WO2021085654A1 - ステント及びその製造方法 - Google Patents
ステント及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021085654A1 WO2021085654A1 PCT/JP2020/041643 JP2020041643W WO2021085654A1 WO 2021085654 A1 WO2021085654 A1 WO 2021085654A1 JP 2020041643 W JP2020041643 W JP 2020041643W WO 2021085654 A1 WO2021085654 A1 WO 2021085654A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- stent
- wire
- magnesium alloy
- equation
- atomic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/12—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels, umbilical cord
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/02—Inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
Definitions
- the present invention relates to a bioabsorbable stent for a cerebral aneurysm and a method for producing the same.
- a cerebral aneurysm is a bulge of a part of an artery in the brain. Cobbs are usually formed by the cerebral blood flow pushing the branches of large blood vessels distributed in the brain and gradually swelling. Rupture of a cerebral aneurysm causes subarachnoid hemorrhage, which is a very scary disease. To prevent subarachnoid hemorrhage, it is necessary to treat the cerebral aneurysm before rupture.
- the treatment method is either a craniotomy clipping operation to open the skull or an endovascular treatment using a cerebral aneurysm stent.
- the treatment method using the stent for cerebral aneurysm is as follows.
- Patent Document 1 discloses a flow diverter stent made of NiTi alloy as the above-mentioned stent for cerebral aneurysm.
- the above-mentioned flow diverter stent is made of NiTi alloy, it is not absorbed by the living body even after the cerebral aneurysm is completely healed. Therefore, there is a problem that the stent remains in the blood vessel of the brain, and the burden on the patient after that is heavy. In other words, if the stent remains in the blood vessels of the brain, the patient must continue to take the drug in order to prevent the side effects caused by the stent, which puts an extremely heavy burden on the patient.
- a stent for cerebral aneurysm is placed in the artery of the brain and the stent is made of a material that can be absorbed by the living body after the treatment of the cerebral aneurysm is completed, the burden on the patient after that should be reduced. Can be done.
- One aspect of the present invention is to provide a stent for a cerebral aneurysm made of a material that is absorbed by a living body.
- Has bioabsorbability A stent made of a magnesium alloy or pure magnesium containing 90 atomic% or more of Mg.
- the stent is characterized in that it is composed of a tubular braided body woven with a wire rod made of the magnesium alloy or the pure magnesium, or is configured by cross-coiling, parallel coiling or coiling with the wire rod. Stent to do.
- the stent has a wire rod made of a magnesium alloy or pure magnesium containing 90 atomic% or more of Mg and a wire rod made of a magnesium alloy having a composition different from that of the magnesium alloy or pure magnesium and containing 90 atomic% or more of Mg.
- the stent is a tubular shape woven with two or more types of wire rods including a wire rod made of a magnesium alloy or pure magnesium containing 90 atomic% or more of Mg and a wire rod made of a material different from the magnesium alloy or the pure magnesium.
- the stent is characterized in that the material is one material selected from the group of bioabsorbable polymers, W, Ta, Pt and Au.
- the stent is a stent for a flow divertor or a stent for coil embolization.
- the surface coverage of the flow diverter stent is 30% or more (preferably 35% or more), and the number density of the holes is 14 holes / mm 2 or more (preferably 15 holes / mm 2 or more).
- the coil embolization stent has a surface coverage of 5% or more (preferably 10% or more) and a number density of holes of 0.2 pieces / mm 2 or more (preferably 0.4 pieces / mm 2 or more). ) And A stent characterized in that the angle between the wire rod and the wire rod in the braided body is 10 ° or more and 70 ° or less. [9] In the above [7] or [8], The bioabsorption rate of the flow divertor stent is 12 months or more and 36 months or less. A stent characterized in that the bioabsorption rate of the coil embolic stent is 1 month or more and 3 months or less.
- the stent is a stent characterized by being surface-treated or coated.
- a stent characterized in that the diameter of the stent is 2 to 6 mm and the length of the stent is 10 to 50 mm.
- Having the self-expandability means that the outer diameter after expansion is 4 times or more and 12 times or less with respect to the outer diameter before expansion of the stent in the atmosphere.
- the magnesium alloy is a stent having a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase.
- a method for manufacturing a stent which has self-expansion and is crimped against a blood vessel wall and placed so as to straddle a cerebral aneurysm. It has a step (a) of knitting with a wire rod having a number of strokes of 8 or more (preferably 16 or more).
- the wire is made of a magnesium alloy or pure magnesium containing 90 atomic% or more of Mg, and has a yield stress (0.2% proof stress) of 300 MPa or more (preferably 500 MPa or more) and a Young's modulus (longitudinal elastic modulus) of 50 GPa or less.
- the stent is a flow diverter stent.
- the number of hits is 24 or more (preferably 48 or more).
- the step (b) of applying a surface treatment or coating to the wire rod is provided before the step (a), or the step (c) of applying a surface treatment or coating to the stent after the step (a).
- a method for manufacturing a stent which comprises having.
- the step (b) is to perform polymer bonding or polymer coating on the surface of the wire, or to perform hydrofluoric acid treatment, anodizing treatment or DLC film formation treatment on the surface of the wire.
- the step (c) is a method for producing a stent, which comprises subjecting the stent to a hydrofluoric acid treatment, an anodizing treatment or a DLC film forming treatment. [18] In any one of the above [14] to [17], A step (d) for manufacturing the wire rod is provided before the step (a).
- the step (d) includes a step (e) of quenching and solidifying a molten magnesium alloy or pure magnesium containing 90 atomic% or more of Mg to prepare a plurality of quenching solidified products, and a step (e) of producing the plurality of quenching solidified products made of copper.
- FIG. 1 is a diagram showing a stent for a cerebral aneurysm composed of a tubular braided body in which a wire rod according to one aspect of the present invention is woven.
- FIG. 2 is a diagram showing a stent for a cerebral aneurysm constructed by coiling a wire rod according to an aspect of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram showing a stent for a cerebral aneurysm configured by parallel coiling a wire rod according to an aspect of the present invention.
- FIG. 4 is a diagram showing a flow divertor stent according to one aspect of the present invention.
- FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which the flow divertor stent 20 shown in FIG.
- FIG. 6 is a diagram showing a coil embolic stent according to one aspect of the present invention.
- FIG. 7 is a diagram schematically showing a state in which the coil embolic stent 30 shown in FIG. 6 is placed in the blood vessel 32 so as to straddle the cerebral aneurysm 31.
- FIG. 8 is a diagram schematically shown for explaining a method for manufacturing a magnesium alloy wire according to one aspect of the present invention.
- FIG. 9 is an external photograph (SEM photograph) of the wire rod (wire) of each of Sample 1, Sample 2, Sample 3, Sample 4, and Sample 5 according to Example 1.
- FIG. 10 is a diagram showing the results of measuring the yield stress (0.2% proof stress) of each of the wires of Samples 1 to 5 shown in FIG.
- FIG. 11 is a diagram showing the results of measuring the Young's modulus (longitudinal elastic modulus) of each of the wires of Samples 1 to 5 shown in FIG.
- FIG. 12 is an external photograph showing a stent for a cerebral aneurysm according to Example 2.
- FIG. 13 (A) is a diagram showing the immersion time dependence of the corrosion rate in the simulated body fluids of Samples 1 and 2 of Comparative Example
- FIG. 13 (B) is a sample of Example 3 and Sample 1 of Comparative Example, respectively. It is a figure which shows the immersion time dependence of the corrosion rate in a simulated body fluid.
- FIG. 13 (A) is a diagram showing the immersion time dependence of the corrosion rate in the simulated body fluids of Samples 1 and 2 of Comparative Example
- FIG. 13 (B) is a sample of Example 3 and Sample 1 of
- FIG. 14 is a diagram showing a stent for a cerebral aneurysm constructed by cross-coiling a wire rod according to an aspect of the present invention.
- FIG. 15 is an external photograph showing a stent for a cerebral aneurysm according to Example 3.
- FIG. 1 is a diagram showing a stent composed of a tubular braided body in which a wire rod according to one aspect of the present invention is woven.
- This stent 10 is used for the treatment of cerebral aneurysm, has self-expansion, and is placed by being crimped to the blood vessel wall.
- the "stent" in the present specification is different from a general stent.
- a common stent dilates the stenosis or occlusion site to treat a disease caused by the stenosis or occlusion of a blood vessel or other in vivo lumen (trachea, lymphatic, ureter, etc.). It is placed there to secure a cavity. Therefore, a stent that expands the stent at the site of stenosis or occlusion to increase the outer diameter and retains the lumen as it is is common.
- the "stent" as used herein is to be placed in a cerebral artery that is not narrowed or occluded for use in the treatment of a cerebral aneurysm in which a part of the cerebral artery is swollen like a bump. Therefore, it does not need to have a dilating function as much as a general stent, and it is sufficient that it has a self-expanding property that can be crimped to the blood vessel wall of the cerebral artery. Then, it is sufficient to secure the blood flow in the indwelling blood vessel and to exert the effect of limiting the blood flow flowing into the aneurysm.
- the stent 10 shown in FIG. 1 is composed of a plurality of wires 11a and 11b made of a magnesium alloy or pure magnesium having a bioabsorbable property and having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase (Long-Period Stacking Ordered Structure). It is composed of a woven tubular braided body. Further, the stent 10 has a tubular body. Magnesium is preferable because it has excellent biocompatibility and is harmless even if it is absorbed by the living body during or after the treatment.
- the magnesium alloy referred to here is an alloy containing 90 atomic% or more of Mg.
- wire rods having two or more different compositions may be used.
- two or more kinds of magnesium alloys having different compositions may be used, or pure magnesium and magnesium alloys may be used.
- two or more types of wire rods including a wire rod made of a magnesium alloy or pure magnesium and a wire rod made of a material different from the wire rod may be used.
- the different material may be one material selected from the group of bioabsorbable polymers, W, Ta, Pt and Au.
- W, Ta, Pt and Au have visibility, they are useful for confirming the position of the stent when the stent is placed in the blood vessel of the cerebral artery. Further, in order to ensure visibility, markers (not shown) formed of one material selected from the group of W, Ta, Pt and Au may be attached to both ends of the stent 10. Visibility here means that since a stent made of magnesium alloy transmits X-rays, the position of the stent cannot be confirmed by the X-ray fluoroscope used at the time of stent placement surgery, but W that does not transmit X-rays. , Ta, Pt and Au, by attaching a wire rod or marker to the stent, it is possible to confirm the position with an X-ray fluoroscope.
- bioabsorbable polymer examples include polyglycolic acid (PGA: Polyglycolide), a copolymer of glycolic acid and L lacticide (PGLA; Poly (glycolide-co-L-lactide)), and a combination of glycolic acid and DL lacticide.
- PGA Polyglycolic acid
- PGLA Poly (glycolide-co-L-lactide)
- a combination of glycolic acid and DL lacticide examples include polyglycolic acid (PGA: Polyglycolide), a copolymer of glycolic acid and L lacticide (PGLA; Poly (glycolide-co-L-lactide)
- Polymer Poly (glycolide-co-DL-lactide), poly L lactic acid (PLLA: Poly-L-lactide), poly D lactic acid (PDLA: Poly-D-lactide), poly DL lactic acid (PDLLA: Poly-) Either DL-lactide), a copolymer of L-lactic acid and ⁇ -caprolactone (LCL: Poly (L-lactide-co- ⁇ -caprolactone), or polydioxanone (PDO: Poly-p-dioxanone) can be used.
- the method for producing a wire rod using a bioabsorbable polymer it is manufactured by melt spinning, wet spinning, dry spinning, gel spinning, etc., and these wire rods are appropriately subjected to high strength by treatment such as heat stretching, cold stretching, heat treatment, etc. It may be made.
- the angle 18 formed by the wire rod 11a and the wire rod 11b is preferably 10 ° or more and 70 ° or less.
- the cross-sectional shapes of the wire rods 11a and 11b may be round, elliptical or square, and the aspect ratio of the elliptical or square wire may be 1 or more and 5 or less.
- the diameter of the stent 10 is preferably 2 to 6 mm, and the length of the stent 10 is preferably 10 to 50 mm.
- the wire rods 11a and 11b are surface-treated or coated.
- the surfaces of the wire rods 11a and 11b may be polymer-bonded or polymer-coated, and the surfaces of the wire rods 11a and 11b may be hydrofluoric acid-treated, anodized or DLC (Diamond Like Carbon) formed.
- Membrane treatment may have been performed. Oxides, fluorides and the like may be formed on the surfaces of the wire rods 11a and 11b by surface treatment. Further, it is preferable that the stent 10 is surface-treated or coated.
- the stent 10 is subjected to hydrofluoric acid treatment, anodizing treatment or DLC film formation treatment. Oxides, fluorides and the like may be formed on the surface of the stent 10 by surface treatment. DLC is preferable because it has excellent biocompatibility and is harmless even if it is absorbed by the living body during or after the treatment. By applying such a surface treatment or coating, the time when the stent 10 is absorbed by the living body can be controlled.
- the stent 10 is made of a tubular body made of wire rods 11a and 11b made of a magnesium alloy having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structural phase or pure magnesium, the stent 10 is absorbed by a living body. It is possible to realize a stent for a cerebral aneurysm.
- a stent for a cerebral aneurysm having a tubular braid woven with a wire rod is described, but if it is a stent for a cerebral aneurysm having bioabsorbability, the following It is also possible to change and implement as such.
- the stent 12 is a coil in which the wire rod 13 is wound in a circular or spiral shape.
- the stent 14 for a cerebral aneurysm shown in FIG. 3 is configured by parallel coiling with wires 15 and 16. That is, the stent 14 is produced by arranging in parallel a coil-shaped wire rod 15 wound in a circular or spiral shape and a coil-shaped wire rod 16 wound in a circular or spiral shape. Further, parallel coiling may be performed with three or more wires.
- the stent 19 for a cerebral aneurysm shown in FIG. 14 is configured by cross-coiling with wire rods 17a and 17b.
- the stent 19 is produced by superimposing a coil-shaped wire rod 17a wound in a circular or spiral shape and a coil-shaped wire rod 17b wound in a circular or spiral shape. Further, it may be cross-coiled with three or more wires.
- wire rods having two or more different compositions may be used as the plurality of wire rods constituting the stents 14 and 19, wire rods having two or more different compositions may be used. For example, two or more kinds of magnesium alloys having different compositions may be used, or pure magnesium and magnesium alloys may be used.
- the plurality of wire rods 15, 16, 17a and 17b constituting the stents 14 and 19 use two or more types of wire rods including a wire rod made of magnesium alloy or pure magnesium and a wire rod made of a material different from the wire rod.
- FIG. 4 is a diagram showing a flow divertor stent according to one aspect of the present invention.
- the flow diverter stent 20 is a stent for a cerebral aneurysm, and is composed of a tubular braided body woven with 48 wires. The same configuration can be applied to the flow diverter stent 20 except that the number of braided wires is larger than that of the stent 10 shown in FIG.
- FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which the flow divertor stent 20 shown in FIG. 4 is placed in the blood vessel 22 so as to straddle the cerebral aneurysm 21.
- a doctor guides a catheter into the skull via the femoral artery at the base of the leg, and a flow diverter stent 20 is inserted into the blood vessel 22 so as to straddle the cerebral aneurysm 21 from the catheter. It is deployed in a form that is crimped to the wall.
- the flow diverter stent 20 is placed in the mother blood vessel 22 in which the cerebral aneurysm 21 is present, the blood flow that flows into the cerebral aneurysm 21 due to the mesh structure on the surface of the flow diverter stent 20 (not shown).
- the stent 20 itself is gradually decomposed after several months and finally disappears, leaving no foreign matter.
- a wire rod or the like having no bioabsorbability is used for a part of the flow divertor stent 20 in order to ensure visibility, it may remain without disappearing.
- the surface coverage of the flow diverter stent 20 is 30% or more (preferably 35% or more), and the number density of the holes is 14 holes / mm 2 or more (preferably 15 holes / mm 2 or more). ..
- the reason for setting such a range is that when the surface coverage is less than 30% or the number density of holes is less than 14 holes / mm 2, it is for a flow diverter so as to straddle the cerebral aneurysm 21 as shown in FIG. This is because even if the stent 20 is deployed, the effect of restricting the blood flow flowing into the cerebral aneurysm 21 is insufficient.
- the bioabsorption rate of the flow divertor stent 20 is preferably 12 months or more and 36 months or less.
- FIG. 6 is a diagram showing a coil embolic stent according to one aspect of the present invention.
- the coil embolization stent 30 is a stent for a cerebral aneurysm, and is composed of a tubular braided body woven with 16 wires.
- the coil embolic stent 30 can be applied with the same configuration except that the number of wire rods woven is smaller than that of the flow divertor stent 20 shown in FIG.
- the stent 10 for cerebral aneurysm shown in FIG. 1 can be used for both a flow diverter stent and a coil embolization stent.
- FIG. 7 is a diagram schematically showing a state in which the coil embolic stent 30 shown in FIG. 6 is placed in the blood vessel 32 so as to straddle the cerebral aneurysm 31.
- the doctor guides the catheter into the skull via the femoral artery at the base of the leg, through which the thin therapeutic catheter leads to the blood vessel 32 so that the coil embolic stent 30 firmly covers the front and back of the entrance of the cerebral aneurysm 31. It is inserted and self-expandable so that it can be deployed in a way that crimps it against the wall of the blood vessel. Then, the coil 33 is inserted into the cerebral aneurysm 31 from another thin therapeutic catheter through the catheter, and several coils are added until almost no blood flow enters the cerebral aneurysm 31. After that, the catheter is removed.
- the coil 33 used here it is preferable to use a wire rod having the same bioabsorbability as the wire rod of the coil embolizing stent 30.
- the coil 33 is inserted into the cerebral aneurysm 31 while the coil embolic stent 30 is placed in the mother blood vessel 32 so as to cover the neck portion of the cerebral aneurysm 31.
- the blood flow (not shown) flowing into the cerebral aneurysm 31 is suppressed, the internal thrombus is gradually promoted, and the neck portion of the cerebral aneurysm 31 is covered with the new stent intima for 1 month.
- the coil embolization stent 30 has a surface coverage of 5% or more (preferably 10% or more) and a number density of holes of 0.2 pieces / mm 2 or more (preferably 0.4 pieces / mm 2 or more). ).
- the bioabsorption rate of the coil embolic stent 30 is preferably 1 month or more and 3 months or less.
- the coil for embolization stent 30 is placed in the mother blood vessel 32 in which the cerebral aneurysm 31 is present, and the coil 33 is placed in the cerebral aneurysm 31 until the cerebral aneurysm 31 is completely occluded. This is because the embolic stent 30 is present in the indwelling blood vessel 32. Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
- the magnesium alloy applied to the wire rods used in the first to third embodiments may be any of the following alloys [1] to [48].
- the magnesium alloy is an alloy containing Zn in a atomic%, Y in b atomic%, and the balance consisting of Mg and unavoidable impurities, and a and b are the following (formula 11) to (formula). It is preferable that the alloy comprises an alloy satisfying 13) or (Equation 14) to (Equation 16) and having a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase.
- the magnesium alloy is an alloy containing Zn in a atomic%, Y in b atomic%, and the balance consisting of Mg and unavoidable impurities. It is preferable that the alloy satisfies the formulas 12) and (13) and has a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase.
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Tb, Sm and Nd in a total of c atomic%, where c is.
- the following (Equation 17) and (Equation 18) may be satisfied.
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Eu, Mm (mischmetal) and Gd in total. It is preferable that c contains atomic% and c satisfies the following (formula 19) and (formula 20).
- Equation 19 0 ⁇ c ⁇ 2.0
- Equation 20 0.2 ⁇ b + c ⁇ 6.0
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Eu, Mm and Gd in a total of c atomic%. Then, c may satisfy the following (Equation 20) and (Equation 21).
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Eu, Mm and Gd in a total of c atomic%. Then, c may satisfy the following (Equation 22) and (Equation 23).
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Tb, Sm and Nd in a total of c atomic%, and La. It is preferable that at least one element selected from the group consisting of Ce, Pr, Eu, Mm and Gd is contained in a total of d atomic%, and c and d satisfy the following (formula 14) to (formula 16).
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Tb, Sm and Nd in a total of c atomic%, and La. It is preferable that at least one element selected from the group consisting of Ce, Pr, Eu, Mm and Gd is contained in a total of d atomic%, and c and d satisfy the following (formula 16) and (formula 17).
- the magnesium alloy according to the above [1] or [2] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Tb, Sm and Nd in a total of c atomic%, and La. It is preferable that at least one element selected from the group consisting of Ce, Pr, Eu, Mm and Gd is contained in a total of d atomic%, and c and d satisfy the following (formula 18) to (formula 20).
- the magnesium alloy according to any one of the above [1] to [9] is further described as Al, Th, Ca, Si, Mn, Zr, Ti, Hf, Nb, Ag, Sr, Sc, B, At least one element selected from the group consisting of C, Sn, Au, Ba, Ge, Bi, Ga, In, Ir, Li, Pd, Sb and V is more than 0 atomic% and 2.5 atomic% or less in total. It should be contained.
- the magnesium alloy contains Zn in a atomic%, contains at least one element selected from the group consisting of Dy, Ho and Er in a total of b atomic%, and the balance consists of Mg and unavoidable impurities.
- the alloys a and b satisfy the following (formula 21) to (formula 23) or (formula 24) to (formula 26), and have a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase. It should be made of alloy.
- the magnesium alloy contains a atomic% of Zn, contains at least one element selected from the group consisting of Dy, Ho and Er in a total of b atomic%, and the balance consists of Mg and unavoidable impurities.
- a and b satisfy the following (Equation 21'), (Equation 22') and (Equation 23) or (Equation 24'), (Equation 25') and (Equation 26), and ⁇ -Mg. It is preferably made of an alloy having a crystal structure having a phase or a long-period laminated structure phase.
- the magnesium alloy according to the above [11] or [12] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Sm and Nd in a total of c atomic%, where c is as follows. It is preferable to satisfy (Equation 27) and (Equation 28).
- the magnesium alloy according to the above [11] or [12] further contains at least one element selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Eu and Mm in a total of c atomic%. c may satisfy the following (Equation 29) and (Equation 30).
- the magnesium alloy according to the above [11] or [12] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Sm and Nd in a total of c atomic%, and La, Ce, and La, Ce. It is preferable that at least one element selected from the group consisting of Pr, Eu and Mm is contained in a total of d atomic%, and c and d satisfy the following (formula 31) to (formula 33).
- the magnesium alloy according to any one of the above [11] to [15] further contains at least one of Y and Gd in a total of y atomic%, where y is the following (formula 34) and (formula 34) and (formula). 35) should be satisfied.
- the magnesium alloy according to any one of the above [11] to [16] can be further described as Al, Th, Ca, Si, Mn, Zr, Ti, Hf, Nb, Ag, Sr, Sc, B, At least one element selected from the group consisting of C, Sn, Au, Ba, Ge, Bi, Ga, In, Ir, Li, Pd, Sb and V is more than 0 atomic% and 2.5 atomic% or less in total. It should be contained.
- the magnesium alloy contains Zn in a atomic%, contains at least one element selected from the group consisting of Gd, Tb, Tm and Lu in a total of b atomic%, and the balance is Mg and unavoidable impurities.
- An alloy composed of, a and b satisfy the following (formula 41) to (formula 43) or (formula 44) to (formula 46), and have a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase. It should consist of the provided alloy.
- the magnesium alloy contains Zn in a atomic%, contains at least one element selected from the group consisting of Gd, Tb, Tm and Lu in a total of b atomic%, and the balance is Mg and unavoidable impurities.
- An alloy composed of, a and b satisfy the following (Equation 41'), (Equation 42') and (Equation 43) or (Equation 44'), (Equation 45') and (Equation 46), and ⁇ . It is preferably made of an alloy having a crystal structure having a ⁇ Mg phase or a long-period laminated structure phase.
- the magnesium alloy according to the above [19] or [20] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Sm and Nd in a total of c atomic%, where c is as follows. It is preferable to satisfy (Equation 47) and (Equation 48).
- the magnesium alloy according to the above [19] or [20] further contains at least one element selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Eu and Mm in a total of c atomic%. c may satisfy the following (Equation 49) and (Equation 50).
- the magnesium alloy according to the above [19] or [20] further contains at least one element selected from the group consisting of Yb, Sm and Nd in a total of c atomic%, and La, Ce, and La, Ce. It is preferable that at least one element selected from the group consisting of Pr, Eu and Mm is contained in a total of d atomic%, and c and d satisfy the following (formula 51) to (formula 53).
- the magnesium alloy according to any one of the above [19] to [23] further contains at least one element selected from the group consisting of Dy, Ho and Er in a total amount of more than 0 atomic%. It is preferable to contain 5 atomic% or less.
- the magnesium alloy according to any one of the above [19] to [23] may further contain Y in an amount of more than 0 atomic% and 1.0 atomic% or less.
- the magnesium alloy according to any one of the above [19] to [25] further contains at least one element selected from the group consisting of Gd, Tb, Tm and Lu in a total of less than 3 atomic%. It should be contained.
- the magnesium alloy according to any one of [19] to [26] above is further prepared for Al, Th, Ca, Si, Mn, Zr, Ti, Hf, Nb, Ag, Sr, Sc, B and It is preferable that at least one element selected from the group consisting of C is contained in a total amount of more than 0 atomic% and 2.5 atomic% or less.
- the magnesium alloy contains at least one metal of Cu, Ni and Co in a total of a atomic%, and is selected from the group consisting of Y, Dy, Er, Ho, Gd, Tb and Tm. Is an alloy containing a total of b atomic% of the elements of the above, the balance of which is composed of Mg and unavoidable impurities, and a and b satisfy the following (Equation 61) to (Equation 63), and are in the ⁇ -Mg phase or have a long period.
- Equation 61 0.2 ⁇ a ⁇ 10
- Equation 62 0.2 ⁇ b ⁇ 10
- Equation 63 2 / 3a-2 / 3 ⁇ b
- the magnesium alloy according to the above [29] may further contain Zn in c atomic%, and the a and c may satisfy the following (formula 64).
- Equation 64 0.2 ⁇ a + c ⁇ 15 [31]
- the a and c may further satisfy the following (Equation 65).
- the magnesium alloy according to any one of [29] to [31] above is at least one selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Yb and Lu. It is preferable that the elements are contained in a total of d atomic%, and the b and d satisfy the following (formula 66). (Equation 66) 0.2 ⁇ b + d ⁇ 15 [33] In the above [32], the b and d may further satisfy the following (Equation 67).
- the magnesium alloy according to any one of [29] to [33] above can be further described as Zr, Ti, Mn, Al, Ag, Sc, Sr, Ca, Si, Hf, Nb, B, C, A total of at least one element selected from the group consisting of Sn, Au, Ba, Ge, Bi, Ga, In, Ir, Li, Pd, Sb, V, Fe, Cr and Mo is contained in an e-atomic%.
- e may satisfy the following (Equation 68).
- the e, a, b, and d may further satisfy the following (Equation 69).
- the magnesium alloy contains a atomic% of Zn and a total of b atomic% of at least one element of Y, Dy, Ho and Er, and contains La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb and It is an alloy containing at least one element selected from the group consisting of Yb in total of c atomic%, and the balance is composed of Mg and unavoidable impurities, and a, b and c are the following (formula 71) to (formula 71) to (formula).
- the alloy comprises an alloy satisfying 74) and having a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase.
- Equation 71 0.2 ⁇ a ⁇ 5.0
- Equation 72 0.2 ⁇ b ⁇ 5.0
- Equation 73 2a-3 ⁇ b
- Equation 74 0.05b ⁇ c ⁇ 0.75b
- the magnesium alloy according to [36] above may further contain d atomic% of Al and satisfy the following (formula 75).
- the magnesium alloy according to the above [36] or [37] may contain at least two elements of Y, Dy, Ho and Er in a total of b atomic%.
- the magnesium alloy contains a atomic% of Zn and a total of b atomic% of at least one element of Gd and Tb, and contains Al, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Ho, It is an alloy containing at least one element selected from the group consisting of Er, Tm and Yb in a total of c atomic%, and the balance is Mg and unavoidable impurities.
- the magnesium alloy is an alloy containing a atomic% of Al, b atomic% of Gd, and the balance consisting of Mg and unavoidable impurities, wherein a and b are the following (formula 91) and (formula 91) and (formula).
- the alloy comprises an alloy having a crystal structure satisfying 92) and having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase or a phase containing a close-packed atomic area layer defect.
- Equation 91 0.01 ⁇ a ⁇ 2.0
- Equation 92 0.2 ⁇ b ⁇ 5.0
- the densest atomic area layer defect is a concentrated layer of a diatomic layer in which zinc, which is a solute atom, and a rare earth element are continuous in the stacking direction along the densest atomic plane (solute atom enrichment 2).
- Atomic layer is included, and the solute atom-enriched diatomic layer does not have periodicity in the stacking direction over a long distance.
- the magnesium alloy contains Zn in an atomic% of a, and contains at least one element selected from the group consisting of Y, Dy, Ho, Er, Gd, Tb and Tm in a total of b atomic%, and contains Al.
- the magnesium alloy according to the above [41] further includes Li, Sn, Di, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Mm, Yb, Th, Ca, Si, Mn, Zr, Ti, It is preferable that at least one element selected from the group consisting of Hf, Nb, Ag, Sr, Sc, B, C, Ga and Ge is contained in a total of d atomic%, and d satisfies the following (formula 105). ..
- the magnesium alloy is preferably composed of any of the following chemical components (A) to (G).
- the balance is Mg and impurities (C) mass%, Zn: 1.0 to 10.0%, Zr: 0.4 to 2.0%, and the balance is Mg and impurities (D) mass%, Zn: It contains 1.0 to 10.0%, Zr: 0.4 to 2.0%, Mn: 0.5 to 2.0%, the balance is Mg and mass% of impurities (E), and Zn: 1.0.
- the magnesium alloy contains Zn in an atomic% of a, and contains at least one element selected from the group consisting of Dy, Ho and Er in a total of b atomic%, and a and b are described below (formula 21).
- the magnesium alloy contains Zn in an atomic% of a, and contains at least one element selected from the group consisting of Gd, Tb, Tm and Lu in a total of b atomic%, and a and b are described below (a and b).
- the alloy comprises an alloy satisfying the formulas 41) to (43) or (44) to (46) and having a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structural phase.
- (Equation 41) 0.1 ⁇ a ⁇ 5.0
- (Equation 42) 0.25 ⁇ b ⁇ 5.0
- (Equation 43) 0.5a-0.5 ⁇ b
- (Equation 44) 0.1 ⁇ a ⁇ 3.0
- Equation 45) 0.25 ⁇ b ⁇ 5.0
- the magnesium alloy contains at least one metal of Cu, Ni and Co in a total of a atomic%, and is selected from the group consisting of Y, Dy, Er, Ho, Gd, Tb and Tm.
- a and b are made of an alloy having a crystal structure having an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure phase, which contains b atomic% of the elements in total, and a and b satisfy the following (formula 61) to (formula 63). ..
- the magnesium alloy contains a atomic% of Al, b atomic% of Gd, a and b satisfy the following (formula 91) and (formula 92), and has an ⁇ -Mg phase or a long-period laminated structure. It is preferably made of an alloy having a crystal structure having a phase.
- This stent is a stent for a cerebral aneurysm shown in FIG. ⁇ Manufacturing method of wire rod>
- a magnesium alloy base metal wire having a small average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase is produced.
- a molten magnesium alloy containing 90 atomic% or more of Mg is rapidly cooled and solidified to prepare a plurality of rapidly cooled solidified products.
- the cooling rate at this time is preferably faster than 1000 K / sec (preferably 10000 K / sec).
- the plurality of quick-cooled coagulated products are, for example, powders prepared by the RS-P / M method (or flakes, strips or thin wires prepared by the RS-P / M method, and thin wires prepared by the molten metal extraction method).
- a solidified molded product is produced by hot extrusion processing of a plurality of quick-cooled solidified products.
- powder or flakes, flakes or thin wires
- As another solidification molding method there is a method of rolling the powder with a groove roll.
- the copper can is preferably chrome-coated (for example, Cr-plated) on the inner surface of the can.
- chrome-coated for example, Cr-plated
- the magnesium alloy contains about 100 ppm of copper, the corrosion resistance deteriorates, but by applying a chrome coat treatment to the inner surface of the copper can, it is possible to suppress the diffusion of copper into the magnesium alloy, and as a result, The original corrosion resistance of magnesium alloy can be obtained.
- the solidified molded product is extruded to produce a magnesium alloy base wire having a small average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase.
- the magnesium alloy base metal wire having a small average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase is produced by the quenching solidification powder metallurgy (RS-P / M) method, but the magnesium alloy produced by the casting method.
- a magnesium alloy base material wire having a small average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase may be produced from the billet by a method in which a huge strain is applied to the material, for example, an ECAE (equal-channel-angular-extration) processing method.
- the ECAE processing method is a method of rotating the sample longitudinal direction by 90 ° for each pass in order to introduce a uniform strain into the sample.
- a magnesium alloy casting which is a molding material, is forcibly inserted into the molding hole of the molding die having an L-shaped molding hole in cross section, and particularly 90 of the L-shaped molding hole.
- This is a method of obtaining a molded product by applying stress to the magnesium alloy casting at a portion bent to °.
- the number of ECAE passes is preferably multiple.
- the temperature during processing of ECAE is preferably, for example, 250 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.
- magnesium alloy base material wire and “magnesium alloy wire” are defined as follows.
- Magnesium alloy wire means a wire after a plurality of drawing processes are completed.
- the magnesium alloy base material wire means a wire before a plurality of drawing processes and a wire during a plurality of drawing processes. That is, the magnesium alloy base wire means all the wires before the multiple drawing processes are completed.
- the processing step shown in FIG. 8 is the final drawing process in which a plurality of drawing processes are completed, the magnesium alloy base metal wire 41 is used before the final drawing process, and the magnesium alloy wire is formed after the drawing process. It becomes 42.
- the above magnesium alloy base material wire 41 is preferably formed of a magnesium alloy that does not (or is difficult to) grow grains by heat treatment at a temperature of 300 ° C., and is a general-purpose magnesium alloy, LPSO (Long-Period Stacking Ordered) type alloy, etc. It may be pure magnesium or the like, and may be formed of, for example, any of the above alloys [1] to [48]. As shown in FIG.
- a magnesium alloy base metal wire 41 having a wire diameter of more than 1 mm and 3 mm or less, using a die 43, is 0.1 m / min or more and 1000 m / min or less (preferably 0.1 m / min) in the direction of the arrow.
- Magnesium alloy wire (magnesium alloy base material in the middle of multiple drawing processes) by drawing at a drawing speed of minutes or more and 100 m / minute or less, more preferably 0.5 m / minute or more and 100 m / minute or less.
- Wire) 42 is formed.
- the temperature of the magnesium alloy base wire 41 when the drawing process is performed is room temperature or higher and 450 ° C.
- the wire diameter of the magnesium alloy base material wire means, for example, the wire diameter d3 of the magnesium alloy base material wire 41 shown in FIG. 8, and if the cross-sectional shape of the magnesium alloy base material wire is not circular, magnesium is used.
- the temperature of the die 43 is controlled in consideration of the addition. For example, the temperature of the die 43 is controlled to 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. Thereby, the temperature of the magnesium alloy base material wire 41 at the time of performing the drawing process can be set in the above range.
- the temperature of the magnesium alloy base material wire 41 is returned to room temperature, and the temperature-controlled die 43 is passed through the magnesium alloy base material wire 41 at room temperature to perform the drawing process.
- Such drawing is repeated a plurality of times until the wire diameter D of the magnesium alloy wire 42 satisfies the following (Equation 41).
- the magnesium alloy wire 42 satisfying the following (formula 41) has an ⁇ -Mg phase, and the average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase observed in a cross section cut in the longitudinal direction of the magnesium alloy wire 42 is L (FIG.
- Equation 43 10 ⁇ L / d (preferably 43 ⁇ L / d, more preferably 54 ⁇ L / d, still more preferably 70 ⁇ L / d, still more preferably 90 ⁇ L / d).
- non-silicone oil as a lubricating oil to the die 43, for example, edible oil.
- the cross-sectional reduction rate RA when each of the above-mentioned multiple drawing processes is performed may satisfy the following (Equation 45), preferably the following (Equation 45'), and more preferably the following (Equation 45''). ) Satisfy. (Equation 45) 1% ⁇ RA ⁇ 30% (Equation 45') 3% ⁇ RA ⁇ 15% (Equation 45'') 5% ⁇ RA ⁇ 12%
- the cross-sectional reduction rate means a value of (1- (D / d3) 2 ) ⁇ 100, where d3 is the wire diameter before the drawing process and D is the wire diameter after the drawing process.
- the wire diameter of the magnesium alloy base material wire 41 gradually decreases as the magnesium alloy base material wire 41 is drawn out a plurality of times.
- the magnesium alloy base metal wire 42 after at least one process of a plurality of drawing processes is heat-treated.
- the temperature of this heat treatment is preferably 50 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, or 50 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, which is 50 ° C. higher than the temperature of the magnesium alloy base metal wire 42 immediately after the drawing process immediately before the heat treatment.
- the time is preferably 10 seconds or more and 12 hours or less.
- the average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase of the magnesium alloy base material wire 42 after the multiple drawing processes is the ⁇ -Mg phase of the magnesium alloy base material wire 41 before the multiple drawing processes. It is when it becomes considerably smaller than the average crystal grain size of.
- the number of heat treatments may be a plurality of times and may be adjusted as appropriate.
- the heat treatment may be performed after each drawing process, or the heat treatment may or may not be performed after the drawing process is performed, not after the drawing process is performed.
- the heat treatment temperature is 350 ° C. and the heat treatment time is 30 minutes, it is possible to reduce the formation of an oxide film on the surface of the magnesium alloy wire 42 even if the heat treatment is performed in an air atmosphere.
- the formation of the oxide film is reduced even if the heat treatment is performed.
- the average crystal grain size d of the ⁇ -Mg phase is 1 ⁇ m or less (preferably 0.5 um or less, more preferably 0.3 ⁇ m or less, still more preferably 0.1 ⁇ m or less. )
- Magnesium alloy wire 42 can be manufactured.
- the wire diameter D and the average crystal grain size d may satisfy the following (Equation 44).
- the magnesium alloy wire 42 corresponds to the wires of the first to third embodiments, and the Young's modulus (longitudinal elastic modulus) of the wires is preferably 50 GPa or less.
- the wire rod for producing the flow divertor stent has a wire diameter of 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less. Further, the wire rod for producing the coil embolic stent has a wire diameter of 100 ⁇ m or less, preferably 80 ⁇ m or less.
- the yield stress (0.2% proof stress) of the magnesium alloy wire 42 obtained as described above is 300 MPa or more, preferably 400 MPa or more, more preferably 500 MPa or more, still more preferably 600 MPa or more, still more preferable. Is 700 MPa or more.
- the magnesium alloy base material wire 41 having a small crystal grain size is produced by the quenching solidification powder metallurgy method, and then the magnesium alloy base material wire 41 is drawn out so as to suppress recrystallization and grain growth as much as possible.
- the average crystal grain size of the ⁇ -Mg phase can be set to 1 ⁇ m or less at a predetermined wire diameter. Thereby, a magnesium alloy wire 42 having high strength or high corrosion resistance can be realized.
- the wire rod produced by the above method may be surface-treated or coated. This is to adjust the period from the placement of the stent in the blood vessel to the decomposition of the stent or the rate of bioabsorption. This is because, as described above, the required bioabsorption rate differs between the flow diverter stent and the coil embolization stent, and the required bioabsorption rate is considered to differ depending on the size and condition of the cerebral aneurysm. ..
- a specific example of the surface treatment of the wire rod is to perform a hydrofluoric acid treatment or anodizing treatment on the surface of the wire rod. Oxides and fluorides are formed on the surface of the wire by surface treatment. Further, a specific example of coating the wire rod is to apply a polymer bond or a polymer coating to the surface of the wire rod, or to perform a DLC film formation treatment.
- the stent 10 composed of the tubular braided body shown in FIG. 1 is produced by knitting with a braider (braiding machine) using the above wire rod with a number of strokes of 8 or more (preferably 16 or more). .. The braided body is knitted into a tubular shape by alternately intersecting wire rods.
- the twist of the wire rod at the time of knitting is one rotation or less per 10 cm of the length of the wire rod.
- the diameter of the braider bobbin may be increased, or a vertical bobbin may be used.
- the coil embolic stent 30 it is preferable to knit with 8 or more wire rods, and more preferably 16 or more wire rods are knitted.
- the stent 20 for a flow diverter it is preferable to knit with 24 or more wire rods, and more preferably 48 or more wire rods are knitted.
- the outer diameter of the stent made of the above-mentioned braid is constant over the entire length.
- the density of the braided body is uniform as a whole.
- the stent woven by the method described above may then be surface treated or coated. In this case, it is better that the wire is not surface-treated or coated.
- a specific example of the surface treatment of the stent is to perform a hydrofluoric acid treatment or an anodizing treatment on the surface of the stent. Oxides and fluorides are formed on the surface of the stent by surface treatment.
- a specific example of the coating of the stent is to apply a polymer bond or a polymer coating to the surface of the stent, or to perform a DLC film formation treatment.
- the stent may then be heat treated to fix the shape of the stent.
- the heat treatment conditions at this time are preferably such that the temperature is higher than room temperature and 400 ° C. or lower, and the treatment time is 1 second or more and 12 hours or less.
- the stent shape at the time of heat treatment is preferably in a state of a larger diameter than that at the time of indwelling in a blood vessel. This large diameter is equal to the outer shape after expansion, and when inserted, it is stretched in the length direction before use.
- the order of the heat treatment of the stent and the surface treatment or coating of the stent may be changed. It should be noted that the above-described embodiments 1 to 4 can be carried out in combination with each other as appropriate.
- FIG. 9 is an external photograph (SEM photograph) of the wire rod (wire) of each of Sample 1, Sample 2, Sample 3, Sample 4, and Sample 5 according to Example 1.
- Sample 1 was obtained by solidifying and molding powder, flakes, strips or thin wires produced by the RS-P / M method, extruding the solidified molded product, and then subjecting it to drawing and heat treatment a plurality of times. It is a magnesium alloy wire (wire rod) having a wire diameter of 95.5 ⁇ m, and its alloy composition is Mg 97.94- Zn 0.56- Y 1.5 .
- Sample 2 is a wire rod having a wire diameter of 73 ⁇ m obtained by subjecting Sample 1 to a plurality of drawing processes and heat treatment.
- Sample 3 is a wire rod having a wire diameter of 49.2 ⁇ m obtained by subjecting Sample 2 to a plurality of drawing processes and heat treatment.
- Sample 4 is a wire rod having a wire diameter of 32 ⁇ m obtained by subjecting Sample 3 to a plurality of drawing processes and heat treatment.
- Sample 5 is a wire rod having a wire diameter of 29.7 ⁇ m obtained by further drawing and heat-treating the sample 4.
- the wire diameter of the wire was measured with a high-precision digital micrometer (MDH-25MB manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.).
- the method for producing the magnesium alloy base material wire 41 is as follows.
- the Mg 97.94 -Zn 0.56 -Y 1.5 alloy was melted by a gas heated in an argon gas atmosphere, by cooling at a cooling rate of about 2 ⁇ 10 5 K / sec, to prepare an alloy powder.
- the alloy powder is preformed at a pressure of 60 to 170 MPa and vacuum degassed at a temperature of 250 ° C. for 2 hours to prepare a billet.
- the die and the container are fixed, and the billet is pressed against the die for extrusion.
- the extrusion processing conditions are as follows.
- Extrusion speed 2.5 mm / min Container, die and billet temperature: 350 ° C
- Extrusion ratio 15
- a cooling rate of about 2 ⁇ 10 5 K / sec is used, but it is also possible to use a cooling rate in the range of 1 ⁇ 10 5 K / sec or more and 2 ⁇ 10 5 K / sec or less.
- the method for producing sample 1 is as follows.
- Magnesium alloy base material Wire 41 has a wire diameter of up to 1.65 mm for each drawing process, and for wire diameters less than that, it is performed once for every two drawing processes.
- Die material Magnesium alloy mother Carbide die with a wire diameter of up to 2.13 mm, and a diamond die with a wire diameter less than that.
- Die temperature A wire with a wire diameter of 300 ° C or less up to 1.08 mm for the magnesium alloy base metal wire 41. 225 ° C from the diameter Die lubricant: Cooking oil drawing direction: Two directions Wire diameter of sample 1 wire: 95.5 ⁇ m
- the pull-out direction means the direction of the arrow shown in FIG. When the pull-out direction has two directions, when one direction is the direction of the arrow shown in FIG. 8, the other direction is arranged in the opposite direction by rotating the direction of the magnesium alloy base material wire 41 by 180 °. It means the pulling direction.
- the method for producing sample 2 is as follows.
- FIG. 10 is a diagram showing the results of measuring the yield stress (0.2% proof stress) of each of the wires of Samples 1 to 5 shown in FIG. As shown in FIG.
- FIG. 11 is a diagram showing the results of measuring the Young's modulus (longitudinal elastic modulus) of each of the wires of Samples 1 to 5 shown in FIG. As shown in FIG.
- the wire of sample 1 has a Young's modulus of 42.8 GPa
- the wire of sample 2 has a Young's modulus of 44.4 GPa
- the wire of sample 3 has a Young's modulus of 45.1 GPa
- the wire rod of sample 4 has a Young's modulus of 46.7 GPa
- the wire rod of sample 5 has a Young's modulus of 48.1 GPa.
- FIG. 12 is an external photograph showing a stent for a cerebral aneurysm according to Example 2.
- a braider braided machine
- the wire rod wire diameter: about 50 ⁇ m
- the outer diameter of the stent could be made constant over the entire length, and the knitting density could be made uniform as a whole.
- the sample of Example 3 was prepared as follows. A copper can is filled with powder, flakes, flakes or fine wires produced by the rapid coagulation powder metallurgy method, and the billet is produced by vacuum-sealing the can, and the billet is extruded. Then, the extruded product was heat-treated at a temperature of 738 K for 24 hours. The composition of the obtained magnesium alloy is Mg 97.25- Zn 0.75- Y 2 . The inner surface of the copper can used here is Cr-plated. Sample 1 of Comparative Example was produced in the same manner as the sample of Example 3 above except that the inner surface of the copper can was not Cr-plated.
- FIG. 13 (A) is a diagram showing the immersion time dependence of the corrosion rate in the simulated body fluids of Samples 1 and 2 of Comparative Example
- FIG. 13 (B) shows the sample of Example 3 and Comparative Example. It is a figure which shows the immersion time dependence of the corrosion rate in the simulated body fluid of each sample 1.
- the corrosion rate is measured by immersing the sample of Example 3 and the samples 1 and 2 of Comparative Example in a simulated body fluid (HBSS: physiological balanced salt solution) adjusted to pH 7.4, respectively, for the immersion time and corrosion. The relationship with speed was measured.
- the simulated body fluid at the time of this measurement was in a state of being open to the atmosphere at a temperature of 310 K. If magnesium contains about 100 ppm of Cu, the corrosion resistance deteriorates.
- the sample 1 of the comparative example produced by using a copper can whose inner surface is not Cr-plated Cu diffuses into the billet material during extrusion processing, so that the corrosion resistance deteriorates.
- the sample of Example 3 produced using a copper can having Cr plating on the inner surface, Cu is prevented from diffusing into the billet material during extrusion processing, so that the original corrosion resistance can be obtained. Be done. Therefore, the sample of Example 3 has better corrosion resistance than the sample 1 of Comparative Example. Further, although Cu is not diffused in the sample 2 of the comparative example, the sample of the example 3 has better corrosion resistance than the sample 2 of the comparative example.
- FIG. 15 is an external photograph showing a stent for a cerebral aneurysm according to Example 4.
- a braider braided machine
- the wire rod wire diameter: about 50 ⁇ m
- the outer diameter of the stent could be made constant over the entire length, and the knitting density could be made uniform as a whole.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
生体に吸収される材料で形成された脳動脈瘤用のステントを提供する。本発明の一態様は、自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステント10であって、生体吸収性を有し、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなるステントである。
Description
本発明は、生体吸収性を有する脳動脈瘤用のステント及びその製造方法に関する。
脳動脈瘤は脳の動脈の一部がコブのように膨らんだものである。コブは通常、脳に分布する大きな血管の枝分かれする部分が脳血流により押されて徐々に膨らんで形成される。脳動脈瘤が破裂するとくも膜下出血となるため、非常に恐ろしい病気である。
くも膜下出血の予防のためには破裂前に脳動脈瘤の治療をする必要がある。治療法としては、頭蓋を開ける頭開クリッピング手術か、脳動脈瘤用ステントを用いる血管内治療のいずれかの外科治療になる。
脳動脈瘤用ステントを用いる治療法は次のとおりである。医師が脚のつけ根の動脈から管を入れ、脳動脈瘤まで誘導し、カテーテルからフローダイバーター用ステントが脳動脈瘤をまたぐように展開され、そのフローダイバーター用ステントを血管に留置する。これにより、脳動脈瘤への血流がゆるやかになり、脳動脈瘤が徐々に血栓化する。その後、血栓の吸収とともに徐々に脳動脈瘤も小さくなっていき、やがて脳動脈瘤が完治する。
特許文献1には、上記の脳動脈瘤用ステントとしてNiTi合金からなるフローダイバーターステントが開示されている。
上記のフローダイバーターステントは、NiTi合金からなるため、脳動脈瘤が完治した後も、生体に吸収されない。そのため、脳の血管内にステントが残ってしまい、その後の患者の負担が大きいという課題がある。つまり、脳の血管内にステントが残っていると、それによる副作用が起こらないようにするために、患者はその後も薬を飲み続けなければならず、患者の負担は極めて大きいものとなる。
そこで、脳動脈瘤用ステントが脳の動脈内に留置され、脳動脈瘤の治療が終了した後には生体に吸収される材料でステントが作製されていれば、その後の患者の負担を小さくすることができる。
くも膜下出血の予防のためには破裂前に脳動脈瘤の治療をする必要がある。治療法としては、頭蓋を開ける頭開クリッピング手術か、脳動脈瘤用ステントを用いる血管内治療のいずれかの外科治療になる。
脳動脈瘤用ステントを用いる治療法は次のとおりである。医師が脚のつけ根の動脈から管を入れ、脳動脈瘤まで誘導し、カテーテルからフローダイバーター用ステントが脳動脈瘤をまたぐように展開され、そのフローダイバーター用ステントを血管に留置する。これにより、脳動脈瘤への血流がゆるやかになり、脳動脈瘤が徐々に血栓化する。その後、血栓の吸収とともに徐々に脳動脈瘤も小さくなっていき、やがて脳動脈瘤が完治する。
特許文献1には、上記の脳動脈瘤用ステントとしてNiTi合金からなるフローダイバーターステントが開示されている。
上記のフローダイバーターステントは、NiTi合金からなるため、脳動脈瘤が完治した後も、生体に吸収されない。そのため、脳の血管内にステントが残ってしまい、その後の患者の負担が大きいという課題がある。つまり、脳の血管内にステントが残っていると、それによる副作用が起こらないようにするために、患者はその後も薬を飲み続けなければならず、患者の負担は極めて大きいものとなる。
そこで、脳動脈瘤用ステントが脳の動脈内に留置され、脳動脈瘤の治療が終了した後には生体に吸収される材料でステントが作製されていれば、その後の患者の負担を小さくすることができる。
本発明の一態様は、生体に吸収される材料で形成された脳動脈瘤用のステントを提供することを課題とする。
本発明の種々の態様は以下のとおりである。
[1]自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステントであって、
生体吸収性を有し、
Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなることを特徴とするステント。
[2]上記[1]において、
前記ステントは、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムからなる線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。
[3]上記[1]において、
前記ステントは、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムとは異なる組成からなり、且つMgを90原子%以上含有するマグネシウム合金からなる線材を含む2種類以上の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記2種類以上の線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。
[4]上記[1]において、
前記ステントは、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムとは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記2種類以上の線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。
[5]上記[4]において、
前記素材は、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であることを特徴とするステント。
[6]上記[2]乃至[5]のいずれか一項において、
前記線材の断面形状は、丸型、楕円型又は角型であり、前記楕円型又は角型の線材のアスペクト比は1以上5以下であることを特徴とするステント。
[7]上記[2]乃至[6]のいずれか一項において、
前記ステントは、フローダイバーター用ステント又はコイル塞栓用ステントであることを特徴とするステント。
[8]上記[7]において、
前記フローダイバーター用ステントは、その表面被覆率が30%以上(好ましくは35%以上)であり、その穴の数密度が14個/mm2以上(好ましくは15個/mm2以上)であり、
前記コイル塞栓用ステントは、その表面被覆率が5%以上(好ましくは10%以上)であり、その穴の数密度が0.2個/mm2以上(好ましくは0.4個/mm2以上)であり、
前記編組体における線材と線材で作られる角度は、10°以上70°以下であることを特徴とするステント。
[9]上記[7]又は[8]において、
前記フローダイバーター用ステントの生体吸収速度は12ヶ月以上36ヶ月以下であり、
前記コイル塞栓用ステントの生体吸収速度は1ヶ月以上3ヶ月以下であることを特徴とするステント。
[10]上記[9]において、
前記ステントは、表面処理又はコーティングが施されていることを特徴とするステント。
[11]上記[7]乃至[10]のいずれか一項において、
前記ステントの径は2~6mmであり、前記ステントの長さは10~50mmであることを特徴とするステント。
[12]上記[1]乃至[11]のいずれか一項において、
前記自己拡張性を有することとは、大気中において前記ステントの拡張前の外径に対する拡張後の外径が4倍以上12倍以下であることを特徴とするステント。
[13]上記[1]乃至[12]のいずれか一項において、
前記マグネシウム合金はα−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金であることを特徴とするステント。
[14]自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステントの製造方法であって、
線材を用いて打ち数8本以上(好ましくは16本以上)で編み込む工程(a)を有し、
前記線材は、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなり、300MPa以上(好ましくは500MPa以上)の降伏応力(0.2%耐力)及び50GPa以下のヤング率(縦弾性係数)を有し、
前記線材の径は100μm以下(好ましくは80μm以下)であることを特徴とするステントの製造方法。
[15]上記[14]において、
前記ステントがフローダイバーター用ステントであり、
前記打ち数が24本以上(好ましくは48本以上)であり、
前記線材の径が50μm以下(好ましくは30μm以下)であることを特徴とするステントの製造方法。
[16]上記[14]又は[15]において、
前記工程(a)の前に、前記線材に表面処理又はコーティングを施す工程(b)を有すること、若しくは、前記工程(a)の後に、前記ステントに表面処理又はコーティングを施す工程(c)を有することを特徴とするステントの製造方法。
[17]上記[16]において、
前記工程(b)は、前記線材の表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくは、前記線材の表面にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理を行うことであり、
前記工程(c)は、前記ステントにふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理を行うことであることを特徴とするステントの製造方法。
[18]上記[14]乃至[17]のいずれか一項において、
前記工程(a)の前に、前記線材を製造する工程(d)を有し、
前記工程(d)は、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムの溶湯を急冷凝固させて複数の急冷凝固物を作製する工程(e)と、前記複数の急冷凝固物を銅製の缶に充填して封入することでビレットを作製し、前記ビレットを押出成形することで固化成形物を作製する工程(f)と、前記固化成形物を押出加工することでマグネシウム合金母材ワイヤを作製する工程(g)と、前記マグネシウム合金母材ワイヤに複数回の引き抜き加工を施すことにより、α−Mg相又は長周期積層構造相を有するマグネシウム合金の線材を製造する工程(h)と、を具備し、
前記缶の内面にはクロムコート処理が施されていることを特徴とするステントの製造方法。
本発明の一態様を適用することで、生体に吸収される材料で形成された脳動脈瘤用のステントを提供することができる。
[1]自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステントであって、
生体吸収性を有し、
Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなることを特徴とするステント。
[2]上記[1]において、
前記ステントは、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムからなる線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。
[3]上記[1]において、
前記ステントは、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムとは異なる組成からなり、且つMgを90原子%以上含有するマグネシウム合金からなる線材を含む2種類以上の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記2種類以上の線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。
[4]上記[1]において、
前記ステントは、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムとは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記2種類以上の線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。
[5]上記[4]において、
前記素材は、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であることを特徴とするステント。
[6]上記[2]乃至[5]のいずれか一項において、
前記線材の断面形状は、丸型、楕円型又は角型であり、前記楕円型又は角型の線材のアスペクト比は1以上5以下であることを特徴とするステント。
[7]上記[2]乃至[6]のいずれか一項において、
前記ステントは、フローダイバーター用ステント又はコイル塞栓用ステントであることを特徴とするステント。
[8]上記[7]において、
前記フローダイバーター用ステントは、その表面被覆率が30%以上(好ましくは35%以上)であり、その穴の数密度が14個/mm2以上(好ましくは15個/mm2以上)であり、
前記コイル塞栓用ステントは、その表面被覆率が5%以上(好ましくは10%以上)であり、その穴の数密度が0.2個/mm2以上(好ましくは0.4個/mm2以上)であり、
前記編組体における線材と線材で作られる角度は、10°以上70°以下であることを特徴とするステント。
[9]上記[7]又は[8]において、
前記フローダイバーター用ステントの生体吸収速度は12ヶ月以上36ヶ月以下であり、
前記コイル塞栓用ステントの生体吸収速度は1ヶ月以上3ヶ月以下であることを特徴とするステント。
[10]上記[9]において、
前記ステントは、表面処理又はコーティングが施されていることを特徴とするステント。
[11]上記[7]乃至[10]のいずれか一項において、
前記ステントの径は2~6mmであり、前記ステントの長さは10~50mmであることを特徴とするステント。
[12]上記[1]乃至[11]のいずれか一項において、
前記自己拡張性を有することとは、大気中において前記ステントの拡張前の外径に対する拡張後の外径が4倍以上12倍以下であることを特徴とするステント。
[13]上記[1]乃至[12]のいずれか一項において、
前記マグネシウム合金はα−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金であることを特徴とするステント。
[14]自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステントの製造方法であって、
線材を用いて打ち数8本以上(好ましくは16本以上)で編み込む工程(a)を有し、
前記線材は、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなり、300MPa以上(好ましくは500MPa以上)の降伏応力(0.2%耐力)及び50GPa以下のヤング率(縦弾性係数)を有し、
前記線材の径は100μm以下(好ましくは80μm以下)であることを特徴とするステントの製造方法。
[15]上記[14]において、
前記ステントがフローダイバーター用ステントであり、
前記打ち数が24本以上(好ましくは48本以上)であり、
前記線材の径が50μm以下(好ましくは30μm以下)であることを特徴とするステントの製造方法。
[16]上記[14]又は[15]において、
前記工程(a)の前に、前記線材に表面処理又はコーティングを施す工程(b)を有すること、若しくは、前記工程(a)の後に、前記ステントに表面処理又はコーティングを施す工程(c)を有することを特徴とするステントの製造方法。
[17]上記[16]において、
前記工程(b)は、前記線材の表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくは、前記線材の表面にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理を行うことであり、
前記工程(c)は、前記ステントにふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理を行うことであることを特徴とするステントの製造方法。
[18]上記[14]乃至[17]のいずれか一項において、
前記工程(a)の前に、前記線材を製造する工程(d)を有し、
前記工程(d)は、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムの溶湯を急冷凝固させて複数の急冷凝固物を作製する工程(e)と、前記複数の急冷凝固物を銅製の缶に充填して封入することでビレットを作製し、前記ビレットを押出成形することで固化成形物を作製する工程(f)と、前記固化成形物を押出加工することでマグネシウム合金母材ワイヤを作製する工程(g)と、前記マグネシウム合金母材ワイヤに複数回の引き抜き加工を施すことにより、α−Mg相又は長周期積層構造相を有するマグネシウム合金の線材を製造する工程(h)と、を具備し、
前記缶の内面にはクロムコート処理が施されていることを特徴とするステントの製造方法。
本発明の一態様を適用することで、生体に吸収される材料で形成された脳動脈瘤用のステントを提供することができる。
図1は、本発明の一態様に係る線材を編み込まれた筒状の編組体で構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図2は、本発明の一態様に係る線材をコイリングすることで構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図3は、本発明の一態様に係る線材をパラレルコイリングすることで構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図4は、本発明の一態様に係るフローダイバーター用ステントを示す図である。
図5は、図4に示すフローダイバーター用ステント20が脳動脈瘤21をまたぐように血管22に留置された状態を模式的に示す図である。
図6は、本発明の一態様に係るコイル塞栓用ステントを示す図である。
図7は、図6に示すコイル塞栓用ステント30が脳動脈瘤31をまたぐように血管32に留置された状態を模式的に示す図である。
図8は、本発明の一態様に係るマグネシウム合金のワイヤの製造方法を説明するために模式的に示す図である。
図9は、実施例1によるサンプル1、サンプル2、サンプル3、サンプル4及びサンプル5それぞれの線材(ワイヤ)の外観写真(SEM写真)である。
図10は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材の降伏応力(0.2%耐力)を測定した結果を示す図である。
図11は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材のヤング率(縦弾性係数)を測定した結果を示す図である。
図12は、実施例2による脳動脈瘤用のステントを示す外観写真である。
図13(A)は比較例のサンプル1及び2それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図、図13(B)は実施例3のサンプル及び比較例のサンプル1それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図である。
図14は、本発明の一態様に係る線材をクロスコイリングすることで構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図15は、実施例3による脳動脈瘤用のステントを示す外観写真である。
図2は、本発明の一態様に係る線材をコイリングすることで構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図3は、本発明の一態様に係る線材をパラレルコイリングすることで構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図4は、本発明の一態様に係るフローダイバーター用ステントを示す図である。
図5は、図4に示すフローダイバーター用ステント20が脳動脈瘤21をまたぐように血管22に留置された状態を模式的に示す図である。
図6は、本発明の一態様に係るコイル塞栓用ステントを示す図である。
図7は、図6に示すコイル塞栓用ステント30が脳動脈瘤31をまたぐように血管32に留置された状態を模式的に示す図である。
図8は、本発明の一態様に係るマグネシウム合金のワイヤの製造方法を説明するために模式的に示す図である。
図9は、実施例1によるサンプル1、サンプル2、サンプル3、サンプル4及びサンプル5それぞれの線材(ワイヤ)の外観写真(SEM写真)である。
図10は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材の降伏応力(0.2%耐力)を測定した結果を示す図である。
図11は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材のヤング率(縦弾性係数)を測定した結果を示す図である。
図12は、実施例2による脳動脈瘤用のステントを示す外観写真である。
図13(A)は比較例のサンプル1及び2それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図、図13(B)は実施例3のサンプル及び比較例のサンプル1それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図である。
図14は、本発明の一態様に係る線材をクロスコイリングすることで構成された脳動脈瘤用のステントを示す図である。
図15は、実施例3による脳動脈瘤用のステントを示す外観写真である。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一態様に係る線材を編み込まれた筒状の編組体で構成されたステントを示す図である。
このステント10は、脳動脈瘤の治療に用いられ、自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて留置するものである。但し、本明細書における「ステント」は、一般的なステントとは異なる。
一般的なステントは、血管あるいは他の生体内管腔(気管、リンパ管、尿管等)が狭窄又は閉塞することによって生じる疾患を治療するために、その狭窄又は閉塞部位を拡張し、その内腔を確保するためにそこに留置するものである。そのため、狭窄又は閉塞部位でステントを拡張させて外径を大きくし、かつその管腔をそのままで保持するステントが一般的である。
しかし、本明細書における「ステント」は、脳の動脈の一部がコブのように膨らんだ脳動脈瘤の治療に用いるため、狭窄又は閉塞していない脳動脈に留置するものである。そのため、一般的なステントほどの拡張機能は必要なく、脳動脈の血管壁に圧着させることができる程度の自己拡張性を有していればよい。そして、留置した血管内の血流を確保し、動脈瘤内に流入する血流を制限する効果を奏すればよい。なお、ここでいう自己拡張性を有することとは、大気中においてステントの拡張前の外径に対する拡張後の外径が4倍以上12倍以下であるとよい。
図1に示すステント10は、生体吸収性を有し、α−Mg相又は長周期積層構造相(Long−Period Stacking Ordered Structure)を有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる複数本の線材11a,11bで編み込まれた筒状の編組体で構成されている。またステント10は筒状体を有している。マグネシウムは生体適合性に優れ、治療中または治療が終了した後に生体に吸収されても害がないため好ましい。なお、ここでいうマグネシウム合金は、Mgを90原子%以上含有する合金である。
ステント10を構成する複数本の線材11a,11bは、2種類以上の異なる組成からなる線材を用いてもよい。例えば、2種類以上の異なる組成のマグネシウム合金を用いてもよいし、純マグネシウムとマグネシウム合金を用いてもよい。
また、ステント10を構成する複数本の線材11a,11bは、マグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、その線材とは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材を用いてもよい。この異なる素材としては、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であってもよい。なお、W、Ta、Pt及びAuは、視認性を有するため、ステントを脳動脈の血管に留置する際にステントの位置確認等に役に立つ。また、視認性を確保するために、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材で形成されたマーカー(図示せず)をステント10の両端に付けておいてもよい。ここでいう視認性とは、マグネシウム合金からなるステントはX線を透過するため、ステント留置手術時に使用されるX線透視装置でステントの位置を確認することができないが、X線を透過しないW、Ta、Pt及びAuからなる線材又はマーカーをステントに付けることで、X線透視装置で位置確認が可能になることをいう。
また、生体吸収性ポリマーとしては、例えば、ポリグリコール酸(PGA:Polyglycolide)、グリコール酸とL乳酸の共重合体(PGLA;Poly(glycolide−co−L−lactide)、グリコール酸とDL乳酸の共重合体(PGDLLA:Poly(glycolide−co−DL−lactide)、ポリL乳酸(PLLA:Poly−L−lactide)、ポリD乳酸(PDLA:Poly−D−lactide)、ポリDL乳酸(PDLLA:Poly−DL−lactide)、L乳酸とε−カプロラクトンの共重合体(LCL:Poly(L−lactide−co−ε−caprolactone)及びポリジオキサノン(PDO:Poly−p−dioxanone)のいずれかを用いることができる。生体吸収性ポリマーを用いた線材の製造方法については、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、ゲル紡糸等により製造され、これらの線材については熱延伸、冷延仲、熱処理等の処理により適宜高強度化がなされていてもよい。
また、線材11aと線材11bで作られる角度18は、10°以上70°以下であるとよい。また、線材11a,11bの断面形状は、丸型、楕円型又は角型であってもよく、楕円型又は角型の線材のアスペクト比は1以上5以下であるとよい。また、ステント10の径は2~6mmであるとよく、ステント10の長さは10~50mmであるとよい。
また、線材11a,11bには表面処理又はコーティングが施されているとよい。具体的には、線材11a,11bの表面に高分子結合又は高分子コーティングが行われていてもよいし、線材11a,11bの表面にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC(Diamond Like Carbon)成膜処理が行われていてもよい。表面処理によって酸化物やふっ化物などを線材11a,11bの表面に形成してもよい。また、ステント10には表面処理又はコーティングが施されているとよい。具体的には、ステント10にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理が行われているとよい。表面処理によって酸化物やふっ化物などをステント10の表面に形成してもよい。
DLCは生体適合性に優れ、治療中または治療が終了した後に生体に吸収されても害がないため好ましい。このような表面処理又はコーティングを施すことで、ステント10が生体に吸収される時期を制御できる。
本実施の形態によれば、α−Mg相又は長周期積層構造相を有するマグネシウム合金または純マグネシウムからなる線材11a,11bで形成された筒状体によってステント10を作製するため、生体に吸収される脳動脈瘤用のステントを実現することができる。
なお、本実施の形態では、線材で編み込まれた筒状の編組体を有する脳動脈瘤用のステントを説明しているが、生体吸収性を有する脳動脈瘤用のステントであれば、次のように変更して実施することも可能である。
図2に示す脳動脈瘤用のステント12は、線材13でコイリングされて構成されている。つまり、このステント12は線材13を円状または螺旋状に巻いたコイル状のものである。
また、図3に示す脳動脈瘤用のステント14は、線材15,16でパラレルコイリングされて構成される。つまり、このステント14は、線材15を円状または螺旋状に巻いたコイル状のものと、線材16を円状または螺旋状に巻いたコイル状のものをパラレルに配置して作製される。また3本以上の線材でパラレルコイリングされてもよい。
また、図14に示す脳動脈瘤用のステント19は、線材17a,17bでクロスコイリングされて構成される。つまり、このステント19は、線材17aを円状または螺旋状に巻いたコイル状のものと、線材17bを円状または螺旋状に巻いたコイル状のものを重ね合わせて作製される。また3本以上の線材でクロスコイリングされてもよい。またステント14,19を構成する複数本の線材は、2種類以上の異なる組成からなる線材を用いてもよい。例えば、2種類以上の異なる組成のマグネシウム合金を用いてもよいし、純マグネシウムとマグネシウム合金を用いてもよい。またステント14,19を構成する複数本の線材15,16,17a,17bは、マグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、その線材とは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材を用いてもよい。
これらのステント12,14,19は、後述するコイル塞栓用ステントに適用することが好ましい。
また、他の例の脳動脈瘤用のステント(図示せず)としては、マグネシウム合金または純マグネシウムからなる細管を外周からレーザー光によって加工する工程を経て製作される。
この異なる素材としては、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であってもよい。なお、W、Ta、Pt及びAuは、視認性を有するため、ステントを脳動脈の血管に留置する際にステントの位置確認等に役に立つ。
(実施の形態2)
図4は、本発明の一態様に係るフローダイバーター用ステントを示す図である。
このフローダイバーター用ステント20は、脳動脈瘤用のステントであり、48本の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されている。フローダイバーター用ステント20は、図1に示すステント10より編み込まれた線材の本数が多い点以外は同様の構成を適用することができる。
図5は、図4に示すフローダイバーター用ステント20が脳動脈瘤21をまたぐように血管22に留置された状態を模式的に示す図である。
医師が脚のつけ根の大腿動脈経由でカテーテルを頭蓋内まで誘導し、そのカテーテルからフローダイバーター用ステント20が脳動脈瘤21をまたぐように血管22に挿入され、自己拡張性を有することで血管壁に圧着するような形で展開される。そのフローダイバーター用ステント20を脳動脈瘤21が存在する母血管22に留置した場合、フローダイバーター用ステント20の表面のメッシュ構造によって脳動脈瘤21内に流入する血流(図示せず)は制限され、徐々に内部の血栓化が促されるとともに動脈瘤21のネック部分はステント新生内膜に覆われ、数ヶ月後に脳動脈瘤21を完全閉塞に至らしめ、尚且つ、フローダイバーター用ステント20自体は数ヶ月の経過で徐々に分解され、最終的に消失し、異物を残さない。但し、視認性を確保するためにフローダイバーター用ステント20の一部に生体吸収性を有さない線材等を用いた場合は、それについては消失しないで残ることがある。
フローダイバーター用ステント20は、その表面被覆率が30%以上(好ましくは35%以上)であり、その穴の数密度が14個/mm2以上(好ましくは15個/mm2以上)である。このような範囲にする理由は、表面被覆率が30%未満又は穴の数密度が14個/mm2未満であると、図5に示すように脳動脈瘤21をまたぐようにフローダイバーター用ステント20を展開しても、脳動脈瘤21内に流入する血流を制限する効果が不十分となるからである。
フローダイバーター用ステント20の生体吸収速度は12ヶ月以上36ヶ月以下であることが好ましい。つまり、フローダイバーター用ステント20を動脈瘤21が存在する母血管22に留置してから脳動脈瘤21を完全閉塞に至らしめるまでの期間、フローダイバーター用ステント20を留置した血管22に存在させておくためである。
本実施の形態においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図6は、本発明の一態様に係るコイル塞栓用ステントを示す図である。
このコイル塞栓用ステント30は、脳動脈瘤用のステントであり、16本の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されている。コイル塞栓用ステント30は、図4に示すフローダイバーター用ステント20より編み込まれた線材の本数が少ない点以外は同様の構成を適用することができる。なお、図1に示す脳動脈瘤用のステント10は、フローダイバーター用ステントとコイル塞栓用ステントの両方に用いることができるものである。
図7は、図6に示すコイル塞栓用ステント30が脳動脈瘤31をまたぐように血管32に留置された状態を模式的に示す図である。
医師が脚のつけ根の大腿動脈経由でカテーテルを頭蓋内まで誘導し、その中を通して細い治療用のカテーテルからコイル塞栓用ステント30が脳動脈瘤31の入り口前後をしっかりとカバーするように血管32に挿入され、自己拡張性を有することで血管壁に圧着するような形で展開される。そして、カテーテルの中を通してもう一本の細い治療用のカテーテルから脳動脈瘤31内にコイル33を挿入し、脳動脈瘤31内に血流がほぼ入らなくなるまでコイルを数本追加する。その後に、カテーテルを抜去する。なお、ここで用いるコイル33は、コイル塞栓用ステント30の線材と同様の生体吸収性を有する線材を用いるとよい。
このようにコイル塞栓用ステント30を脳動脈瘤31のネック部分をカバーするように母血管32に留置しつつ脳動脈瘤31内にコイル33を挿入する。これにより、脳動脈瘤31内に流入する血流(図示せず)は抑制され、徐々に内部の血栓化が促されるとともに脳動脈瘤31のネック部分はステント新生内膜に覆われ、1ヶ月から数ヶ月後に脳動脈瘤31を完全閉塞に至らしめ、尚且つ、コイル塞栓用ステント30及びコイル33自体は1ヶ月から数ヶ月の経過で徐々に分解され、最終的に消失し、異物を残さない。但し、視認性を確保するためにコイル塞栓用ステント30の一部に生体吸収性を有さない線材等を用いた場合は、それについては消失しないで残ることがある。
コイル塞栓用ステント30は、その表面被覆率が5%以上(好ましくは10%以上)であり、その穴の数密度が0.2個/mm2以上(好ましくは0.4個/mm2以上)である。このような範囲にする理由は、表面被覆率が5%未満又は穴の数密度が0.2個/mm2未満であると、図7に示すように脳動脈瘤31をまたぐようにコイル塞栓用ステント30を展開しても、コイル33を脳動脈瘤31内に安定して留置することができず、流入する血流を抑制する効果が不十分となるからである。
コイル塞栓用ステント30の生体吸収速度は1ヶ月以上3ヶ月以下であることが好ましい。つまり、コイル塞栓用ステント30を脳動脈瘤31が存在する母血管32に留置しつつ脳動脈瘤31内にコイル33を留置してから脳動脈瘤31を完全閉塞に至らしめるまでの期間、コイル塞栓用ステント30を留置した血管32に存在させておくためである。
本実施の形態においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、実施の形態1~3で用いる線材に適用されるマグネシウム合金は、以下の[1]~[48]のいずれかの合金であるとよい。
[1]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Yをb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式11)~(式13)または(式14)~(式16)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式11)0.25≦a<5.0
(式12)0.5<b<5.0
(式13)2/3a−5/6≦b
(式14)0.25≦a≦5.0
(式15)0.5≦b≦5.0
(式16)0.5a≦b
[2]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Yをb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式11’)、(式12)及び(式13)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式11’)0.5≦a<5.0
(式12)0.5<b<5.0
(式13)2/3a−5/6≦b
[3]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式17)及び(式18)を満たすとよい。
(式17)0≦c≦3.0
(式18)0.1(0.2)≦b+c≦6.0
[4]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu、Mm(ミッシュメタル)及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式19)及び(式20)を満たすとよい。
(式19)0≦c<2.0
(式20)0.2≦b+c≦6.0
[5]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式20)及び(式21)を満たすとよい。
(式20)0.2≦b+c≦6.0
(式21)c/b≦1.5
[6]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式22)及び(式23)を満たすとよい。
(式22)0≦c≦3.0
(式23)0.1≦b+c≦6.0
[7]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式14)~(式16)を満たすとよい。
(式14)0≦c≦3.0
(式15)0≦d<2.0
(式16)0.2≦b+c+d≦6.0
[8]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式16)及び(式17)を満たすとよい。
(式16)0.2≦b+c+d≦6.0
(式17)d/b≦1.5
[9]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式18)~(式20)を満たすとよい。
(式18)0≦c≦3.0
(式19)0≦d≦3.0
(式20)0.1≦b+c+d≦6.0
[10]上記の[1]乃至[9]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにAl、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B、C、Sn、Au、Ba、Ge、Bi、Ga、In、Ir、Li、Pd、Sb及びVからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超2.5原子%以下含有するとよい。
[11]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Dy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式21)~(式23)または(式24)~(式26)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式21)0.1≦a≦5.0
(式22)0.1≦b≦5.0
(式23)0.5a−0.5≦b
(式24)0.1≦a≦3.0
(式25)0.1≦b≦5.0
(式26)2a−3≦b
[12]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Dy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式21’)、(式22’)及び(式23)または(式24’)、(式25’)及び(式26)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式21’)0.2≦a≦5.0
(式22’)0.2≦b≦5.0
(式23)0.5a−0.5≦b
(式24’)0.2≦a≦3.0
(式25’)0.2≦b≦5.0
(式26)2a−3≦b
[13]上記の[11]または[12]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式27)及び(式28)を満たすとよい。
(式27)0≦c≦3.0
(式28)0.1(0.2)≦b+c≦6.0
[14]上記の[11]または[12]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式29)及び(式30)を満たすとよい。
(式29)0≦c≦3.0
(式30)0.1(0.2)≦b+c≦6.0
[15]上記の[11]または[12]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式31)~(式33)を満たすとよい。
(式31)0≦c≦3.0
(式32)0≦d≦3.0
(式33)0.1(0.2)≦b+c+d≦6.0
[16]上記の[11]乃至[15]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにY及びGdの少なくとも一方を合計でy原子%含有し、yは下記の(式34)及び(式35)を満たすとよい。
(式34)0≦y≦4.9
(式35)0.1≦b+y≦5.0
[17]上記の[11]乃至[16]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにAl、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B、C、Sn、Au、Ba、Ge、Bi、Ga、In、Ir、Li、Pd、Sb及びVからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超2.5原子%以下含有するとよい。
[18]上記の[11]乃至[17]のいずれ一に記載のマグネシウム合金が有する長周期積層構造相の少なくとも一部が湾曲又は屈曲しているとよい。
[19]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Gd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式41)~(式43)または(式44)~(式46)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式41)0.1≦a≦5.0
(式42)0.25≦b≦5.0
(式43)0.5a−0.5≦b
(式44)0.1≦a≦3.0
(式45)0.25≦b≦5.0
(式46)2a−3≦b
[20]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Gd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式41’)、(式42’)及び(式43)または(式44’)、(式45’)及び(式46)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式41’)0.2≦a≦5.0
(式42’)0.5≦b≦5.0
(式43)0.5a−0.5≦b
(式44’)0.2≦a≦3.0
(式45’)0.5≦b≦5.0
(式46)2a−3≦b
[21]上記の[19]または[20]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式47)及び(式48)を満たすとよい。
(式47)0≦c≦3.0
(式48)0.25(0.5)≦b+c≦6.0
[22]上記の[19]または[20]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記(式49)及び(式50)を満たすとよい。
(式49)0≦c≦2.0
(式50)0.25(0.5)≦b+c≦6.0
[23]上記の[19]または[20]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記(式51)~(式53)を満たすとよい。
(式51)0≦c≦3.0
(式52)0≦d≦2.0
(式53)0.25(0.5)≦b+c+d≦6.0
[24]上記の[19]乃至[23]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにDy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超1.5原子%以下含有するとよい。
[25]上記の[19]乃至[23]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにYを0原子%超1.0原子%以下含有するとよい。
[26]上記の[19]乃至[25]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにGd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で3原子%未満含有するとよい。
[27]上記の[19]乃至[26]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにAl、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B及びCからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超2.5原子%以下含有するとよい。
[28]上記の[19]乃至[27]のいずれか一に記載のマグネシウム合金が有する長周期積層構造相の少なくとも一部が湾曲又は屈曲しているとよい。
[29]マグネシウム合金は、Cu、Ni及びCoの少なくとも1種の金属を合計でa原子%含有し、Y、Dy、Er、Ho、Gd、Tb及びTmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式61)~(式63)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなることを特徴とするマグネシウム合金。
(式61)0.2≦a≦10
(式62)0.2≦b≦10
(式63)2/3a−2/3<b
[30]上記の[29]に記載のマグネシウム合金は、さらにZnをc原子%含有し、前記aとcは下記の(式64)を満たすとよい。
(式64)0.2<a+c≦15
[31]上記の[30]において、前記aとcはさらに下記の(式65)を満たすとよい。
(式65)c/a≦1/2
[32]上記の[29]乃至[31]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Yb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、前記bとdは下記の(式66)を満たすとよい。
(式66)0.2<b+d≦15
[33]上記の[32]において、前記bとdはさらに下記の(式67)を満たすとよい。
(式67)d/b≦1/2
[34]上記の[29]乃至[33]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにZr、Ti、Mn、Al、Ag、Sc、Sr、Ca、Si、Hf、Nb、B、C、Sn、Au、Ba、Ge、Bi、Ga、In、Ir、Li、Pd、Sb、V、Fe、Cr及びMoからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でe原子%含有し、eは下記の(式68)を満たすとよい。
(式68)0<e≦2.5
[35]上記の[34]において、前記eとaとbとdはさらに下記の(式69)を満たすとよい。
(式69)e/(a+b+c+d)≦1/2
[36]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Y、Dy、HoおよびErの少なくとも一つの元素を合計でb原子%含有し、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、TbおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でc原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbとcは下記の(式71)~(式74)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式71)0.2≦a≦5.0
(式72)0.2≦b≦5.0
(式73)2a−3≦b
(式74)0.05b≦c<0.75b
[37]上記の[36]に記載のマグネシウム合金は、さらにAlをd原子%含有し、下記の(式75)を満たすとよい。
(式75)0.05b≦d<0.75b
[38]上記の[36]または[37]に記載のマグネシウム合金は、前記Y、Dy、HoおよびErの少なくとも二つの元素を合計でb原子%含有するとよい。
[39]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、GdおよびTbの少なくとも一つの元素を合計でb原子%含有し、Al、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Er、TmおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でc原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbとcは下記の(式81)~(式84)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式81)0.2≦a≦5.0
(式82)0.2≦b≦5.0
(式83)2a−3≦b
(式84)0.05b≦c<0.75b
[40]マグネシウム合金は、Alをa原子%含有し、Gdをb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbが下記の(式91)および(式92)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相または最密原子面積層欠陥を含む相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式91)0.01≦a≦2.0
(式92)0.2≦b≦5.0
なお、本明細書において最密原子面積層欠陥とは、最密原子面に沿って溶質原子である亜鉛と希土類元素が積層方向に連続した二原子層の濃化した層(溶質原子濃化二原子層)を含み、その溶質原子濃化二原子層が長距離にわたって積層方向に周期性を有さない場合をいう。
[41]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Y、Dy、Ho、Er、Gd、Tb及びTmからなる群から選択される少なくとも1種類の元素を合計でb原子%含有し、Alをc原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbとcは下記の(式101)~(式104)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相または最密原子面積層欠陥を含む相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式101)0.2≦a≦5.0
(式102)0.2≦b≦5.0
(式103)2a−3≦b
(式104)0.05b≦c<0.75b
[42]上記の[41]に記載のマグネシウム合金は、さらにLi、Sn、Di、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Mm、Yb、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B、C、Ga及びGeからなる群から選択される少なくとも1種類の元素を合計でd原子%含有し、dは下記の(式105)を満たすとよい。
(式105)0≦d≦b/2
[43]マグネシウム合金は、下記(A)~(G)のいずれかの化学成分からなるとよい。
(A)質量%で、Al:0.1~12.0%、Mn:0.1~1.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(B)質量%で、Al:0.1~12.0%、Mn:0.1~1.0%を含み、さらにZn:0.5~2.0%、Si:0.3~2.0%から選択される元素を1種以上含み、残部がMgおよび不純物
(C)質量%で、Zn:1.0~10.0%、Zr:0.4~2.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(D)質量%で、Zn:1.0~10.0%、Zr:0.4~2.0%、Mn:0.5~2.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(E)質量%で、Zn:1.0~10.0%、希土類元素:1.0~3.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(F)質量%で、Zr:0.4~2.0%、希土類元素:1.0~3.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(G)質量%で、Zn:1.0~10.0%、Mn:0.1~1.0、Cu:0.5~
2.0%を含み、残部がMgおよび不純物
[44]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Yをb原子%含有し、aとbは下記の(式11)~(式13)または(式14)~(式16)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式11)0.25≦a<5.0
(式12)0.5<b<5.0
(式13)2/3a−5/6≦b
(式14)0.25≦a≦5.0
(式15)0.5≦b≦5.0
(式16)0.5a≦b
[45]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Dy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、aとbは下記の(式21)~(式23)または(式24)~(式26)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結品組織を備えた合金からなるとよい。
(式21)0.1≦a≦5.0
(式22)0.1≦b≦5.0
(式23)0.5a−0.5≦b
(式24)0.1≦a≦3.0
(式25)0.1≦b≦5.0
(式26)2a−3≦b
[46]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Gd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、aとbは下記の(式41)~(式43)または(式44)~(式46)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式41)0.1≦a≦5.0
(式42)0.25≦b≦5.0
(式43)0.5a−0.5≦b
(式44)0.1≦a≦3.0
(式45)0.25≦b≦5.0
(式46)2a−3≦b
[47]マグネシウム合金は、Cu、Ni及びCoの少なくとも1種の金属を合計でa原子%含有し、Y、Dy、Er、Ho、Gd、Tb及びTmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、aとbは下記の(式61)~(式63)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式61)0.2≦a≦10
(式62)0.2≦b≦10
(式63)2/3a−2/3<b
[48]マグネシウム合金は、Alをa原子%含有し、Gdをb原子%含有し、aとbが下記の(式91)および(式92)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式91)0.01≦a≦2.0
(式92)0.2≦b≦5.0
(実施の形態4)
本発明の一態様に係るステントの製造方法について説明する。このステントは、図1に示す脳動脈瘤用のステントである。
<線材の製造方法>
まず、α−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを作製する。
詳細には、90原子%以上のMgを含有するマグネシウム合金の溶湯を急冷凝固させて複数の急冷凝固物を作製する。この際の冷却速度は、1000K/秒(好ましくは10000K/秒)より速いとよい。複数の急冷凝固物は、例えばRS−P/M法で作製された粉末(またはRS−P/M法で作製された薄片、薄帯または細線、溶湯抽出法で作製された細線)である。
次いで、複数の急冷凝固物を熱間押出加工することで固化成形物を作製する。詳細には、粉末(または薄片、薄帯または細線)を銅製の缶に充填し、それを真空封入することでビレットを作製し、それを押出成形することで固化成形物を作製できる。その他の固化成形の方法としては、粉末を溝ロールによって圧延する方法がある。
なお、上記の銅製の缶は、その缶の内面にクロムコート処理(例えばCrメッキ)が施されていることが好ましい。これにより、マグネシウム合金に銅が拡散することを抑制でき、その結果、作製される線材の耐食性を向上させることができる。別言すれば、マグネシウム合金に銅が100ppm程度含まれると耐食性が悪くなるが、銅製の缶の内面にクロムコート処理を施すことで、マグネシウム合金に銅が拡散することを抑制でき、その結果、マグネシウム合金の本来の耐食性が得られる。
次いで、前記固化成形物を押出加工することで、α−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを作製する。
なお、本実施形態では、α−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを急冷凝固粉末冶金(RS−P/M)法で作製しているが、鋳造法で作製したマグネシウム合金ビレットから例えばECAE(equal−channel−angular−extrusion)加工法のように素材に巨大歪を加えられる方法でα−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを作製してもよい。
ECAE加工法は、試料に均一なひずみを導入するためにパス毎に試料長手方向を90°ずつ回転させる方法である。具体的には、断面形状がL字状の成形孔を形成した成形用ダイの前記成形孔に、成形用材料であるマグネシウム合金鋳造物を強制的に進入させて、特にL状成形孔の90°に曲げられた部分で前記マグネシウム合金鋳造物に応力を加えて成形体を得る方法である。ECAEのパス回数は複数回が好ましい。ECAEの加工時の温度は例えば250℃以上500℃以下が好ましい。
上記のマグネシウム合金母材ワイヤを作製した後、マグネシウム合金母材ワイヤに複数回の引き抜き加工を施すことにより、α−Mg相を有するマグネシウム合金のワイヤを製造する。なお、本明細書において「マグネシウム合金母材ワイヤ」及び「マグネシウム合金のワイヤ」は次のように定義する。マグネシウム合金のワイヤは、複数回の引き抜き加工が終了した後のワイヤを意味する。マグネシウム合金母材ワイヤは、複数回の引き抜き加工前のワイヤ及び複数回の引き抜き加工の途中のワイヤを意味する。つまり、マグネシウム合金母材ワイヤは、複数回の引き抜き加工が終了する前の全てのワイヤを意味する。例えば、図8に示す加工工程が、複数回の引き抜き加工が終了する最後の引き抜き加工である場合は、この最後の引き抜き加工前がマグネシウム合金母材ワイヤ41となり、引き抜き加工後がマグネシウム合金のワイヤ42となる。また、図8に示す加工工程が、複数回の引き抜き加工の途中の引き抜き加工である場合は、この途中の引き抜き加工前がマグネシウム合金母材ワイヤ41となり、引き抜き加工後もマグネシウム合金母材ワイヤ42となる。
上記のマグネシウム合金母材ワイヤは、温度が300℃の熱処理で粒成長がしない(又はしにくい)マグネシウム合金によって形成されているとよく、汎用マグネシウム合金、LPSO(Long−Period Stacking Ordered)型合金、純マグネシウム等であってもよく、例えば上記の[1]~[48]のいずれかの合金によって形成されていてもよい。
図8に示すように、線径が例えば1mm超3mm以下のマグネシウム合金母材ワイヤ41を、ダイス43を用いて矢印の方向に0.1m/分以上1000m/分以下(好ましくは0.1m/分以上100m/分以下、より好ましくは0.5m/分以上100m/分以下)の引き抜き速度で引き抜き加工を施すことによりマグネシウム合金のワイヤ(複数回の引き抜き加工の途中の場合はマグネシウム合金母材ワイヤ)42を形成する。その引き抜き加工を施す際のマグネシウム合金母材ワイヤ41の温度(即ちダイス43を通過するときのマグネシウム合金母材ワイヤ41の温度)は、室温以上450℃以下、若しくは150℃以上350℃以下、若しくは200℃超300℃以下の範囲とするとよい。このような温度範囲とする理由は、引き抜き加工の際にマグネシウム合金母材ワイヤが断線しにくく、また引き抜き加工後に歪を除去するための熱処理の温度または時間を小さくするためである。熱処理の温度または時間を小さくする理由は、それが小さいとα−Mg相の粒成長を抑制することができるからである。
なお、本明細書においてマグネシウム合金母材ワイヤの線径とは、例えば図8に示すマグネシウム合金母材ワイヤ41の線径d3を意味し、マグネシウム合金母材ワイヤの断面形状が円形でない場合はマグネシウム合金母材ワイヤの断面の最大の外径を意味する。
室温のマグネシウム合金母材ワイヤ41に1回目の引き抜き加工を施すと、ダイス43を通過する際にダイス43とマグネシウム合金母材ワイヤ41との摩擦による熱が引き抜き後のマグネシウム合金母材ワイヤ42に加えられることを考慮し、ダイス43の温度を制御する。例えば、ダイス43の温度を200℃以上300℃以下に制御する。これにより、引き抜き加工を施す際のマグネシウム合金母材ワイヤ41の温度を上記の範囲にすることができる。
2回目の引き抜き加工を施す際に、マグネシウム合金母材ワイヤ41の温度を室温に戻し、室温のマグネシウム合金母材ワイヤ41に温度が制御されたダイス43を通過させて引き抜き加工を施す。マグネシウム合金のワイヤ42の線径Dが下記(式41)を満たすまで、このような引き抜き加工を複数回繰り返す。下記(式41)を満たすマグネシウム合金のワイヤ42はα−Mg相を有し、マグネシウム合金のワイヤ42の長手方向に切断した断面で観察した前記α−Mg相の平均結晶粒径をL(図示せず)とし、前記長手方向に対して垂直方向に切断した断面で観察した前記α−Mg相の平均結晶粒径をd(図示せず)とした場合した場合に下記の(式42)及び(式43)を満たすとよい。
(式41)5μm≦D≦50μm
(式42)d≦1μm(好ましくは、d≦0.5μm、より好ましくは、d≦0.3μm、さらに好ましくはd≦0.19μm、よりさらに好ましくはd≦0.12μm、またさらに好ましくはd≦0.1μm)
(式43)10≦L/d(好ましくは43≦L/d、より好ましくは54≦L/d、さらに好ましくは70≦L/d、よりさらに好ましくは90≦L/d)
上記の複数回の引き抜き加工それぞれを施す際に、ダイス43に潤滑油としてノンシリコン系の油を供給するとよく、例えば食用油を供給するとよい。これにより、ダイス43とマグネシウム合金母材ワイヤ41との摩擦熱を低減することができ、引き抜き加工時にワイヤが切れるのを抑制することができる。
上記の複数回の引き抜き加工それぞれを施す際の断面減少率RAは、下記(式45)を満たすとよく、好ましくは下記(式45’)を満たすとよく、さらに好ましくは下記(式45’’)を満たすとよい。
(式45)1%≦RA≦30%
(式45’)3%≦RA≦15%
(式45’’)5%≦RA≦12%
なお、断面減少率とは、引き抜き加工前の線径をd3とし、引き抜き加工後の線径をDとすると、(1−(D/d3)2)×100の値をいう。
また、マグネシウム合金母材ワイヤ41に複数回の引き抜き加工を施していくうちにマグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が徐々に小さくなっていく。複数回の引き抜き加工の少なくとも一回の加工後のマグネシウム合金母材ワイヤ42に熱処理を施す。この熱処理の温度は、前記熱処理の直前の引き抜き加工の直後のマグネシウム合金母材ワイヤ42の温度より50℃高い温度以上450℃以下、若しくは50度高い温度以上400℃以下であるとよく、熱処理の時間は10秒以上12時間以下であるとよい。
熱処理を施すタイミングとしては、複数回の引き抜き加工後のマグネシウム合金母材ワイヤ42のα−Mg相の平均結晶粒径が、複数回の引き抜き加工前のマグネシウム合金母材ワイヤ41のα−Mg相の平均結晶粒径よりかなり小さくなった時である。また、熱処理を施す回数は、複数回でもよく、適宜調整するとよい。
例えば、引き抜き加工を施した後ごとに熱処理を施してもよいし、引き抜き加工を施した後ごとではなく、引き抜き加工を施した後に熱処理を行うときと行わないときがあってもよい。また、例えば、熱処理温度を350℃とし、熱処理時間を30分とすると、大気雰囲気で熱処理を施しても、マグネシウム合金のワイヤ42の表面に酸化膜が形成されるのを低減することができる。つまり、熱処理を施しても酸化被膜の形成は低減する。
このようにして5μm以上100μm以下の線径Dで、α−Mg相の平均結晶粒径dが1μm以下(好ましくは0.5um以下、より好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.1μm以下)のマグネシウム合金のワイヤ42を製造することができる。この場合、線径D及び平均結晶粒径dは下記(式44)を満たすとよい。
(式44)d/D≦1/100(好ましくは1.15/300以下、より好ましくは1.9/500以下、さらに好ましくはd/D≦1/300、より好ましくはd/D≦1/500)
上記のマグネシウム合金のワイヤ42が実施の形態1~3の線材に相当し、この線材のヤング率(縦弾性係数)は50GPa以下であることが好ましい。
なお、フローダイバーター用ステントを作製するための線材は、その線径が50μm以下、好ましくは30μm以下であるとよい。また、コイル塞栓用ステントを作製するための線材は、その線径が100μm以下、好ましくは80μm以下であるとよい。
また、上記のようにして得られたマグネシウム合金のワイヤ42の降伏応力(0.2%耐力)は、300MPa以上、好ましくは400MPa以上、より好ましくは500MPa以上、さらに好ましくは600MPa以上、よりさらに好ましくは700MPa以上である。
上記実施の形態によれば、急冷凝固粉末冶金法によって結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤ41を作製し、その後、なるべく再結晶や粒成長を抑制するようなマグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工及び熱処理工程を繰り返すことで、所定の線径においてα−Mg相の平均結晶粒径を1μm以下とすることができる。これにより、高強度または高耐食性を有するマグネシウム合金のワイヤ42を実現することができる。
また、マグネシウム合金のワイヤ42の線径を100μm以下又は50μm以下又は30μm以下に細線化しても、切れにくいワイヤを実現できる。
次に、上記の方法で製造された線材に表面処理又はコーティングを施すとよい。これは、ステントを血管内に留置した後にステントが分解されるまでの期間又は生体吸収速度を調整するためである。前述したように、フローダイバーター用ステントとコイル塞栓用ステントでは要求される生体吸収速度が異なるし、また脳動脈瘤の大きさや状態によっても要求される生体吸収速度が異なると考えられるためである。
線材の表面処理の具体例は、線材の表面にふっ酸処理又は陽極酸化処理を行うことである。表面処理によって酸化物やふっ化物などが線材の表面に形成される。また、線材のコーティングの具体例は、線材の表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくはDLC成膜処理を行うことである。
<線材の編み込み工程>
次に、ブレーダー(編組機械)により上記の線材を用いて打ち数8本以上(好ましくは16本以上)で編み込むことで、図1に示す筒状の編組体で構成されるステント10を作製する。編組体は、線材を交互に交差させて筒状に編まれたものである。なお、編み込む際の線材のねじりは、線材の長さ10cm当たり1回転以下とすることが好ましい。ねじりを小さくするには、ブレーダーのボビンの径を大きくするとよいし、また縦型ボビンを使用するとよい。
ここで、コイル塞栓用ステント30を作製する場合は、線材が8本以上で編み込むことが好ましく、より好ましくは線材が16本以上で編み込むことである。
また、フローダイバーター用ステント20を作製する場合は、線材が24本以上で編み込むことが好ましく、より好ましくは線材が48本以上で編み込むことである。
また、上記の編組体で構成されたステントは、その外径が全長に亘って一定となっていることが好ましい。また、編組体の密度は全体に均一であることが好ましい。
次に、上記の方法で編み込まれたステントに表面処理又はコーティングを施してもよい。この場合は、線材の状態で表面処理又はコーティングを施していないほうがよい。このように表面処理又はコーティングを施すことで、ステントを血管内に留置した後にステントが分解されるまでの期間又は生体吸収速度を調整することができる。
ステントの表面処理の具体例は、ステントの表面にふっ酸処理又は陽極酸化処理を行うことである。表面処理によって酸化物やふっ化物などがステントの表面に形成される。また、ステントのコーティングの具体例は、ステントの表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくはDLC成膜処理を行うことである。
次に、ステントの形状を固定するために、ステントに熱処理を施してもよい。この際の熱処理条件は、温度が室温より高く400℃以下の範囲で、処理時間が1秒以上12時間以下であるとよい。また熱処理時のステント形状は、血管に留置する時よりも大径の状態であるとよい。この大径は拡張後の外形に等しく、挿入時は長さ方向に引き延ばして使用する。
なお、ステントへの熱処理とステントへの表面処理又はコーティングは、順序を入れ替えてもよい。
なお、上記の実施の形態1~4は互いに適宜組み合わせて実施することも可能である。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一態様に係る線材を編み込まれた筒状の編組体で構成されたステントを示す図である。
このステント10は、脳動脈瘤の治療に用いられ、自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて留置するものである。但し、本明細書における「ステント」は、一般的なステントとは異なる。
一般的なステントは、血管あるいは他の生体内管腔(気管、リンパ管、尿管等)が狭窄又は閉塞することによって生じる疾患を治療するために、その狭窄又は閉塞部位を拡張し、その内腔を確保するためにそこに留置するものである。そのため、狭窄又は閉塞部位でステントを拡張させて外径を大きくし、かつその管腔をそのままで保持するステントが一般的である。
しかし、本明細書における「ステント」は、脳の動脈の一部がコブのように膨らんだ脳動脈瘤の治療に用いるため、狭窄又は閉塞していない脳動脈に留置するものである。そのため、一般的なステントほどの拡張機能は必要なく、脳動脈の血管壁に圧着させることができる程度の自己拡張性を有していればよい。そして、留置した血管内の血流を確保し、動脈瘤内に流入する血流を制限する効果を奏すればよい。なお、ここでいう自己拡張性を有することとは、大気中においてステントの拡張前の外径に対する拡張後の外径が4倍以上12倍以下であるとよい。
図1に示すステント10は、生体吸収性を有し、α−Mg相又は長周期積層構造相(Long−Period Stacking Ordered Structure)を有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる複数本の線材11a,11bで編み込まれた筒状の編組体で構成されている。またステント10は筒状体を有している。マグネシウムは生体適合性に優れ、治療中または治療が終了した後に生体に吸収されても害がないため好ましい。なお、ここでいうマグネシウム合金は、Mgを90原子%以上含有する合金である。
ステント10を構成する複数本の線材11a,11bは、2種類以上の異なる組成からなる線材を用いてもよい。例えば、2種類以上の異なる組成のマグネシウム合金を用いてもよいし、純マグネシウムとマグネシウム合金を用いてもよい。
また、ステント10を構成する複数本の線材11a,11bは、マグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、その線材とは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材を用いてもよい。この異なる素材としては、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であってもよい。なお、W、Ta、Pt及びAuは、視認性を有するため、ステントを脳動脈の血管に留置する際にステントの位置確認等に役に立つ。また、視認性を確保するために、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材で形成されたマーカー(図示せず)をステント10の両端に付けておいてもよい。ここでいう視認性とは、マグネシウム合金からなるステントはX線を透過するため、ステント留置手術時に使用されるX線透視装置でステントの位置を確認することができないが、X線を透過しないW、Ta、Pt及びAuからなる線材又はマーカーをステントに付けることで、X線透視装置で位置確認が可能になることをいう。
また、生体吸収性ポリマーとしては、例えば、ポリグリコール酸(PGA:Polyglycolide)、グリコール酸とL乳酸の共重合体(PGLA;Poly(glycolide−co−L−lactide)、グリコール酸とDL乳酸の共重合体(PGDLLA:Poly(glycolide−co−DL−lactide)、ポリL乳酸(PLLA:Poly−L−lactide)、ポリD乳酸(PDLA:Poly−D−lactide)、ポリDL乳酸(PDLLA:Poly−DL−lactide)、L乳酸とε−カプロラクトンの共重合体(LCL:Poly(L−lactide−co−ε−caprolactone)及びポリジオキサノン(PDO:Poly−p−dioxanone)のいずれかを用いることができる。生体吸収性ポリマーを用いた線材の製造方法については、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、ゲル紡糸等により製造され、これらの線材については熱延伸、冷延仲、熱処理等の処理により適宜高強度化がなされていてもよい。
また、線材11aと線材11bで作られる角度18は、10°以上70°以下であるとよい。また、線材11a,11bの断面形状は、丸型、楕円型又は角型であってもよく、楕円型又は角型の線材のアスペクト比は1以上5以下であるとよい。また、ステント10の径は2~6mmであるとよく、ステント10の長さは10~50mmであるとよい。
また、線材11a,11bには表面処理又はコーティングが施されているとよい。具体的には、線材11a,11bの表面に高分子結合又は高分子コーティングが行われていてもよいし、線材11a,11bの表面にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC(Diamond Like Carbon)成膜処理が行われていてもよい。表面処理によって酸化物やふっ化物などを線材11a,11bの表面に形成してもよい。また、ステント10には表面処理又はコーティングが施されているとよい。具体的には、ステント10にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理が行われているとよい。表面処理によって酸化物やふっ化物などをステント10の表面に形成してもよい。
DLCは生体適合性に優れ、治療中または治療が終了した後に生体に吸収されても害がないため好ましい。このような表面処理又はコーティングを施すことで、ステント10が生体に吸収される時期を制御できる。
本実施の形態によれば、α−Mg相又は長周期積層構造相を有するマグネシウム合金または純マグネシウムからなる線材11a,11bで形成された筒状体によってステント10を作製するため、生体に吸収される脳動脈瘤用のステントを実現することができる。
なお、本実施の形態では、線材で編み込まれた筒状の編組体を有する脳動脈瘤用のステントを説明しているが、生体吸収性を有する脳動脈瘤用のステントであれば、次のように変更して実施することも可能である。
図2に示す脳動脈瘤用のステント12は、線材13でコイリングされて構成されている。つまり、このステント12は線材13を円状または螺旋状に巻いたコイル状のものである。
また、図3に示す脳動脈瘤用のステント14は、線材15,16でパラレルコイリングされて構成される。つまり、このステント14は、線材15を円状または螺旋状に巻いたコイル状のものと、線材16を円状または螺旋状に巻いたコイル状のものをパラレルに配置して作製される。また3本以上の線材でパラレルコイリングされてもよい。
また、図14に示す脳動脈瘤用のステント19は、線材17a,17bでクロスコイリングされて構成される。つまり、このステント19は、線材17aを円状または螺旋状に巻いたコイル状のものと、線材17bを円状または螺旋状に巻いたコイル状のものを重ね合わせて作製される。また3本以上の線材でクロスコイリングされてもよい。またステント14,19を構成する複数本の線材は、2種類以上の異なる組成からなる線材を用いてもよい。例えば、2種類以上の異なる組成のマグネシウム合金を用いてもよいし、純マグネシウムとマグネシウム合金を用いてもよい。またステント14,19を構成する複数本の線材15,16,17a,17bは、マグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、その線材とは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材を用いてもよい。
これらのステント12,14,19は、後述するコイル塞栓用ステントに適用することが好ましい。
また、他の例の脳動脈瘤用のステント(図示せず)としては、マグネシウム合金または純マグネシウムからなる細管を外周からレーザー光によって加工する工程を経て製作される。
この異なる素材としては、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であってもよい。なお、W、Ta、Pt及びAuは、視認性を有するため、ステントを脳動脈の血管に留置する際にステントの位置確認等に役に立つ。
(実施の形態2)
図4は、本発明の一態様に係るフローダイバーター用ステントを示す図である。
このフローダイバーター用ステント20は、脳動脈瘤用のステントであり、48本の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されている。フローダイバーター用ステント20は、図1に示すステント10より編み込まれた線材の本数が多い点以外は同様の構成を適用することができる。
図5は、図4に示すフローダイバーター用ステント20が脳動脈瘤21をまたぐように血管22に留置された状態を模式的に示す図である。
医師が脚のつけ根の大腿動脈経由でカテーテルを頭蓋内まで誘導し、そのカテーテルからフローダイバーター用ステント20が脳動脈瘤21をまたぐように血管22に挿入され、自己拡張性を有することで血管壁に圧着するような形で展開される。そのフローダイバーター用ステント20を脳動脈瘤21が存在する母血管22に留置した場合、フローダイバーター用ステント20の表面のメッシュ構造によって脳動脈瘤21内に流入する血流(図示せず)は制限され、徐々に内部の血栓化が促されるとともに動脈瘤21のネック部分はステント新生内膜に覆われ、数ヶ月後に脳動脈瘤21を完全閉塞に至らしめ、尚且つ、フローダイバーター用ステント20自体は数ヶ月の経過で徐々に分解され、最終的に消失し、異物を残さない。但し、視認性を確保するためにフローダイバーター用ステント20の一部に生体吸収性を有さない線材等を用いた場合は、それについては消失しないで残ることがある。
フローダイバーター用ステント20は、その表面被覆率が30%以上(好ましくは35%以上)であり、その穴の数密度が14個/mm2以上(好ましくは15個/mm2以上)である。このような範囲にする理由は、表面被覆率が30%未満又は穴の数密度が14個/mm2未満であると、図5に示すように脳動脈瘤21をまたぐようにフローダイバーター用ステント20を展開しても、脳動脈瘤21内に流入する血流を制限する効果が不十分となるからである。
フローダイバーター用ステント20の生体吸収速度は12ヶ月以上36ヶ月以下であることが好ましい。つまり、フローダイバーター用ステント20を動脈瘤21が存在する母血管22に留置してから脳動脈瘤21を完全閉塞に至らしめるまでの期間、フローダイバーター用ステント20を留置した血管22に存在させておくためである。
本実施の形態においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図6は、本発明の一態様に係るコイル塞栓用ステントを示す図である。
このコイル塞栓用ステント30は、脳動脈瘤用のステントであり、16本の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されている。コイル塞栓用ステント30は、図4に示すフローダイバーター用ステント20より編み込まれた線材の本数が少ない点以外は同様の構成を適用することができる。なお、図1に示す脳動脈瘤用のステント10は、フローダイバーター用ステントとコイル塞栓用ステントの両方に用いることができるものである。
図7は、図6に示すコイル塞栓用ステント30が脳動脈瘤31をまたぐように血管32に留置された状態を模式的に示す図である。
医師が脚のつけ根の大腿動脈経由でカテーテルを頭蓋内まで誘導し、その中を通して細い治療用のカテーテルからコイル塞栓用ステント30が脳動脈瘤31の入り口前後をしっかりとカバーするように血管32に挿入され、自己拡張性を有することで血管壁に圧着するような形で展開される。そして、カテーテルの中を通してもう一本の細い治療用のカテーテルから脳動脈瘤31内にコイル33を挿入し、脳動脈瘤31内に血流がほぼ入らなくなるまでコイルを数本追加する。その後に、カテーテルを抜去する。なお、ここで用いるコイル33は、コイル塞栓用ステント30の線材と同様の生体吸収性を有する線材を用いるとよい。
このようにコイル塞栓用ステント30を脳動脈瘤31のネック部分をカバーするように母血管32に留置しつつ脳動脈瘤31内にコイル33を挿入する。これにより、脳動脈瘤31内に流入する血流(図示せず)は抑制され、徐々に内部の血栓化が促されるとともに脳動脈瘤31のネック部分はステント新生内膜に覆われ、1ヶ月から数ヶ月後に脳動脈瘤31を完全閉塞に至らしめ、尚且つ、コイル塞栓用ステント30及びコイル33自体は1ヶ月から数ヶ月の経過で徐々に分解され、最終的に消失し、異物を残さない。但し、視認性を確保するためにコイル塞栓用ステント30の一部に生体吸収性を有さない線材等を用いた場合は、それについては消失しないで残ることがある。
コイル塞栓用ステント30は、その表面被覆率が5%以上(好ましくは10%以上)であり、その穴の数密度が0.2個/mm2以上(好ましくは0.4個/mm2以上)である。このような範囲にする理由は、表面被覆率が5%未満又は穴の数密度が0.2個/mm2未満であると、図7に示すように脳動脈瘤31をまたぐようにコイル塞栓用ステント30を展開しても、コイル33を脳動脈瘤31内に安定して留置することができず、流入する血流を抑制する効果が不十分となるからである。
コイル塞栓用ステント30の生体吸収速度は1ヶ月以上3ヶ月以下であることが好ましい。つまり、コイル塞栓用ステント30を脳動脈瘤31が存在する母血管32に留置しつつ脳動脈瘤31内にコイル33を留置してから脳動脈瘤31を完全閉塞に至らしめるまでの期間、コイル塞栓用ステント30を留置した血管32に存在させておくためである。
本実施の形態においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、実施の形態1~3で用いる線材に適用されるマグネシウム合金は、以下の[1]~[48]のいずれかの合金であるとよい。
[1]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Yをb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式11)~(式13)または(式14)~(式16)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式11)0.25≦a<5.0
(式12)0.5<b<5.0
(式13)2/3a−5/6≦b
(式14)0.25≦a≦5.0
(式15)0.5≦b≦5.0
(式16)0.5a≦b
[2]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Yをb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式11’)、(式12)及び(式13)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式11’)0.5≦a<5.0
(式12)0.5<b<5.0
(式13)2/3a−5/6≦b
[3]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式17)及び(式18)を満たすとよい。
(式17)0≦c≦3.0
(式18)0.1(0.2)≦b+c≦6.0
[4]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu、Mm(ミッシュメタル)及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式19)及び(式20)を満たすとよい。
(式19)0≦c<2.0
(式20)0.2≦b+c≦6.0
[5]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式20)及び(式21)を満たすとよい。
(式20)0.2≦b+c≦6.0
(式21)c/b≦1.5
[6]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式22)及び(式23)を満たすとよい。
(式22)0≦c≦3.0
(式23)0.1≦b+c≦6.0
[7]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式14)~(式16)を満たすとよい。
(式14)0≦c≦3.0
(式15)0≦d<2.0
(式16)0.2≦b+c+d≦6.0
[8]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式16)及び(式17)を満たすとよい。
(式16)0.2≦b+c+d≦6.0
(式17)d/b≦1.5
[9]上記の[1]または[2]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Tb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu、Mm及びGdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式18)~(式20)を満たすとよい。
(式18)0≦c≦3.0
(式19)0≦d≦3.0
(式20)0.1≦b+c+d≦6.0
[10]上記の[1]乃至[9]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにAl、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B、C、Sn、Au、Ba、Ge、Bi、Ga、In、Ir、Li、Pd、Sb及びVからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超2.5原子%以下含有するとよい。
[11]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Dy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式21)~(式23)または(式24)~(式26)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式21)0.1≦a≦5.0
(式22)0.1≦b≦5.0
(式23)0.5a−0.5≦b
(式24)0.1≦a≦3.0
(式25)0.1≦b≦5.0
(式26)2a−3≦b
[12]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Dy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式21’)、(式22’)及び(式23)または(式24’)、(式25’)及び(式26)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式21’)0.2≦a≦5.0
(式22’)0.2≦b≦5.0
(式23)0.5a−0.5≦b
(式24’)0.2≦a≦3.0
(式25’)0.2≦b≦5.0
(式26)2a−3≦b
[13]上記の[11]または[12]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式27)及び(式28)を満たすとよい。
(式27)0≦c≦3.0
(式28)0.1(0.2)≦b+c≦6.0
[14]上記の[11]または[12]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式29)及び(式30)を満たすとよい。
(式29)0≦c≦3.0
(式30)0.1(0.2)≦b+c≦6.0
[15]上記の[11]または[12]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記の(式31)~(式33)を満たすとよい。
(式31)0≦c≦3.0
(式32)0≦d≦3.0
(式33)0.1(0.2)≦b+c+d≦6.0
[16]上記の[11]乃至[15]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにY及びGdの少なくとも一方を合計でy原子%含有し、yは下記の(式34)及び(式35)を満たすとよい。
(式34)0≦y≦4.9
(式35)0.1≦b+y≦5.0
[17]上記の[11]乃至[16]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにAl、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B、C、Sn、Au、Ba、Ge、Bi、Ga、In、Ir、Li、Pd、Sb及びVからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超2.5原子%以下含有するとよい。
[18]上記の[11]乃至[17]のいずれ一に記載のマグネシウム合金が有する長周期積層構造相の少なくとも一部が湾曲又は屈曲しているとよい。
[19]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Gd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式41)~(式43)または(式44)~(式46)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式41)0.1≦a≦5.0
(式42)0.25≦b≦5.0
(式43)0.5a−0.5≦b
(式44)0.1≦a≦3.0
(式45)0.25≦b≦5.0
(式46)2a−3≦b
[20]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Gd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式41’)、(式42’)及び(式43)または(式44’)、(式45’)及び(式46)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式41’)0.2≦a≦5.0
(式42’)0.5≦b≦5.0
(式43)0.5a−0.5≦b
(式44’)0.2≦a≦3.0
(式45’)0.5≦b≦5.0
(式46)2a−3≦b
[21]上記の[19]または[20]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記の(式47)及び(式48)を満たすとよい。
(式47)0≦c≦3.0
(式48)0.25(0.5)≦b+c≦6.0
[22]上記の[19]または[20]に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、cは下記(式49)及び(式50)を満たすとよい。
(式49)0≦c≦2.0
(式50)0.25(0.5)≦b+c≦6.0
[23]上記の[19]または[20]に記載のマグネシウム合金は、さらにYb、Sm及びNdからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でc原子%含有し、La、Ce、Pr、Eu及びMmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、c及びdは下記(式51)~(式53)を満たすとよい。
(式51)0≦c≦3.0
(式52)0≦d≦2.0
(式53)0.25(0.5)≦b+c+d≦6.0
[24]上記の[19]乃至[23]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにDy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超1.5原子%以下含有するとよい。
[25]上記の[19]乃至[23]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにYを0原子%超1.0原子%以下含有するとよい。
[26]上記の[19]乃至[25]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにGd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で3原子%未満含有するとよい。
[27]上記の[19]乃至[26]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにAl、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B及びCからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0原子%超2.5原子%以下含有するとよい。
[28]上記の[19]乃至[27]のいずれか一に記載のマグネシウム合金が有する長周期積層構造相の少なくとも一部が湾曲又は屈曲しているとよい。
[29]マグネシウム合金は、Cu、Ni及びCoの少なくとも1種の金属を合計でa原子%含有し、Y、Dy、Er、Ho、Gd、Tb及びTmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbは下記の(式61)~(式63)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなることを特徴とするマグネシウム合金。
(式61)0.2≦a≦10
(式62)0.2≦b≦10
(式63)2/3a−2/3<b
[30]上記の[29]に記載のマグネシウム合金は、さらにZnをc原子%含有し、前記aとcは下記の(式64)を満たすとよい。
(式64)0.2<a+c≦15
[31]上記の[30]において、前記aとcはさらに下記の(式65)を満たすとよい。
(式65)c/a≦1/2
[32]上記の[29]乃至[31]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにLa、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Yb及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でd原子%含有し、前記bとdは下記の(式66)を満たすとよい。
(式66)0.2<b+d≦15
[33]上記の[32]において、前記bとdはさらに下記の(式67)を満たすとよい。
(式67)d/b≦1/2
[34]上記の[29]乃至[33]のいずれか一に記載のマグネシウム合金は、さらにZr、Ti、Mn、Al、Ag、Sc、Sr、Ca、Si、Hf、Nb、B、C、Sn、Au、Ba、Ge、Bi、Ga、In、Ir、Li、Pd、Sb、V、Fe、Cr及びMoからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でe原子%含有し、eは下記の(式68)を満たすとよい。
(式68)0<e≦2.5
[35]上記の[34]において、前記eとaとbとdはさらに下記の(式69)を満たすとよい。
(式69)e/(a+b+c+d)≦1/2
[36]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Y、Dy、HoおよびErの少なくとも一つの元素を合計でb原子%含有し、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、TbおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でc原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbとcは下記の(式71)~(式74)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式71)0.2≦a≦5.0
(式72)0.2≦b≦5.0
(式73)2a−3≦b
(式74)0.05b≦c<0.75b
[37]上記の[36]に記載のマグネシウム合金は、さらにAlをd原子%含有し、下記の(式75)を満たすとよい。
(式75)0.05b≦d<0.75b
[38]上記の[36]または[37]に記載のマグネシウム合金は、前記Y、Dy、HoおよびErの少なくとも二つの元素を合計でb原子%含有するとよい。
[39]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、GdおよびTbの少なくとも一つの元素を合計でb原子%含有し、Al、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Er、TmおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でc原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbとcは下記の(式81)~(式84)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式81)0.2≦a≦5.0
(式82)0.2≦b≦5.0
(式83)2a−3≦b
(式84)0.05b≦c<0.75b
[40]マグネシウム合金は、Alをa原子%含有し、Gdをb原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbが下記の(式91)および(式92)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相または最密原子面積層欠陥を含む相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式91)0.01≦a≦2.0
(式92)0.2≦b≦5.0
なお、本明細書において最密原子面積層欠陥とは、最密原子面に沿って溶質原子である亜鉛と希土類元素が積層方向に連続した二原子層の濃化した層(溶質原子濃化二原子層)を含み、その溶質原子濃化二原子層が長距離にわたって積層方向に周期性を有さない場合をいう。
[41]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Y、Dy、Ho、Er、Gd、Tb及びTmからなる群から選択される少なくとも1種類の元素を合計でb原子%含有し、Alをc原子%含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる合金であって、aとbとcは下記の(式101)~(式104)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相または最密原子面積層欠陥を含む相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式101)0.2≦a≦5.0
(式102)0.2≦b≦5.0
(式103)2a−3≦b
(式104)0.05b≦c<0.75b
[42]上記の[41]に記載のマグネシウム合金は、さらにLi、Sn、Di、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Mm、Yb、Th、Ca、Si、Mn、Zr、Ti、Hf、Nb、Ag、Sr、Sc、B、C、Ga及びGeからなる群から選択される少なくとも1種類の元素を合計でd原子%含有し、dは下記の(式105)を満たすとよい。
(式105)0≦d≦b/2
[43]マグネシウム合金は、下記(A)~(G)のいずれかの化学成分からなるとよい。
(A)質量%で、Al:0.1~12.0%、Mn:0.1~1.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(B)質量%で、Al:0.1~12.0%、Mn:0.1~1.0%を含み、さらにZn:0.5~2.0%、Si:0.3~2.0%から選択される元素を1種以上含み、残部がMgおよび不純物
(C)質量%で、Zn:1.0~10.0%、Zr:0.4~2.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(D)質量%で、Zn:1.0~10.0%、Zr:0.4~2.0%、Mn:0.5~2.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(E)質量%で、Zn:1.0~10.0%、希土類元素:1.0~3.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(F)質量%で、Zr:0.4~2.0%、希土類元素:1.0~3.0%を含み、残部がMgおよび不純物
(G)質量%で、Zn:1.0~10.0%、Mn:0.1~1.0、Cu:0.5~
2.0%を含み、残部がMgおよび不純物
[44]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Yをb原子%含有し、aとbは下記の(式11)~(式13)または(式14)~(式16)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式11)0.25≦a<5.0
(式12)0.5<b<5.0
(式13)2/3a−5/6≦b
(式14)0.25≦a≦5.0
(式15)0.5≦b≦5.0
(式16)0.5a≦b
[45]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Dy、Ho及びErからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、aとbは下記の(式21)~(式23)または(式24)~(式26)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結品組織を備えた合金からなるとよい。
(式21)0.1≦a≦5.0
(式22)0.1≦b≦5.0
(式23)0.5a−0.5≦b
(式24)0.1≦a≦3.0
(式25)0.1≦b≦5.0
(式26)2a−3≦b
[46]マグネシウム合金は、Znをa原子%含有し、Gd、Tb、Tm及びLuからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、aとbは下記の(式41)~(式43)または(式44)~(式46)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式41)0.1≦a≦5.0
(式42)0.25≦b≦5.0
(式43)0.5a−0.5≦b
(式44)0.1≦a≦3.0
(式45)0.25≦b≦5.0
(式46)2a−3≦b
[47]マグネシウム合金は、Cu、Ni及びCoの少なくとも1種の金属を合計でa原子%含有し、Y、Dy、Er、Ho、Gd、Tb及びTmからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計でb原子%含有し、aとbは下記の(式61)~(式63)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式61)0.2≦a≦10
(式62)0.2≦b≦10
(式63)2/3a−2/3<b
[48]マグネシウム合金は、Alをa原子%含有し、Gdをb原子%含有し、aとbが下記の(式91)および(式92)を満たし、α−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金からなるとよい。
(式91)0.01≦a≦2.0
(式92)0.2≦b≦5.0
(実施の形態4)
本発明の一態様に係るステントの製造方法について説明する。このステントは、図1に示す脳動脈瘤用のステントである。
<線材の製造方法>
まず、α−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを作製する。
詳細には、90原子%以上のMgを含有するマグネシウム合金の溶湯を急冷凝固させて複数の急冷凝固物を作製する。この際の冷却速度は、1000K/秒(好ましくは10000K/秒)より速いとよい。複数の急冷凝固物は、例えばRS−P/M法で作製された粉末(またはRS−P/M法で作製された薄片、薄帯または細線、溶湯抽出法で作製された細線)である。
次いで、複数の急冷凝固物を熱間押出加工することで固化成形物を作製する。詳細には、粉末(または薄片、薄帯または細線)を銅製の缶に充填し、それを真空封入することでビレットを作製し、それを押出成形することで固化成形物を作製できる。その他の固化成形の方法としては、粉末を溝ロールによって圧延する方法がある。
なお、上記の銅製の缶は、その缶の内面にクロムコート処理(例えばCrメッキ)が施されていることが好ましい。これにより、マグネシウム合金に銅が拡散することを抑制でき、その結果、作製される線材の耐食性を向上させることができる。別言すれば、マグネシウム合金に銅が100ppm程度含まれると耐食性が悪くなるが、銅製の缶の内面にクロムコート処理を施すことで、マグネシウム合金に銅が拡散することを抑制でき、その結果、マグネシウム合金の本来の耐食性が得られる。
次いで、前記固化成形物を押出加工することで、α−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを作製する。
なお、本実施形態では、α−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを急冷凝固粉末冶金(RS−P/M)法で作製しているが、鋳造法で作製したマグネシウム合金ビレットから例えばECAE(equal−channel−angular−extrusion)加工法のように素材に巨大歪を加えられる方法でα−Mg相の平均結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤを作製してもよい。
ECAE加工法は、試料に均一なひずみを導入するためにパス毎に試料長手方向を90°ずつ回転させる方法である。具体的には、断面形状がL字状の成形孔を形成した成形用ダイの前記成形孔に、成形用材料であるマグネシウム合金鋳造物を強制的に進入させて、特にL状成形孔の90°に曲げられた部分で前記マグネシウム合金鋳造物に応力を加えて成形体を得る方法である。ECAEのパス回数は複数回が好ましい。ECAEの加工時の温度は例えば250℃以上500℃以下が好ましい。
上記のマグネシウム合金母材ワイヤを作製した後、マグネシウム合金母材ワイヤに複数回の引き抜き加工を施すことにより、α−Mg相を有するマグネシウム合金のワイヤを製造する。なお、本明細書において「マグネシウム合金母材ワイヤ」及び「マグネシウム合金のワイヤ」は次のように定義する。マグネシウム合金のワイヤは、複数回の引き抜き加工が終了した後のワイヤを意味する。マグネシウム合金母材ワイヤは、複数回の引き抜き加工前のワイヤ及び複数回の引き抜き加工の途中のワイヤを意味する。つまり、マグネシウム合金母材ワイヤは、複数回の引き抜き加工が終了する前の全てのワイヤを意味する。例えば、図8に示す加工工程が、複数回の引き抜き加工が終了する最後の引き抜き加工である場合は、この最後の引き抜き加工前がマグネシウム合金母材ワイヤ41となり、引き抜き加工後がマグネシウム合金のワイヤ42となる。また、図8に示す加工工程が、複数回の引き抜き加工の途中の引き抜き加工である場合は、この途中の引き抜き加工前がマグネシウム合金母材ワイヤ41となり、引き抜き加工後もマグネシウム合金母材ワイヤ42となる。
上記のマグネシウム合金母材ワイヤは、温度が300℃の熱処理で粒成長がしない(又はしにくい)マグネシウム合金によって形成されているとよく、汎用マグネシウム合金、LPSO(Long−Period Stacking Ordered)型合金、純マグネシウム等であってもよく、例えば上記の[1]~[48]のいずれかの合金によって形成されていてもよい。
図8に示すように、線径が例えば1mm超3mm以下のマグネシウム合金母材ワイヤ41を、ダイス43を用いて矢印の方向に0.1m/分以上1000m/分以下(好ましくは0.1m/分以上100m/分以下、より好ましくは0.5m/分以上100m/分以下)の引き抜き速度で引き抜き加工を施すことによりマグネシウム合金のワイヤ(複数回の引き抜き加工の途中の場合はマグネシウム合金母材ワイヤ)42を形成する。その引き抜き加工を施す際のマグネシウム合金母材ワイヤ41の温度(即ちダイス43を通過するときのマグネシウム合金母材ワイヤ41の温度)は、室温以上450℃以下、若しくは150℃以上350℃以下、若しくは200℃超300℃以下の範囲とするとよい。このような温度範囲とする理由は、引き抜き加工の際にマグネシウム合金母材ワイヤが断線しにくく、また引き抜き加工後に歪を除去するための熱処理の温度または時間を小さくするためである。熱処理の温度または時間を小さくする理由は、それが小さいとα−Mg相の粒成長を抑制することができるからである。
なお、本明細書においてマグネシウム合金母材ワイヤの線径とは、例えば図8に示すマグネシウム合金母材ワイヤ41の線径d3を意味し、マグネシウム合金母材ワイヤの断面形状が円形でない場合はマグネシウム合金母材ワイヤの断面の最大の外径を意味する。
室温のマグネシウム合金母材ワイヤ41に1回目の引き抜き加工を施すと、ダイス43を通過する際にダイス43とマグネシウム合金母材ワイヤ41との摩擦による熱が引き抜き後のマグネシウム合金母材ワイヤ42に加えられることを考慮し、ダイス43の温度を制御する。例えば、ダイス43の温度を200℃以上300℃以下に制御する。これにより、引き抜き加工を施す際のマグネシウム合金母材ワイヤ41の温度を上記の範囲にすることができる。
2回目の引き抜き加工を施す際に、マグネシウム合金母材ワイヤ41の温度を室温に戻し、室温のマグネシウム合金母材ワイヤ41に温度が制御されたダイス43を通過させて引き抜き加工を施す。マグネシウム合金のワイヤ42の線径Dが下記(式41)を満たすまで、このような引き抜き加工を複数回繰り返す。下記(式41)を満たすマグネシウム合金のワイヤ42はα−Mg相を有し、マグネシウム合金のワイヤ42の長手方向に切断した断面で観察した前記α−Mg相の平均結晶粒径をL(図示せず)とし、前記長手方向に対して垂直方向に切断した断面で観察した前記α−Mg相の平均結晶粒径をd(図示せず)とした場合した場合に下記の(式42)及び(式43)を満たすとよい。
(式41)5μm≦D≦50μm
(式42)d≦1μm(好ましくは、d≦0.5μm、より好ましくは、d≦0.3μm、さらに好ましくはd≦0.19μm、よりさらに好ましくはd≦0.12μm、またさらに好ましくはd≦0.1μm)
(式43)10≦L/d(好ましくは43≦L/d、より好ましくは54≦L/d、さらに好ましくは70≦L/d、よりさらに好ましくは90≦L/d)
上記の複数回の引き抜き加工それぞれを施す際に、ダイス43に潤滑油としてノンシリコン系の油を供給するとよく、例えば食用油を供給するとよい。これにより、ダイス43とマグネシウム合金母材ワイヤ41との摩擦熱を低減することができ、引き抜き加工時にワイヤが切れるのを抑制することができる。
上記の複数回の引き抜き加工それぞれを施す際の断面減少率RAは、下記(式45)を満たすとよく、好ましくは下記(式45’)を満たすとよく、さらに好ましくは下記(式45’’)を満たすとよい。
(式45)1%≦RA≦30%
(式45’)3%≦RA≦15%
(式45’’)5%≦RA≦12%
なお、断面減少率とは、引き抜き加工前の線径をd3とし、引き抜き加工後の線径をDとすると、(1−(D/d3)2)×100の値をいう。
また、マグネシウム合金母材ワイヤ41に複数回の引き抜き加工を施していくうちにマグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が徐々に小さくなっていく。複数回の引き抜き加工の少なくとも一回の加工後のマグネシウム合金母材ワイヤ42に熱処理を施す。この熱処理の温度は、前記熱処理の直前の引き抜き加工の直後のマグネシウム合金母材ワイヤ42の温度より50℃高い温度以上450℃以下、若しくは50度高い温度以上400℃以下であるとよく、熱処理の時間は10秒以上12時間以下であるとよい。
熱処理を施すタイミングとしては、複数回の引き抜き加工後のマグネシウム合金母材ワイヤ42のα−Mg相の平均結晶粒径が、複数回の引き抜き加工前のマグネシウム合金母材ワイヤ41のα−Mg相の平均結晶粒径よりかなり小さくなった時である。また、熱処理を施す回数は、複数回でもよく、適宜調整するとよい。
例えば、引き抜き加工を施した後ごとに熱処理を施してもよいし、引き抜き加工を施した後ごとではなく、引き抜き加工を施した後に熱処理を行うときと行わないときがあってもよい。また、例えば、熱処理温度を350℃とし、熱処理時間を30分とすると、大気雰囲気で熱処理を施しても、マグネシウム合金のワイヤ42の表面に酸化膜が形成されるのを低減することができる。つまり、熱処理を施しても酸化被膜の形成は低減する。
このようにして5μm以上100μm以下の線径Dで、α−Mg相の平均結晶粒径dが1μm以下(好ましくは0.5um以下、より好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.1μm以下)のマグネシウム合金のワイヤ42を製造することができる。この場合、線径D及び平均結晶粒径dは下記(式44)を満たすとよい。
(式44)d/D≦1/100(好ましくは1.15/300以下、より好ましくは1.9/500以下、さらに好ましくはd/D≦1/300、より好ましくはd/D≦1/500)
上記のマグネシウム合金のワイヤ42が実施の形態1~3の線材に相当し、この線材のヤング率(縦弾性係数)は50GPa以下であることが好ましい。
なお、フローダイバーター用ステントを作製するための線材は、その線径が50μm以下、好ましくは30μm以下であるとよい。また、コイル塞栓用ステントを作製するための線材は、その線径が100μm以下、好ましくは80μm以下であるとよい。
また、上記のようにして得られたマグネシウム合金のワイヤ42の降伏応力(0.2%耐力)は、300MPa以上、好ましくは400MPa以上、より好ましくは500MPa以上、さらに好ましくは600MPa以上、よりさらに好ましくは700MPa以上である。
上記実施の形態によれば、急冷凝固粉末冶金法によって結晶粒径の小さいマグネシウム合金母材ワイヤ41を作製し、その後、なるべく再結晶や粒成長を抑制するようなマグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工及び熱処理工程を繰り返すことで、所定の線径においてα−Mg相の平均結晶粒径を1μm以下とすることができる。これにより、高強度または高耐食性を有するマグネシウム合金のワイヤ42を実現することができる。
また、マグネシウム合金のワイヤ42の線径を100μm以下又は50μm以下又は30μm以下に細線化しても、切れにくいワイヤを実現できる。
次に、上記の方法で製造された線材に表面処理又はコーティングを施すとよい。これは、ステントを血管内に留置した後にステントが分解されるまでの期間又は生体吸収速度を調整するためである。前述したように、フローダイバーター用ステントとコイル塞栓用ステントでは要求される生体吸収速度が異なるし、また脳動脈瘤の大きさや状態によっても要求される生体吸収速度が異なると考えられるためである。
線材の表面処理の具体例は、線材の表面にふっ酸処理又は陽極酸化処理を行うことである。表面処理によって酸化物やふっ化物などが線材の表面に形成される。また、線材のコーティングの具体例は、線材の表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくはDLC成膜処理を行うことである。
<線材の編み込み工程>
次に、ブレーダー(編組機械)により上記の線材を用いて打ち数8本以上(好ましくは16本以上)で編み込むことで、図1に示す筒状の編組体で構成されるステント10を作製する。編組体は、線材を交互に交差させて筒状に編まれたものである。なお、編み込む際の線材のねじりは、線材の長さ10cm当たり1回転以下とすることが好ましい。ねじりを小さくするには、ブレーダーのボビンの径を大きくするとよいし、また縦型ボビンを使用するとよい。
ここで、コイル塞栓用ステント30を作製する場合は、線材が8本以上で編み込むことが好ましく、より好ましくは線材が16本以上で編み込むことである。
また、フローダイバーター用ステント20を作製する場合は、線材が24本以上で編み込むことが好ましく、より好ましくは線材が48本以上で編み込むことである。
また、上記の編組体で構成されたステントは、その外径が全長に亘って一定となっていることが好ましい。また、編組体の密度は全体に均一であることが好ましい。
次に、上記の方法で編み込まれたステントに表面処理又はコーティングを施してもよい。この場合は、線材の状態で表面処理又はコーティングを施していないほうがよい。このように表面処理又はコーティングを施すことで、ステントを血管内に留置した後にステントが分解されるまでの期間又は生体吸収速度を調整することができる。
ステントの表面処理の具体例は、ステントの表面にふっ酸処理又は陽極酸化処理を行うことである。表面処理によって酸化物やふっ化物などがステントの表面に形成される。また、ステントのコーティングの具体例は、ステントの表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくはDLC成膜処理を行うことである。
次に、ステントの形状を固定するために、ステントに熱処理を施してもよい。この際の熱処理条件は、温度が室温より高く400℃以下の範囲で、処理時間が1秒以上12時間以下であるとよい。また熱処理時のステント形状は、血管に留置する時よりも大径の状態であるとよい。この大径は拡張後の外形に等しく、挿入時は長さ方向に引き延ばして使用する。
なお、ステントへの熱処理とステントへの表面処理又はコーティングは、順序を入れ替えてもよい。
なお、上記の実施の形態1~4は互いに適宜組み合わせて実施することも可能である。
図9は、実施例1によるサンプル1、サンプル2、サンプル3、サンプル4及びサンプル5それぞれの線材(ワイヤ)の外観写真(SEM写真)である。
サンプル1は、RS−P/M法で作製された粉末、薄片、薄帯または細線を固化成形し、その固化成形物を押出加工した後に、複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径95.5μmのマグネシウム合金のワイヤ(線材)であり、その合金組成はMg97.94−Zn0.56−Y1.5である。サンプル2は、サンプル1にさらに複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径73μmの線材である。サンプル3は、サンプル2にさらに複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径49.2μmの線材である。サンプル4は、サンプル3にさらに複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径32μmの線材である。サンプル5は、サンプル4にさらに引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径29.7μmの線材である。なお、線材の線径は、高精度デジマチックマイクロメータ(株式会社ミツトヨ製のMDH−25MB)により測定した。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の作製方法は次のとおりである。
Mg97.94−Zn0.56−Y1.5合金をアルゴンガス雰囲気下でガス加熱により溶解し、約2×105K/secの冷却速度で冷却することで、合金粉末を作製する。次いで、その合金粉末を60~170MPaの圧力で予備成形し、250℃の温度で2時間の真空脱ガスを行うことで、ビレットを作製する。次いで、ダイスとコンテナを固定し、ビレットをダイスに押しつけて押出加工を行う。この際、押出加工条件は、以下のとおりである。
押出速度 : 2.5mm/分
コンテナ、ダイス及びビレットの温度 : 350℃
押出比 : 15
なお、本実施例では、約2×105K/secの冷却速度を用いているが、1×105K/sec以上2×105K/sec以下の範囲の冷却速度を用いることも可能である。
サンプル1の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が1.08mmまで300℃、それ以下の線径からは225℃
引き抜き速度 : 0.1~1.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が1.65mmまでは引き抜き加工毎、それ以下の線径では2回の引き抜き加工につき1回実施
ダイスの材質 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が2.13mmまで超硬ダイス、それ以下の線径からはダイヤモンドダイスを使用
ダイス温度 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が1.08mmまで300℃、それ以下の線径からは225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル1の線材の線径 : 95.5μm
なお、引き抜き方向とは、図8に示す矢印の方向を意味する。引き抜き方向が2つの方向を有するとは、1つの方向が図8に示す矢印の方向である場合、もう1つの方向はマグネシウム合金母材ワイヤ41の向きを180°回転させて逆向きに配置した引き抜き方向を意味する。
サンプル2の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 : 225℃
引き抜き速度 : 1.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 2~4回の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 :ダイヤモンドダイス
ダイスの温度 :225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル2の線材の線径 : 73μm
サンプル3の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 :225℃
引き抜き速度 : 1.0~5.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 3~10回の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 : ダイヤモンドダイスを使用
ダイスの温度 : 225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル3のワイヤの線径 : 49.2μm
サンプル4の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 :225℃
引き抜き速度 : 1.0~5.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 12回以上の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 : ダイヤモンドダイスを使用
ダイスの温度 : 225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル4の線材の線径 : 32μm
サンプル5の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 :225℃
引き抜き速度 : 1.0~5.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 12回以上の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 : ダイヤモンドダイスを使用
ダイスの温度 : 225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル5の線材の線径 : 29.7μm
図10は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材の降伏応力(0.2%耐力)を測定した結果を示す図である。
図10に示すように、サンプル1の線材は467.9MPaの降伏応力を有し、サンプル2の線材は482.1MPaの降伏応力を有し、サンプル3の線材は515.7MPaの降伏応力を有し、サンプル4の線材は622.0MPaの降伏応力を有し、サンプル5の線材は635.4MPaの降伏応力を有する。
図11は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材のヤング率(縦弾性係数)を測定した結果を示す図である。
図11に示すように、サンプル1の線材は42.8GPaのヤング率を有し、サンプル2の線材は44.4GPaのヤング率を有し、サンプル3の線材は45.1GPaのヤング率を有し、サンプル4の線材は46.7GPaのヤング率を有し、サンプル5の線材は48.1GPaのヤング率を有する。
サンプル1は、RS−P/M法で作製された粉末、薄片、薄帯または細線を固化成形し、その固化成形物を押出加工した後に、複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径95.5μmのマグネシウム合金のワイヤ(線材)であり、その合金組成はMg97.94−Zn0.56−Y1.5である。サンプル2は、サンプル1にさらに複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径73μmの線材である。サンプル3は、サンプル2にさらに複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径49.2μmの線材である。サンプル4は、サンプル3にさらに複数回の引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径32μmの線材である。サンプル5は、サンプル4にさらに引き抜き加工及び熱処理を施して得られた線径29.7μmの線材である。なお、線材の線径は、高精度デジマチックマイクロメータ(株式会社ミツトヨ製のMDH−25MB)により測定した。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の作製方法は次のとおりである。
Mg97.94−Zn0.56−Y1.5合金をアルゴンガス雰囲気下でガス加熱により溶解し、約2×105K/secの冷却速度で冷却することで、合金粉末を作製する。次いで、その合金粉末を60~170MPaの圧力で予備成形し、250℃の温度で2時間の真空脱ガスを行うことで、ビレットを作製する。次いで、ダイスとコンテナを固定し、ビレットをダイスに押しつけて押出加工を行う。この際、押出加工条件は、以下のとおりである。
押出速度 : 2.5mm/分
コンテナ、ダイス及びビレットの温度 : 350℃
押出比 : 15
なお、本実施例では、約2×105K/secの冷却速度を用いているが、1×105K/sec以上2×105K/sec以下の範囲の冷却速度を用いることも可能である。
サンプル1の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が1.08mmまで300℃、それ以下の線径からは225℃
引き抜き速度 : 0.1~1.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が1.65mmまでは引き抜き加工毎、それ以下の線径では2回の引き抜き加工につき1回実施
ダイスの材質 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が2.13mmまで超硬ダイス、それ以下の線径からはダイヤモンドダイスを使用
ダイス温度 : マグネシウム合金母材ワイヤ41の線径が1.08mmまで300℃、それ以下の線径からは225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル1の線材の線径 : 95.5μm
なお、引き抜き方向とは、図8に示す矢印の方向を意味する。引き抜き方向が2つの方向を有するとは、1つの方向が図8に示す矢印の方向である場合、もう1つの方向はマグネシウム合金母材ワイヤ41の向きを180°回転させて逆向きに配置した引き抜き方向を意味する。
サンプル2の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 : 225℃
引き抜き速度 : 1.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 2~4回の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 :ダイヤモンドダイス
ダイスの温度 :225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル2の線材の線径 : 73μm
サンプル3の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 :225℃
引き抜き速度 : 1.0~5.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 3~10回の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 : ダイヤモンドダイスを使用
ダイスの温度 : 225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル3のワイヤの線径 : 49.2μm
サンプル4の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 :225℃
引き抜き速度 : 1.0~5.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 12回以上の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 : ダイヤモンドダイスを使用
ダイスの温度 : 225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル4の線材の線径 : 32μm
サンプル5の作製方法は次のとおりである。
マグネシウム合金母材ワイヤ41の引き抜き加工時の温度 :225℃
引き抜き速度 : 1.0~5.0m/分
熱処理の温度 : 350℃
熱処理時間 : 10分
熱処理の頻度 : 12回以上の加工ステップで1回実施
ダイスの材質 : ダイヤモンドダイスを使用
ダイスの温度 : 225℃
ダイスの潤滑剤 : 食用油
引き抜き方向 : 2つの方向
サンプル5の線材の線径 : 29.7μm
図10は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材の降伏応力(0.2%耐力)を測定した結果を示す図である。
図10に示すように、サンプル1の線材は467.9MPaの降伏応力を有し、サンプル2の線材は482.1MPaの降伏応力を有し、サンプル3の線材は515.7MPaの降伏応力を有し、サンプル4の線材は622.0MPaの降伏応力を有し、サンプル5の線材は635.4MPaの降伏応力を有する。
図11は、図9に示すサンプル1~5それぞれの線材のヤング率(縦弾性係数)を測定した結果を示す図である。
図11に示すように、サンプル1の線材は42.8GPaのヤング率を有し、サンプル2の線材は44.4GPaのヤング率を有し、サンプル3の線材は45.1GPaのヤング率を有し、サンプル4の線材は46.7GPaのヤング率を有し、サンプル5の線材は48.1GPaのヤング率を有する。
図12は、実施例2による脳動脈瘤用のステントを示す外観写真である。
丸紐用(編組本数が偶数)のブレーダー(編組機械)により実施例1のサンプル3の線材(線径:約50μm)を用いて打ち数16本で編み込むことで、図12に示す筒状の編組体で構成されるステントを作製した。
実施例2によれば、ステントの外径を全長に亘って一定とすることができ、編みの密度も全体的に均一とすることができた。
丸紐用(編組本数が偶数)のブレーダー(編組機械)により実施例1のサンプル3の線材(線径:約50μm)を用いて打ち数16本で編み込むことで、図12に示す筒状の編組体で構成されるステントを作製した。
実施例2によれば、ステントの外径を全長に亘って一定とすることができ、編みの密度も全体的に均一とすることができた。
実施例3のサンプルは次のように作製された。
急速凝固粉末冶金法で作製された粉末、薄片、薄帯または細線を銅製の缶に充填し、それを真空封入することでビレットを作製し、そのビレットを押出加工する。その後、その押出加工物に738Kの温度で24時間の熱処理を施した。得られたマグネシウム合金の組成はMg97.25−Zn0.75−Y2である。なお、ここで用いた銅製の缶の内面にはCrメッキが施されている。
比較例のサンプル1は、銅製の缶の内面にCrメッキが施されていない点を除いて上記の実施例3のサンプルと同様の方法で作製された。
また、比較例のサンプル2は、ASTM(米国)のWE43(4mass%のY及び3mass%の希土類元素を含むマグネシウム合金)の合金を鋳造し、その鋳造材を銅製の缶に入れることなく、そのまま押出加工した。そのため、比較例のサンプル2には銅が拡散されていない。
図13(A)は、比較例のサンプル1及び2それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図であり、図13(B)は、実施例3のサンプル及び比較例のサンプル1それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図である。
腐食速度の測定方法は、pH7.4に調整された擬似体液(HBSS:生理的平衡塩溶液)に上記の実施例3のサンプル及び比較例のサンプル1,2それぞれを浸漬させ、浸漬時間と腐食速度との関係を測定した。この測定時の擬似体液は、温度が310Kで大気開放された状態とした。
マグネシウムにCuが100ppm程度含まれると耐食性が悪くなる。内面にCrメッキが施されていない銅製の缶を用いて作製された比較例のサンプル1であると、押出加工時にビレット素材にCuが拡散するので、耐食性が劣化する。
これに対し、内面にCrメッキが施された銅製の缶を用いて作製された実施例3のサンプルであると、押出加工時にビレット素材にCuが拡散することを防ぐので、本来の耐食性が得られる。そのため、実施例3のサンプルは、比較例のサンプル1より耐食性が良い。
また、比較例のサンプル2にはCuが拡散されていないが、実施例3のサンプルは比較例のサンプル2より耐食性が良い。
急速凝固粉末冶金法で作製された粉末、薄片、薄帯または細線を銅製の缶に充填し、それを真空封入することでビレットを作製し、そのビレットを押出加工する。その後、その押出加工物に738Kの温度で24時間の熱処理を施した。得られたマグネシウム合金の組成はMg97.25−Zn0.75−Y2である。なお、ここで用いた銅製の缶の内面にはCrメッキが施されている。
比較例のサンプル1は、銅製の缶の内面にCrメッキが施されていない点を除いて上記の実施例3のサンプルと同様の方法で作製された。
また、比較例のサンプル2は、ASTM(米国)のWE43(4mass%のY及び3mass%の希土類元素を含むマグネシウム合金)の合金を鋳造し、その鋳造材を銅製の缶に入れることなく、そのまま押出加工した。そのため、比較例のサンプル2には銅が拡散されていない。
図13(A)は、比較例のサンプル1及び2それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図であり、図13(B)は、実施例3のサンプル及び比較例のサンプル1それぞれの擬似体液中での腐食速度の浸漬時間依存性を示す図である。
腐食速度の測定方法は、pH7.4に調整された擬似体液(HBSS:生理的平衡塩溶液)に上記の実施例3のサンプル及び比較例のサンプル1,2それぞれを浸漬させ、浸漬時間と腐食速度との関係を測定した。この測定時の擬似体液は、温度が310Kで大気開放された状態とした。
マグネシウムにCuが100ppm程度含まれると耐食性が悪くなる。内面にCrメッキが施されていない銅製の缶を用いて作製された比較例のサンプル1であると、押出加工時にビレット素材にCuが拡散するので、耐食性が劣化する。
これに対し、内面にCrメッキが施された銅製の缶を用いて作製された実施例3のサンプルであると、押出加工時にビレット素材にCuが拡散することを防ぐので、本来の耐食性が得られる。そのため、実施例3のサンプルは、比較例のサンプル1より耐食性が良い。
また、比較例のサンプル2にはCuが拡散されていないが、実施例3のサンプルは比較例のサンプル2より耐食性が良い。
図15は、実施例4による脳動脈瘤用のステントを示す外観写真である。
丸紐用(編組本数が偶数)のブレーダー(編組機械)により実施例1のサンプル3の線材(線径:約50μm)を用いて打ち数48本で編み込むことで、図15に示す筒状の編組体で構成されるステントを作製した。
実施例4によれば、ステントの外径を全長に亘って一定とすることができ、編みの密度も全体的に均一とすることができた。
丸紐用(編組本数が偶数)のブレーダー(編組機械)により実施例1のサンプル3の線材(線径:約50μm)を用いて打ち数48本で編み込むことで、図15に示す筒状の編組体で構成されるステントを作製した。
実施例4によれば、ステントの外径を全長に亘って一定とすることができ、編みの密度も全体的に均一とすることができた。
10…脳動脈瘤用のステント
11a,11b,13,15,16,17a,17b…線材
12,14,19…脳動脈瘤用のステント
18…線材11aと線材11bで作られる角度
20…フローダイバーター用ステント
21,31…脳動脈瘤
22,32…血管
30…コイル塞栓用ステント
33…コイル
41…マグネシウム合金母材ワイヤ
42…マグネシウム合金のワイヤ
43…ダイス
d3…マグネシウム合金母材ワイヤの線径
D…マグネシウム合金のワイヤの線径
11a,11b,13,15,16,17a,17b…線材
12,14,19…脳動脈瘤用のステント
18…線材11aと線材11bで作られる角度
20…フローダイバーター用ステント
21,31…脳動脈瘤
22,32…血管
30…コイル塞栓用ステント
33…コイル
41…マグネシウム合金母材ワイヤ
42…マグネシウム合金のワイヤ
43…ダイス
d3…マグネシウム合金母材ワイヤの線径
D…マグネシウム合金のワイヤの線径
Claims (18)
- 自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステントであって、
生体吸収性を有し、
Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなることを特徴とするステント。 - 請求項1において、
前記ステントは、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムからなる線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。 - 請求項1において、
前記ステントは、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムとは異なる組成からなり、且つMgを90原子%以上含有するマグネシウム合金からなる線材を含む2種類以上の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記2種類以上の線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。 - 請求項1において、
前記ステントは、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなる線材と、前記マグネシウム合金又は前記純マグネシウムとは異なる素材からなる線材を含む2種類以上の線材で編み込まれた筒状の編組体で構成されること、若しくは、前記2種類以上の線材でクロスコイリング、パラレルコイリング又はコイリングされて構成されることを特徴とするステント。 - 請求項4において、
前記素材は、生体吸収性ポリマー、W、Ta、Pt及びAuの群から選択される一の素材であることを特徴とするステント。 - 請求項2乃至5のいずれか一項において、
前記線材の断面形状は、丸型、楕円型又は角型であり、前記楕円型又は角型の線材のアスペクト比は1以上5以下であることを特徴とするステント。 - 請求項2乃至6のいずれか一項において、
前記ステントは、フローダイバーター用ステント又はコイル塞栓用ステントであることを特徴とするステント。 - 請求項7において、
前記フローダイバーター用ステントは、その表面被覆率が30%以上であり、その穴の数密度が14個/mm2以上であり、
前記コイル塞栓用ステントは、その表面被覆率が5%以上であり、その穴の数密度が0.2個/mm2以上であり、
前記編組体における線材と線材で作られる角度は、10°以上70°以下であることを特徴とするステント。 - 請求項7又は8において、
前記フローダイバーター用ステントの生体吸収速度は12ヶ月以上36ヶ月以下であり、
前記コイル塞栓用ステントの生体吸収速度は1ヶ月以上3ヶ月以下であることを特徴とするステント。 - 請求項9において、
前記ステントは、表面処理又はコーティングが施されていることを特徴とするステント。 - 請求項7乃至10のいずれか一項において、
前記ステントの径は2~6mmであり、前記ステントの長さは10~50mmであることを特徴とするステント。 - 請求項1乃至11のいずれか一項において、
前記自己拡張性を有することとは、大気中において前記ステントの拡張前の外径に対する拡張後の外径が4倍以上12倍以下であることを特徴とするステント。 - 請求項1乃至12のいずれか一項において、
前記マグネシウム合金はα−Mg相又は長周期積層構造相を有する結晶組織を備えた合金であることを特徴とするステント。 - 自己拡張性を有することで、血管壁に圧着させて脳動脈瘤をまたぐように留置されるステントの製造方法であって、
線材を用いて打ち数8本以上で編み込む工程(a)を有し、
前記線材は、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムからなり、300MPa以上の降伏応力(0.2%耐力)及び50GPa以下のヤング率(縦弾性係数)を有し、
前記線材の径は100μm以下であることを特徴とするステントの製造方法。 - 請求項14において、
前記ステントがフローダイバーター用ステントであり、
前記打ち数が24本以上であり、
前記線材の径が50μm以下であることを特徴とするステントの製造方法。 - 請求項14又は15において、
前記工程(a)の前に、前記線材に表面処理又はコーティングを施す工程(b)を有すること、若しくは、前記工程(a)の後に、前記ステントに表面処理又はコーティングを施す工程(c)を有することを特徴とするステントの製造方法。 - 請求項16において、
前記工程(b)は、前記線材の表面に高分子結合又は高分子コーティングを行うこと、若しくは、前記線材の表面にふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理を行うことであり、
前記工程(c)は、前記ステントにふっ酸処理、陽極酸化処理又はDLC成膜処理を行うことであることを特徴とするステントの製造方法。 - 請求項14乃至17のいずれか一項において、
前記工程(a)の前に、前記線材を製造する工程(d)を有し、
前記工程(d)は、Mgを90原子%以上含有するマグネシウム合金又は純マグネシウムの溶湯を急冷凝固させて複数の急冷凝固物を作製する工程(e)と、前記複数の急冷凝固物を銅製の缶に充填して封入することでビレットを作製し、前記ビレットを押出成形することで固化成形物を作製する工程(f)と、前記固化成形物を押出加工することでマグネシウム合金母材ワイヤを作製する工程(g)と、前記マグネシウム合金母材ワイヤに複数回の引き抜き加工を施すことにより、α−Mg相又は長周期積層構造相を有するマグネシウム合金の線材を製造する工程(h)と、を具備し、
前記缶の内面にはクロムコート処理が施されていることを特徴とするステントの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021553753A JPWO2021085654A1 (ja) | 2019-10-31 | 2020-10-30 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-199018 | 2019-10-31 | ||
JP2019199018 | 2019-10-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021085654A1 true WO2021085654A1 (ja) | 2021-05-06 |
Family
ID=75715532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/041643 WO2021085654A1 (ja) | 2019-10-31 | 2020-10-30 | ステント及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2021085654A1 (ja) |
WO (1) | WO2021085654A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058276A1 (ja) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | National Institute For Materials Science | マグネシウム系生分解性金属材料 |
US20110319928A1 (en) * | 2002-06-26 | 2011-12-29 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Sacrificial Anode Stent System |
JP2015195847A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社ジェイ・エム・エス | カテーテル |
JP2018007802A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | マイクロポート ニューロテック (シャンハイ) シーオー., エルティーディー.Microport Neurotech (Shanghai) Co., Ltd. | 管腔ステント及びその製造方法 |
WO2018083998A1 (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | 国立大学法人 熊本大学 | 生体吸収性医療機器及びその製造方法 |
US20190240050A1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-08 | Covidien Lp | Vascular expandable devices |
-
2020
- 2020-10-30 JP JP2021553753A patent/JPWO2021085654A1/ja active Pending
- 2020-10-30 WO PCT/JP2020/041643 patent/WO2021085654A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110319928A1 (en) * | 2002-06-26 | 2011-12-29 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Sacrificial Anode Stent System |
WO2007058276A1 (ja) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | National Institute For Materials Science | マグネシウム系生分解性金属材料 |
JP2015195847A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社ジェイ・エム・エス | カテーテル |
JP2018007802A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | マイクロポート ニューロテック (シャンハイ) シーオー., エルティーディー.Microport Neurotech (Shanghai) Co., Ltd. | 管腔ステント及びその製造方法 |
WO2018083998A1 (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | 国立大学法人 熊本大学 | 生体吸収性医療機器及びその製造方法 |
US20190240050A1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-08 | Covidien Lp | Vascular expandable devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021085654A1 (ja) | 2021-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9849008B2 (en) | Bioabsorbable implants | |
US10085860B2 (en) | Magnesium-based absorbable implants | |
CA2301563C (en) | Anatomically shaped vaso-occlusive device and method of making same | |
US6231586B1 (en) | Three dimensional in-filling vaso-occlusive coils | |
EP2528541B1 (en) | Vascular remodeling device | |
US6860893B2 (en) | Stable coil designs | |
US20060200234A1 (en) | Endovascular aneurysm treatment device and delivery system | |
EP0747014A1 (en) | Multiple layered vaso-occlusive coils | |
KR102626287B1 (ko) | 마그네슘 기반 흡수성 합금 | |
US20160138148A1 (en) | Biodegradable wire for medical devices | |
WO2015101308A1 (zh) | 一种弹簧圈及其制备方法 | |
WO2021085654A1 (ja) | ステント及びその製造方法 | |
WO2023116498A1 (zh) | 一种栓塞物 | |
US20220370078A1 (en) | Vaso-occlusive devices | |
CN217162382U (zh) | 一种密网支架 | |
CA2418223A1 (en) | Method of making vaso-occlusive coils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20883061 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021553753 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20883061 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |