(57)【要約】  【課題】  【解決手段】２又はそれ以上の異なる液体を混合する超音波方法及び装置を開示している。超音波方法及び装置は、様々な医療器具の表面に利用する薬剤、ポリマー及び被覆剤を有する様々な構成物質を混合できる。装置及び技術によって、医療器具の表面に不断に／連続的に供給する正確な混合物を作り出すことができる。装置は、振動チップ内に設置された混合カメラ内で異なる液体を混合できる特殊な超音波トランスデューサ／チップ構造を具える。本発明の装置及び方法は、超音波キャビテーション及び放射力のような異なる作用により、異なる薬剤を混合してステント表面にこれらを利用できる。さらに、記載した方法及び装置によって、混合物を作って特化した、穏やかで、高度に制御可能な連続液体スプレーを供給でき、高価な薬剤の浪費を減らすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２の異なる液体を混合して、少なくとも１のステントの少なくとも一部を被覆する装置において、：
ａ）チップを具える超音波トランスデューサと；
ｂ）振動チップ内に混合チャンバ具える超音波トランスデューサチップと；
ｃ）チャンバ内へ液体を供給する管を具える超音波トランスデューサチップの混合チャンバと；
ｄ）スプレーのためにチップの遠位端部へ液体の混合物を提供する中央オリフィスを具える超音波トランスデューサチップの混合チャンバと；
を具えることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、超音波チップの混合チャンバがねじ山又は溝を具えることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、超音波チップの混合チャンバが、ねじによって節点でチップに取り付られた前端部を具えることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、超音波チップの混合チャンバが節点でチップに取り付けられた液体移送管を具えることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、超音波チップの前端部が異なる幾何学形／形状を有することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、超音波チップの混合チャンバがねじ山又は溝を具えることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、液体混合チャンバの後ろおよび／または前の壁のいずれか１以上が平坦であることを特徴とする装置；
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、液体混合チャンバの後ろおよび／または前の壁のいずれか１以上が円形又は楕円形であることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、液体混合チャンバの径が前端部の中央オリフィスの径より大きいことを特徴とする装置；
【請求項１０】
少なくとも２の異なる液体を混合する方法において：
ａ）振動チップの内側に設けられた混合チャンバを具える超音波トランスデューサチップを得るステップと
ｂ）少なくとも２の異なる液体を混合カメラへ供給するステップと
ｃ）液体移送管の１つによって少なくとも２の異なる液体及び少なくとも１の気体流を供給するステップと
ｃ）超音波キャビテーション及び放射力を用いて、少なくとも２の異なる液体の混合物を作り出すステップと
ｄ）スプレーを作るために中央オリフィスを介してチップの遠位端部に前記混合物を送るステップと
ｅ）ステント上に混合被覆スプレーを向けて供給するステップと
を具えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法が、振動チップ内で異なる液体を混合するために、異なる超音波周波数を使用するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法がさらに、振動チップ内で異なる液体を混合するために、異なる超音波振幅を使用するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、前記液体の少なくとも１が治療剤／薬であることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法において、前記液体の少なくとも１がポリマーであることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法において、前記液体の１つが混合物であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療器具の被覆、特に超音波エネルギを用いて２又はそれ以上の異なる液体を混合し、医療器具の表面を被覆する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステントとは、一般的に小さく、円筒形をしている網目状の管であって動脈中に永続的に挿入される。ステントによって、動脈を広げた状態にできるので、血液がここを通って流れることができる。ステントは、一般的に：ａ）金属製ベアステント；ｂ）薬剤溶出性ステントの２種類に分けることができる。薬剤溶出性ステントには、動脈が再度詰まってしまう可能性を潜在的に減らす薬剤が含まれている。
【０００３】
ステントは、ほぼ管状であり、小径で、様々な構成部分間に多数の狭い空間を規定する細かい網目および／またはワイヤから構成されている。しばしば、ステントは、様々な理由から、様々な手法を用いて様々な物質で被覆されている。その特有の構造、設計及び物質のため、ステントの内側および外側表面を均一に被覆し、反復可能で、網目状や糸状になることなく、薬剤高分子被覆剤の薬量を制御するには、問題が多かった。
【０００４】
ステントに関して開示された特許例には、Ｐａｌｍａｚによる米国特許第４，７３９，７６２号；Ｗｉｋｔｏｒによる米国特許第５，１３３，７３２号；Ｂｏｎｅａｕによる米国特許第５，２９２，３３１号；Ｂａｒｒｙらによる米国特許第６，９０８，６２２号；Ｈｏｓｓａｙｎｉｙらによる米国特許第６，９０８，６２４号；及びＲｅｉｓｓによる米国特許第６，９１３，６１７号がある。
【０００５】
ステント被覆に関する様々な米国特許出願公開には、例えば：Ｓｕｎｄａｒによる米国特許出願公開第２００３／０２２５４５１Ａ１；Ｕｄｉｐｉらによる米国特許出願公開第２００４／０２１５３３６Ａ１；Ｐａｃｅｔｔｙらによる米国特許出願公開第２００４／０２２４００１Ａ１；Ｓｔｅｎｚｅｌによる米国特許出願公開第２００４／０２３４７４８Ａ１；Ｓｕｎｄａｒによる米国特許出願公開第２００４／０２３６３９９Ａ１；及びＢｙｕｎによる米国特許出願公開第２００４／０２５４６３８Ａ１がある。
【０００６】
上述の特許及び出願によれば、例えば、機械的被覆、気体スプレー被覆、浸漬、分極被覆、電荷（静電気）被覆、超音波被覆その他の様々な方法で、ステントの表面の内側及び外側の両方から被覆を適用している。米国特許第６，６５６，５０６号などのいくつかは、浸漬とスプレーを併用している。これらのうちのいくつか、例えば米国特許第６，７６７，６３７号などは超音波スプレーを；米国特許出願公開第２００５／００６４０８８などは超音波エネルギを利用している。別の方法では、米国特許第５，８９１，５０７号が超音波浴の浸漬によるステント表面の被覆について開示している。
【０００７】
これらの被覆技術及び方法に拘わらず、これらの関連する技術には、多くの欠点及び問題点がある。例えば、特に、不均一な被覆厚、網状構造、糸状構造、ステント表面の露出点、薬剤の浪費、スプレー過多、薬剤流量制御の困難性、接着性の問題、乾燥時間の長さ、及び殺菌／衛生の必要性などがある。
【０００８】
超音波スプレー（Ｓｏｎｉｃ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．，Ｍｉｓｏｎｉｘ  Ｉｎｃ．，Ｓｏｎｏ−Ｔｅｋ  Ｉｎｃ．；米国特許第４，１５３，２０１号、第４，６５５，３９３号及び第５，５１６，０４３号）は、通常、超音波機器チップの中央オリフィスを液体が通過することによって作動する。米国エンジニアリングでの既知のアプリケーションは、気体流を使用してエーロゾル粒子を供給し、表面を被覆することである。Ｓｏｎｏ−Ｔｅｋのウェブサイトによると、ＡｃｃｕＭｉｓｔとＭｉｃｒｏＭｉｓｔシステムを使用して、空気ジェット又は気体流を介してエーロゾル粒子を供給する超音波ステント被覆を行っている。
【０００９】
従来の気体超音波スプレーとして、Ｃｅｌｌｅｒａｒｉｏｎ外傷治療アプリケーション（米国特許番号第５０７６２６６号；第６４７８７５４号；第６５６９０９９号；第６６０１５８１号；第６６６３５５４号）があり、スプレーを開発している。１９８６年にＢａｂａｅｖが発表したソ連特許番号第１２３７２６１号は、超音波トランスデューサチップの外側で異なる液体を混合することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常、ステントは薬剤および／またはポリマーの単一層で被覆する必要がある。現在の技術では、被覆する前に薬剤又はポリマーの混合が必要である。これでは、混合後にポリマーが重合されるタイミングなどの適時性の問題が生じることになる。
【００１１】
したがって、２又はそれ以上の異なる薬剤をポリマーと混合する方法及び器具と、欠陥のない制御可能なステント被覆処理が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、ステント被覆用の超音波方法及び装置を記載している。本発明の超音波方法及び装置は、超音波トランスデューサチップによって規定される混合チャンバ（カメラ）中で、２又はそれ以上の異なる液体の正確な混合を提供できる。さらに、本発明の装置によって、表面を被覆するための均一で、穏やかな、特化したスプレーを作ることができる。
【００１３】
一態様において、本発明は、異なる液体を断続的に混合し、層を網状、糸状にすることなく制御可能な厚さでステントを被覆することを対象としている。
【００１４】
別の態様において、本発明は、超音波トランスデューサチップ内に設置された混合チャンバ（カメラ）を具える装置を提供する。超音波チップの混合チャンバ（カメラ）によって、異なるリザーバからの異なる液体の量を制御できる。超音波チップは、円筒形、四角形又は正確に混合するための他の形状にできる。生成された混合物は、中央オリフィスを介してチップの遠位端部に供給され、微細なスプレーとなる。
【００１５】
液体は、毛細血管および、又は重力作用による精密なシリンジポンプを用いて混合チャンバへ制御可能に供給される。シリンジポンプを用いると、供給される液体の総量を被覆層とおよそ同じ体積又は重量にできる。
【００１６】
ステントを含む医療器具を被覆する本発明の方法によれば、超音波チップ内で、異なる液体、薬剤、ポリマー、その他の物質を望ましく混合することができ、表面に連続的なスプレーを提供できる。
【００１７】
本発明による方法によれば、通常は液体の混合又は被覆技術に利用されることのない超音波チップ中の混合チャンバ内のキャビテーション、マイクロストリーミング及び定常波など低周波超音波の多くの音響効果を利用できる。
【００１８】
この方法は、被覆処理の間、ステントを回転させるステップと、超音波混合被覆ヘッドを移動させるステップを含むことで、以下に詳述するように、特殊な超音波−音響効果を作り出す。すべての被覆操作が、特別なソフトウェアプログラムによって作動することで、高品質の結果を達成できる。
【００１９】
この方法及び装置によって、薬剤、ポリマー等の異なる液体を混合し、様々な物質によって作られた硬質でフレキシブルな自己拡張ステントを被覆できる。
【００２０】
ある方法は、また、混合及び被覆領域にさらなる気体流を向けるステップを具えてもよい。気体流は、温かくても冷たくてもよく、混合チャンバを通って案内されおよび／または、粒子中に噴霧されるか分離される。
【００２１】
本発明の器具部分は、特定の構造の超音波チップから構成され、これは異なる液体を混合して、連続的なスプレーを作り出すことができる。
【００２２】
超音波周波数は、２０ＫＨｚと２０ＭＨｚの間又はそれ以上にできる。好ましい周波数は、２０ＫＨｚ乃至２００ＫＨｚであり、推奨される周波数は３０ＫＨｚである。超音波の振幅は、２ミクロンと３００ミクロンの間又はそれ以上である。これによって、網状、糸状とならず、正確に混合した異なる液体を用いた連続的な超音波ステント被覆用の方法及び器具を提供する。
【００２３】
この発明の一態様によって、２又はそれ以上の異なる液体を混合する方法及び器具を提供できる。
【００２４】
本発明の別の態様では、２又はそれ以上の混ざらない液体を混合する方法及び器具を提供できる。
【００２５】
本発明の別の態様では、ステントなどの医療用インプラントを被覆する２又はそれ以上の異なる薬剤、ポリマー又はポリマーを有する薬剤を混合する改良された方法及び器具を提供できる。
【００２６】
本発明の別の態様では、薬剤、ポリマー又はポリマーを有する薬剤などの２又はそれ以上の異なる液体を混合し、超音波を用いてステントを被覆する方法及び器具を提供できる。
【００２７】
本発明の別の態様では、ポリマーを有する２又はそれ以上の異なる薬剤を混合して被覆層の厚さの制御を提供する方法及び器具を提供できる。
【００２８】
本発明の別の態様では、異なる液体の混合と同時に、ステントを被覆する正確な混合物による連続的な、均一の有向スプレーを作り出す方法及び器具を提供できる。  
【００２９】
本発明の別の態様では、異なる液体の混合と同時に、ステントを被覆する正確な混合物による連続的な、均一の有向スプレーを作り出し、網状構造や糸状構造等のような被覆欠陥を回避しうる方法及び器具を提供できる。
【００３０】
本発明の別の態様では、異なる液体の混合と同時に、ステントを被覆する正確な混合物による連続的な、均一の有向スプレーを作り出し、化学薬品を用いることなく、ステントの接着性を増した方法及び器具を提供できる。
【００３１】
本発明の別の態様では、異なる液体の混合と同時に、ステントを被覆する正確な混合物による連続的な、均一の有向スプレーを作り出して、被覆処理と同時に、構造の縦軸に沿って被覆層を乾燥させる方法及び器具を提供できる。
【００３２】
本発明の別の態様では、異なる液体の混合と同時に、ステントを被覆する正確な混合物による連続的な、均一の有向スプレーを作り出して、被覆処理と同時に、構造の縦軸に沿って被覆層を殺菌する方法及び器具を提供できる。
【００３３】
本発明の別の態様では、２又はそれ以上の異なる液体を正確に混合し、スプレーを作り出し、表面を被覆する連続的な処理を作り出す方法及び器具を提供できる。
【００３４】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の記述と図面からさらに明確になる。
【００３５】
本発明は、好適な実施例の図面を参照して記載されており、詳細を明確に理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、混合チャンバ（カメラ）４を規定する超音波チップ１を具える装置を提供する。方法及び装置について文脈上、本発明の好ましい実施形態を図面によって説明する。当業者は、本開示に基づいて、本発明によって提供される薬剤および／またはポリマーなどの２又はそれ以上の異なる液体を混合しステントを連続的に被覆する利点をすぐに理解しうる。
【００３７】
超音波チップ１は、超音波トランスデューサ２によって提供される超音波エネルギを用いて、物質を混合し医療器具を被覆する。この方法は、特にステント及び入り組んだ細部及び複雑な形状を有する他の器具の被覆に有用である。本発明による超音波チップ１は、２又はそれ以上の薬剤及びポリマーを高度な制御によって正確に混合することができ、微細な特化したスプレーによって、実質的に網状や糸状にすることなく、混合による高価な薬剤を浪費せずにステントを被覆できる。
【００３８】
本発明は、新規な超音波チップ１及びステントを被覆する２又はそれ以上の異なる流体を混合する方法を提供する。本発明による超音波チップ１の実施例を図１乃至７に示す。本発明によると、超音波チップ１は、超音波チップ１内に混合チャンバ／カメラ４を具えている。混合チャンバ４は、チャンバ４内に起こるキャビテーション現象を含む音響力の下で、異なる液体を混合する超音波作用空間を提供する。通常、チャンバ４は、超音波チップ１の縦軸を中心とする円筒形である。キャビテーション現象は、縦軸に垂直なチャンバの壁１８と１９の間に起こる。１又はそれ以上のシリンジポンプ（図示せず）が、異なる液体を縦軸に垂直なプラタン（platan）に設けられた管５、６、７、８（図２）を通ってチャンバ４内へ供給すべく設けられている。本発明の一の実施例では、液体移送管６、７、８を縦軸に沿って設置してもよい（図３）。一態様では、１又はそれ以上の移送管６、７、８が、加圧流体を供給してもよい。薬剤および／またはポリマーの混合物を、オリフィス９を通ってチップ１の放射面１１へ連続式に供給して、スプレー１０を作り出し、被覆面／ステント１２に供給する。オリフィス９の径は、好ましくは、混合チャンバの径より小さくする。簡単に作るために、超音波トランスデューサ２、超音波チップ１は、チャンバ４を形成する平面１６にねじで取り付けた遠位端部３を具えてもよい。遠位端部３は、必要な粒径のスプレー１０を作り出すように、中央オリフィス９と径が異なってもよい。遠位端部３がゆるまないように、好ましくは振幅節点１４でチップ１に取り付けられる。液体移送管（５、６、７、８）も、また、好ましくは振幅節点２０でチップ１に取り付けられる。高品質な混合を達成するために、混合カメラの中心を振幅腹点１５に一致又は近似させる。
【００３９】
液体の混合及びスプレー被覆処理を改良するために、管（５、６、７、８）の１つに温度の異なる気体流を通して混合チャンバ／カメラ４中へ供給してもよいことに留意することが重要である。これによって、スプレー量、質を変えて、乾燥工程を促進できる。
【００４０】
超音波による異なる液体の混合及び連続式のスプレー処理、方法及び装置を記載し説明する：異なる液体（ａ，ｂ，ｃ）を作動している混合チャンバ４内に供給すると、超音波放射力下で壁１９が液体の滴／流れを前方へ供給する。壁１８によって逆流又は跳飛した加圧液体は、新たに供給された異なる液体流と合流し、超音波放射／圧力及びキャビテーション下で正確に混合される。
【００４１】
混合チャンバが液体混合物で満たされた後、超音波圧力により混合物が中央オリフィス９へと押され、スプレー１０が作られ、これが放射面１１へ送られる。液体が供給されてチップが振動すると、混合及びスプレー被覆処理が連続的に生じる。
【００４２】
本発明の一態様では、さらに効果的で正確な混合処理のために、混合チャンバ４はねじ山２２、溝式リング又は波形の１以上から成る（図５）。この場合、ねじ山の歯は混合ブレード又はスプーンとして機能して、異なる液体を超音波エネルギによって強制的に混合する。よりよい混合処理のため、遠位端部のオリフィス９もねじ山（２３）としてもよい。
【００４３】
別の態様では（図６）、さらに効果的で正確な混合処理にするために、混合チャンバ壁１８及び１９には、さらに強力な集中的な超音波効果を作り出すように内側に丸みをつけることができる（図６．ａ）。チャンバ壁はまた、外側に丸みをつけて（図６．ｂ）、さらに正確な混合処理を達成する強力なキャビテーション効果を作り出すことができる。この場合、混合カメラの放射状の円筒壁で反射した超音波は、異なる液体粒子を互いに向かわせる。これらによって、超音波キャビテーション及び放射圧の下で異なる液体の正確な混合が提供される。
【００４４】
図７は、超音波チップのａ）拡張平面、ｂ）円錐形、ｃ）指数型の、ｄ）外側に丸みのついた、ｅ）内側に丸みがついて集中した、及びｆ）四角形の遠位端部構造を示している。これらの構造によって、被覆の要求に応じてスプレー角度及び質を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明によるスプレーを具えた使用時の超音波混合装置の実施例の断面図である。
【図２】図２は、本発明による超音波チップ内の混合カメラに液体を直接供給する装置の実施例の正面断面図である。液体移送管は、チップの軸に垂直な１のプラタン（platan）に設置されている。
【図３】図３は、本発明による超音波チップ内の混合カメラに液体を直接供給する装置の実施例の断面図である。液体移送管は、チップの縦軸に沿って、プラタン（platan）に設置されている。
【図４】図４は、本発明による超音波チップ内にねじ式混合カメラを具える装置の実施例の断面図である。
【図５】図５は、本発明によって１の液体を超音波トランスデューサの中央オリフィスを通して混合カメラへ、別の液体を超音波チップの軸に垂直な管を通して供給する装置の実施例の正面断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、丸みの付いた放射状の壁を有する混合チャンバの実施例の拡大した断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、丸みの付いた放射状の壁を有する混合チャンバの実施例の拡大した断面図である。
【図７】図７は、超音波チップのａ）拡張平面、ｂ）円錐形、ｃ）指数型の、ｄ）外側に丸みのついた、ｅ）内側に丸みがついて集中した、及びｆ）四角形の遠位端部構造の実施例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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