(57)【要約】  拡張性のステントを提供し、このステントは、少なくとも１種のアモルファス金属合金及び生体適合性材料から有利に形成されている。このステントは、螺旋形細片状の平坦な金属から形成されていて、巻かれて管状構造物を形成する。この管状構造物は、アモルファス金属をその管状構造のままに維持するために、溶接されずにむしろ生体適合性材料で包まれるか、又は被覆される。前記ステントを、バルーン拡張又は自己拡張することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス金属合金組成物を含む螺旋コイル状の平坦な金属パターンと、
前記コイル状アモルファス金属合金組成物の周囲の生体適合性材料層と
を含む、ステント。
【請求項２】
平坦金属のパターンが、螺旋状細片である、請求項１に記載のステント。
【請求項３】
生体適合性材料層が、多孔質材料である、請求項１に記載のステント。
【請求項４】
生体適合性材料層が、生分解性である、請求項１に記載のステント。
【請求項５】
生体適合性材料層が、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である、請求項１に記載のステント。
【請求項６】
アモルファス金属合金が、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｂ−Ｐ合金を含む、請求項１に記載のステント。
【請求項７】
アモルファス金属合金が、ケイ素を含有する、請求項１に記載のステント。
【請求項８】
薬物被覆を更に含む、請求項１に記載のステント。
【請求項９】
生体適合性材料が、生分解性である、請求項８に記載のステント。
【請求項１０】
少なくとも１種のアモルファス金属合金を含む、蛇行パターンを有する平坦な金属の細片を管状構造に巻くステップと、
前記管状構造の少なくとも一部を生体適合性材料で被覆するステップと
を含む、平坦金属のステントの作製方法。
【請求項１１】
生体適合性材料が、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステントが、セルを有するコイル状細片である、請求項１に記載の前記ステント。
【請求項１３】
セルが、蛇行した側壁を有する、請求項１２に記載のステント。
【請求項１４】
螺旋状に巻かれた一連のコイル状の巻線になったアモルファス金属合金細片であって、少なくとも２つの側帯を有し、各側対は一連の曲げ部を有する蛇行パターンを有する、アモルファス金属合金細片と
コイル状の巻線の少なくとも一部を被覆している生体適合性材料と
を含むステント。
【請求項１５】
生体適合材料層が、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である、請求項１４に記載のステント。
【請求項１６】
アモルファス金属合金が、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｂ−Ｐ合金を含む、請求項１４に記載のステント。
【請求項１７】
アモルファス金属合金が、ケイ素を含有する、請求項１４に記載のステント。
【請求項１８】
薬物被覆を更に含む、請求項１４に記載のステント。
【請求項１９】
生体適合性材料が、生分解性である、請求項１４に記載のステント。
【請求項２０】
生体適合性材料が、繊維メッシュである、請求項１４に記載のステント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、１９９８年１２月３日に出願された放棄済の第０９／２０４，８３０号明細書の継続出願である、２００２年４月５日に出願された放棄済の第１０／１１６，１５９号明細書の一部継続出願である、２００４年６月３日に出願された第１０／８６０，７３５号明細書の一部継続出願である、２００５年１月１３日に出願された第１１／３３１，６３９号明細書の一部継続出願である。本願は、２００３年６月２７日に出願された第１０／６０７，６０４号明細書の一部継続出願でもある。これらの優先出願全体を、参照によって本明細書に全て組込む。
【０００２】
本発明は、概ね、血管など、体内の管に埋め込み、管を支持して開放状態に保持するか、管内の他の内部人工器官を固定し、支持するための内部人工器官であるステントに関する。
【背景技術】
【０００３】
当技術分野では、様々なステントが知られている。通常、ステントの形状は、一般に管状であり、比較的小さな未拡張直径からより大きな拡張直径に拡張可能である。埋込みのためには、通常、ステントを、その比較的小さな未拡張直径時にカテーテル上の末端に保持された状態で装着する。カテーテルを使用して、管腔を通して目的の埋め込み場所へ未拡張のステントを誘導する。ステントは、目的の埋込み場所に達すると、通常は、例えばステント内側に沿ったバルーンを膨張させる内部の力か、又は例えば自己拡張型ステントの周りからスリーブを取り外して外方向にステントを拡張させることといった、ステントを自己拡張させることのいずれかによって拡張する。いずれの場合も、血管の狭隘化の傾向に抵抗することによって血管の開存性を維持する。
【０００４】
ステントに関する特許の例のいくつかには、Ｐａｌｍａｚの米国特許第４，７３３，６６５号明細書、Ｇｉａｎｔｕｒｃｏの米国特許第４，８００，８８２号明細書及び第５，２８２，８２４号明細書、Ｈｉｌｌｓｔｅａｄの米国特許第４，８５６，５１６号明細書及び第５，１１６，３６５号明細書、Ｗｉｋｔｏｒの米国特許第４，８８６，０６２号明細書及び第４，９６９，４５８号明細書、Ｐｉｎｃｈｕｋの米国特許第５，０１９，０９０号明細書、Ｐａｌｍａｚ及びＳｃｈａｔｚの米国特許第５，１０２，４１７号明細書、Ｗｏｌｆｆの米国特許第５，１０４，４０４号明細書、Ｔｏｗｅｒの米国特許第５，１６１，５４７号明細書、Ｃａｒｄｏｎ等の米国特許第５，３８３，８９２号明細書、Ｐｉｎｃｈａｓｉｋ等の米国特許第５，４４９，３７３号明細書、及びＩｓｒａｅｌ等の米国特許第５，７３３，３０３号明細書が含まれる。
【０００５】
恒久的器具又は着脱可能な一時的器具の両方を作るために使用される材料は、それらが埋め込まれる患者の身体又は器官の圧力及び動きに従って変形又は屈曲できる丈夫な材料で作られねばならないことが多い。現行の金属は、疲労抵抗性に限度があり、いくつかは、インビボでの酸化で傷みやすい。その上、使用される製作方法の故に、多くの金属器具は、許容できるほどに滑らかで均一な表面を有さない。この特性は、体内での器具の好ましくない反応を防ぐために、且つ埋込まれた器具の腐食の促進を防ぐために重要である。したがって、これらの医療器具を新たな材料、即ち非腐食性で高度の弾力性があって丈夫な材料で製造することが望ましい。
【０００６】
ステントは、ステントの管状構造を形成するために巻かれて溶接された平坦な金属で構築されてもよい。このような１つの実施形態では、平坦な金属は、単純に真っ直ぐに巻かれて（rolled）接合されたパネルの形状である。
【０００７】
平坦金属のステント構築物の別の型は、螺旋型又はコイル状ステントとして知られている。このようなステント設計は、例えば、参照により全体を本明細書に組込まれている米国特許第６，５０３，２７０号明細書及び第６，３５５，０５９号明細書に記載されている。このステント設計は、コイルがセルの巻いた細片から形成されたコイル状ステントとして構成され、セルの側部は蛇行している。他の類似の螺旋コイル状ステントの構造は、当技術分野では公知である。
【０００８】
アモルファス金属合金等の、より丈夫でより柔軟であり得る新しい材料を使用して平坦な金属製のステントを構築しようとする場合に、当技術分野で問題が発生する。アモルファス金属は、溶接の際に望ましくない結晶状態に転換するので、これらの材料で平坦な金属構造を有するステントを製造することは目下のところできない。
【特許文献１】米国特許第４，７３３，６６５号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８００，８８２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２８２，８２４号明細書
【特許文献４】米国特許第４，８５６，５１６号明細書
【特許文献５】米国特許第５，１１６，３６５号明細書
【特許文献６】米国特許第４，８８６，０６２号明細書
【特許文献７】米国特許第４，９６９，４５８号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０１９，０９０号明細書
【特許文献９】米国特許第５，１０２，４１７号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，１０４，４０４号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，１６１，５４７号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，３８３，８９２号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，４４９，３７３号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，７３３，３０３号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，５０３，２７０号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，３５５，０５９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の一目的は、これらの構成部材を一緒に溶接する必要のない、平坦な金属構造を有するステントを製造することに関する。むしろ、本発明によれば、この金属ステントの円筒形状はポリマー層によって保たれる。
【００１０】
本発明の別の目的は、ステントのいかなる部分も溶接する必要なく作製されたアモルファス金属合金ステントの特性である、耐食性があり、高度に生体適合性があり、繰り返される弾性変形に耐えるのに十分な耐久性がある、平坦な金属構造を有するステントに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、長手方向に柔軟なため、曲がりくねった管腔を容易に通ることができ、展開後に血管の伸展性を著しく変えることのないステントを提供するが、その場合、管腔を閉塞させる恐れのあるように屈曲又は傾動することを回避し、血管壁の多くの部分が支持されていない状態となることを回避するように、ステントは比較的安定性を有する。
【００１２】
本発明は、少なくとも１種のアモルファス金属合金を含有する管腔内人工器具に関する。このような医療器具は、耐食性、不都合な恒久的変形への抵抗性、及び放射線防護等の利点を提供する。多くの医療器具は、このような強化された物理的及び化学的特性の恩恵を受けることができる。本発明は、他の材料で作られた構成部材、特に好ましくは生体適合材料と組み合わせた、少なくとも１種のアモルファス金属合金を含む管腔内人工器具を検討する。これらの医療器具は、１又は複数のアモルファス金属合金を含有することができる。このような合金は、器具に抗張力の向上、弾性変形特性を提供し、さらに腐食可能性を減少させる。
【００１３】
アモルファス金属ステントは、平坦な金属から作製される。ステントの構成部材は、細片の形状をしている。この細片は螺旋状に巻かれ、拡張時に血管を開存するように機能することができる管状構造を作り出す。一般に、本発明を、好ましくは周期的なループ部分を形成する間隔の空いた波状部分（spaced undulating portion）を有する連続的な伸長した螺旋状の要素として形成されるいかなるステントからも作ることができる。一実施形態では、ステントは、螺旋状に巻いて一連のコイル状巻線にした細片で構成され、細片は、例えば一連の横支柱によって、互いに接続された少なくとも２本の側帯で形成される。各側帯は、一連の曲げ部を備えた蛇行パターンで形成され、ステントを拡張すると、側帯の曲げ部が開いて、個々のセルのそれぞれの長さが螺旋の方向に増加し、これによって螺旋方向に細片が伸長して、細片を大幅に解くことなくステントが拡張できるようにする。アモルファス金属合金は、望ましくない結晶形態の金属に戻ることなしには容易に溶接できないので、本発明では、螺旋状に巻かれたアモルファス金属合金ステントを、ポリマー等の生体適合性の非金属材料で包むことによってハイブリッドステントを形成することを検討する。生体適合性材料には、耐久性のポリマーに加えて、生分解性及び／又は生体吸収性があると考えられる材料が含まれる。
【００１４】
このステントは、いかなる所望のデザインであってもよい。このステントを、バルーン拡張型又は自己拡張型のいずれかによる埋込み用に作ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
アモルファス金属合金は、金属ガラスとしても知られ、長大な結晶構造を有していない不規則金属合金である。二元、三元、四元、及び五元合金すら含む多くの様々なアモルファス金属合金組成物が知られている。アモルファス金属合金及びその特性は、多くの概説の主題になっている（例えば、“Amorphous Meatl Alloys”edited by F.E. Luborsky, Butterworth & Co, 1983 及びその中の参考文献参照）。
【００１６】
アモルファス金属合金は、過去には主としてコンピュータ関連部品、ゴルフクラブのヘッド、及びドリルビットのコーティング等の品目に使用されてきた。これらすべては、いわゆるバルク方式で作られる品物である。しかし、本発明は、本明細書に記載されたような連続熱間押出し法で作られたアモルファス金属合金が、医療器具で使用する興味深い候補対象となりうる物理的及び化学的特性を備えていることを確認した。例えば、アモルファス金属合金は、従来の結晶質又は多結晶質金属の対応物より１０倍も高い抗張力を有することができる。更に、アモルファス金属合金は、弾性域、即ち恒久的変形が生じる前の局所ひずみの範囲が１０倍も広くなり得る。これらは、医療器具においては重要な特徴であって、体内での度重なる変形を受ける器具に耐疲労寿命の延長を提供する。加えて、これらの特徴によって、従来の嵩張る対応物と同程度の強度で、より小さい、或いはより薄い器具の製造を可能にする。
【００１７】
アモルファス金属合金は、不規則な局所的な微細構造によって、通常の金属と比べて有意に異なる物理的特性を示す。通常は粒界及び空洞等の欠陥を有する通常の金属とは対照的に、アモルファス金属合金は、通常は微視的スケールでは均一なランダム位相を示し、このような欠陥を有さない。結果としてアモルファス金属合金は、粒界及び／又は空洞に関連する粒子がなく、それ故に高弾性率、高抗張力、硬さ、耐疲労性等の優れた機械的特性を示す。加えて、多くの研究で、アモルファス金属合金は、それらの結晶質の対応物に比べて優れた耐食性を有することが示されてきた。（“Amorphous Metal Alloys”edited by F.E. Luborsky, Butterworth & Co, 1983, p. 479参照）。特に、いくつかのアモルファス金属合金は、強酸性溶液（例えば、１２Ｍ  ＨＣｌ）における陽極分極による腐食にさえ抵抗性があることが知られている。
【００１８】
本発明は、新しい種類の医療器具、特に加熱押出しによって製造されたアモルファス金属合金を含むステントを提供する。本発明によって検討されるアモルファス金属合金は、ほとんど全ての所望の合金の組合せの利点を有し、有毒な添加物もなく、且つ腐食に抵抗性があるという、生体適合性に劇的向上をもたらす。これらのアモルファス金属合金は、高い機械的強度、疲労耐性、耐食性、及び生体適合性を含む、インプラントとしての使用に適したものにする多くの特性を有している。本発明のステントは、動物に埋め込むことができ、その非限定例には、爬虫類、鳥類、及び哺乳類、特に好ましくは人間が含まれる。少なくとも１種のアモルファス金属合金を含有する以外に、本発明のインプラントは、異なった種類のアモルファス金属合金、従来の結晶質若しくは多結晶質金属又は金属合金、ポリマー、セラミックス、並びに天然及び合成生体適合性材料を含む他の材料を含有してもよい。
【００１９】
この器具は、１又は複数のアモルファス金属合金を含有することができる。加熱押出し法は、非常に融通性があり、多くの金属の組合せをアモルファス金属合金にすることができる。例証として、鉄系、コバルト系合金、銅系アモルファス金属合金、並びにその他を、本明細書に記載（実施例１参照）の加熱押出しを使用して製造することができる。ある実施形態では、アモルファス金属合金は、半金属を含むことができ、その非限定例にはケイ素、ホウ素、及びリンが含まれる。１つの考え得るアモルファス金属合金は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｂ−Ｐ合金である。他の多くの類似した合金が、適しており、当業者には公知である。
【００２０】
ある好ましい実施形態では、本発明によって検討されるアモルファス金属合金は、それらの結晶質又は多結晶質対応物に比べて、有意により低い電導率又は非電導性を示す。
【００２１】
本発明のアモルファス金属合金構成部材を、管腔内インプラントを形成するために、他のアモルファス金属又はその他の構成部材と組合せたり又は集めることができる。例えば、アモルファス金属合金構成部材を、生体適合性ポリマー、生分解性ポリマー、治療剤（例えば、本明細書に記載の治癒促進剤）、又は別の金属若しくは金属合金品（結晶質又はアモルファス微細構造のいずれかを有する）と組み合わせることができる。
【００２２】
特に、本発明のステントを、巻いて管状構造を形成した平坦な金属から形成することができる。この管状構造は、その端を溶接する必要性なしに、巻かれたアモルファス金属管状構造を包むか、又は金属構造物中に埋込まれる第２の構成部材によって、この形状に保たれる。この第２の構成部材は、生分解性又は生体吸収性材料であってよく、ステントを管腔内に配置し拡張する時にはアモルファス金属合金を管状構造の状態に保持し、ステントが血管壁組織（vessel wall tissue）に埋め込まれた後は分解される。或いは、耐久性のある生体適合性ポリマーを、同様の方法で第２の構成部材として用いてもよい。
【００２３】
アモルファス金属合金構成部材を他の構成部材と組合せ又は接合する方法は、当業者には周知の方法を使用して実現することができる。接合方法の非限定的例には、物理的接合（例えば、編組、製織、圧着、結束、及び圧入）及び粘着法による接合（例えば、糊付け、浸漬被覆、及び吹き付け塗装）が含まれる。これらの方法の組合せも、本発明によって検討されている。
【００２４】
初期直径Ｄ１を有するステントを体内の動脈等の管腔中に埋込む場合、ステントを、送達の間に、曲がりくねる管内で容易に折り曲げることができる。次いで、ステントを拡張して初期直径Ｄ１より大きい第二直径Ｄ２にし、その大きさでステントを埋め込む。
【００２５】
ステントを送達し拡張するには、当業者には公知のバルーン等の拡張性部材を有する送達カテーテルアセンブリを使用することができる。バルーンを有するカテーテルアセンブリを使用してステントを送達する場合、ステントをバルーン上に装着して、カテーテルアセンブリを埋込み部位に向って押し込んで行く。次いでバルーンを膨らまして、ステント内部で力を半径方向に印加し、ステントをその拡張直径まで拡張する。或いは、バルーンでステントの拡張を助勢する必要のない場合には、ステントを自己拡張させることができる。
【００２６】
本発明のインプラントは、一時的又は恒久的医療用インプラントであってよく、少なくとも１種のアモルファス金属合金構成部材を含む。本明細書で使用されるように、「インプラント」とは、例えば外科的処置又は最小限度の侵襲的方法で、全体又は一部が動物中に配置された品物又は器具を指す。多くの様々な種類のインプラントは、アモルファス金属合金で形成され、又はアモルファス金属合金を含有することができる。非限定的例には、移植片、外科手術用弁、関節、糸、織物、ファスナー、縫合糸、ステント等が含まれる。本発明は、他の材料、好ましくは生体適合性材料から作られる構成部材と組み合わされたアモルファス金属合金構成部材（又は複数の構成部材）を含む管内器具を検討する。
【００２７】
本明細書で使用される生体適合性材料は、生体吸収性及び／又は生分解性である。このような材料は、能動的又は受動的プロセスによって身体に吸収又は分解される。同様に、ある種の生体適合性材料は、身体によって「吸収（resorbed）」される、即ち、これらの材料は、生細胞によって容易にコロニー形成され（colonized）恒久的に身体の一部になる。このような材料も、本明細書で、生体吸収性又は耐久性ポリマーとして言及している。本出願中のどこかでいずれかの種類の材料に言及する場合は、生体吸収性及び生分解性の材料の両方に適用することを意味する。
【００２８】
長手方向の構造が吸収又は分解される前に、アモルファス金属合金ステントを所望の位置に固定し、それ以後のステントの移動を抑止する新生内膜の成長を促進するようにステントの長手方向の構造を設計することが望ましい。
【００２９】
生体吸収性材料の長手方向の構造は、材料が分解する前に、ステントを覆う新生内膜の迅速な成長を促進し、ステントの位置を固定するように、多孔質であっても、或いは開窓（fenestration）を有する管であっても、又は間に空間を有する一連の繊維として形成されてもよい。開窓は、生体吸収性材料が分解する前に、ステントの安定化の向上を促進することもできる。開窓の形状は、所望のあらゆる寸法、形、又は量にしてもよい。
【００３０】
生体適合性材料からのアモルファス金属合金ステントの放出（release）は、任意選択であり、選択した材料の特徴によって制御することができる。放出は、ステントが新生内膜に埋まって安定化した後に起こることが好ましい。
【００３１】
本発明では、生体吸収性材料をいかなる長さにも製造することが可能である。一実施形態では、支持構造体中のステントを、長い管として製造し、その後で切断して特定の患者に埋込まれるステントの長さにカスタマイズしてもよい。
【００３２】
本発明で教示される方法で、生体吸収性のある、又は耐久性で生体適合性のあるポリマー材料であらゆるステント設計も利用できる。一例では、螺旋細片の区分は、径方向に拡張できるよう、伸びしろ（stored length）を有するいかなる構造であってもよい。しかし、本発明は、いかなる特定の螺旋環構造又は設計にも限定されないことは理解されたい。例えば、螺旋細片は、目的の用途又は展開に応じてステント全長にわたって同じ設計であってもよいし、又は細片は、その長さに沿って異なる設計であってもよい。したがって、本発明は、螺旋細片中の様々な区分が、区分によって異なる構造又は異なる特徴を有し、ステントの全長にわたって、所望の特性を変更するようなステント設計も可能にする。例えば、細片の終端区分を、ステントの中程よりも硬い（例えば、拡張後に）ステント区分を形成するように作ることができる。
【００３３】
この例は、例証として示すだけであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明では、いかなるステントの設計も使用することができる。螺旋細片の個々の設計は、完成したステントの用途に応じて、一様であってもなくてもよい。
【００３４】
長い病変を覆うために血管内で展開する際には、ステントが血管壁新生内膜構造体に埋め込まれるまで、ポリマー材料は、巻いた平坦な金属ステント構造をまとめて保持している。この構造は、血管が曲がり又は伸びると共に連節し、動き、又は曲がることができ、血管壁の自然な動きを可能にする。それ故に、本発明のアモルファス金属合金ステントは、血管壁の自然な湾曲に従って屈曲する。同じ柔軟性を、屈曲耐久性ポリマーの使用によって実現することができる。
【００３５】
ステントの長手方向構造としての生体吸収性材料の放出時間を、生体吸収性材料の特徴によって制御することができる。生体吸収性材料が吸収される前に、安定化した新生内膜層中にステントが埋まっていることが望ましい。
【００３６】
生体吸収性材料又は耐久性のある生体適合性ポリマーを使用する利点がいくつかある。これらの材料は、アモルファス金属合金ハイブリッドステントの第２の構成要素として機能し、血管壁にステントが埋め込まれるまで、巻いた平坦な金属ステント構造物を、血管に埋込むための管状構造に保持するように機能する。
【００３７】
加えて、これらの材料は、レントゲン写真又はＭＲＩ／ＣＴスキャンを判別困難にすることがなく、治癒プロセス中のより正確な評価を可能にする。これらの材料を使用する別の利点は、ステントが血管中で展開された後に、この材料によって提供される持続的な被覆が、塞栓の危険性を抑制又は減少すると考えられていることである。別の利点は、「ステントジェイル（stent jail）」現象、或いはステントによって覆われた側枝中への追跡が困難になることを防止することである。
【００３８】
構造物が血管壁に固定されて塞栓の危険性がなくなった頃に分解又は吸収を可能にするように、生体吸収性材料の改変又は特徴選択によって、生体吸収性材料被覆の減耗を制御することができる。ポリマーの改変又は材料の特徴を変えることによる生分解性又は生体吸収性材料の変更の実施例を、材料が分解し得る範囲及び速さに関して、以下に記載する。これらの改変及び特徴は、例に過ぎず、本発明をこれらの実施形態に限定するものではないことを理解されたい。
【００３９】
生体吸収性材料は、生体吸収性の耐久性ポリマーであってもよいが、それだけに限定されない。例えば、ポリエステル、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ，expanded polytetrafluoroethylene）、ポリ酸無水物、ポリオルトエステル、ポリホスファゼン、ポリウレタン、シリコーン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカプロラクタム、ポリイミド、ポリビニルアルコール、アクリル酸ポリマー及びコポリマー、ポリエーテル、セルロース（celluiosics）、及び混合物若しくはコポリマーとしてのこれらの組合せ等、あらゆる生体吸収性ポリマーも本発明で使用することができる。生分解性材料は、体内で容易に分解されて自然に代謝され得るならばいかなる材料でもよい。使用可能な生分解性ポリマーには、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリジオキサノン、ポリ（ラクチドコグリコリド）、ポリヒドロキシ酪酸エステル、ポリヒドロキシ吉草酸エステル、トリメチレン炭酸エステル、ポリホスフォエステル、ポリホスフォエステル−ウレタン、ポリアミノ酸、ポリシアノアクリレート、例えばフィブリン、フィブリノーゲン、セルロース、デンプン、コラーゲン、及びヒアルロン酸等の生体分子、並びに上記ポリマーの混和物、混合物及び／又はコポリマーが含まれてよい。
【００４０】
付加型ポリマーと比較して、合成縮合ポリマーは、連鎖の結合に応じて程度は様々であるが、大体は生分解性である。例えば、次の種類のポリマーは、以下のように様々な程度に生分解する：ポリエステルはポリエーテルより生分解性が高く、ポリエーテルはポリアミドより生分解性が高く、且つポリアミドはポリウレタンより生分解性が高い。形態も、生分解のための重要な考慮の対象である。非晶質ポリマーは、結晶質ポリマーより生分解性が良好である。ポリマーの分子量も重要である。一般に、より低分子量のポリマーは、より高分子量のポリマーより生分解性が良好である。また、親水性ポリマーは、疎水性ポリマーより迅速に生分解される。環境の中で起こり得る分解にはいくつかの異なった種類がある。これらには、生分解、光分解、酸化、及び加水分解が含まれるが、これらだけに限定されない。これらの用語は、ひとまとめにされて生分解と呼ばれることが多い。しかし、ほとんどの化学者及び生物学者は、上記のプロセスを、別個で明確に異なると考えている。生分解そのものは、生命体によって引き起こされる、酵素によって促進されるポリマーの分解を含む。
【００４１】
軽量で多孔質の材料の使用は、いくつかの利点を提供することができる。例えば、繊維が長手方向の構造物を提供し、それによってステント器具の全体的な柔軟性を強化するように繊維質材料を作製することができる。検討された構造物の具体的な必要性に応じて連続的又は非連続的方法で、このような材料を管状ステントに適用することができる。この材料は、上記のいずれのポリマー材料であってもよい。このポリマー材料は、耐久性のポリマーである多孔質の繊維メッシュを形成することができる。この長手方向のポリマー構造は、少なくとも２つの機能を果たす。第１に、この長手方向のポリマー構造は、長手方向に関して従来の金属構造物より柔軟である。第２に、このポリマー材料は、繊維間の距離が短い連続構造であり、より均一な溶出層を提供する、薬物放出のための基質として使用することができる。
【００４２】
本発明の更なる利点として、生体吸収性構造に、何らかの形で細胞増殖を抑止又は減少させ、或いは再狭窄を低減する薬物を埋め込むことができる。このような薬物の例には、例えばラパマイシン、及びパクリタキソール、並びにそれらの類似物が含まれる。加えて、長手方向の構造が生体吸収されてステントが露出した後に、より長期間有利となるような薬物等の活性又は非活性表面成分を有するようにステントを処理することができる。
【００４３】
このステントは開窓を含むこともできる。開窓は、所望のいかなる形でもよく、例えば多孔質材料の形成等で一様に設計されてもよく、又は個別に設計されてもよい。非連続層状材料は、構造物に接続した生体吸収性繊維の集積等の他の方法で形成してもよい。生体吸収性被覆の開窓は、生体吸収性材料が分解する前に、新生内膜のより迅速な成長と構造物の安定化を推進することができる。本発明によれば、ステントの製造を支援するために、生体吸収性材料を、いかなる長さで製造し、その後個々の機能性ステントに適したいかなる所望の長さに切断することができる。例えば、生体吸収性ポリマー管類の場合、この管類を、いかなる長さに押出成形し、その後製造者又は使用者のどちらかが切断し、ステントをカスタマイズしてもよい。
【００４４】
設計例は、参照により本明細書にその全体が組込まれている米国特許第６，７２３，１１９号明細書に記載されているが、これに限定されない。設計の一例が、Medinol社製NIRflexステントである。この設計基準が、血管のステント嵌着部分に長手方向の柔軟性及び半径方向の支持性を提供する構造物をもたらすことが好ましい。例えば、NIRflexセルの螺旋状指向性細片を製造し、管状アモルファス金属ステント構造に巻くことができる。この管状構造は、巻かれた管状構造の外側を被覆した生体適合性材料によって適所に保持される。
【００４５】
平坦金属ステントの別の例は、参照によりそれらの全体も本明細書に組込まれている米国特許第６，５０３，２７０号明細書及び第６，３５５，０５９号明細書に記載されている。この例では、平坦な金属ステントデザインは、コイルがセルの巻いた細片から形成されたコイル状ステントして構成され、セルの側部は蛇行している。したがって、ステントは、螺旋状に巻いて一連のコイル状巻線にした細片で構成され、細片は、例えば一連の横支柱によって、互いに接続された少なくとも２本の側帯で形成される。１つの実施態様では、各側帯は、一連の曲げ部を備えた蛇行パターンで形成され、ステントを拡張すると、側帯の曲げ部が開いて、個々のセルのそれぞれの長さが螺旋の方向に増加し、これによって螺旋方向に細片が伸長して、細片を大幅に解くことなくステントが拡張できるようになる。したがって、ステントの端部で、細片の２つの端部を、例えば溶接によって個々の隣接する巻線に接合し、それによって滑らかな端部を生成し、相対的な回転がないことを保証することができる。かかるデザインは、コイル状ばねステントに関連した可撓性を維持しながら、比較的安定し、変位又は傾斜に影響されない巻線を有する。したがって、蛇状コイル巻はしご形ステントは、内腔を不都合に遮断することなく、管の組織を連続的に支持する。
【００４６】
蛇状はしご形設計の一実施形態では、ステントは、コイルがセルの巻いた細片から形成されたコイル状ステントとして構成され、セルの側部は蛇行している。
【００４７】
螺旋状細片の両端を先細にしてもよい。細片の両端を先細にすると、完成したステントの端部を直線にすることができる。つまり、ステントが、円筒形ステントの各端部がステントの縦軸に対して垂直な面にある状態で、適切な円柱の形態をとることができる。これらの両端を溶接する必要はなく、むしろ生体適合性材料で包む。
【００４８】
生体吸収性材料を、間隙内に配置することができ、且つ／又はステントの隅々まで埋め込むことができる。生体吸収性材料は、ステント構造の外側全体或いは一部だけを被覆してもよいし、ステント全体を完全に包み込んでもよい。
【００４９】
図１は、生体適合性材料によって接続されたステント部材を図示する典型的なステントの顕微鏡写真を示していて、この生体適合性材料には多孔質ポリマー構造物が含まれるがこれに限定されない。図１のステントを、ステントの長手方向の軸に沿った多孔質長手方向構造物によって接続する。この長手方向構造物は、所望する特性に応じて、ポリマー質であってもなくてもよい。一実施形態では、この長手方向構造物は、耐久性ポリマー等の多孔質繊維メッシュである。このような材料の一例にはポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）が含まれるが、これに限定されない。他の機能と共に、この長手方向構造物は、ステント構造物に長手方向の柔軟性を提供する。ステントは、アモルファス金属合金構造物であることが好ましい。この長手方向構造物は、繊維間の距離が短く、基質を形成する持続的構造物を提供する。この基質は、薬物を溶出させるために使用することができ、従来の方法と比較して、より均一な溶出層を提供する。
【００５０】
図２は、多孔質繊維メッシュ１２中に配置されたコイル状リボン型ステント１０の例を示す。図２に示すように、コイル状リボン型ステントは、両端１３及び巻線１１を有する、螺旋状に巻かれたリボン細片として形成される。コイル状リボン型ステント１０におけるリボンに幅があるので、実施形態によって、コイル状リボン型ステント１０の巻線１１は、長手方向の変位又は傾斜に対して比較的抵抗性がある。メッシュ１２は、ステントの長手方向の柔軟性をもたらしているのだが、その上、ステントへの支持を提供して、長手方向の変位又は傾斜に耐える。
【００５１】
図２のコイル状リボン型ステント１０の拡張は、例えばカテーテル（図示せず）に付けたバルーンを膨張させることによって達成できる。バルーンの外向きの力は、ステント１０の内部で作用して、ステント１０の拡張を引き起こす。このコイル状リボン型ステント１０が拡張する時には、個々の巻線１１の直径が増加する。しかし、リボン細片の長さが一定であるので、拡張に合わせるために、直径の増加によってリボン細片の巻きが若干解ける。そうすると、ステント１０の両端１３が回転して巻線１１の数が減少し、ステントの全長が縮小するか、及び／又は隣接する巻線１１との間にギャップが形成される。コイル状リボン型ステント１０の周りに配置された多孔質繊維メッシュ１２は、ステント、特にステント両端の、血管に害を及ぼす可能性のある回転を防止する。
【００５２】
加えて、この多孔質繊維メッシュ１２は、コイル状リボン型ステント１０の巻線同士におけるギャップ間の被覆も提供する。この多孔質繊維メッシュは、これらのギャップ間にいくらかの支持を提供する助けとなることができる。図３は、本発明に従って構築された蛇状コイル状はしご形ステント３０を示している。図３での蛇状コイル状はしご形ステント３０が、ステントの周りに配置された多孔質繊維メッシュ１５を有することが示されている。
【００５３】
図３に示した蛇状コイル巻はしご形ステント３０は、コイルがセル３７の巻いた細片から形成されるコイル巻ステントとして構築され、ここでセル３７の側部が蛇行している。したがって、ステントは、螺旋形に巻いて一連のコイル状の巻線３１にした細片で構成され、細片は、例えば一連の横支柱３６によって、互いに接続された２本の側帯３４、３５で形成される。各側帯３４、３５は、一連の曲げ部３８を有する蛇行パターンで形成され、ステントを拡張すると、側帯３４、３５の曲げ部３８が開いて、個々のセル３７のそれぞれの長さが螺旋方向に増加し、それによって細片が螺旋方向に伸張して、ステント３０が細片を有意に解くことなく、拡張できるようにする。
【００５４】
図３に図示されたこの実施形態では、側帯３４、３５の曲げ部は定期的なパターンで発生する。曲げ部３８は、例えば正弦波のパターン、または他の任意の適切な形状に配置することができる。
【００５５】
実施形態に応じて、ステントを一連の四角形のセル３７又は三角形のセルとして描くことができる。側帯３４、３５及び横支柱３６は、各セルの周囲長を形成する。未拡張状態では、側帯は潰れていて蛇行連続体を形成する。
【００５６】
図３に示された実施形態では、側帯３４、３５を互いに接合する横支柱３６は直線で、細片を巻いた螺旋方向に対して概ね垂直の方向に拡張する。あるいは、横支柱は１つまたは複数の曲げ部を有するか、２本の側帯間に他の角度で伸張する、あるいはその両方でよい。図示の実施形態では、横支柱３６が、側帯３４、３５の対向する曲げ部３８を接合し、それを１つおきの曲げ部３８で側帯３４、３５に取り付けることができる。あるいは、本発明の一般的概念から逸脱することなく、横支柱３６を他の場所で接合し、その頻度を多くするか、少なくすることができる。あるいは、２本の蛇状側帯３４、３５を定期的に隣接する点で互いに接合することにより、ステントを横支柱３６なしで作成してもよい。
【００５７】
更に、図３に示されるように、蛇状はしご形細片の端部３３を先細にしてもよい。細片の端部３３を先細にすると、完成したステントの端部を直線にすることができる。つまり、ステントが、円筒形ステントの各端部がステントの縦軸に対して垂直な面にある状態で、適切な円柱の形態をとることができる。細片の端部３３がアモルファス金属製であれば、例えば溶接によって、個々の隣接する巻線３１に接合することができない。一例では、個々の隣接する巻線３１に両端３３を連結するために、この状況で多孔質繊維メッシュ１５を使用することができる。
【００５８】
以下は、本発明の様々な実施形態の更なる実施例である。好ましい実施形態を示し、記載することができるが、本発明の趣旨及び範囲からそれることなく、様々な改変及び置き換えをしてよい。したがって、本発明は、限定によってではなく、実施例を通じて記述されていることを理解されたい。
【実施例１】
【００５９】
アモルファス金属合金の作製方法
アモルファス金属合金を形成するために、多くの様々な方法が用いられる。本発明による医療器具を製造する好ましい方法は、ワイヤー又はヒモ等の連続した製品が代表的製品である、一般に加熱押出として知られる方法を使用する。この方法は、アモルファス金属合金を非生体適合性及び有毒にさえなし得る、バルク法で普通に使用される添加物を必要としない。それ故に、この方法は、高度な生体適合性材料を製造できる。好ましい実施形態では、連続的アモルファス金属合金の製品は、チルブロック溶融紡糸法（chill block melt spinning）として当業者には公知の、１種の加熱押出によって作られる。本発明の医療器具に適したアモルファス金属合金製品を製造する、２つの一般的なチルブロック溶融紡糸技術は、フリージェット溶融紡糸法（free jet melt-spinning）及び平面流動キャスティング法（planar flow casting）である。フリージェット法では、溶融合金を、ガス圧下でノズルから排出して、基質表面に衝突する溶融物自由噴流を形成する。平面流動法では、溶融物排出るつぼ（melt ejection crucible）を、動いている基質表面近くに保持し、溶融物をノズル及び動いている基質と同時に接触させる。引き込まれる溶融流動物は、溶融物の流れの摂動を弱めて、それによってリボンの均一性を向上させる。（例えば、Liebermann, H. et al., “Technology of Amorphous Alloys” Chemtech, June 1987参照）。当業者には周知のように、これらの技術のための適切な基質表面には、ドラム又は車輪の内側、車輪の外側、ツインローラーの間、及びベルト上が含まれる。
【００６０】
本発明の医療器具用のアモルファス金属合金構成部材を製造するための適当な平面流動キャスティング法及びフリージェット溶融紡糸法は、米国特許第４，１４２，５７１号明細書、第４，２８１，７０６号明細書、第４，４８９，７７３号明細書、及び第５，３８１，８５６号明細書に記載されていて、それらのすべてが参照により全体を本明細書に組込まれている。例えば、平面流動キャスティング法は、溶融合金を形成するために、貯留槽中の合金を、その溶融温度を５０〜１００℃上回る温度まで加熱するステップを含むことができ、貯留槽を約０．５〜２．０ｐｓｉｇの圧力まで加圧することによって開口部を通して溶融合金を押出し、冷却基質上に溶融合金を衝突させるが、冷却基質の表面は、３００〜１６００メートル／分の間の速さで開口部を通過するように動き、且つ開口部から０．０３〜１ミリメートルの間に位置する。フリージェット溶融紡糸法の関与する実施形態では、この方法は、貯留槽中の合金を、その合金の融点を上回る温度まで加熱するステップを含むことができ、貯留槽内の開口部を通して溶融合金を排出して１〜１０メートル／秒の間の速度を有する溶融物の流れを形成し、この溶融物の流れを冷却基質に衝突させるが、冷却基質の表面は、１２〜５０メートル／秒の間の速さで開口部を通過するように動く。
【００６１】
溶融金属を急冷する（例えば、チルブロック溶融紡糸法）ほかに、アモルファス金属合金を、基質上へのスパッタリング蒸着法、イオン注入法、及び固相反応法によって形成することができる。これらの方法それぞれが、長所及び短所を有している。具体的な製造方法の選択は、プロセス適合性、及びアモルファス金属合金製品の目的とする最終用途等の多くの可変項次第である。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態では、埋込み物用のアモルファス金属合金構成部材を使用することができる、即ち埋込み物の部品をアモルファス金属合金で作るのである。これらの部品をいろいろな方法で提供することができる。例えば、構成部材を、アモルファス金属合金材料を機械加工又はプロセッシングすることによって製造することができる（例えば、ワイヤー、リボン、棒、管、ディスク等）。チルブロック溶融紡糸法によって作られるアモルファス金属合金材料をこのような目的に使用することができる。
【００６３】
上記の記述は、実施例の例示の代表例に過ぎないことを理解されたい。読者の便宜上、上記の記述は、実行できる実施例の代表的実例、本発明の原理を教示する実例に焦点を合わせてきた。他の実施形態は、異なった実施形態の部分の様々な組合せからの結果として帰着することができる。この記述は、全ての可能な変形を余すところなく列挙しようとしてきたわけではない。
【００６４】
繰り返すが、他の変形が添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれるので、本明細書に記載の実施形態は、例に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】多孔質ポリマー構造体によって接続されたステント部材の顕微鏡写真を図示している。
【図２】多孔質ポリマー構造体によって接続された螺旋細片形状のステント構成部材を図示している。
【図３】多孔質ポリマー構造体によって接続されたステント要素を図示している。
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【図２】
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【図３】
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