(57)【要約】  ステントのような自己拡張型の内部人工器官であって、良好な疲労抵抗性を有するものが開示される。内部人工器官は、ニッケル、チタン、含有物から構成される合金から作られ、含有物は７ミクロンの長さ以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の血管を支持するために、第１の寸法から第２の寸法まで自己拡張するようにされる、概して管状の管状本体を備える内部人工器官であって、前記管状本体は、ニッケルおよびチタンを含む合金から構成され、さらに前記合金は、含有物を含んでおり、最大の含有物は、約７ミクロンの長さ以下である、内部人工器官。
【請求項２】
請求項１に記載の内部人工器官において、含有物のパーセント面積濃度は、約１％以下である、内部人工器官。
【請求項３】
請求項１に記載の内部人工器官において、最大の含有物のサイズは、約４ミクロンの長さ以下である、内部人工器官。
【請求項４】
請求項１に記載の内部人工器官において、前記含有物は、約０．４％以下のパーセント面積濃度で存在する、内部人工器官。
【請求項５】
請求項１に記載の内部人工器官において、前記含有物は、窒素、酸素、炭素を含むグループから選択された要素を有する、内部人工器官。
【請求項６】
請求項１に記載の内部人工器官において、前記管状本体は、約１００オングストローム以下である酸化層を有する、内部人工器官。
【請求項７】
請求項１に記載の内部人工器官において、前記管状本体は、約３０オングストローム以下である酸化層を含む、内部人工器官。
【請求項８】
請求項１に記載の内部人工器官において、前記合金は、約５０．１原子％から約５１．５原子％のニッケルを含む、内部人工器官。
【請求項９】
請求項１に記載の内部人工器官において、さらに、前記管状本体により運ばれる薬剤を含む、内部人工器官。
【請求項１０】
請求項１に記載の内部人工器官において、前記管状本体は、約５ｍｍから約８ｍｍまでの内径を有する、内部人工器官。
【請求項１１】
本体を備える内部人工器官であって、前記本体は、第１の寸法から第２の寸法まで自己拡張し、身体の血管の開通性を維持できるようにされており、前記本体は合金からなり、前記合金は、チタンと、約５０．１原子％から約５１．５原子％までのニッケルとを含み、さらに前記合金は含有物を含み、前記含有物は、約１％以下であるパーセント面積濃度で存在し、最大の含有物のサイズは、約７ミクロンの長さ以下であり、前記本体は、約１００オングストローム以下である酸化層を含む、内部人工器官。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内部人工器官において、前記含有物は、約０．４％以下のパーセント面積濃度で存在する、内部人工器官。
【請求項１３】
方法において、
身体の血管に概して管状の管状本体からなる内部人工器官を送達するステップであって、前記管状本体は、ニッケルおよびチタンを含む合金から構成され、さらに前記合金は、含有物を含んでおり、最大の含有物は、約７ミクロンの長さ以下である、内部人工器官を送達するステップと、
前記身体の血管を支持するために、前記管状本体を自己拡張するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記身体の血管は、表面の大腿動脈である、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法において、前記身体の血管は、頚動脈である、方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法において、前記含有物は、約１％以下のパーセント面積濃度で存在する、方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の方法において、最大の含有物のサイズは、約４ミクロンの長さ以下である、方法。
【請求項１８】
請求項１３に記載の方法において、前記含有物は、約０．４％以下のパーセント面積濃度で存在する、方法。
【請求項１９】
請求項１３に記載の方法において、前記含有物は、窒素、酸素、炭素を含むグループから選択された要素を有する、方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法において、前記管状本体は、約１００オングストローム以下である酸化層を有する、方法。
【請求項２１】
請求項１３に記載の方法において、前記管状本体は、約３０オングストローム以下である酸化層を含む、方法。
【請求項２２】
請求項１３に記載の方法において、前記合金は、約５０．１原子％から約５１．５原子％のニッケルを含む、方法。
【請求項２３】
請求項１３に記載の方法において、前記管状本体は、薬剤を運ぶ、方法。
【請求項２４】
請求項１３に記載の方法において、前記管状本体は、約５ｍｍから約８ｍｍまでの内径を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステントのような内部人工器官（体内補綴物）に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体は、動脈、その他の血管、および他の体内腔などの様々な通路を含む。これらの通路は、閉塞されたり、妨害されたりすることがある。例えば、通路は、腫瘍によって閉塞するか、血小板によって制限されることがある。これが生じた場合、通路は医療用内部人工器官で再び開くこともできる。内部人工器官は通常、体内腔に配置される管状部材である。内部人工器官の例はステント、ステントグラフトおよびカバー付きステントを含む。
【０００３】
内部人工器官は、内部人工器官を所望の部位へと移送する場合に、圧縮された形態または縮小サイズの形態の内部人工器官を支持するカテーテルによって、体内に送達することができる。部位に到達したら、例えば内腔の壁に接触できるように、内部人工器官を拡張する。
【０００４】
拡張機構は、内部人工器官を半径方向に拡張させるものを含んでもよい。例えば拡張機構は、バルーンを運ぶカテーテルを含むことができ、このカテーテルは、バルーンで拡張可能な内部人工器官を運ぶ。バルーンは膨張されて、内腔と接触する所定の位置に、拡張された内部人工器官を変形して固定する。そして、バルーンは萎まされてカテーテルが回収される。
【０００５】
他の送達テクニックにおいて、内部人工器官は、弾性材料から作られており、この弾性材料は、例えば物質の相転移を介して、可逆的に圧縮及び拡張されることができる。身体への導入の間に、内部人工器官は圧縮された状態に制限される。望ましい移植部位に到達する際に、例えば外側シース等の制限装置を引っ込めることによって、その制限が除去されて、内部人工器官がそれ自身の内部弾性回復力によって自己拡張することが可能となる。代替的に、自己拡張は、材料の相転移を介して起こすこともでき、この相転移は、温度変化によって又は圧力の適用によって導入される。
【０００６】
通路を開いた状態で支持するために、内部人工器官は、圧縮材やワイヤに形成されるような比較的強い材料で作成される。このような材料の例としては、ステンレス鋼またはニチノール（ニッケルチタン合金）を含む。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ステント等の内部人工器官に関し、この内部人工器官は高純度のニッケルチタン合金を含む。この合金は、例えば低濃度で小さなサイズの含有物（封入体、介在物）を有する。小さな含有物又は小さな含有物の組合せは、交互の周期的な疲労等の疲労に対して増強された抵抗性をこの合金に提供することができる。結果として、例えば、あまり純粋でないニッケルチタン合金を含み他の点では同一の内部人工器官に対して、高純度の合金を含む内部人工器官は、増強された疲労抵抗性を有することができる。増強された疲労抵抗性は、内部人工器官が身体の血管に移植されたときに特に望まれ、この身体の血管としては、膝の後ろに位置する表面の大腿動脈であり、ここでは、内部人工器官が繰り返し圧力（曲げること、平らにすること、延びること、及び又は圧縮すること等）にさらされる。
【０００８】
本発明の１つの態様では、概して管状の管状本体を含む内部人工器官を特徴としており、前記管状本体は、第１の方向から第２の方向に自己拡張して身体の血管を支持するようにされており、前記管状本体はニッケル及びチタンを含む合金を有し、前記合金はさらに、含有物を含んでおり、最も大きな含有物は、長さにおいて約７ミクロン以下である。
【０００９】
本発明の態様に係る実施形態は、次の特徴のうち一以上を含んでもよい。含有物の濃度範囲％は、約１％以下であり、例えば約０．４％以下である。最大の含有物のサイズは、長さで約４ミクロン以下である。含有物は、窒素、酸素、炭素を含むグループから選択された要素を有する。管状本体は酸化層を有し、この酸化層は約１００オングストローム以下、例えば３０オングストローム以下である。合金は、約５０．１原子％（原子百分率）から約５１．５原子％のニッケルを有する。内部人工器官は、管状本体によって運ばれる薬剤を含む。管状本体は、約５ｍｍから約８ｍｍまでの内径を有する。
【００１０】
他の態様では、本発明は本体を含み、この本体は、第１の方向から第２の方向まで自己拡張するようにされ、身体の血管の開通性を維持することができる。本体は合金を含み、この合金は、約５０．１原子％から約５１．５原子％のニッケルを有し、この合金は、さらに約１％以下の濃度範囲％に存在する含有物を有し、最大の含有物のサイズは、長さで約７ミクロン以下であり、管状本体は、約１００オングストローム以下の酸化層を有する。含有物は、約０．４％以下の濃度範囲％で存在してもよい。
【００１１】
他の態様では、本発明は、全体として管状本体から構成される内部人工器官を、身体の血管内に送達する工程を含む方法を特徴とし、この管状本体は、ニッケル及びチタンを含む合金を有し、この合金はさらに含有物を含んでおり、最大の含有物のサイズは、長さで約７ミクロン以下であり、この管状本体を自己拡張して身体の血管を支持する。
【００１２】
本発明の態様に関する実施形態は、次の一以上の特徴を含んでもよい。身体の血管は、表面の大腿動脈や頸動脈である。含有物は、約１％以下の、例えば約０．４％以下の、濃度範囲％で存在する。最大の含有物のサイズは、長さで約４ミクロン以下である。含有物は、窒素、酸素、炭素から構成されるグループから選択された要素を有する。管状本体は酸化層を有し、この酸化層は約１００オングストローム以下、例えば３０オングストローム以下である。合金は、約５０．１原子％から約５１．５原子％のニッケルを有する。管状本体は薬剤を運ぶ。管状本体は、約５ｍｍから約８ｍｍまでの内径を有する。
【００１３】
本明細書で使用する「合金」とは、例えば一緒に溶融させ、溶解時に相互に融合させることによって、２つ以上の金属、または密接に融合した金属と非金属で構成された物質を意味する。
【００１４】
本発明の他の態様、特徴および利点は、好ましい実施形態に関する説明および請求の範囲から明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照すると、ステント２０は、複数の帯状部２２、および隣接する帯状部の間に延在して、それを接続する複数の連結部２４によって画定された管状部材の形態を有する。使用中に、帯状部２２は、初期の小径から大径へと拡張して、ステント２０を血管の壁に接触させ、それによって血管の開通性を維持する。連結部２４は、ステント２０に可撓性および順応性を提供し、これによってステントは血管の輪郭に適応することができる。
【００１６】
ステント２０は、高い純度のニッケルチタン合金を含む（例えば、それで形成される）。特に、この合金は、低濃度で小さなサイズの含有物を有する。ここで用いられるように、含有物は、ニッケルチタン合金の組成とは異なる化学的な組成を有する領域である。例えば、含有物は、窒化チタン又は酸化チタンの形態で、窒素、炭素、及び／又は、酸素の不純物を含んでもよい。ニッケルチタン合金は、異なる化学的組成の含有物を含んでもよい。理論により束縛されることなしに、低濃度で存在する小さな含有物の組合せは、増強された疲労抵抗を有する合金を提供する。結果として、この合金を含むステントは、反復するストレスにさらされる身体の血管に移植されたときに、より良く疲労に耐える。例えば、ステントが、膝の後ろに位置する表面の大腿動脈に、または頸に位置する頚動脈に移植されたときに、ステントは、曲げる力、ねじる力、及び／または、圧縮する力にさらされうる。増強された疲労抵抗を有するステントを提供することにより、帯状部や連結部の破断のリスクが減少される。このような破断は身体の血管にダメージを与えるか、血栓症を起こしうる。
【００１７】
上述のように、合金は小さなサイズの含有物を含む。５００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）のスキャンにおける最大の含有物は、約７ミクロンの長さ以下、例えば約１ミクロンから約７ミクロンの長さ範囲とすることができる。含有物のサイズは、約１ミクロン、約２ミクロン、約３ミクロン、約４ミクロン、約５ミクロン、または約６ミクロン、以上とすることができ、及び／または、約７ミクロン、約６ミクロン、約５ミクロン、約４ミクロン、約３ミクロン、約２ミクロン、以下にすることができる。ある実施形態では、最大の含有物は、約１ミクロン以下である。周期的な疲労の実行は、含有物のサイズが減少して、抜取り試料中で２ミクロンに近づくように、利用される。より小さいサイズであっても、破砕は含有物上で始めることができ、これは、小さい含有物であっても疲労寿命をさらに向上できることを指摘するであろう。含有物のサイズは、引っ張り方向に平行な断面テスト試料により決定され、５００から５０００倍の倍率のＳＥＭを用いて、含有物のサイズを測定する。含有物は、ニッケルチタン合金内で、黒色または灰色の不連続物として表れる。ＳＥＭは、ＳＥＭ上で在留する測定された特徴を利用して、含有物のサイズを測定するために用いられる。最大の含有物は、５００倍のスキャン領域で確認され、最大の含有物は、続いて５０００倍の倍率で測定され、そこで、含有物の最大主要軸線の値が記録される。最大の含有物を測定する際に、全ての含有物のみが含められ、割れた含有物、割れ目、およびストリンガーは、除外される。
【００１８】
合金は、低い濃度の含有物を有することもでき、低い濃度は、１パーセント面積濃度として表現される。１パーセント面積濃度は、含有物およびニッケルチタン合金により占められる領域に対して、含有物により占められる全領域の１００分率である（即ち、１００ｘ［（含有物の総領域）／（含有物およびニッケルチタン合金の総領域）］）。含有物のパーセント面積濃度は、約０．０４％から約０．１％までの範囲や、例えば、約０．２５％以下の範囲とすることができる。含有物のパーセント面積濃度は、約０．０４％、約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、または約０．９％、以上とすることができ、および／または、約１％、約０．９％、約０．８％、約０．７％、約０．６％、約０．５％、約０．４％、約０．３％、約０．２％、または約０．１％、以下とすることができる。含有物の濃度は、引っ張り方向に平行な断面テスト試料により決定され、５００倍の倍率のＳＥＭを用いて、含有物のサイズを測定する。含有物は、ニッケルチタン合金内で、黒色または灰色の不連続物として表れる。含有物のパーセント領域は、５００倍の倍率でデジタルＳＥＭ画像を撮影することにより決定することができ、画像分析ソフトウエアを用いて、含有物をニッケルチタン合金から識別し、そして、ニッケルチタン合金の画素数と比較して、含有物の画素数を提供する。含有物およびニッケルチタン合金に対する含有物の画素数の率は、次に、５００倍のスキャンで見つけられた含有物のパーセント領域を計算するために用いられる。
【００１９】
ニッケルチタン合金の化学的組成も、変動しえる。ある実施形態では、約５０．１原子％から約５１．５原子％のニッケルを含み、残余はチタンを有する。例えば、約５０．７原子％から約５０．９原子％のニッケルを含み、残余はチタンを有する。例示的なニッケルチタン合金は、小さなサイズの含有物の上記低い濃度を有し、「Ｎｉｔｉｎｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ（ＮＤＣ）」（ミネソタ州、Ｗａｙｚａｔａ）から、ＳＥ５０８高純度の製品名で入手できる。ＮＤＣは、そのニッケルチタン合金をＷａｈ  Ｃｈａｎｇ（オレゴン州、オールバニー）から得ており、そこでは、真空アーク再熔解（ＶＡＲ）を用いて、低炭素含有量を有する合金のインゴットが形成される。
【００２０】
ステント２０の疲労抵抗をさらに増強するために、ある実施形態では、ステントは、減少した厚さで酸化された外表面層を含む。酸化層は、例えば、酸化チタンのようなニッケルチタン合金の酸化された形態を含む。厚い酸化層は青く見える一方、比較的薄い酸化層は、銀色に見える。ある実施形態では、酸化層は、約１００オングストロームよりも小さな厚みを有し、例えば、約３０オングストロームより小さな厚みを有する。酸化層の厚みは、約１００オングストローム、約９０オングストローム、約８０オングストローム、約７０オングストローム、約６０オングストローム、約５０オングストローム、約４０オングストローム、約３０オングストローム、約２０オングストローム、以下とすることもでき、および／または、約５オングストローム、約１０オングストローム、約２０オングストローム、約３０オングストローム、約４０オングストローム、約５０オングストローム、約６０オングストローム、約７０オングストローム、約８０オングストローム、または約９０オングストローム、以上とすることもできる。酸化層の厚みは、オージェ分析（Ａｕｇｅｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により決定される。
【００２１】
図２を参照すると、ステント２０の作成方法４０が図示されている。方法４０は、ステント２０の管状部材を構成する合金を含む管を形成すること（ステップ４２）を含む。上述のとおり、ここで説明したようにニッケルチタン合金を含む管は、「Ｎｉｔｉｎｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」から得ることができる（ステップ４２）。管はその後、未完成ステントを生成する帯状部２２および連結部２４を形成するために切断される（ステップ４４）。切断の影響を受ける未完成ステントの領域は、その後に除去することができる（ステップ４６）。ステントは、拡張されて先行技術で知られている温度でヒートセットされて、各種の仕上げ直径を形成することができる。未完成ステントは、ステント２０を形成するために仕上げることができる（ステップ４８）。
【００２２】
ステント２０の帯状部２２および連結部２４は、管を切断することにより形成されることができる（ステップ４４）。例えば、管の選択された部分が、レーザ切断により取り除かれて、帯状部２２および連結部２４を形成する。これは、米国特許第５，７８０，８０７号に記載されており、ここで参照によりその全体を組み込む。ある実施形態では、レーザ切断の間に、溶媒または油といった液体キャリアが、管の管腔を通って流される。キャリアは、管の一方の部分の上に、他の部分の上の再堆積物から形成される垢（ドロス）を妨げることができるか、および／または、管の上に再鋳造物質の生成を減少することができる。管の部分を取り除く他の方法として、機械加工（例えば、微細機械加工）、放電加工（ＥＤＭ）、および光エッチング（例えば、酸光エッチング）のようなものを、利用することができる。
【００２３】
ある実施形態では、帯状部２２および連結部２４が形成された後、上記切断作業により影響を及ぼされた管の領域は、取り除かれる（ステップ４６）。例えば、帯状部２２および連結部２４のレーザ加工は、熔解して再凝固した物質、および／または酸化金属の表面層を残す可能性があり、これらは、ステント２０の機械的特性および性能に不利な影響を及ぼす。影響が及ぼされた領域は、機械的に（例えば、グリットブラストまたはホーニングなどによって）または化学的に（例えば、エッチングまたは電解研磨などによって）除去される。ある実施形態では、管状部材は、ステップ４６が実行された後に、ほぼ最終形状輪郭になることができる。「ほぼ最終サイズ」とは、管が比較的薄い外皮物質を有することを意味し、この外皮物質は仕上げのステントを提供するために取り除かれる。ある実施形態では、管は、約２５％より少なく酸化されて形成され、例えば、１５％、１０％、または５％酸化されて形成される。
【００２４】
未仕上げのステントは、次いで仕上げられて、ステント２０を形成する（ステップ４８）。未仕上げのステントは、例えば、電解研磨により滑らかな仕上げとして仕上げられることができる。未仕上げのステントがほぼ最終サイズに形成されることができるので、比較的わずかの未仕上げのステントは、ステントを仕上げるために取り除かれる必要がある。結果として、さらなる処理（ステントにダメージを与えうる）、および高価な原料を、減少することができる。ある実施形態では、約０．００２５４ｍｍ（約０．０００１インチ）のステント原料が、化学的粉砕および／または電解研磨によりステントをもたらすために取り除かれることができる。
【００２５】
ステント２０は、望ましい形状およびサイズとすることができる（例えば、冠状動脈ステント、大動脈ステント、末梢血管ステント、胃腸ステント、泌尿器ステント、神経ステント）。適用例に応じて、ステントは、例えば、１ｍｍから４５ｍｍの間の直径を有することができる。ある実施形態では、冠状動脈ステントは、約２ｍｍから約６ｍｍまでの拡張された直径を有することができる。ある実施形態では、末梢血管ステントは、約４ｍｍから約２４ｍｍまでの、例えば、約４ｍｍから約１４ｍｍまでの、拡張された直径を有することができる。ＳＦＡステントは、約５ｍｍから約８ｍｍまでの拡張された直径を有することができる。ある実施形態では、胃腸および／または泌尿器ステントは、約６ｍｍから約３０ｍｍまでの拡張された直径を有することができる。ある実施形態では、神経ステントは、約１ｍｍから約１２ｍｍまでの拡張された直径を有することができる。腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）ステントおよび胸部大動脈瘤（ＴＡＡ）ステントは、約２０ｍｍから約４６ｍｍまでの拡張された直径を有することができる。
【００２６】
使用時には、カテーテル送達システムを使用して、ステント２０を使用する、例えば送達して、拡張することができる。カテーテル送達システムは、ターゲット移植部位にステントを送達する間、半径方向に圧縮された形態でステントを保持するために用いられる。移植部位で、カテーテルシステムは、ステントが圧縮された形態から半径方向に広がって、ステントを、例えば外側シースの引き込みによる解放を許容することができる。カテーテルシステムは、例えば、Ｒａｅｄｅｒ−Ｄｅｖｅｎｓの米国特許第６，７２６，７１２号に記載されている。
【００２７】
以上では、幾つかの実施形態について説明してきたが、本発明はそれに制限されない。
一例として、ステント２０は全体を合金で形成するものとして示されているが、他の実施形態では、合金が、医療器具の１つまたは複数の選択部分を形成する。例えば、ステント２０は複数の層を含むことができ、その１つまたは複数の層が合金を含み、１つまたは複数の層は合金を含まず、例えば、プラチナや金のようなよりＸ線不透過物質でもよい。複数の層を含むステントは、例えば米国公開特許出願第２００４−００４４３９７号およびＨｅａｔｈの米国特許第６，２８７，３３１号に記載されている。
【００２８】
ステント２０は、カバー付きステントまたはステントグラフトの一部でよい。例えば、ステント２０は、生体適合性で無孔性または半無孔性の高分子マトリックスを含み、および／またはこの高分子マトリックスに取り付けることができ、この高分子マトリックスは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、発泡ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ウレタン、またはポリプロピレンで作成される。
【００２９】
ステント２０は、放出可能な治療薬、薬品、または薬学的に活性の化合物を含むことができ、これらは、米国特許第５，６７４，２４２号、２００１年７月２日出願の米国特許出願番号第０９／８９５，４１５号、および２００２年８月３０日出願の米国特許出願第１０／２３２，２６５号に記載されている。治療薬、薬品、または薬学的に活性の化合物は、例えば、抗血栓薬、酸化防止剤、抗炎症剤、麻酔剤、抗凝固剤、および抗生物質を含むことができる。
【００３０】
ある実施形態では、合金を含む線を組み立て、この線を編む、および／またはこの線を織って管状部材にすることにより、ステントを形成することができる。例示的なステントは、Ｈｅａｔｈの米国特許第６，２８７，３３１号や、Ｍａｙｅｒの米国特許第５，８００，５１１号に記載されている。
【００３１】
ここで言及した全ての参考文献、出願および特許は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
他の実施形態は請求の範囲に入る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ステントの実施形態の斜視図である。
【図２】ステント作成方法の実施形態のフローシャートである。
【図１】
2009509651.tif 000003
【図２】
2009509651.tif 000004
【国際調査報告】
2009509651.tif 000005
2009509651.tif 000006
2009509651.tif 000007
2009509651.tif 000008