(57)【要約】【課題】埋め込み型医療用具に使用する新規幾何形状、特に高強度、高柔軟性、高拡張能、高耐疲労性および反跳コントロールを提供する合金から製造または加工された新規ステント設計を提供する。【解決手段】生体適合性材料により、血管内ステントを含む多数の埋め込み可能な医療器具を形成する。生体適合性材料は、金属でも非金属でも良い。これらの材料をミクロ構造に設計し、様々な荷重条件に適合する広範囲の幾何形状の器具の設計が可能となる。荷重エレメントおよび実質的に非荷重なエレメントの両方に、これらの材料を利用できる。さらに、ミクロ構造またはバルク材料に治療物質を組み込むこともできる。。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記管腔内足場の一次放射状荷重支持エレメントとなるように構成された複数のフープコンポーネントと、
少なくとも1個の実質的に縦方向の支柱部品と少なくとも1個のアーク部品を有する1個以上のコネクターエレメントと
を具備し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、隣接するフープコンポーネントを連結することによって、管内面と管外面を有する、実質的に管状の構造を形成し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、所定の壁厚と所定の主幅を有し、
前記壁厚は、前記管内面と前記管外面の間の放射状距離によって確定され、
壁厚と主幅によって境界を画される部分は、外部の荷重による引張り、圧縮または実質的にゼロ応力の変化の少なくとも1種類を受ける複数のゾーンを含み、
前記の実質的に縦方向の支柱部品と前記の少なくとも1個のアーク部品は、共に、32ミクロン以下の粒度のミクロ構造と、少なくとも1個の有界部分内の内部粒界を有するように加工された金属材料から加工され、
前記の複数のフープコンポーネントと前記の1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個は、1種類以上の治療物質を取り込むための改質表面構造を有する、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項２】
請求項1に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記改質表面構造が、1種類以上の治療物質を保持するように構成されているミクロ構造を含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項３】
請求項2に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記1種類以上の治療物質を覆うポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項４】
請求項1に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個の表面に貼付されたポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項５】
請求項4に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記の1種類以上の治療物質が前記ポリマーコーティング剤に組み込まれている、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項６】
薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記管腔内足場の一次放射状荷重支持エレメントとなるように構成された複数のフープコンポーネントと、
少なくとも1個の実質的に縦方向の支柱部品と少なくとも1個のアーク部品を有する1個以上のコネクターエレメントと
を具備し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、隣接するフープコンポーネントを連結することによって、管内面と管外面を有する、実質的に管状の構造を形成し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、所定の壁厚と所定の主幅を有し、
前記壁厚は、前記管内面と前記管外面の間の放射状距離によって確定され、
壁厚と主幅によって境界を画される部分は、外部の荷重による引張り、圧縮または実質的にゼロ応力の変化の少なくとも1種類を受ける複数のゾーンを含み、
前記の実質的に縦方向の支柱部品と前記の少なくとも1個のアーク部品は、共に、約50ミクロン以下のサイズを有する構造領域を有するミクロ構造と、有界部内に少なくとも1個の内部構造境界を有するように加工された金属材料から加工され、
前記足場は、前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個に貼付された治療量の治療物質1種類以上をさらに具備する、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項７】
請求項6に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個が、前記1種類以上の治療物質を組み込むための改質表面構造を含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項８】
請求項7に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記改質表面構造が、前記1種類以上の治療物質を保持するように構成されたミクロ構造を含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項９】
請求項8に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記1種類以上の治療物質を覆うポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項１０】
請求項6に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個の表面に貼付されたポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項１１】
請求項10に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記1種類以上の治療物質が、ポリマーコーティング剤に組み込まれる、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【請求項１２】
請求項6に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記少なくとも1種類の治療物質が、前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個の材料に直接組み込まれている、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、埋め込み型医療用具に使用する新規幾何形状、特に高強度、高柔軟性、高拡張能、高耐疲労性および反跳コントロールを提供する合金から製造または加工された新規ステント設計に関する。本発明は、金属および非金属の生体適合性材料にも関するもので、各種荷重条件に適応できる広範囲な幾何形状を有する用具の設計を容易にするミクロ構造設計を提供する。本発明は埋め込み型医療用具と併用した治療物質の利用にも関する。
【０００２】
〔従来の技術〕
現在製造されている血管内ステントは、臨床的に関連する生体内の荷重条件下では、用具の所望の機械的挙動にステント形成材のミクロ構造の性質を申し分なく合わせるのには適していない。どの血管内用具も、好ましくは、目的の管腔直径まで血管を再構築するのに役立つ長期的な外向きの力を介して血管の開存性を維持し、すべての目的の拡張直径を得るために、配置時の過度の放射状反跳の防止、十分な耐疲労性の発揮、十分な延性の発揮を含めて、いくつかの特性を発揮する必要がある。
【０００３】
従って、血管内ステント製造用の前駆材料および関連プロセスを開発し、特定の用途に合わせて前記用具を設計する機会を用具設計者に提供することが求められている。
【０００４】
〔発明の概要〕
本発明は、手短に上で述べたような、従来から入手可能であった材料を特定の血管内治療用途に応用する上での限界を克服する。
【０００５】
本発明の管腔内足場は、壁寸法を含めて、離散等軸粒子数を最適化し、拡張内径に応じて対象ユーザーに高強度の、反跳コントロール用具を提供するように限定的に構成することができる。
【０００６】
埋め込み型医療用具用の本発明の生体適合性材料は、現在利用されている材料に勝る多数の長所を提供する。本発明の生体適合性材料は、磁気共鳴画像描出に対応し、他の金属材料よりも脆性が低く、延性および靭性が強化されており、耐久性が増加している。本生体適合性材料は、強度および柔軟性を含めて、現在利用可能な金属材料の所望の、または、有益な特性も保持する。
【０００７】
埋め込み型医療用具用の本発明の生体適合性材料は、血管ステント、胆管ステント、尿管ステントなどの脈管開存用具、心房中隔および心室中隔閉鎖用具、開存卵円孔閉鎖用具などの脈管閉鎖用具、および固定具などの整形外科用具を含めて、多数の医療用途に利用できる。
【０００８】
本発明の生体適合性材料は、製造が簡単で、高価でない。本生体適合性材料は、様々な構造または用具に形成できる。本生体適合性材料は、冷間加工および熱処理を含む加工熱処理を加え、各種強度および延性度を達成できる。本発明の生体適合性材料は、時効硬化され、1種類以上の二次位相を析出できる。
【０００９】
本発明の生体適合性材料は、現在利用可能なステントよりも広い範囲の荷重条件に耐え得るステントの加工を可能にする独特な組成およびデザインイン性を含む。さらに特に、設計されて当該生体適合性材料になるミクロ構造が、広範囲の幾何形状を有するステントの設計を促進するので、各種荷重条件に適応できる。
【００１０】
本発明の生体適合性材料は、ポリマー材料を含めた非金属材料も含む。これらの非金属材料は、少なくとも1種類の内部粒界またはその非金属等価物、すなわち、球晶境界、の存在を含めて、特に、ミクロ構造設計について本明細書で述べる金属材料に実質的に類似した性質を発揮するように設計できる。
【００１１】
添付図で示すように、本発明の前記および他の特徴および長所は、以下の本発明の好ましい実施態様のより詳細な説明から明らかになる。
【００１２】
〔好ましい実施態様の詳細な説明〕
様々な埋め込み型医療用具の製造には、鉄系合金、コバルト系合金、チタン系合金、並びに、耐熱金属および耐熱合金などの生体適合性、固溶体強化合金を利用できる。本発明に従った埋め込み型医療用具用の生体適合性合金は、現在利用されている医療用合金に勝る多数の長所を提供する。その長所は、基礎ミクロ構造加工能を含むので、現在利用されている材料および製造法の制約を伴わずに、設計者が意図したとおりに申し分なく実施できる。
【００１３】
参考までに、埋め込み型生体適合性用具材料として汎用されている316L（すなわち、UNS S31603)などの従来のステンレススチール合金は、クロム(Cr)を約16〜18重量％の範囲、ニッケル(Ni)を約10〜14重量％の範囲、モリブデン(Mo)を約2〜3重量％の範囲、マンガン(Mn)を2重量％までの範囲、珪素(Si)を1％までの範囲で含み、組成物の残り(約65重量％）を鉄(Fe)とすることができる。
【００１４】
さらに、同じく埋め込み型生体適合性用具材料として汎用されているL605(すなわち、UNS R30605)などの従来のコバルト系合金は、クロム(Cr)を約19〜21重量％の範囲、タングステン(W)を約14〜16重量％の範囲、ニッケル(Ni)を約9〜11重量％の範囲、鉄(Fe)を3重量％までの範囲、マンガン(Mn)を2重量％までの範囲、珪素(Si)を1％の範囲で含み、組成物の残り(約49重量％）をコバルト(Co)とすることができる。
【００１５】
別法として、同じく埋め込み型生体適合性用具材料として汎用されているHaynes 188(すなわち、UNS R30188)などの別の従来のコバルト系合金は、ニッケル(Ni)を約20〜24重量％の範囲、クロム(Cr)を約21〜23重量％の範囲、タングステン(W)を約13〜15重量％の範囲、鉄(Fe)を3重量％までの範囲、マンガン(Mn)を1.25重量％までの範囲、珪素(Si)を約0.2〜0.5重量％の範囲、ランタン(La)を約0.02〜0.12重量％の範囲、ホウ素(B)を0.015重量％までの範囲で含み、組成物の残り(約38重量％）をコバルト(Co)とすることができる。
【００１６】
一般に、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、マンガン(Mn)、珪素(Si)およびモリブデン(Mo)などの元素添加物は、鉄系および/またはコバルト系合金に添加され、適宜、臨床関連使用条件内での強度、被削性および耐蝕性を含めて、所望の性能特性を増加させる、あるいは、可能にした。
【００１７】
ある典型的実施態様に従って、コバルト系合金は、約0レベルからほぼ冶金学的に重要でない微量レベルまでの元素鉄(Fe)および元素珪素(Si)、元素鉄のみ、あるいは、元素珪素のみを含むことができる。例えば、コバルト系合金は、クロム(Cr)を約10重量％〜約30重量％の範囲、タングステン(W)を約5重量％〜約20重量％の範囲、ニッケル(Ni)を約5重量％〜約20重量％の範囲、マンガン(Mn)を約0重量％〜約5重量％の範囲、炭素を約0重量％〜約1重量％、鉄(Fe)を0.12重量％を越えない量、珪素を0.12重量％を越えない量、リンを0.04重量％を越えない量、イオウを0.03重量％を越えない量で含み、残りをコバルトとすることができる。別法として、コバルト系合金は、クロムを約10重量％〜約30重量％の範囲、タングステンを約5重量％〜約20重量％の範囲、ニッケルを約5重量％〜約20重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約5重量％の範囲、炭素を約0重量％〜約1重量％、鉄を0.12重量％を越えない量、珪素を0.4重量％を越えない量、リンを0.04重量％を越えない量、イオウを0.03重量％を越えない量で含み、残りをコバルトとすることができる。なおも別の代替組成物では、コバルト系合金は、クロムを約10重量％〜約30重量％の範囲、タングステンを約5重量％〜約20重量％の範囲、ニッケルを約5重量％〜約20重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約5重量％の範囲、炭素を約0重量％〜約1重量％、鉄を3重量％を越えない量、珪素を0.12重量％を越えない量、リンを0.04重量％を越えない量、イオウを0.03重量％を越えない量で含み、残りをコバルトとすることができる。
【００１８】
別の典型的実施態様に従って、埋め込み型医療用具は、ニッケルを約20重量％〜約24重量％の範囲、クロムを約21重量％〜約23重量％の範囲、タングステンを約13重量％〜約15重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約1.25重量％の範囲、炭素を約0.05重量％〜約0.15重量％の範囲、ランタンを約0.02重量％〜約0.12重量％の範囲、ホウ素を約0重量％〜約0.015重量％の範囲、鉄を0.12重量％を越えない量、珪素を0.12重量％を越えない量を含み、残りをコバルトとする固溶体合金から形成できる。
【００１９】
別の典型的実施態様に従って、埋め込み型医療用具は、ニッケルを約20重量％〜約24重量％の範囲、クロムを約21重量％〜約23重量％の範囲、タングステンを約13重量％〜約15重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約1.25重量％の範囲、炭素を約0.05重量％〜約0.15重量％の範囲、ランタンを約0.02重量％〜約0.12重量％の範囲、ホウ素を約0重量％〜約0.015重量％の範囲、珪素を0.2重量％〜約0.5重量％の範囲、鉄を0.12重量％を越えない量を含み、残りをコバルトとする固溶体合金から形成できる。
【００２０】
なおも別の典型的実施態様に従って、埋め込み型医療用具は、ニッケルを約20重量％〜約24重量％の範囲、クロムを約21重量％〜約23重量％の範囲、タングステンを約13重量％〜約15重量％の範囲、鉄を約0重量％〜約3重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約1.25重量％の範囲、炭素を約0.05重量％〜約0.15重量％の範囲、ランタンを約0.02重量％〜約0.12重量％の範囲、ホウ素を約0重量％〜約0.015重量％の範囲、珪素を0.12重量％を越えない量を含み、残りをコバルトとする固溶体合金から形成できる。
【００２１】
この合金(すなわち、Alloy 188/Haynes 188)の従来の配合とは対照的に、目的の組成物は、従来許容されている微量不純物レベル以上の元素鉄(Fe)または珪素(Si)を含まない。従って、この典型的実施態様は、「感受性」(すなわち、透磁性)の顕著な減少を発揮し、それによって、磁気共鳴画像描出適合性を向上させる。さらに、当該実施態様は、微量不純物レベル以上の珪素(Si)を除外して、材料の延性および疲労強度(すなわち、周期的耐久限度)の顕著な改善を発揮する。
【００２２】
本発明の材料の組成物は、強磁性成分を除外せず、むしろ、磁気共鳴画像描出適合性が改善できるように、「感受性」(すなわち、透磁性)を変化させる。さらに、本発明の材料は、珪素(Si)などの従来の切削助剤によって誘発される有害作用を最小限に抑えることによって適度に延性を改善することを目的とする。
【００２３】
本発明に従って、鉄系合金、コバルト系合金、耐熱合金、耐熱金属およびチタン系合金を含む様々な合金および加工金属を使用できる点に注意することが重要である。しかし、説明を簡略化するために、以下の詳細な説明では、コバルト系合金の詳細な説明を用いることとする。
【００２４】
ある典型的な実施態様は、上記のように、最初の機械による均質化(すなわち、混合)およびその後に生 (すなわち、前駆物）成形品への圧縮によって、必要な基本原料から加工できる。必要ならば、炭化水素系潤滑剤および/または溶媒(例、鉱物油、機械油、ケロシン、イソプロパノールおよび関連アルコール)などの適切な製造助剤を使って、確実に完全な機械均質化を得ることができる。さらに、当該混合物の超音波攪拌とそれに続く冷間圧縮を行い、不必要な製造助剤を除去し、生の状態の中の隙間を減少させる、などの他の加工工程を用いることができる。生の成形品が不必要に汚染されていないことを確実にするために、先行加工および/または装置構成物(例、混合容器材料、移動コンテナなど)から持ち越した、加工設備内または当該設備上の不純物を十分に減少させることを確実に行うのが好ましい。これは、界面活性剤系クリーナーを使用して、ゆるく付着した汚染物質を除去する方法で、構成元素の添加前に混合容器を適切に掃除することによって達成できる。
【００２５】
所望の組成の鋳塊にする生の形成品の初回溶解は、真空誘導溶解(VIM)によって達成され、当該溶解では、初期形成品は、耐熱るつぼ内の一次構成元素の融点以上に誘導加熱され、その後、真空環境(例、典型的には、10-4mmHg以下)内の二次鋳型に流し込まれる。真空法は、大気汚染を確実に極めて最小限に抑える。溶解プールの凝固時、前記鋳塊棒は、実質的に単相(すなわち、組成上均質)で、事実上、セラミック(例、カーバイド、オキサイドまたはナイトライド)であるのが典型的な確認可能な限界値の二次位相不純物を有する。これらの不純物は、前駆元素原料から受け継いだものであるのが典型的である。
【００２６】
真空アーク低減法(vacuum arc reduction、VAR)と称する二次溶解法を用いて、二次位相不純物濃度を、従来許容されている微量不純物レベル(すなわち、＜1,500 ppm)まで低減させる。大気汚染を最小限に抑えることを確実にするこの実施を実質的に具体化する他の方法が、鋳塊配合物の当業者によって実現できる。さらに、初回VAR工程後、鋳塊形成品中の固溶体合金の反復VAR加工を実施し、鋳塊形態の固溶体合金をさらに均質化することができる。均質化した合金は、初期鋳塊形状から、製品サイズおよび形態をさらに縮小し、各種の工業的に許容される方法(鋳塊剥離、粉砕、切断、鍛造、成形、熱間圧延および/または冷間仕上げの各工程などであるが、それらに制約されない)によって棒素材を製造し、当該素材を、所望の原料形態にさらに縮小する。
【００２７】
この典型的実施態様では、加工熱処理を開始し、最終的に、処置用具に適した所望の小直径、薄壁管を得るのに必要な初期の原料製品形態は、所定の長さ、適度なサイズの丸棒(例、直径1インチの丸棒素材)である。はるかに小さい管形状への初期バー素材の縮小を容易にするため、対象製品の長さの範囲の初期クリアランスホールを鋳塊素材に設けなければならない。これらの管中空品(すなわち、肉厚管)は、棒素材のガンドリル法(すなわち、高深度対直径比ドリル法)で作製することができる。管製造当業者は、丸棒素材から管中空品を形成する他の工業的に適切な方法を利用することができる。
【００２８】
外径(OD)圧縮、精密成形(すなわち、切断)された完全な円周の、ダイアモンドダイによる引抜などの連続機械冷間仕上げ作業は、以下の内部支持(すなわち、内径、ID)法のいずれかを使用するが、必ずしもこれらの従来の形成法に制約されない。すなわち、当該内部支持法は、硬質マンドレル(すなわち、比較的長距離を移動するIDマンドレルは、棒引抜きとも呼ばれる)、遊動プラグ(すなわち、OD圧縮ダイおよび固定プラグ領域内を「遊動する」比較的短いIDのマンドレル) (すなわち、IDマンドレルが、引抜装置に固定されており、比較的短い加工物を加工する)引抜法である。これらの加工工程は、完成品の所望の寸法に合わせて初期管中空品の外径(OD)および対応する壁厚を縮小することを目的とする。
【００２９】
必要な場合、管空引き(すなわち、加工物のOD縮小、実質的な管壁縮小を含まない)は、内部支持なし (すなわち、IDマンドレルなし)の圧縮ダイによって加工物を引抜いて達成される。従来、管空引きは、典型的には、最終の、または、最終直前の機械加工工程として用いられ、仕上げ製品の所望の寸法属性を達成する。
【００３０】
実際には重要ではないが、特定組成の配合物が、初期原料形状から所望の仕上げ製品の寸法への単独の縮小を維持する場合、中間熱処理は、不必要になる。仕上げ製品の目的の機械的性質を得る必要がある場合、最終熱処理工程を用いる。
【００３１】
従来、本発明に従った全金属合金は、仕上げ製品の所望の寸法を得るために、初期原料形状からの漸進的な寸法の縮小を必要とする。この加工の制約は、構造の不具合(例えば歪誘発破断、割れ、広範囲な空隙形成など)を伴わずに、1回の加工工程当たりの有限な誘発機械損傷度を維持する材料の能力による。
【００３２】
前述の冷間仕上げ工程のいずれかにおいて誘発される機械的損傷(すなわち、冷間加工)を補うために、定期的熱処理を利用して、応力を除去し(すなわち、冷間加工などのプロセスによって起こる有害な内部残留応力の最小化)、それによって、その後の縮小に先行する加工物の加工性(すなわち、ある程度の不具合を伴わない追加的機械的損傷支持能)を高める。これらの熱処理は、典型的には、不活性ガス炉(例、窒素、アルゴンなど)、酸素希薄化(oxygen rarified)水素炉、従来型真空炉およびまれなプロセス条件下、大気などの比較的不活性な環境内で実施されるが、必ずしもこれに制約されない。真空炉を利用する場合、典型的にはmmHgまたはトール単位(1mmHgは1単位トールに等しい)で測定する真空度(すなわち、減圧)は、過剰、かつ、劣化的な高温酸化プロセスが、熱処理中、確実に機能させないだけの十分なものとする。このプロセスは、通常、10-4 mmHg(0.0001トール)以下(すなわち、より低い規模)の真空条件下で達成することができる。
【００３３】
応力を除去する熱処理温度は、典型的には、適正な大きさの熱処理装置恒温部内で、普通の融点の82〜86％ (すなわち、工業的に許容される液相温度、0.82〜0.86同相温度) の間で一定に保たれる。熱処理を受ける加工物は、加工物が熱平衡状態に達することを確実にするのに適した一定時間の間、また、応力除去および/または中間焼なましの反応速度論(時間依存性材料プロセス)が、適宜、適切に完了するのに十分な時間が経過するまで、恒温加工部内で保持される。加工物を加工内に保持する有限時間量は、当該加工物をプロセスチャンバーに送り込み、その後、熱処理完了時に作業を撤去する方法に依存する。典型的には、このプロセスは、従来のコンベヤーベルト装置または他の関連機械補助機器の使用によって達成されるが、それらに制約されない。前者の場合、確実にプロセスを予定通り完了させるために、コンベヤーベルトのスピードおよび、必要に応じて、恒温部内での適当な有限留置時間を制御し、温度での十分な時間を確実に利用する。
【００３４】
仕上げ製品の所望の機械的属性を得る必要がある場合、典型的0.82〜0.86同相温度範囲内ではない熱処理温度と対応する有限加工回数を意図的に利用することができる。各種の時効硬化(すなわち、加工対象金属合金内の全化学組成の変化を誘発しない普通の融点に比較して適度な上昇温度で性質の変化を誘発するプロセス)加工工程は、必要に応じて、0.82〜0.86同相温度よりも実質的に低い温度で、既述の方法と一致する方法によって実施できる。本発明に従ったコバルト系合金では、これらの加工温度を、約0.29同相温度と前述の応力除去温度範囲の間で、両温度を含めて、変動させることができる。熱処理を受ける加工物は、当該加工物が熱平衡状態に達したことを確実にするのに適した有限時間の間有限時間の間恒温加工部内に保持され、その間、時効硬化の反応速度論（すなわち、時間依存性材料プロセス)が、加工設備から取り出す前に、適宜、適切に完了していることを保証するだけの十分な時間が経過している。
【００３５】
本発明に従ったコバルト系合金のある場合には、時効硬化熱処理によって、カーバイド、ナイトライドおよび/またはオキサイドなどの二次位相セラミック化合物の形成が誘発または促進される。これらの二次位相化合物は、典型的には、本発明に従ったコバルト系合金の場合、多結晶合金全体を構成する各結晶粒(すなわち、結晶本体)を含む構造結晶面の熱力学的に好ましい部分に沿って析出するカーバイドであるが、それに制約されない。これらの二次位相カーバイドは、粒界に沿って、並びに、各結晶粒構造(すなわち、粒子内)内に存在することができる。本発明に従ったコバルト系合金に関して、たいていの場合、存在することが化学量論的に予想される主な二次位相カーバイドは、M6Cであり、Mは、典型的には、コバルト(コバルト)である。金属間M6C相は、存在する場合、典型的には、本発明に従った多結晶合金内の各結晶粒を含む構造結晶面の熱力学的に好ましい部分に沿って粒子内に存在すると予想される。実際には一般的ではないが、単結晶(すなわち、単粒子)合金に同等の材料現象が存在すると思われる。
【００３６】
さらに、別の主要な二次位相カーバイドも、時効硬化熱処理の結果として誘発または促進することができる。この相は、存在する場合、M23C6であると化学量論的に予想され、Mは、典型的にはクロム(Cr)であるが、特にコバルト系合金ではコバルト(コバルト)であることも多く認められる。金属間M23C6相は、存在する場合、典型的には、本発明に従った多結晶合金内の粒界(すなわち、粒子間境界)に沿って存在することが予想される。実際には多くないが、金属間M6C相について先に論じたように、単結晶（すなわち、単粒子)に金属間M23C6相が存在することができる。
【００３７】
粒子間M23C6相の場合、この二次位相は、従来、合金マトリックスと構造的、組成的に混和性のある方法で形成される場合、粒界と当該マトリックスの固有強度が適切なバランスを保つ程度まで、粒界を強化することが最も重要と考えられる。この材料強度の平衡レベルをミクロ構造レベルで誘発することによって、仕上げ管製品の総合的な機械的性質を、所望のレベルまでさらに最適化することができる。
【００３８】
応力除去および時効硬化関連熱処理工程に加えて、対象加工物の溶体化(すなわち、合金成分の1種類以上を熱力学的に固溶体にするのに十分に高い温度および十分に長めの加工時間−「特異相」、完全焼なましとも称する)を利用できる。本発明に従ったコバルト系合金では、典型的溶体化温度は、約0.88〜0.90同相温度の範囲で、および、それを含めて変動させることができる。熱処理を受ける加工物は、当該加工物が熱平衡状態に達することを確実にするのに適した一定時間に亘って恒温加工部内で保持され、その間、溶体化の反応速度論(時間依存性材料プロセス)が、適宜、加工設備からの取り出し前に適切に完了することを確実にするに十分な時間が経過している。
【００３９】
加工冷間仕上げ作業、応力除去、時効硬化および溶体化を含むことができるが、必ずしも含むのではないという加工熱処理工程を連続的に、また、選択的に順序を組み合わせると、際立った、決定的なミクロ構造属性に基づいて、広範囲なある程度の機械的性質を誘発し、可能にすることができる。この材料現象は、本発明に従って、冷間加工および中間熱処理などの加工熱処理(TMP)の、降伏強さおよび延性(伸び％の単位で示す)などの適度な機械的性質への影響を示すチャートである図1に認められる。この例では、加工熱処理(TMP)群1〜5を、冷間加工、応力除去および時効硬化の様々な組み合わせに供しており、必ずしも提示した順序通りではない。一般に、各TMP群に適用された主な恒温時効硬化熱処理は、(1)群が約0.74〜0.78同相温度、(2)群が約0.76〜0.80同相温度、(3)群が約0.78〜0.82同相温度、(4)群が約0.80〜0.84同相温度、(5)群が約0.82〜0.84同相温度の範囲を変動した。熱処理を受ける各加工物は、当該加工物が熱平衡状態に達することを保証するのに適した有限時間の間恒温加工部内に保持され、その間、時効硬化の反応速度論が、適宜、適切に完了することを確実にするのに十分な時間が経過している。
【００４０】
それ以上に、周期的疲労性に対する加工熱処理(TMP)の影響は、本発明に従ったコバルト系合金に及ぶ。それを図2に示す。図2の試験は、疲労強度(すなわち、耐久限度)への影響を、先に論じたTMP群(2)および(4)に対する熱加工処理に応じて示す。この具体例で用いたこの図のTMP群(2)は、TMP群(4)プロセスに勝る、また、TMP群(4)プロセスに比較して、顕著な疲労強度(すなわち、耐久限度、材料が無限の応力周期数に耐えることができると推定される最大応力)の増加を示している。
【００４１】
本発明に従って、他の合金も使用できる。参考までに、埋め込み型、生体適合性用具材料としても広く利用されているMP35 N(すなわち、UNS R30035）などの従来のコバルト系合金は、ニッケルを約33重量％〜約37重量％の範囲、クロムを約19重量％〜約21重量％の範囲、モリブデンを約9重量％〜約11重量％の範囲、鉄を約0重量％〜約1重量％の範囲、チタンを約0重量％〜約1重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約0.15重量％の範囲、珪素を約0重量％〜約0.15重量％の範囲、炭素を約0重量％〜約0.025重量％の範囲、リンを約0重量％〜約0.015重量％の範囲、ホウ素を約0重量％〜約0.015重量％の範囲、イオウを約0重量％〜約0.010重量％の範囲を含み、残りをコバルトとする固溶体合金を含むことができる。
【００４２】
上記のように、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、珪素(Si)およびモリブデン(Mo)などの元素添加物を鉄系および/またはコバルト系合金に添加し、適宜、臨床関連の使用条件内で、強度、加工性および耐蝕性を含めた所望の性能属性を増加させ、または、可能にした。
【００４３】
典型的実施態様に従って、埋め込み型医療用具は、ニッケルを約33重量％〜約37重量％の範囲、クロムを約19重量％〜約21重量％の範囲、モリブデンを約9重量％〜約11重量％の範囲、鉄を約0重量％〜約1重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約0.15重量％の範囲、珪素を約0重量％〜約0.15重量％の範囲、炭素を約0重量％〜約0.015重量％の範囲、リンを約0重量％〜約0.015重量％の範囲、ホウ素を約0重量％〜約0.015重量％の範囲、イオウを約0重量％〜約0.010重量％の範囲、チタンを0.015重量％を越えない量で含み、残りをコバルトとする固溶体合金から成形することができる。
【００４４】
従来のMP35N配合物とは対照的に、目的とする組成物は、従来の許容微量不純物レベル以上の元素チタン(Ti)を含まない。従って、この典型的実施態様は、チタン-カーバイド状態の二次位相析出物を最少化することによって、疲労耐久性 (すなわち、周期的耐久限度)の顕著な改善を発揮することになる。
【００４５】
別の典型的実施態様に従って、埋め込み型医療用具は、クロムを約26重量％〜約30重量％の範囲、モリブデンを約5重量％〜約7重量％の範囲、ニッケルを約0重量％〜約1重量％の範囲、珪素を約0重量％〜約1重量％の範囲、マンガンを約0重量％〜約1重量％の範囲、鉄を約0重量％〜約0.75重量％の範囲、窒素を約0重量％〜約0.25重量％の範囲、炭素を0.025重量％を越えない量で含み、残りをコバルトとする生体適合性固溶体合金から成形することができる。
【００４６】
これらの合金は、本明細書で述べる他の合金と同様に加工し、同様の特性を発揮することができる。いったん、意図したすべての加工が完了すると、管製品を、脈管内ステント、フィルター、閉塞用具、シャントおよび塞栓コイルを含めた様々な埋め込み型医療用具とすることができる。本発明の典型的実施態様に従って、管製品を、ステントまたは管腔内足場とする。ステントの好ましい材料特性は、強度、疲労頑健性および十分な延性を含む。
【００４７】
強度は、原料の固有の機械的属性である。先行加工熱処理の結果、生じる強度属性を、主に、当該原料を含む基礎ミクロ構造に与えることができる。材料の構造、この場合、粒子径と測定可能な強度、この場合、降伏強さとの因果関係は、次式の古典的なホールペッチ（Hall-Petch）関係で説明され、この場合、強度は、粒子径の2乗に反比例し、
【数１】
2006239431.tif 000002
(1)
式中、
σyはMPaで測定した場合の降伏強さ、G.S.は平均的粒子の直径としてmmで測定した場合の粒子径である。強度属性は、生体内荷重条件下での血管内用具の血管開存性維持能に影響する。
【００４８】
バルーン拡張型用具の反跳(すなわち、配置カテーテルのバルーン収縮による初期非荷重時の弾力「スプリングバック」)と強度、この場合、降伏強さとの因果関係は、主として、粒子径に影響される。前述のように、粒子径の減少は、上記のように、降伏強さを高める。従って、測定可能な用具の反跳は、材料の粒子径に反比例する。
【００４９】
耐疲労性、この場合は、耐久限度または、無限回数の応力周期に材料が耐え得ると推定される最大応力と、強度、この場合は降伏強さ、の因果関係は、主として粒子径に影響される。耐疲労性は、既存の材料の欠陥、例えば安定亀裂、および加工欠陥などの外部要因の影響も受けるが、特定の加わった荷重に対する耐疲労性に影響を与える主な内部要因は、材料強度である。前述のように、粒子径の減少は、上記のように、降伏強さを高める。従って、耐久限度(すなわち、耐疲労性)は、材料の粒子径に反比例する。
【００５０】
延性、この場合は、材料の観察可能な破断を起こさずに引張り伸び(すなわち、伸び％)を支える材料の能力、の因果関係は、粒子径に有意に影響される。典型的には、延性は、粒子径との直接関係を意味する強度に反比例する。
【００５１】
本明細書で述べる典型的実施態様に従って、ミクロ構造属性、この場合は粒子径、は、平均直径約32ミクロン以下とすることができる。測定可能な機械的属性全部が、目的の構造またはステント内で均質および等方性であることを確実にするために、粒度の等軸分布が好ましい。好ましい方法で目的のステントの構造性質を確実に定めるために、ステントコンポーネントまたはエレメントの一定部分に、最低約2種の構造限定粒界エレメント (すなわち、粒子)〜最大約10種の構造限定粒界エレメントを存在させる。特に、粒子数は、ステントコンポーネントの遠位管腔面(abluminal surface)と管腔面の間の距離として測定できる(すなわち、壁厚）。これらのミクロ構造態様を、ステント全体で目的に合わせることができるが、以下の詳細な説明のとおり、これらのミクロ構造態様をステントの変形可能部分に組み込むのが特に有利であると思われる。
【００５２】
図3は、本発明に従った典型的ステント100の部分平面図を示す。典型的ステント100は、複数の柔軟コネクター104で相互に連結された複数のフープコンポーネント102を含む。当該フープコンポーネント102は、実質的に円周方向の放射状支柱部分106と並列の放射状アーク部分108の連続体として成形される。平面図から明らかだが、フープコンポーネント102は、基本的に環状部品で、柔軟コネクター104で連結され、実質的に管状のステント構造を形成する。放射状支柱部品106と並列の放射状アーク部品108の組み合わせが実質的に正弦波状パターンを形成する。フープコンポーネント102は、様々な設計特徴を付与して設計でき、どんな配置もとることができるが、放射状支柱部品106は、典型的実施態様では、その中央部110が幅広い。この設計特徴は、薬剤送達用表面積の増加を含めて、数多くの目的に利用できる。
【００５３】
柔軟コネクター104は、実質的に縦方向の柔軟支柱部品112と並列する柔軟アーク部品114の連続体から形成される。柔軟コネクター104は、上記のように、隣接するフープコンポーネント102を連結する。この典型的実施態様では、当該柔軟コネクター104は、実質的にN形をしており、その一端が1個のフープコンポーネント上の放射状アーク部分に連結され、他端が隣接するフープコンポーネント上の放射状アーク部品に連結されている。フープコンポーネント102の場合のように、柔軟コネクター104は、どんな設計特徴も、どんな配置も含むことができる。典型的実施態様では、柔軟コネクター104の端部は、ステントを圧着中のネスティングを容易にするために隣接フープコンポーネントの放射状アーク部品の異なる部分に連結される。この典型的配置によって、隣接フープコンポーネント上の放射状アークは、位相が若干ずれているが、1つ置きのフープコンポーネント上の放射状アークは実質的に同調している点に注意すると興味深い。さらに、各フープコンポーネント上の放射状アークの全部が、隣接するフープコンポーネント上の全放射状アークに連結する必要はない点に注意することが重要である。
【００５４】
管腔内足場またはステント中の柔軟コネクターには、どんな設計でも利用できる点に注意するのが重要である。例えば、上記の設計では、当該コネクターは、実質的に縦方向の支柱部品と柔軟アーク部品の2つのエレメントを含む。しかし、別の設計では、当該コネクターは、実施的に縦方法の支柱部品だけを含み、柔軟アーク部品も、柔軟アークコネクターも、実質的に縦方向の支柱部品も含まない。
【００５５】
ステント100の実質的に管状の構造は、動脈などの実質的に管状の臓器の開存性を維持する足場を提供する。ステント100は、管腔面と遠位管腔面を含む。2つの表面の距離は、上で詳述したように、壁厚を定める。ステント100は、送達用の非拡張状態の直径と拡張状態の直径を有し、拡張状態の直径は、当該ステントが送達される臓器の正常直径にほぼ相当する。動脈などの管状臓器は、直径が様々であると思われるので、非拡張直径と拡張直径から成る各種の組を有する各種サイズのステントを、本発明の精神から逸脱せずに設計することができる。本明細書で述べるように、ステント100は、コバルト系合金、鉄系合金、チタン系合金、耐熱合金および耐熱金属を含めた様々な金属材料から形成できる。
【００５６】
上述の典型的ステントにおいて、等軸粒度の壁厚との関係を説明するために多数の例を用いることができる。第一の例では、拡張内径約2.5 mm未満を有するステントに対して、壁厚は、約0.013 ｍｍ（0.0005インチ）〜約0.152 mm（0.006インチ）の範囲で変動することができる。従って、典型的実施態様において、壁厚全体に実質的に10個よりも多くない離散粒子である最大等軸粒子数の場合、等軸粒子径を、実質的に1.25ミクロン以上とする。この寸法属性は、単純に最小利用壁厚を最大利用等軸粒子数で割ることによって得ることができる。別の例では、拡張内径約2.5 mm〜約5.0 mmを有するステントに対して、壁厚は、約 0.051 mm（0.002 インチ）〜約 0.203 mm（0.008 インチ）の範囲で変動することができる。従って、典型的実施態様において、壁厚全体に実質的に10個よりも多くない分散粒子である最大等軸粒子数の場合、等軸粒子径を、実質的に5.0ミクロン以上とする。なおも別の例では、拡張内径約5.0 mm〜約12.0 mmを有するステントに対して、壁厚は、約 0.102 mm（0.004 インチ）〜約 0.305 mm（0.012 インチ）の範囲で変動することができる。従って、典型的実施態様において、壁厚全体に実質的に10個よりも多くない離散粒子である最大等軸粒子数の場合、等軸粒子径を、実質的に10.0ミクロン以上とする。なおも別の例では、拡張内径約12.0 mm〜約50.0 mmを有するステントに対して、壁厚は、約 0.152 mm（0.006 インチ）〜約 0.635 mm（0.025 インチ）の範囲で変動することができる。従って、典型的実施態様において、壁厚全体に実質的に10個よりも多くない離散粒子である最大等軸粒子数の場合、等軸粒子径は、実質的に15.0ミクロン以上とする。上記の計算を行う場合、寸法の単位の厳密な一貫性を保つことが重要である。
【００５７】
本発明の別の態様に従って、図3に示すように、典型的ステント100のエレメントは、幾何形状、材料および負荷荷重の影響の間の関係を説明するために使用できるという観点でさらに規定することができる。図4は、単一フープコンポーネントの平面図を示す。上述のように、フープコンポーネント102は、実質的に円周方向の放射状支柱部品106および並列放射状アーク部品108の連続体として形成される。しかし、フープコンポーネント102は、多数の、相互に連結したループとしても規定でき、個々のループは、図4のa点とb点の間のエレメントである。言い換えれば、個々のループは、2つの放射状支柱部品と放射状アーク部品全体を含む。公式に従って、単一ループの直線部分の長さ、LL、は次式から得られ、
LL=RSL  ＋  RAL                          (2)
式中、
RSLは支柱部品の長さ、RALは、中心線から測定したアーク部品の直線の長さである。フープ102を多数の相互連結したループとして規定できるとすると、フープの直線パスの全長HLは、次式から得られる。
HL=ΣLL                                   (3)
【００５８】
方程式(2)および(3)に示される式から、幾何形状、材料および負荷荷重の作用の間の関係を説明または規定する多数の比を得ることができる。さらに具体的には、詳細に後述するように、各種の荷重条件に耐え得る各種幾何形状を有するステントを加工する手段を提供するのが、独特な材料組成および組み込まれた性質、すなわち、ミクロ構造である。例えば、各放射状支柱部品を組み込み、拡張時に永続的な塑性変形を実質的に発揮しないが、各放射状アークを組み込み、拡張時に実質的にすべての塑性変形を調節するように、ステントを設計することができる。別法として、各放射状アーク部品を組み込み、拡張時に永続的な塑性変形を実質的に発揮しないが、各放射状支柱部品を組み込み、拡張時に実質的にすべての塑性変形を調節するように、ステントを設計することができる。これらの2例は、2つの極端な例であるので、本発明がこれらの極端な例の間の事例にも該当する点に注意するのが重要である。
【００５９】
重要な材料特性は、上で詳述したように、ミクロ構造に関する。具体的には、ステントは、約32ミクロン以下の粒度のミクロ構造を有するように加工された金属材料から加工され、当該ステントの壁厚全体で測定した場合に実質的に等軸の粒子約2〜約10個を含む。下記の比が、当該ステントの望ましい性質を説明する助けになる。
【００６０】
拡張効率比、Heffは、次式から得られ、
Heff＝C/HL                                  (4) 
式中、
Cは完全拡張ループ(またはステント)の円周で、HLは、方程式(3)で示すように、フープパスの全長である。金属材料とその付随する組み込まれた性質によって、方程式(4)の比は次式から得ることができる。
Heff=C/HL>0.25                              (5)
言い換えれば、完全拡張フープ円周対フープ全パス比は、0.25を上回る。明らかに、この比が達成できる最大値は、1である。その理由は、パス長が拡張フープの円周よりも長くてはいけないからである。しかし、重要なのは、この0.25の拡張効率比である。どのステント設計でも、血管内で構造金属量を最少化し、加工の全体的な複雑さを軽減するのが望ましい。0.25よりも高い拡張効率比は、これらの新規材料の利用によって達成可能である。完全拡張フープの円周は、ステントを配置する血管の正常な管腔円周に実質的に相当するべきである点に注意するのが重要である。さらに、血管の管腔が実質的に円形でない場合、円周Cの代わりに外周を使用できる。
【００６１】
ループ効率比Leffは、次式から得られ、
Leff=LL/RAL                                (6)
式中、
LLは、方程式(2)から得られる単一ループの直線の長さまたはパス長で、RALは、アーク部品の直線の長さまたはパス長である。厳格な寸法統合性を維持しながら、代数置換の基本原則を使用すると、方程式(6)は、以下のように書き直すことができる。
Leff=(RSL+RAL)/RAL                       (7)
方程式(7)から容易に分かるように、ループ効率比は、1未満であってはならない。しかし、材料の性質上、アークの直線の長さまたはパス長および支柱の直線の長さまたはパス長を操作して、最終製品の所望の特徴を得ることができる。例えば、歪が主として放射状アーク部品内で起こる条件下では、一定の拡張直径に対する放射状支柱の長さの増加(転位コントロール現象)が、放射状アーク全体に及ぶ回復不能な塑性歪の規模を減少させる。同様に、歪が主として放射状支柱内に起こる条件下では、一定の拡張直径に対する放射状支柱の長さの増加(転位コントロール現象)は、放射状支柱全体に及ぶ回復不能な塑性歪の規模を減少させる。さらに、歪が主として放射状アーク部品内で起こる条件下では、一定の拡張直径に対する放射状アークのパス長の増加(転位コントロール現象)が、放射状アーク全体に及ぶ回復不能な塑性歪の規模を減少させる。これらの例は、極端な例であるので、本発明がこれらの極端な例の間にある事例にも当てはまる点に注意するのが重要である。
【００６２】
従って、前記材料は、より高い荷重に耐えることができるので、上記の比に基づいた各種設計を行うことができる。
【００６３】
各単一ループおよびフープ構造を含む放射状支柱または放射状アークが対称であると仮定されていない点に注意することが重要である。さらに、これらの原則は、縦軸に沿って、必ずではないが、放射軸に沿って相互に連結するループ、例えばらせん構造に組み込まれたループ、にも当てはまる。単一ループを、単一アーク部品と共に説明したが、単一ループが放射状アークを含まない、単一放射状アーク(図3および4に示すとおり)および/または複数の放射状アークを含む、放射状支柱を含まない、単一放射状支柱および/または複数の放射状支柱(図3および4に示すとおり)を含むことができる点は、当業者に明らかである。
【００６４】
管腔内足場またはステントは、特定の用途および所望の特徴に応じて、多彩な設計配置および材料を含むことができる。すべてのステント設計の1つの共通のエレメントは、各ステントが少なくとも1つの荷重支持エレメントを含む点である。典型的には、荷重支持エレメントは、明確な幾何形状を有する。しかし、別の非従来型の幾何形状は、有界断面に関して説明することができる。これらの有界部分を加工して、非対称か対称の配置を取ることができる。配置にかかわりなく、いずれの有界断面も、少なくとも1つの内部結晶粒界を含む必要がある。この典型的実施態様で特定される粒界は、好ましくは、有界断面外周によって規定されるどんな表面をも有してはならない、と当業者は認識するだろう。さらに、この典型的実施態様で論じる結晶粒界は、好ましくは、高角度(すなわち、典型的には約35°以上)の結晶界面を有することを特徴にする必要がある、と当業者は理解することになる。また、微小亀裂(すなわち、平面的な結晶の欠損を特徴とすることが可能な格子レベルの不連続)などのミクロ構造の欠陥が存在すると、疲労亀裂の成長速度は、境界断面内に存在する結晶粒の数に比例すると予想される。1つの内部結晶粒界が存在するので、これによって、少なくとも2つの離散結晶粒またはその一部が、必ず有界断面内に存在することになる。本明細書に述べるように、粒子径を強度に反比例させる周知のホールペッチ（Hall-Petch）関係が、この典型的実施態様に認められるはずである。その理由は、境界断面内の結晶粒数が増加するにつれ、平均粒度が、それに比例して減少するからである。さらに、有界断面内の結晶粒数が増加するにつれ、応力による結晶粒界の滑り現象に対するミクロ構造の内部調節能も増加し、好ましくは、限局延性を高めることになる。
【００６５】
図5は、荷重支持ステントエレメント500の断面図を示す。明らかに、有界断面は、第1ゾーン502、第2ゾーン504および中立ゾーン506を含み、これらは、外部荷重条件に正比例する応力グラジェントによって生じる。中立ゾーン506は、第1ゾーン502と第2ゾーン504の間に存在し、それらによって境界を画する実質的に無応力ゾーンであると、一般に定義されている。非荷重支持条件または荷重支持条件から変化する外部荷重支持条件に応じて、第1および第2ゾーン、502および504は、引張りおよび/または圧縮応力の変化を受ける。図5に示すゾーンの指定が、事実上例示であって、境界部内の相対的配置を確定することを意図するものではない点に注意することが重要である。荷重支持ステントエレメント500は、管腔面と遠位管腔面(abluminal)の間の放射状距離として定義される壁厚を有する。荷重支持エレメント500は、主幅(feature width)も有する。主幅は、第1ゾーン502、中立ゾーン506および第2ゾーン504を実質的に壁厚に直角な方向に走る直線距離と定義されている。主幅が、実質的に壁厚に直角な方向に最大の測定可能な距離である点で測定されることに注意するのが重要である。
【００６６】
管腔内足場の他のエレメントは、同様の方法で、例えば柔軟コネクターとして、設計できる。当該柔軟コネクターは、主要な荷重支持エレメントとは見なされないが、縦に加わる外部荷重および加えられる外部曲げモーメントを受ける。
【００６７】
図6は、柔軟コネクターステントエレメント600の断面図である。柔軟コネクターステントエレメントは、実質的な放射状荷重支持ステントエレメントまたはフープコンポーネントを相互に連結する。当該柔軟コネクターステントエレメントは、ステントの縦軸に添って実質的に配向されている。図3を再度参照すると、柔軟コネクターステントエレメントは、実質的に縦方向の柔軟支柱部品112と並列柔軟アーク部品114の連続構造から成る柔軟コネクター104を含む。柔軟コネクターステントエレメントが、本明細書で述べるものよりも単純な設計、例えば、単一の縦方向支柱またはアークを含むことができる点に注意することが重要である。明らかに、実質的に縦に加わる外部荷重条件下、すなわち、引張りおよび圧縮条件下で、有界断面は、第1ゾーン602、第2ゾーン604および中立ゾーン606を含み、当該ゾーンは、外部荷重条件に正比例する応力グラジェントによって生じる。中立ゾーン606は、第1ゾーン602と第2ゾーン604の間に存在し、それらによって境界を画する実質的に無応力ゾーンであると、一般に定義されている。非荷重支持条件または荷重支持条件から変化する外部荷重支持条件に応じて、第1および第2ゾーン、602および604は、引張りおよび/または圧縮応力の変化を受ける。図6に示すゾーンの指定が、事実上例示であって、境界部内の相対的配置を確定することを意図するものではない点に注意することが重要である。柔軟コネクターステントエレメント600は、管腔面と遠位管腔面(abluminal)の間の放射状距離として定義される壁厚を有する。柔軟コネクターステントエレメント600は、主幅も有する。主幅は、実質的に壁厚に直角な直線距離と定義されている。主幅が、実質的に壁厚に直角な方向に最大の測定可能な距離である点で測定されることに注意するのが重要である。
【００６８】
図7は、柔軟コネクターステントエレメント700の別の断面図を示す。明らかに、実質的に、加えられた曲げモーメントから成る外部荷重条件下で、有界断面は、第1ゾーン702、第2ゾーン704および中立ゾーン706を含み、当該ゾーンは、これらの外部荷重条件に正比例する応力グラジェントによって生じる。中立ゾーン706は、第1ゾーン702と第2ゾーン704の間に存在し、第1ゾーン702、第2ゾーン704によって境界を画する実質的に無応力ゾーンであると、一般に定義されている。非荷重支持条件または荷重支持条件から変化する外部荷重支持条件に応じて、第1および第2ゾーン、702および704は、引張りおよび/または圧縮応力の変化を受ける。図7に示すゾーンの指定が、事実上例示であって、境界部内の相対的配置を確定することを意図するものではない点に注意することが重要である。柔軟コネクターステントエレメント700は、管腔面と遠位管腔面(abluminal)の間の放射状距離として定義される壁厚を有する。柔軟コネクターステントエレメント700は、主幅も有する。主幅は、実質的に壁厚に直角な直線距離と定義されている。主幅が、実質的に壁厚に直角な方向に最大の測定可能な距離である点で測定されることに注意するのが重要である。
【００６９】
図8は、柔軟コネクターステントエレメント800のなおも別の断面図である。明らかに、加えられた曲げモーメントと縦に加わった外部荷重条件の混成条件から成る外部荷重条件下で、有界断面は、第1ゾーン802、第2ゾーン804、第3ゾーン806、第4ゾーン808および平衡ゾーン(図示せず)を含み、当該ゾーンは、これらの外部荷重条件に正比例する1種類以上の応力グラジェントによって生じる。平衡ゾーンは、少なくとも2つのゾーンの間に存在し、これらによって境界を画する実質的に無応力ゾーンであると、一般に定義されている。非荷重支持条件または荷重支持条件から変化する外部荷重支持条件に応じて、ゾーン、802、804、806および/または808は、引張りおよび/または圧縮応力の変化を受ける。図8は、事実上例示であって、境界部内の相対的配置を確定することを意図するものではない点に注意することが重要である。柔軟コネクターステントエレメント800は、管腔面と遠位管腔面(abluminal)の間の放射状距離として定義される壁厚を有する。柔軟コネクターステントエレメント800は、主幅も有する。主幅は、実質的に壁厚に直角な直線距離と定義されている。主幅が、実質的に壁厚に直角な方向に最大の測定可能な距離となる点で測定されることに注意するのが重要である。
【００７０】
図5、6、7および8に示す典型的な荷重支持ステントエレメント500および柔軟コネクターステントエレメント600、700および800は、本明細書で述べるすべての金属材料から加工でき、また、加工して、好ましくは、壁厚と主幅によって規定される有界断面全体で測定した場合、様々な結晶粒を示すことができる。実質的に重合材料系から加工する場合、関連技術に対する適切な技能と技術的資格を有する者が認識できる上記の性質および属性を用いて、上記の金属材料で作製されるものと実質的に同様の荷重支持構造を作り出すことができる。
【００７１】
従って、なおも別の典型的実施態様では、非架橋熱可塑性樹脂、架橋熱硬化樹脂、コンポジットおよびそれらの混合品を含む重合材料などの非金属材料から、管腔内足場エレメントを加工できる。ポリマーが固体に伴う機械的性質を示すことができる形態には、典型的には3種類あり、すなわち、結晶構造、半結晶構造および/または非晶質構造である。全てのポリマーが完全には結晶化することができない。ポリマー鎖内の高度な分子規則性が結晶化の発生に不可欠であるからである。実質的に結晶化するポリマーの場合でさえ、結晶度は、一般に、100％未満である。完全結晶構造から非晶質構造までの連続の中で、可能な熱転移が2回ある。すなわち、結晶-液体転移(すなわち、融点、Tm)とガラス-液体転移(すなわち、ガラス転移温度Tg)である。これらの2回の転移の間の温度範囲において、順序よく並んだ結晶と雑然とした非晶質ポリマー領域が混在していると思われる。
【００７２】
「折りたたみ」鎖を有するポリマー結晶の形成のHoffman-Lauritzen理論は、ポリエチレンの薄い単結晶を希薄溶液から成長させることができるという1957年の発見に端を発する。折りたたみ鎖は、好ましくは、実質的に結晶構造を形成することが必要である。HoffmanとLauritzenは、鎖折りたたみ核の形成に伴う熱力学に特に注意を払って、「溶液」と「溶融体」からのポリマー結晶化の速度論の基礎を確立した。
【００７３】
希薄溶液からの結晶化は、肉眼観察による完成(典型的には、約200x 〜約400xの範囲の倍率)を伴う単結晶を生じることが必要である。ポリマーは、この点で、無機塩などの低分子量化合物と実質的に異ならない。温度、溶媒および溶質濃度などの結晶化条件が、結晶の形成と最終形態に影響すると思われる。ポリマーは、薄板または「ラメラ」の形態で結晶化する。これらのラメラの厚さは、約10ナノメートル(すなわち、nm)である。小さな寸法に垂直な結晶板の寸法は、結晶化の条件によって異なるが、十分に発達した結晶小板の厚さよりも数倍大きい。結晶内の鎖の方向は、当該結晶の短い寸法に沿っており、これは、分子が前後に折りたたまれ(例、折りたたまれた消火用ホースのようなもの)、連続する、折りたたまれた分子の層が小板の外側成長を生じることを示している。結晶は、1個の分子から成るのでも、1個の分子が単結晶だけに存在するのでもない。前記折りたたみ鎖によって形成されるループは、結晶から発生するつれ、向きを変え、結晶内に再進入する。2つの結晶部分を連結する部分は、非晶質ポリマーと見なすことができる。さらに、ポリマー鎖末端は、上記のように、順に折りたたまれた結晶パターンを分断し、結晶から排除される傾向がある。従って、当該ポリマー鎖末端は、当該ポリマーの非晶質部分になる。そのため、現在既知のポリマー材料は、100％結晶性であることができない。重合後加工条件が、実質的に、結晶構造を決定する。
【００７４】
バルク加工からの結晶化では、単結晶は認められない。溶融体からのバルク結晶化ポリマーは、核形成の中心に対して対称な「球晶」と呼ばれる部分を示す。球晶の発達が別の拡大する球晶の接触に影響されない場合、その対称は完全に円形である。鎖折りたたみは、溶融状態からのポリマーの結晶化の不可欠な特徴である。球晶は、核形成部位から放射状に広がる「ラメラ」の凝集体から成る。従って、溶体とバルク成長結晶の間には関係がある。
【００７５】
球対称は、時間と共に発達する。繊維状またはラス様結晶は、樹状成長の場合のように、枝分れおよび扇状成長を開始する。ラメラが核から各寸法とも拡大するにつれ、微結晶の枝分れが球状形態を生じ続ける。放射状拡大ラスの末端に連続鎖層を追加することによって、成長が達成される。ポリマー分子の鎖構造は、1個以上のラメラに特定の分子が関与し、それによって、同一または隣接球晶からの放射状拡大微結晶を結合することを示唆している。これらの板晶間結合は、低分子量化合物の球晶では不可能で、結果として低機械的強度を示す。
【００７６】
分子鎖折りたたみは、直交偏光子下で球晶を認める「マルテーゼ」クロスを起源とする。特定のポリマー系に対して、結晶サイズの分布は、初期の核形成密度、核形成速度、結晶の成長速度および配向状態に影響される。当該ポリマーを、核形成が放射状成長に勝る条件に供すると、より小さな結晶が生じる。核形成部位が比較的少なく、成長速度がより速いと、大きめの結晶が生じる。球晶の直径は、ポリマー系および結晶化条件に応じて、約数ミクロンから約数百ミクロンの範囲であることができる。
【００７７】
そのため、バルク結晶化ポリマーの球晶の形態は、様々な構成レベルの順序に関係する。すなわち、個々の分子が折りたたまれて、微結晶となり、順に球状凝集体に向かう。球晶は、月の石を含めて、合成、生物学、地質学に由来する有機および無機系に認められているので、ポリマーとしては独特ではない。
【００７８】
応力が誘発する結晶度は、フィルムおよび繊維技術において重要である。ポリマー希薄溶液を急速攪拌すると、異常な構造が生じ、これは、「シシカバブ」形態を有すると表現されている。これらは、繊維中心柱に沿ってつるされた折りたたみ鎖結晶塊から成る。構造の「シシ」部、「カバブ」部の両方において、ポリマー鎖が、構造の全体軸に並行している。
【００７９】
溶融ポリマーが剪断され、熱安定条件まで急冷されると、ポリマー鎖は、そのランダムコイルから混乱状態になり、容易に剪断方向に並行に伸びる。これが、変形した球晶からの小結晶凝集体の形成を招くことができる。球晶からフィブリルへの転換、多形結晶形成変化、すでに形成されたラメラの再配向、配向微結晶の形成、非晶質ポリマー鎖の配向および/またはそれらの組み合わせを含めた他の形態変化が起こることができる。
【００８０】
ポリマー材料は、合成品、天然品および/またはそれらのブレンド品としておおまかに分類することができる。これらの幅広い分類の中で、当該材料を、生体内安定または生分解性と規定することができる。生体内安定ポリマーの例は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、フッ素重合体およびアクリルを含む。天然ポリマーの例は、ポリサッカライドおよび蛋白を含む。生分解ポリマーの例は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリトリメチレンカーボネートおよびポリジオキサノンなどのポリエステル系を含む。別の生分解ポリマーの例は、ポリヒドロキシブチレート-コ-バレレート（polyhydroxybutyrate-co-valerates）などのポリヒドロキシアルカノエート（polyhydroxalkanoates）、ポリアンヒドリド（polyanhydrides）、ポリオルソエステル（polyorthoesters）、ポリアミノ酸、ポリエステルアミド、ポリフォスフォエステル（polyphosphoesters）、および、ポリフォスファゼン（polyphosphazenes）を含む。本発明に従って、前述のポリマー材料のいずれかのコポリマーおよびブレンド品を使用できる。
【００８１】
金属材料から管腔内ステントを作製する場合、本明細書に述べる機能性および属性を達成するには、約32ミクロン以下の最大粒度が必要であった。ポリマー材料から管腔内ステントを作製する場合、本明細書に述べる機能性および属性を達成するには、約50ミクロン以下の最大球晶サイズが必要であった。
【００８２】
多数の医療用具を用いて多様な病態を治療するため、または当該用具の機能および/または寿命を増強するために、治療物質/治療物質配合物の局所送達を利用することができる。例えば、白内障手術後の視力回復に配置する眼内レンズは、続発性白内障の発症によって損なわれることがしばしばある。後者は、レンズ表面の細胞の過剰増殖を原因とすることがしばしばで、薬剤の当該用具との併用で最小限に抑えることができると思われる。組織内部増殖または、水頭症シャント、透析グラフト、人工肛門バッグ接着用具、耳内排膿管、ペースメーカーおよび埋め込み型除細動器用リードなどの用具の上または周囲の蛋白性物質の蓄積によりしばしば不具合を起こす他の医療用具も、用具-薬剤併用法が有効になることができる。組織または臓器の構造および機能を改善するのに役立つ用具も、適切な薬剤と併用すると、効果を示すことができる。例えば、埋め込まれた用具の安定化を高める整形外科用具の改良型オステオインテグレーション（接合)は、骨形態形成蛋白などの物質と併用することによって達成できる。同様に、手術用具、縫合糸、ステープル、吻合用具、椎間板、骨固定ピン、縫合アンカー、止血バリア、クランプ、ネジ、プレート、クリップ、血管インプラント、組織接着剤およびシーラント、組織足場、様々なタイプの包帯、人工骨、管腔内用具、血管支持物は、この薬剤-用具併用法を使って、患者への効果を高めることもできる。血管周囲ラップは、単独または他の医療用具との併用で、特に有利であることができる。血管周囲ラップは、治療部位に薬剤を追加供給することができる。基本的に、他のどの医療用具も、何らかの方法によって、用具または医薬品の単独使用での治療を強化する薬剤または薬剤配合物でコートすることができる。
【００８３】
各種医療用具の他に、これらの用具へのコーティング剤を使用して、治療物質および医薬品を送達することができ、当該治療物質および医薬品は、ビンカアルカロイド（vinca alkaloids）(すなわち、ビンブラスチン（vinblastine）、ビンクリスチン（vincristine）およびビノレルビン（vinorelbine）)、パクリタキセル（paclitaxel）、エピジポドフィロトキシン（epidipodophyllotoxins）（すなわち、エトポシド（etoposide）、テニポシド（teniposide）)、抗生物質(ダクチノマイシン（dactinomycin）(アクチノマイシンD（actinomycin D）)、ダウノルビシン（daunorubicin）、ドキソルビシン（doxorubicin）およびイダルビシン（idarubicin）)、アントラサイクリン（anthracyclines）、マイトキサントロン（mitoxantrone）、ブレオマイシン（bleomycins）、プリカマイシン（plicamycin）(ミトラマイシン（mithramycin）)およびマイトマイシン（mitomycin）、酵素(L-アスパラギンを全身で代謝し、自身のアスパラギン合成能を保有しない細胞を奪うL-アスパラギナーゼ)などの天然物を含む抗増殖剤/有糸分裂剤；G(GP)IIb/IIIa阻害剤およびビトロネクチンレセプター拮抗剤（vitronectin receptor antagonists）などの抗血小板薬；ナイトロジェンマスタード（nitrogen mustards）(メクロレタミン（mechlorethamine）、シクロフォスファミド（cyclophosphamide）および類似物質、メルファラン（melphalan）、クロランブシル（chlorambucil）)、エチレンイミン（ethylenimines）およびメチルメラミン（methylmelamines）(ヘキサメチルメラミン（hexamethylmelamine）およびチオテパ（thiotepa）)、アルキルスルホネート-ブスルファン（alkyl sulfonates-busulfan）、ニルトソウレア（nirtosoureas）(カルムスチン（carmustine）(BCNU)および類似体、ストレプトゾシン（streptozocin）)、トラゼン-ダカルバジニン（trazenes  dacarbazinine）(DTIC)などの抗増殖/抗有糸分裂アルキル化剤；葉酸類似体（メソトレキセート（methotrexate）)、ピリミジン類似体(フルオロウラシル（fluorouracil）、フロクスウリジン（floxuridine）およびシタラビン（cytarabine）)プリン類似体および関連阻害剤(メルカプトプリン（mercaptopurine）、チオグアニン（thioguanine）、ペントスタチン（pentostatin）および2-クロロデオキシアデノシン（2-chlorodeoxyadenosine）{クラドリビン（cladribine）})などの抗増殖剤/有糸分裂代謝拮抗物質；プラチナ配位錯体(シスプラチン（cisplatin）、カルボプラチン（carboplatin）)、プロカルバジン（procarbazine）、ヒドロキシウレア（hydroxyurea）、ミトタン（mitotane）、アミノグルテチミド（aminoglutethimide）；ホルモン(すなわち、エストロゲン)；抗凝固剤(ヘパリン、合成ヘパリン塩および他のトロンビン阻害剤)；フィブリン溶解剤(組織プラスミノーゲンアクチベーター（tissue plasminogen activator）、ストレプトキナーゼおよびウロキナーゼ)、アスピリン、ジピリダモール（dipyridamole）、チクロピジン（ticlopidine）、クロピドグレル（clopidogrel）、アブシキシマブ（abciximab）；抗遊走剤；抗分泌薬(ブレベルジン（breveldin）)；抗炎症剤；副腎皮質ステロイド(コーチゾル、コーチゾン、フルドロコーチゾン（fludrocortisone）、プレドニゾン（prednisone）、プレドニゾロン（prednisolone）、6α-メチルプレドニゾロン（6α-methylprednisolone）、トリアムシノロン（triamcinolone）、ベータメサゾン（betamethasone）およびデキサメサゾン（dexamethasone）)、非ステロイド剤(サリチル酸誘導体、すなわち、アスピリン；パラ-アミノフェノール誘導体（para-aminophenol derivatives）、すなわち、アセトアミノフェン（acetaminophen）；インドールおよびインデン酢酸(インドメタシン（indomethacin）、スリンダック（sulindac）およびエトダレック（etodalec）)、ヘテロアリール酢酸（heteroaryl acetic acids）(トルメチン（tolmetin）、ジクロフェナック（diclofenac）およびケトロラック（ketorolac）)、アリールプロピオン酸（arylpropionic acids）(イブプロフェン（ibuprofen）および誘導体)、アントラニール酸（anthranilic acids）(メフェナム酸（mefenamic acid）、およびメクロフェナム酸（meclofenamic acid）)、エノール酸（enolic acids）(ピロキシカム（piroxicam）、テノキシカム（tenoxicam）、フェニルブタゾン（phenylbutazone）、およびオキシフェンタトラゾン（oxyphenthatrazone）)、ナブメトン（nabumetone）、金化合物(オーラノフィン（auranofin）、オーロチオグルコース（aurothioglucose）、金チオリンゴ酸ナトリウム（gold sodium thiomalate）)；免疫抑制剤：(サイクロスポリン（cyclosporine）、タクロリマス（tacrolimus）(FK-506)、シロリマス（sirolimus）(ラパマイシン（rapamycin）)、アザチオプリン（azathioprine）、ミコフェノレート モフェチル（mycophenolate mofetil）)；血管新生薬：血管内皮増殖因子(VEGF)、線維芽細胞増殖因子(FGF)；アンギオテンシンレセプターブロッカー；酸化窒素供与体、アンチセンスオリゴヌクレオチドおよびそれらの組み合わせ；細胞周期阻害剤、mTOR阻害剤、および増殖因子レセプターシグナル伝達キナーゼ阻害剤；レチノイド；サイクリン/CDK阻害剤；HMGコエンザイムレダクターゼ阻害剤(スタチン)；およびプロテアーゼ阻害剤を含む。
【００８４】
別の典型的実施態様に従って、本明細書に述べるステントは、材料が金属であれ、ポリマーであれ、治療物質または薬剤送達用具として使用できる。金属ステントは、生体内安定ポリマーまたは生体吸収性ポリマーまたは、ステントに組み入れられる治療物質との当該ポリマーの配合物でコートすることができる。コーティング用の典型的材料の性質は、柔軟性、延性、粘着性、耐久性、接着性および凝集性を含む。これらの所望の性質を発揮する生体内安定、生体吸収性ポリマーは、メタクリレート、ポリウレタン、シリコーン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリビニリデンフロライド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリトリメチレンカーボネート、ポリジオキサノン、ポリオルソエステル、ポリアンヒドリド、ポリフォスフォエステル、ポリアミノ酸、並びに、それらのコポリマーおよびブレンド品を含む。
【００８５】
前記コーティング剤は、治療物質組入れのほかに、後からさらに詳細に述べるように、放射線不透過成分、コーティング剤および/または治療物質用化学安定化剤、放射能物質、トリチウム(すなわち、重水)などの放射性同位元素および強磁性粒子などのトレーシング剤、およびセラミック微小球などの機械的改質剤も含むことができる。別法として、用具の表面とコーティング剤の間および/またはコーティング剤自体の内部に、封入空隙を設けることができる。これらの空隙の例は、空気、並びに、他の気体を含むこと、また、物質が存在しないこと(真空環境)が可能である。これらの封入空隙は、マイクロカプセル型気体の注入などの様々な既知技術を使って作り出すことができる。
【００８６】
上記のように、治療物質として様々な薬剤を用いることができ、シロリマス、ヘパリン、エベロリマス、タクロリマス、パクリタキセル、クラドリビン、並びに、スタチンなどのクラスの薬剤を含む。これらの薬剤および/または作用物質群は、親水性、疎水性、親油性およびまたは疎油性であることができる。作用物質のタイプは、ポリマータイプの決定に役割を果たす。コーティング剤中の薬剤量は、コーティング剤の貯蔵能、薬剤、薬剤濃度、薬剤の溶出速度、並びに、多数の別の要因を含めた様々な要因に応じて変えることができる。薬剤量は、実質的に0％から実質的に100％まで変えることができる。典型的な範囲は、約1％未満から約40％以上までであることができる。コーティング剤中の薬剤の分布は、異なることができる。1種類以上の薬剤が、単層、多重層、拡散バリアを伴う単層、あるいはそれらのいずれかの組み合わせで分布することができる。
【００８７】
薬剤/ポリマーブレンド品を溶解し、コーティング配合物を調製するために、各種溶媒を使用できる。当該溶媒の一部は、所望の薬剤溶出プロファイル、薬剤の形態および薬剤安定性によって良好であったり、あるいは、不良であったりする可能性がある。
【００８８】
ステントをコーティングする方法が数件、先行技術で開示されている。多く使用されている方法の一部は、スプレーコーティング、ディップコーティング、静電塗装、流動床コーティング、および超臨界流体コーティングを含む。
【００８９】
使用可能な、本明細書で述べる処理法および改質法の一部は、ポリマーがステント上で薬剤を保持する必要がない。ステント表面を改質し、表面積を増加させ、薬剤含量および組織-用具相互作用を増加させることができる。ナノテクノロジーを応用し、ナノ粒子を含有する組織特異的薬剤を含むことのできる自己組織化ナノマテリアルを作り出すことができる。これらのナノ粒子を組み入れることのできるマイクロエッチングによって、表面にミクロ構造を形成することができる。レーザー微細加工、リソグラフィー、化学気相成長法および化学エッチングなどの方法によってミクロ構造を形成できる。ミクロ構造は、微小電気機械システム(MEMS)およびマイクロフルイディクスの進歩も利用して、ポリマーおよび金属上に加工されている。ナノマテリアルの例は、ゾル-ゲル技術によって形成されるカーボンナノチューブおよびナノ粒子を含む。これらの表面に、治療物質を化学的または物理的に接着または直接蒸着させることができる。これらの表面改質法の併用で、所望の速度での薬剤放出を可能にすることができる。ポリマーのトップコートを塗布し、ポリマーコーティングを用いない場合の薬剤の即時曝露による初期の一気放出 (burst)をコントロールできる。
【００９０】
上記のように、ポリマーステントは、治療物質をコーティング剤、例えば表面改質剤として含有できる。別法として、当該治療物質をステント構造に組入れることができ、例えば、コーティングの必要のないバルク改質法である。生体内安定および/または生体吸収ポリマーから調製されたステントに関して、コーティング剤は、使用する場合には、生体内安定または生体内吸収性であることができる。しかし、上記のように、用具自体が送達デポから加工されるので、コーティングが不必要であることができる。この実施態様は、多数の長所を有する。例えば、治療物質または治療物質群の高い濃度を達成可能である。さらに、治療物質または治療物質群の濃度が高いほど、より長時間をかけた局所到達が可能である。
【００９１】
なおも別の代替実施態様では、物理的性質の改質のために、基材へのセラミックおよび/またはガラスの意図的組入れを利用できる。典型的には、セラミックおよび/またはガラスの基材への意図的組入れは、医療用途で使用するポリマー材料に対するものである。生体内安定または生体内吸収性セラミックおよび/またはガラスの例は、ハイドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、酸化マグネシウム(マグネシア)、アルミナ、ジルコニア、イットリウム正方晶ジルコニア多結晶、非晶質珪素、非晶質カルシウムおよび非晶質酸化リンを含む。多数の技術を使用できるが、生体内安定ガラスは、工業的に適切なゾル-ゲル法を使って形成できる。ゾル-ゲル技術は、セラミックおよびガラスハイブリッド加工溶液法である。典型的には、ゾル-ゲル法は、たいてい、コロイド液(ゾル）からゲルへの系の転移に関する。
【００９２】
最も実用的で好ましい実施態様であると考えられえるものを例示、記述したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、記述および例示された具体的なデザインおよび方法からの逸脱を当業者に提案するものであり、使用することができる。本発明は、記述、例示された特定の構成に制約されるものではないが、添付された特許請求の範囲内であるとする全変形物と首尾一貫するように構成するべきである。
【００９３】
〔実施の態様〕
（１）  薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記管腔内足場の一次放射状荷重支持エレメントとなるように構成された複数のフープコンポーネントと、
少なくとも1個の実質的に縦方向の支柱部品と少なくとも1個のアーク部品を有する1個以上のコネクターエレメントと
を具備し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、隣接するフープコンポーネントを連結することによって、管内面と管外面を有する、実質的に管状の構造を形成し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、所定の壁厚と所定の主幅を有し、
前記壁厚は、前記管内面と前記管外面の間の放射状距離によって確定され、
壁厚と主幅によって境界を画される部分は、外部の荷重による引張り、圧縮または実質的にゼロ応力の変化の少なくとも1種類を受ける複数のゾーンを含み、
前記の実質的に縦方向の支柱部品と前記の少なくとも1個のアーク部品は、共に、32ミクロン以下の粒度のミクロ構造と、少なくとも1個の有界部分内の内部粒界を有するように加工された金属材料から加工され、
前記の複数のフープコンポーネントと前記の1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個は、1種類以上の治療物質を取り込むための改質表面構造を有する、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（２）  実施態様1に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記改質表面構造が、1種類以上の治療物質を保持するように構成されているミクロ構造を含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。  
（３）  実施態様2に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記1種類以上の治療物質を覆うポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（４）  実施態様1に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個の表面に貼付されたポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（５）  実施態様4に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記の1種類以上の治療物質が前記ポリマーコーティング剤に組み込まれている、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（６）  薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記管腔内足場の一次放射状荷重支持エレメントとなるように構成された複数のフープコンポーネントと、
少なくとも1個の実質的に縦方向の支柱部品と少なくとも1個のアーク部品を有する1個以上のコネクターエレメントと
を具備し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、隣接するフープコンポーネントを連結することによって、管内面と管外面を有する、実質的に管状の構造を形成し、
前記の1個以上のコネクターエレメントは、所定の壁厚と所定の主幅を有し、
前記壁厚は、前記管内面と前記管外面の間の放射状距離によって確定され、
壁厚と主幅によって境界を画される部分は、外部の荷重による引張り、圧縮または実質的にゼロ応力の変化の少なくとも1種類を受ける複数のゾーンを含み、
前記の実質的に縦方向の支柱部品と前記の少なくとも1個のアーク部品は、共に、約50ミクロン以下のサイズを有する構造領域を有するミクロ構造と、有界部内に少なくとも1個の内部構造境界を有するように加工された金属材料から加工され、
前記足場は、前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個に貼付された治療量の治療物質1種類以上をさらに具備する、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（７）  実施態様6に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個が、前記1種類以上の治療物質を組み込むための改質表面構造を含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（８）  実施態様7に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記改質表面構造が、前記1種類以上の治療物質を保持するように構成されたミクロ構造を含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（９）  実施態様8に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記1種類以上の治療物質を覆うポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（１０）  実施態様6に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個の表面に貼付されたポリマーコーティング剤をさらに含む、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（１１）  実施態様10に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記1種類以上の治療物質が、ポリマーコーティング剤に組み込まれる、
薬剤を溶出する管腔内足場。
（１２）  実施態様6に記載の薬剤を溶出する管腔内足場において、
前記少なくとも1種類の治療物質が、前記複数のフープコンポーネントおよび前記1個以上のコネクターエレメントの少なくとも1個の材料に直接組み込まれている、
薬剤を溶出する管腔内足場。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図1 は、本発明に従ったコバルト-クロム合金の加工熱処理に応じた臨界機械的性質の推移のグラフである。
【図２】図2は、本発明に従ったコバルト-クロム合金の加工熱処理に応じた耐久限度チャートのグラフである。
【図３】図3は、本発明に従って生体適合性材料から加工された典型的ステントの平面図である。
【図４】図4は、本発明に従って生体適合性材料から加工された典型的ステントフープの詳細な平面図である。
【図５】図5は、本発明に従った荷重支持の管腔内足場エレメントの簡略断面図である。
【図６】図6は、本発明に従った柔軟コネクター管腔内足場エレメントの第一簡略断面図である。
【図７】図7は、本発明に従った柔軟コネクター管腔内足場エレメントの第二簡略断面図である。
【図８】図8は、本発明に従った柔軟コネクター管腔内足場エレメントの第三簡略断面図である。
【図１】
2006239431.tif 000003
【図２】
2006239431.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006239431.tif 000009
【図８】
2006239431.tif 000010
【外国語明細書】
2006239431000001.pdf