(57)【要約】    ステント等の医療器具及び該器具を製造する方法が開示される。一部の実施形態において、該方法は、医療器具の第１部分に第１要素を拡散させる工程を含む。第１要素は、炭素、水素、窒素、酸素又はそれらの組み合わせを含む。第１部分は耐熱材料を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療器具を製造する方法であって、該方法は、
炭素、水素、窒素、酸素及びそれらの組み合わせのうちから選択される第１要素を前記医療器具の耐熱材料を含む第１部分に接触させる工程と、
第１部分が第１要素と接触している間に、少なくとも第１部分を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項２】
第１部分は、加熱された後、約２５１ｐｐｍ以上の第１要素を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１部分は、加熱された後、約２５１ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの第１要素を含有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１部分は、加熱された後、約３５０ＭＰａ以上の降伏強度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第１部分は、加熱された後、約５００ＭＰａ以上の最大強度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１部分は、加熱された後、約２００以上のビッカーズ硬度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記耐熱材料は、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、モリブデン、オスミウム、イリジウム、タンタル、タングステン、チタン及びレニウムのうちから選択される元素を含有する材料であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
医療器具の第２部分は第１要素に実質的に接触しない、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
加熱後、第１部分は第１濃度の第１要素を有し、第２部分は第１濃度とは異なる第２濃度の第１要素を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
加熱後、第１部分は約２５１ｐｐｍ以上の第１要素を含有し、第２部分は約２５０ｐｐｍ以下の第１要素を含有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１要素を第１部分に接触させる前に、第２部分にマスクを施す工程をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
第１部分は前記医療器具の基端領域を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
第１部分は前記医療器具の中央領域を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
実質的に第１部分のみが加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
第１部分はレーザーを用いて加熱される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１要素は固体の形態にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
第１要素は液体の形態にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
第１要素は気体の形態にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
第１要素は酸素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
耐熱材料はニオブを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも第１部分は、約１０−３Ｐａ（約１０−５ｍｂａｒ）の分圧で加熱される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記医療器具は、ステント、ステントグラフト、ガイドワイヤ、カテーテル、先端保護具、及び腹部大動脈瘤修復器具のうちから選択される器具である、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも第１部分は、約７００℃〜約９００℃の温度で加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記医療器具を熱処理する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
複数の第１要素を第１部分に接触させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
医療器具を製造する方法であって、該方法は、前記医療器具の第１部分に第１要素を拡散させる工程を含み、第１要素は、炭素、水素、窒素、酸素及びそれらの組み合わせのうちから選択され、第１部分は耐熱材料を含む、方法。
【請求項２７】
第１部分は、第１要素を拡散させた後において、約２５１ｐｐｍ以上の第１要素を含有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
第１部分は、第１要素を拡散させた後において、約２５１ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの第１要素を含有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
第１部分は、第１要素を拡散させた後において、約３５０ＭＰａ以上の降伏強度を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
第１部分は、第１要素を拡散させた後において、約５００ＭＰａ以上の最大強度を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
第１部分は、第１要素を拡散させた後において、約２００以上のビッカーズ硬度を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記耐熱材料は、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、モリブデン、オスミウム、イリジウム、タンタル、タングステン、チタン及びレニウムのうちから選択される元素を含有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記医療器具は、第１要素が実質的に拡散されない第２部分を備える、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
第１要素を拡散させた後において、第１部分は第１濃度の第１要素を有し、第２部分は第１濃度とは異なる第２濃度の第１要素を有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
第１要素を拡散させた後において、第１部分は約２５１ｐｐｍ以上の第１要素を含有し、第２部分は約２５０ｐｐｍ以下の第１要素を含有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
第１部分は、前記医療器具の基端領域を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３７】
第１部分は、前記医療器具の中央領域を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３８】
第１要素は酸素を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３９】
耐熱材料はニオブを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記医療器具は、ステント、ステントグラフト、ガイドワイヤ、カテーテル、先端保護具、及び腹部大動脈瘤修復器具のうちから選択される器具である、請求項２６に記載の方法。
【請求項４１】
前記医療器具の第１部分に第１要素を拡散させる工程は、第１部分に第１要素を付与することと、第１部分を加熱することとを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項４２】
第１要素が第２部分に拡散することを実質的に妨げるように、医療器具の第２部分にマスクを施す工程をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステントのような医療器具及び該器具を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体は、動脈、他の血管及び他の体管腔等の様々な通路を備える。これらの通路は、時として、閉塞したり、脆弱化することがある。例えば、通路は、腫瘍によって閉塞したり、プラークによって狭められたり、又は動脈瘤によって脆弱化したりすることがある。このような事態が生じた場合、その通路を、医療用内部人工器官によって再開存又は強化したり、あるいは医療用内部人工器官と置き換えたりさえすることができる。内部人工器官は、一般的には、身体内の管腔内に配置される管状部材である。内部人工器官の例としては、ステント、被覆ステント、及びステントグラフトが挙げられる。
【０００３】
内部人工器官はカテーテルによって身体内部に送達され得る。カテーテルは、内部人工器官を所望の部位へ搬送する際に、内部人工器官を圧縮又は縮小した形態で支持する。内部人工器官は、前記部位に到達すると、例えば、管腔の壁と接触し得るように拡張される。
【０００４】
拡張機構は、内部人工器官を半径方向に拡張させることを含み得る。例えば、拡張機構は、バルーンで拡張可能な内部人工器官を担持したバルーンを保持するカテーテルを備え得る。バルーンは膨張させられて、内部人工器官を変形させ、拡張された内部人工器官を所定位置において管腔壁に接触させて固定する。その後、バルーンを収縮させ、カテーテルを抜去することができる。
【０００５】
別の送達技術においては、内部人工器官は、例えば、弾性的に、又は材料の相転移によって、可逆的に伸縮され得る弾性材料から形成される。身体内へ挿入される間、内部人工器官は圧縮された状態に拘束される。所望の移植部位に達すると、前記拘束は、例えば、外側シースのような拘束器具を後退させることによって除去され、内部人工器官が自身の内部弾性復元力によって自己拡張することを可能にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ステントのような医療器具及び該医療器具を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様において、医療器具を製造する方法は、医療器具の第１部分に第１要素を接触させる工程を含む。第１要素は、炭素、水素、窒素、及び／又は酸素とすることができる。第１部分は、耐熱材料を含む。第１部分が第１要素に接触している間、少なくとも第１部分が加熱される。
【０００８】
別の態様において、医療器具を製造する方法は、医療器具の第１部分に第１要素を接触させる工程を含む。第１要素は、炭素、水素、窒素、及び／又は酸素とすることができる。第１部分は、ステンレス鋼を含む。第１部分が第１要素に接触している間、少なくとも第１部分が加熱される。
【０００９】
別の態様において、医療器具を製造する方法は、医療器具の第１部分に第１要素を拡散させる工程を含む。第１要素は、炭素、水素、窒素、及び／又は酸素とすることができる。第１部分は、耐熱材料を含む。
【００１０】
さらなる態様において、医療器具は、耐熱材料及び第１要素を含む第１部分を備える。第１要素は、炭素、水素、窒素、及び／又は酸素とすることができる。第１部分は、約２５１ｐｐｍ以上の第１要素を含有する。
【００１１】
さらなる態様において、医療器具は第１部分を備える。第１部分は、第１耐熱材料と、第１濃度の第１要素とを含む。第１要素は、炭素、水素、窒素、及び／又は酸素とすることができる。第２部分は、第２耐熱材料と、第２濃度の第１要素とを含む。第１濃度は第２濃度より高い。
【００１２】
前記方法及び器具は、以下の特徴の１つ以上を備え得る。
一部の実施形態において、第１部分は、加熱された後、約２５１ｐｐｍ以上（例えば、約２５１ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、約５００ｐｐｍ以上）の第１要素を含有する。
【００１３】
特定の実施形態において、第１部分は、加熱された後、約３５０ＭＰａ以上の降伏強度を有する。
一部の実施形態において、医療器具の第２部分は、約３００ＭＰａ以下の降伏強度を有する。
【００１４】
一部の実施形態において、第１部分は、加熱された後、約５００ＭＰａ以上の最大強度を有する。
特定の実施形態において、第１部分は、加熱された後、約２００以上のビッカーズ硬度を有する。
【００１５】
一部の実施形態において、耐熱材料は、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、モリブデン、オスミウム、イリジウム、タンタル、タングステン、チタン、及び／又はレニウムである。
【００１６】
特定の実施形態において、医療器具の第２部分は、第１要素に実質的に接触しない。
一部の実施形態において、第１部分に第１要素を接触させる前に、第２部分にマスクが施される。
【００１７】
一部の実施形態において、第１部分は医療器具の基端領域を含む。
特定の実施形態において、第１部分は医療器具の中央領域を含む。
一部の実施形態において、実質的に第１部分のみが（例えば、レーザーを用いて）加熱される。
【００１８】
特定の実施形態において、第１要素は、固体、液体又は気体の形態にある。
一部の実施形態において、第１要素は酸素を含有する。
一部の実施形態において、耐熱材料はニオブを含有する。
【００１９】
一部の実施形態において、第１部分は、少なくとも約１０−５ｍｂａｒ（約１０−３Ｐａ）の分圧で加熱される。
特定の実施形態において、少なくとも第１部分は、約７００℃〜約９００℃の温度で加熱される。
【００２０】
特定の実施形態において、医療器具は、ステント、ステントグラフト、ガイドワイヤ、カテーテル、先端保護具、又は腹部大動脈瘤修復器具である。
特定の実施形態において、医療器具は熱処理される。
【００２１】
特定の実施形態において、複数の第１要素が第１部分に接触させられる。
特定の実施形態において、第１耐熱材料及び第２耐熱材料は、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、モリブデン、オスミウム、イリジウム、タンタル、タングステン、チタン、及び／又はレニウムである。
【００２２】
一部の実施形態において、第１耐熱材料及び第２耐熱材料はほぼ同一の組成を有する。
実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を有し得る。
ステント等の医療器具は、強度及び硬度等の、可変かつ所定の機械的性質を有するように製造することができる。その結果、医療器具は、特定用途に対して良好に適合するように調整され得る。例えば、ステントは相対的に可撓性の高い端部領域と、相対的に硬質な中央領域とを備えることができる。ステントが展開されるとき、健康な管組織には、相対的に可撓性の高い端部領域が接触し得る。その結果、健康な管組織に悪影響を与える危険性を低減することができる。同時に、ステントの相対的に硬質な中央領域は、管を支持し、かつ管へのさらなる損傷を防止するために十分な強度を有することができる。医療器具を製造する方法は、良好な制御性を有して、好都合に実施することができる。
【００２３】
本願において用いられる場合、合金とは、溶融時に、一緒に融合するか、又は互いに溶解することによって密接に結合した、２種以上の金属、又は金属及び非金属を含む均質物質である。
【００２４】
本発明の他の態様、特徴、及び利点は、本発明の好ましい実施形態の説明及び特許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】
【００２５】
図１は、異なる機械的性質を有する複数部分を備えたステント２０を示す。図示されるように、ステント２０は、第１部分２１と第２部分２３とを備えた管状部材の形態を有する。第１部分２１及び第２部分２３の各々は、複数のバンド２２と、隣接したバンド間に延びてこれらを連結する複数の連結部２４とによって形成される。部分２１，２３は双方とも、１種類以上の拡散性要素が分散され得るマトリックスとして機能することができる材料を含む。前記材料は、例えば、耐熱材料（ニオブ含有合金等）であり得る。部分２１及び部分２３は、耐熱材料の機械的性質を高め得る拡散性要素（例えば炭素、水素、窒素又は酸素等）を異なる量で含有する。例えば、部分２３は、極微量の拡散性要素を含有することができ、部分２１は約２５１ｐｐｍを越える拡散性要素を含有することができる。その結果、部分２１においては、降伏強度、最大強度、及び／又は硬度が部分２３よりも高くなり得る。ステントに沿って変化する機械的性質を有することは、特定のステントの用途におけるステントの性能を改善し得る。例えば、ステント２０が腎臓用ステントである実施形態においては、ステントを固定し、かつ腎血管を良好に支持するために、相対的に強度の高い部分２１をステントの基端部分とすることができる。相対的に可撓性が高い部分２３は、送達中にステントが蛇行した血管に追従することができ、かつ／又は、腎血管の機械的性質と良好に合致するように、ステントの先端部分とすることができる。
【００２６】
ステント２０は、ステントが圧縮され、続いて、体内管を支持するために拡張されることを可能にする機械的性質を備えた１つ以上の生体適合性材料を含み得る（例えば、そのような生体適合性材料から製造され得る）。上記に述べたように、ステント２０を形成する１つ以上の材料は、拡散性要素が分散され得るマトリックスとして機能し得る。例えば、ステント２０は１つ以上の耐熱材料から形成され得る。本願において使用する耐熱材料という語は、高い溶融温度、例えば約１７５０℃を越える高い溶融温度を有する金属又は合金である。耐熱材料の例としては、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、モリブデン、オスミウム、イリジウム、タンタル、タングステン、チタン、レニウムのような金属、及びＴｉ６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−５０Ｔａ、Ｔｉ−１０Ｉｒ及びＮｂ−１Ｚｒのような前記金属を含有する合金が挙げられる。耐熱材料の他の例としては、ニチノール（ニッケル−チタン合金）及びエルジロイ（登録商標）、Ｌ６０５合金、ＭＰ３５Ｎ、Ｃｏ−２８Ｃｒ−６Ｍｏ、Ｚｒ−１Ｎｂ、Ｎｂ−１０Ｔａ−１０Ｈｆ−０．１Ｙ、Ｎｂ−１０Ｗ−２．５Ｚｒ、Ｎｂ−１０Ｈｆ−Ｔｉ、Ｎｂ−３０Ｗ−１Ｚｒ（Ｃｂ−１）、Ｎｂ−２８Ｗ−２Ｈｆ（Ｂ−８８）、Ｎｂ−２２Ｗ−２Ｈｆ（ＶＡＭ−７９）、Ｎｂ−２０Ｔａ−１５Ｗ−５Ｍｏ−１．５Ｚｒ（Ｃｂ−１３２Ｍ）、Ｎｂ−２０Ｗ−１Ｚｒ（ＡＳ−３０）、Ｎｂ−１５Ｗ−５Ｍｏ（Ｆ−４８）、Ｎｂ−１７Ｗ−３．５Ｈｆ（ＳＵ−３１）、Ｎｂ−９Ｗ−３Ｈｆ（ＷＣ−３００９）、Ｎｂ−１１Ｗ−３Ｍｏ−２Ｈｆ（ＳＵ−１６）、Ｎｂ−２８Ｔａ−１０Ｗ−０．８Ｚｒ（ＦＳ−８５）、Ｎｂ−１０Ｗ−１Ｚｒ（Ｄ−４３）、Ｎｂ−１０Ｗ−２．５Ｚｒ（Ｃｂ−７５２）が挙げられる。ステント２０を形成するために、耐熱材料以外の材料も同様に用いることができる。一部の実施形態において、例えば、ステント２０はステンレス鋼（例えば３００シリーズのステンレス鋼）から形成される。
【００２７】
拡散性要素は、ステント２０を形成する材料（例えば耐熱材料）の隙間に運ばれて、ステント材料の１つ以上の機械的性質を高めることができる任意の材料とすることができる。例えば、拡散性要素は、ステント材料の硬度、降伏強度、及び／又は最大強度を高めることができる。理論に束縛されるものではないが、拡散性要素は、ステント材料（例えば耐熱材料）において転位の動きを妨げることができ、それにより、その強度及び硬度を増大させると考えられている。拡散性要素の例としては、炭素、水素、窒素及び酸素が挙げられる。一部の実施形態においては、ステント２０の強度を高めるために、２種類以上の拡散性要素を用いることができる。
【００２８】
ステントの選択された部分中における拡散性要素の濃度は、例えば、特定のステント材料、特定の拡散性要素、及び／又は目標とされる機械的性質の関数として変化し得る。例えば、ステント材料中における拡散性要素の濃度が高まるにつれて、通常は、ステント材料の強度が増大する。一例として、２００ｐｐｍの酸素が拡散されたＮｂ−１Ｚｒは、約２８０ＭＰａの最大抗張力と、約１５０ＭＰａの降伏強度とを有するが、約１，０００ｐｐｍの酸素が拡散されたＮｂ−１Ｚｒは、約５３０ＭＰａの最大抗張力と、約３３０ＭＰａの降伏強度とを有する。しかしながら、ステント材料中の拡散性要素の濃度が特定のレベルを越えると、ステント材料が脆くなる可能性がある。例えば、ステント材料中の拡散性要素を過度に高濃度にすると、ステント材料は、破損する前に塑性変形を起こさずに、破損又は破壊され得る。Ｎｂ−１Ｚｒが脆くなることを防止するために、Ｎｂ−１Ｚｒ中の酸素の濃度を、約５，０００ｐｐｍ以下に制限することができる。同様に、Ｎｂ−１Ｚｒ中の水素の濃度は、脆くなることを防止するために、約５００ｐｐｍ以下に制限することができる。
【００２９】
図１に示した実施形態において、第１部分２１は、第２部分２３中に含まれる拡散性要素の第２濃度よりも高い第１濃度の拡散性要素を含む。第１部分２１は、約２５１ｐｐｍ以上、約３００ｐｐｍ以上、約４００ｐｐｍ以上、約５００ｐｐｍ以上、約６００ｐｐｍ以上、約７００ｐｐｍ以上、約８００ｐｐｍ以上、約９００ｐｐｍ以上、約１，０００ｐｐｍ以上、約１，５００ｐｐｍ以上、約２，０００ｐｐｍ以上、約２，５００ｐｐｍ以上、約３，０００ｐｐｍ以上、約３，５００ｐｐｍ以上、約４，０００ｐｐｍ以上、又は約４，５００ｐｐｍ以上の拡散性要素、及び／又は、約４，５００ｐｐｍ以下、４，０００ｐｐｍ以下、３，５００ｐｐｍ以下、３，０００ｐｐｍ以下、２，５００ｐｐｍ以下、２，０００ｐｐｍ以下、１，５００ｐｐｍ以下、１，０００ｐｐｍ以下、約９００ｐｐｍ以下、約８００ｐｐｍ以下、約７００ｐｐｍ以下、約６００ｐｐｍ以下、約５００ｐｐｍ以下、約４００ｐｐｍ以下、又は約３００ｐｐｍ以下の拡散性要素を含有し得る。一部の実施形態において、第１部分２１は、総量で約２５１ｐｐｍ〜約５，０００ｐｐｍの拡散性要素を含有する。一部の実施形態において、第２部分２３は約２５０ｐｐｍ以下（例えば、約２００ｐｐｍ以下、１５０ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、又は５０ｐｐｍ以下）の拡散性要素を含有し得る。
【００３０】
拡散性要素の濃度は、ステント材料の機械的性質の増強目標により決定され得る。一部の実施形態においては、拡散性要素の濃度は、ステント材料の降伏強度を少なくとも約５０ＭＰａだけ増大させるように選択することができる。例えば、第２部分２３は約３００ＭＰａ以下の降伏強度を有し、第１部分２１は約３５０ＭＰａ以上（例えば約３５０ＭＰａ〜約４００ＭＰａ）の降伏強度を有し得る。これに代えて、又はこれに加えて、第１部分２１は、第２部分２３の最大強度よりも約５０ＭＰａだけ大きな最大強度を有することができる。例えば、第１部分２１は約５００ＭＰａ以上の最大強度を有し、第２部分２３は約４５０ＭＰａ以下の最大強度を有し得る。これに代えて、又はこれに加えて、第１部分２１と第２部分２３とにおけるビッカーズ硬度の差を約２０とすることができる。例えば、第１部分２１は約２００以上（例えば約２００〜約２５０）のビッカーズ硬度を有し、第２部分２３は約１８０以下のビッカーズ硬度を有し得る。
【００３１】
次に図２を参照すると、ステント２０を製造する方法３０が示されている。図示されるように、方法３０は、ステント２０の管状部材を構成する管状体を形成すること（工程３２）を含む。続いて該管状体を、バンド２２及び連結部２４を形成するように切断して、未仕上げステントを形成する（工程３４）。続いて、切断によって影響を受けた未仕上げステントの領域を除去する（工程３６）。その後、未完成ステントは、例えば電解研磨（工程３８）によって仕上げられる。次に、ステントを熱処理して、小粒状組織（例えば、ＡＳＴＭ  Ｅ１１２の粒径で約８以上）を生成する（工程４０）。熱処理後、前記ステントに１つ以上の拡散性要素を接触させる（工程４２）。拡散性要素をステントに接触させながらステントを熱処理し、前記要素をステント中に拡散させる（工程４４）。
【００３２】
上述したように、方法３０の第１工程は、ステント２０の管状部材を構成する管状体を形成すること（工程３２）を含む。管状体は、熱力学的処理のような任意の様々な冶金技術を用いて形成することができる。例えば、耐熱材料から形成された中空部材（例えばロッド又は棒状体）を、次第に小さくなる円形開口を備えた一連の型を用いて引き抜いて、該部材を目標とする大きさ及び形状に塑性変形させることができる。一部の実施形態において、塑性変形歪みは部材の硬度を高め（且つその降伏強度を高め）、部材の長手方向軸線に沿って粒子を伸張させる。下記に述べるように、変形された部材を熱処理（例えば、再結晶温度を上回る温度でのアニール、かつ／又は熱間静水圧プレス）して、伸張された粒子構造を、初期の粒子構造、例えば等軸構造の粒子に変形させることができる。小さな粒子又は微粒子は、前記部材を再結晶温度近傍で短時間加熱することにより形成することができる。大きな粒子又は粗粒子は、結晶粒の成長を促進するために、より高温で、かつ／又はより長時間にわたって、前記部材を加熱することにより形成することができる。
【００３３】
次に、ステント２０のバンド２２及び連結部２４は、管状体の選択した部分を切断することによって形成される（工程３４）。米国特許第５，７８０，８０７号明細書に記載されているように、管状体の選択した部分をレーザー切断によって除去し、バンド２２及び連結部２４を形成することができる。該米国特許明細書は、参照によって本願に援用される。特定の実施形態において、レーザー切断中、溶媒又は油のような液体担体が管状体の管腔内を流される。前記担体は、管状体のある部分で形成されたドロスが別の部分に再付着することを防止することができ、かつ／又は、管状体上におけるリキャスト材料の形成を低減する。上記の代わりに又はそれに加えて、機械加工（例えばマイクロマシニング）、放電加工（ＥＤＭ）及びフォトエッチング（例えば酸フォトエッチング）のような、管状体の一部を除去する他の方法を用いることができる。
【００３４】
一部の実施形態において、バンド２２及び連結部２４が形成された後、上記の切断操作によって影響を受けた管状体の領域が除去され得る（工程３６）。例えば、バンド２２及び連結部２４のレーザー機械加工は、（例えば熱処理後に）ステント２０の機械的性質及び性能に悪影響を及ぼし得る、溶融して再凝固した材料及び／又は酸化した金属の表層が残る可能性がある。影響を受けた領域は、機械的に（グリットブラスト又はホーニング等により）及び／又は化学的に（エッチング又は電解研磨等により）除去することができる。
【００３５】
管状体の切断操作によって影響を受けた領域の除去後、未仕上げのステントは仕上げられる（工程３８）。未仕上げのステントは、例えば電解研磨することによって、平滑化仕上げ加工される。未仕上げのステントを完成品のステントの大きさに近い大きさに形成することができるため、ステントを仕上げるために未仕上げのステントから除去する必要がある量は比較的わずかである。その結果、（ステントに損傷を与え得る）さらなる処理及び高価な材料を減少させることができる。一部の実施形態においては、ステントを得るために、約２．５４μｍ（０．０００１インチ）のステント材料が化学研磨及び／又は電解研磨によって除去され得る。
【００３６】
さらに図２を参照すると、仕上げ処理後、ステントは熱処理される（工程４０）。ステントは、再結晶化により粒状構造を減少させるために、例えば、炉内において約１１００℃〜約１３００℃（例えば約１２００℃）にて約１時間加熱することができる。上記に代えて、又はそれに加えて、真空下もしくは制御（例えば不活性）雰囲気下で、誘導コイル内で、又は加熱ランプ下において、ステントを加熱することができる。上記に代えて、又はそれに加えて、ステントの選択した部分を局所的に加熱することができる。例えば、選択した部分を、レーザー、電子ビーム又は他の局所的な熱源に対向させて、対向させた部分から管状体の大部分に熱が伝導されるようにする。
【００３７】
一部の実施形態においては、ステントの選択した部分を熱処理前にマスクし、加熱時に、マスクされていない部分がマスクされた部分よりも加熱され、かつ、より結晶粒成長を起こすようにする。熱処理が完了したら、例えばグリットブラスト、化学研磨、及び／又は低温破壊によってマスクを除去することができる。
【００３８】
ステントが熱処理された後、ステントの第１部分２１に拡散性要素を接触させる（工程４２）。拡散性要素は、固体（例えば粉体）、液体、及び／又は気体の形態であり得る。拡散性要素を含む固体の例としては、金属酸化物（例えば酸化ニオブ及び酸化チタン）等の酸化物、グラファイト、及び熱に晒されると分解し得るポリマーが挙げられる。拡散性要素を含む液体の例としては、水、油及び塩水が挙げられる。拡散性要素を含む気体の例としては、酸素、炭化水素（例えばメタン）、水蒸気、窒素（例えばＮ２／Ｈ２）及び二酸化炭素が挙げられる。
【００３９】
ステントは、任意の様々な技術を用いて、拡散性要素と接触させることができる。例えば、拡散性要素は、液体又は固体の形態で、噴霧、浸漬、及び／又はコーティングによって、ステントの外面に直接付着させることができる。これに代えて、又はこれに加えて、拡散性要素は、気体の形態で、ステントを加熱することができるチャンバに注入することができる。チャンバ内へ気体を封じ込めることにより、ステントの外面が拡散性要素に接触する。一部の実施形態においては、拡散性要素をステント２０の内面等、ステント２０の他の領域と接触させるために、同様の技術を用いることができる。
【００４０】
上述したように、ステント材料中の拡散性要素の濃度は、目標とするステント材料の物理的性質に応じて変更することができる。例えば、１０ｍｇのステント中に約１，０００ｐｐｍの酸素濃度を与えるためには、ステント材料中に約１０μｇの酸素が拡散されることになる。目標とする酸素濃度は、例えば、１つ以上の試験ステントで実験して拡散プロトコルを決定し、続いて、同様のステント上でそのプロトコルを実施することにより、達成することができる。
【００４１】
ステント２０の全体にわたって変化する物理的性質をもたらすために様々な技術を用いることができる。例えば、一部の実施形態において、ステントの第２部分２３は、ステントに拡散性要素を付与する前にマスクされる。ステントの第２部分２３をマスクするために、任意の様々な技術を用いることができる。例えば、マスキングテープを第２部分２３に貼付することができる。したがって、拡散性要素がステントに付与されると、拡散性要素はマスクされていない第１部分２１のみと接触する。拡散性要素を付与した後、ステントの第２部分２３が熱処理のために露出されるように、マスキング材料を第２部分２３から除去することができる。ステントの第１部分２１及び第２部分２３の両方に熱処理を行うことができるが、第１部分２１のみが、熱処理を行うとステント材料中に拡散し得る拡散性要素を含有する。
【００４２】
第２部分２３をマスクする別の方法は、まず、ステントの第１部分２１に除去可能なシールドを配置することを含む。除去可能なシールドは、例えば、粘着テープ、溶解可能な材料（例えば、製造中に形成された特定のリキャスト物質をも除去することができる硝酸等の酸中への浸漬によって溶解され得る炭素鋼）や、熱処理中に溶融又は昇華される材料（ガリウム金属等）とすることができる。除去可能なシールドとしては、セラミックス及び／又はガラスを挙げることができる。前記セラミックス及び／又はガラスは、管状体を加熱して、熱膨脹差によってシールドを管状体から分離させることにより除去され得る。これに代えて、又はこれに加えて、除去可能なシールドは、研磨等によって、機械的に除去することができる。
【００４３】
次に、熱を遮断するための断熱層として機能するように、ステントの第２部分２３上にマスクが施される。マスキング材料の例としては、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム及び酸化マグネシウム等）を含むセラミックス（例えば窒化チタン、炭化チタン及び炭化ケイ素等）が挙げられる。マスクは、スラリー浸漬、噴霧、粉体塗装、フォトリソグラフィー技術、印刷、物理気相成長法、スパッタリング、及び／又は化学気相成長法によって付与することができる。マスクを付与した後、前記シールドを除去して、ステントの第１部分２１を露出させることができる。シールドを除去した後、ステントに拡散性要素が付与され、次に、ステントに対して、下記に述べるように熱処理を行うことができる。
【００４４】
上記に代えて、又は上記に加えて、第２部分２３は、陽極酸化技術を用いてマスクされてもよい。例えば、第２部分２３を、電気化学アセンブリのアノードに電気的に接触させて、第２部分２３上に、上述したマスキング材料に類似した機能を提供し得る酸化層を生成することができる。一部の実施形態においては、酸化層を加熱することにより、ステント内に酸素を拡散させて、ステントの機械的性質を変化させることができる。
【００４５】
上述したマスキング技術に加えて、他の技術を用いて、様々な物理的性質を有する複数部分を備えたステントを製造することができる。例えば、ステント２０が熱処理されると、ステント２０の一部の領域中において他の領域よりもより大量の拡散性要素が拡散されるように、ステント２０の複数の部分に不等量の拡散性要素を付与することができる。例えば、一部の実施形態において、第１部分２１には、第２部分２３に比較してより大量の拡散性要素が付与され得る。その結果、第１部分２１は、熱処理後、第２部分２３よりも高い強度及び／又は剛性を有する。液体及び固体の拡散性要素の場合、ステント２０に接触させる拡散性要素の量は、例えば、ステント２０に付与される拡散性要素の層の厚さによって決定することができる。
【００４６】
ステントの第１部分２１に拡散性要素を接触させた後、第１部分２１は熱処理される（工程４４）。より具体的には、第１部分２１は、拡散性要素に接触しながら、熱処理される。熱処理の結果、拡散性要素は、第１部分２１においてステントの耐熱材料内に拡散して、該耐熱材料の強度及び／又は硬度を高める。
【００４７】
ステントの第１部分２１を熱処理するために、様々な技術を用いることができる。一部の実施形態において、第１部分２１は炉内において加熱される。例えば、ステント全体を、炉内において、約７００℃〜約９００℃（例えば約８００℃）の温度で約１時間にわたって加熱することができる。ステント全体が加熱されるが、実質的には、第１部分２１のみが拡散性要素を受容する。その結果、第１部分２１の機械的性質は、第２部分２３の機械的性質とは異なった影響を受ける。特に、第１部分２１は、第２部分２３よりも硬度及び／又は強度が高くなる。これに代えて、又はこれに加えて、実質的に第１部分２１のみが加熱されるように、第１部分２１のみが炉内に挿入されてもよい。この実施形態においては、拡散性要素と実質的に接触していないステントの第２部分２３は、第１部分２１が拡散性要素を受容する程には拡散性要素を受容しない。したがって、熱処理後、第２部分２３は、第１部分２１よりも低濃度の拡散性要素を有する。その結果、第１部分２１及び第２部分２３は異なる機械的性質及び／又は特性を有し得る。
【００４８】
炉内におけるステントの加熱の代わりとして、又はそれに加えて、ステントをレーザー、電子ビーム又は他の局所的な熱源に対向させることによって、ステントを熱処理することができる。特定の実施形態においては、ステントを加熱するために、ＲＦ加熱技術又は誘導加熱技術を使用することができる。これらの熱源は精密であるため、例えば、ステントのほぼ選択した領域のみを熱処理するために、これらの熱源を有利に用いることができる。この方法では、例えば、第１部分２１のみを熱処理している間に、第１部分２１及び第２部分２３を拡散性要素に接触させることができる。その結果、拡散性要素は、ステントのほぼ第１部分２１のみに拡散される。材料の付着及びレーザー加熱については、例えば、２００３年１２月１０日に出願された「医療器具及び該医療器具を製造する方法(Medical Devices and Methods of Making the Same)」と題され、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／７３２，４９２号明細書に記載されている。該米国特許出願明細書は、参照によって本願に援用される。
【００４９】
熱処理中にステント中に拡散される拡散性要素の量は、加熱時間及び加熱温度の関数とすることができる。より具体的には、ステント中に拡散された拡散性要素の量は、加熱時間及び加熱温度に従って増加し得る。したがって、ステント内において物理的性質を変化させるために、ステントの複数部分を、異なる時間にわたって、かつ／又は異なる温度にて、熱処理することができる。例えば、第１部分が第２部分２３より高い強度及び／又は延性を示すように、第１部分２１は、第２部分２３よりも、より長時間にわたって、かつ／又はより高い温度にて加熱することができる。
【００５０】
一部の実施形態においては、ステント２０（又はステント２０の所望される部分）は、約１０−５ｍｂａｒ（約１０−３Ｐａ）以下の分圧で加熱される。上述したように、ステント２０（又はステント２０の所望される部分）は、気体状の拡散性要素（例えば酸素）で充填された気体チャンバ内に配置されることによって、拡散性要素と接触させることができる。このような実施形態においては、ステント２０は、約１０−８ｍｂａｒ（約１０−６Ｐａ）以下の分圧で加熱することができる。その結果、拡散性要素の拡散は、実質上、雰囲気（例えば気体チャンバ内の気体）のみによっては生じない。したがって、拡散性要素の拡散は、熱処理のパラメータ（例えば加熱時間及び加熱温度）によって制御することができる。
【００５１】
ステント２０は、カテーテル送達システムを用いて使用（例えば送達及び拡張）され得る。カテーテルシステムについては、例えば、ワン(Wang)の米国特許第５，１９５，９６９号明細書、ハムリン(Hamlin)の米国特許第５，２７０，０８６号明細書、及びレーダー−ディベンス(Raeder-Devens) の米国特許第６，７２６，７１２号明細書に記載されている。これら米国特許明細書は、参照によって本願に援用される。ステント及びステント送達についてもまた、ミネソタ州メープルグローブ所在のボストン  サイエンティフィック  サイメド社から入手可能な、Ｒａｄｉｕｓ（登録商標）又はＳｙｍｂｉｏｔ（登録商標）システムによって例示されている。
【００５２】
ステント２０は、任意の所望の大きさ及び形状のもの（例えば、冠状動脈用ステント、大動脈用ステント、末梢血管用ステント、胃腸用ステント、泌尿器用ステント及び神経用ステント）とすることができる。ステント２０は、用途に応じて、例えば１ｍｍ〜４６ｍｍの直径を有し得る。特定の実施形態においては、冠状動脈用ステントは約２ｍｍ〜約６ｍｍの拡張径を有し得る。一部の実施形態において、末梢用ステントは約５ｍｍ〜約２４ｍｍの拡張径を有し得る。特定の実施形態において、胃腸用及び／又は泌尿器用ステントは約６ｍｍ〜約３０ｍｍの拡張径を有し得る。一部の実施形態において、神経用ステントは約１ｍｍ〜約１２ｍｍの拡張径を有し得る。腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）用ステント及び胸部大動脈瘤（ＴＡＡ）用ステントは、約２０ｍｍ〜約４６ｍｍの直径を有し得る。腎臓用ステントは、約８ｍｍ〜約１２ｍｍの直径を有し得る。ステント２０は、バルーン拡張型であってもよく、自己拡張型であってもよく、又はそれら双方の組み合わせ（例えば米国特許第５，３６６，５０４号明細書参照）であってもよい。
【００５３】
多くの実施形態について上述してきたが、本発明はそのように制限されるものではない。
一例として、上述した第１部分２１はステント２０の基端部分であるが、別の実施形態においては、第１部分２１は、ステントに沿ったいずれの場所に形成されてもよい。例えば、第１部分２１は、ステントの中間部分に形成されてもよいし、ステントの先端部分に形成されてもよい。第１部分２１は、硬いステントを形成するために、ほぼステント全体を含んでもよい。一部の実施形態において、ステントは、複数の別個の第１部分２１を備えることができる。
【００５４】
拡散性要素の濃度勾配を有するステントを形成することができる。例えば、ステントは、第１濃度の拡散性要素を有する中央部と、第１濃度よりも低い拡散性要素の濃度勾配を有する両側部とを備えることができる。前記濃度は中央部から両側部へと（例えば直線的に）減少していてもよく、これにより、ステントに強固な中央部と可撓性を有する両端部とを提供する。
【００５５】
拡散性要素を組み込む他の方法も用いることができる。例えば、拡散性要素は、イオンビームを用いた蒸着法により組み込むことができる。
ステント２０はまた、被覆ステント又はステントグラフトの一部であってもよい。別の実施形態においては、ステント２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ウレタン又はポリプロピレンから形成された生体適合性の、非孔性又は半多孔性のポリマーマトリックスを含み、かつ／又は同ポリマーマトリックスに付着され得る。
【００５６】
ステント２０は、米国特許第５，６７４，２４２号明細書、２００１年７月２日に出願された米国特許出願第０９／８９５，４１５号明細書、及び２００２年８月３０日に出願された米国特許出願第１０／２３２，２６５号明細書等に記載されているように、放出可能な治療薬、薬剤、又は薬学的活性化合物を含むことができる。前記治療薬、薬剤、又は薬学的活性化合物としては、例えば、抗血栓薬、抗酸化剤、抗炎症剤、麻酔薬、抗凝血剤及び抗生物質が挙げられる。これに代えて、又はこれに加えて、米国特許第６，３８７，１２１号明細書及び同第６，２４５，１０４号明細書に記載されているように、ステント２０は、イリジウム酸化物等のセラミックス層を備えることができる。
【００５７】
別の実施形態においては、本願に記載した構造及び方法は、ガイドワイヤ、ハイポチューブ、カテーテル、先端保護具、及び腹部大動脈瘤修復器具といった他の医療器具を製造するために用いることができる。例えば、ガイドワイヤ又はハイポチューブは、良好な押圧性を得るために相対的に強固で硬い基端と、追従性を得るために相対的に可撓性の高い先端とを有し得る。ステント２０と同様に、腹部大動脈瘤修復器具は、固定度及び強度を高めるために、１つ以上の相対的に硬い部分と、１つ以上の相対的に可撓性の高い部分とを備え得る。
【００５８】
以下の実施例は例を示すものであり、本発明を限定することを目的とするものではない。
（例１）
以下の例は、拡散性要素を用いてステントを強化する方法を示す。
【００５９】
所望の大きさ及び形状の管状部材を形成するために、約６．４５ｃｍ（２．５４インチ）の外径及び約５．１６ｃｍ（２．０３２インチ）の内径を有するＮｂ−１Ｚｒ中空ロッドを、一連の型を介して冷間引き抜きして、（摂氏１０００度より高い温度で）再結晶させる。一連の型は約６．３５ｃｍ〜約１．７０ｃｍ（２．５インチ〜０．６７インチ）の範囲の直径を有し、その結果、管状部材は、最も小さな型を介して引き抜かれた後において、約１．９４ｃｍ（０．７６２インチ）の外径及び１．７ｃｍ（０．６７１インチ）の内径を有する。
【００６０】
次に、Ｎｂ−１Ｚｒ管状部材の特定領域をレーザー切断して、複数のバンド及び連結部を形成することによって、未仕上げのステントを形成する。未仕上げのステントは、約１６ｍｍの長さを有する。１２ワットのレーザーを、１．５ｋＨｚの周波数で、１２０秒間にわたって用いて、未仕上げのステントの選択した領域から材料を除去する。上述したエネルギーを提供するために用いられるレーザーは、１０６４ｎｍの波長を有するＮｄ：ＹＡＧレーザーである。同時に、管状部材の管腔を介して水性潤滑剤を流す。材料が管状部材から除去されると、その材料は液体潤滑剤によって運び去られる。
【００６１】
その後、未仕上げのステントは、ドロスを除去し、該ステントを電解研磨するために、様々な化学的処理を受ける。第１のドロス除去処理においては、３３ｖ／ｖ％のＨＮＯ３＋１３ｖ／ｖ％のＨＢＦ４の溶液に６５℃にて９分間にわたってステントを曝露する。第２ドロス除去処理においては、ステントを、２０ｖ／ｖ％のＡＢＦ（重フッ化アンモニウム）＋１００ｖ／ｖ％のＨＮＯ３の溶液に３７℃にて１０秒間にわたって曝露する。次に、ステントを、９５ｖ／ｖ％メタノール＋５ｖ／ｖ％硫酸の溶液中、−６０℃にて、０．５アンペアを３分にわたって用いて電解研磨する。
【００６２】
ステントは、上述の化学処理後、１２００℃の温度に加熱される炉内に配置される。炉内の酸素分圧は１０−８ｍｂａｒ（１０−６Ｐａ）未満に維持される。ステントを炉内で１時間にわたって加熱し、２００℃の温度に冷ました後に、取り出す。
【００６３】
ステントが冷めた後、浸漬により、ステントの先端部分の外面及び内面にマスキング被膜を施す。マスキング被膜は、アルコールベースの溶液によって除去可能である。
マスキング被膜を施した後、ステントを、アルゴンと酸素との混合気体を含む真空チャンバに配置する。前記チャンバは、物理気相成長法のために使用され、ニオブターゲットと、ステントの表面の上にＮｂ原子をスパッタする装置とを収容している。前記ターゲットからステントまでの経路上において、Ｎｂ原子は酸素原子と結合して、化合物Ｎｂ２Ｏ５としてステントの表面上に付着する。Ｎｂ２Ｏ５の厚さが２００ｎｍに達するまで、化合物Ｎｂ２Ｏ５をステント上に付着させる。
【００６４】
Ｎｂ２Ｏ５は、ステントの露出面及びマスキング被膜と接触する。次に、マスキング被膜をアルコールベースの溶液で除去する。その表面上にＮｂ２Ｏ５の層を保持するマスキング被膜を除去するので、ステントの基端部分はＮｂ２Ｏ５に接触するが、ステントの先端部分はＮｂ２Ｏ５に露出されていないままである。
【００６５】
部分的にＮｂ２Ｏ５に露出されたステントを炉内に再び配置し、８００℃の温度に加熱する。炉内の酸素分圧は１０−８ｍｂａｒ（１０−６Ｐａ）未満に維持される。前記ステントを炉内で１時間にわたって加熱する。その結果、ステントの基端部分は、約１０００ｐｐｍの酸素濃度を有し、かつステント先端部分は、約２５０ｐｐｍの酸素濃度を有する。１時間にわたって加熱した後、ステントを２００℃の温度に冷まし、炉から取り出す。
【００６６】
本願において参照したすべての刊行物、参考文献、出願及び特許は、参照によってそれらの全容が本願に援用される。他の実施形態も特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】ステントの一実施形態の斜視図。
【図２】ステントの製造方法を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2008539899.tif 000006
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