(57)【要約】【解決手段】管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を製造する方法は、内壁表面、外壁表面、および壁厚を有する管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を提供するステップと、管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片にパターン設計を形成するステップとを含む。埋め込み型医療デバイスの内面にレーザ加工法を適用することにより、該内面に少なくとも１つの溝が作製される。【選択図】図９Ｅ
2014522260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管腔内埋め込み型医療デバイスを製造する方法であって、
ａ．壁表面、外壁表面、および約１０〜約６０ミクロンの壁厚を有する管腔内埋め込み型表面を提供するステップと、
ｂ．前記管腔内埋め込み型表面にパターン設計を形成するステップと、
ｃ．内面にレーザ加工法を適用することにより前記内面に少なくとも１つの溝を作製するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記作製するステップは、
ａ．前記埋め込み型医療デバイスの縦軸に沿ってレーザビームを位置付けるステップと、
ｂ．前記レーザビームを前記縦軸に沿って位置付けられた鏡と整合させるステップと、
ｃ．前記レーザビームを前記内壁表面に再誘導するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記再誘導するステップは、前記内壁表面に対して前記鏡を移動させることおよび回転させることのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記レーザ加工法は、フェムト秒レーザを使用すること、エキシマレーザを使用すること、水を用いるレーザを使用すること、およびレーザを用いた化学的加工からなるレーザ加工法の群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記形成するステップは、前記パターン設計を形成するために、フェムト秒レーザを使用すること、エキシマレーザを使用すること、水を用いるレーザを使用すること、およびレーザを用いた化学的加工からなるレーザ加工法の群から選択される第２のレーザ加工法を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記形成するステップは、前記パターン設計を形成するためにフォトリソグラフィー法を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記提供するステップは、拡張構成にある前記管腔内埋め込み型表面を提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記壁厚は、少なくとも１つの真空蒸着された金属の層を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
管腔内埋め込み型表面を製造する方法であって、
ａ．内壁表面および外壁表面を有する管腔内埋め込み型表面を提供するステップと、
ｂ．前記管腔内埋め込み型表面にパターン設計を形成するステップと、
ｃ．所望のパターンの画像を作製するために、少なくとも１つの壁表面にレーザ加工法を適用することにより前記内壁表面および前記外壁表面のうちの少なくとも１つを事前に構築するステップと、
ｄ．前記少なくとも１つの表面を覆い、かつ前記所望のパターンを含むパターン化表面を作製するために、前記所望のパターンの前記画像の上に材料を真空蒸着するステップと、を含み、
ｅ．前記少なくとも１つの表面を覆う前記パターン化表面を含む壁厚は、約１０〜約６０ミクロンである、方法。
【請求項１０】
前記事前に構築するステップおよび真空蒸着するステップは、前記内壁表面および外壁表面の各々のパターン化表面を含む前記壁厚が約１０〜６０ミクロンになるように、前記内壁表面および前記外壁表面の両方に適用される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーザ加工法は、フェムト秒レーザを使用すること、エキシマレーザを使用すること、水を用いるレーザを使用すること、およびレーザを用いた化学的加工からなるレーザ加工法の群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記形成するステップは、前記パターン設計を形成するために、フェムト秒レーザを使用すること、エキシマレーザを使用すること、水を用いるレーザを使用すること、およびレーザを用いた化学的加工からなるレーザ加工法の群から選択される第２のレーザ加工法を適用することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記形成するステップは、前記パターン設計を形成するためにフォトリソグラフィー法を適用することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記フォトリソグラフィー法は、
ａ．前記埋め込み型医療デバイスの表面を感光材料で被覆するステップと、
ｂ．前記感光材料で被覆された前記表面上にマスクを付着するステップと、
ｃ．前記表面を光源で照射するステップと、
ｄ．前記表面から前記マスクを除去するステップと、
ｅ．前記パターン設計を形成するために前記表面を化学エッチングするステップと、を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記光源は、単一平面に複数のビームを有する同軸光源である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記照射するステップは、前記表面を光源で照射することをさらに含み、前記光源および前記表面は、前記照射するステップの間に互いに対して移動されることおよび回転されることのうちの少なくとも１つである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
管腔内埋め込み型表面を製造する方法であって、
ａ．内壁表面および外壁表面を有する管腔内埋め込み型表面を提供するステップと、
ｂ．前記管腔内埋め込み型表面にパターン設計を形成するステップと、
ｃ．所望のパターンの画像を作製するために、少なくとも１つの壁表面にフォトリソグラフィー法を適用することにより前記内壁表面および前記外壁表面のうちの少なくとも１つを事前に構築するステップと、
ｄ．前記少なくとも１つの表面を覆い、かつ前記所望のパターンを含むパターン化表面を作製するために、前記所望のパターンの前記画像の上に材料を真空蒸着するステップと、を含み、
ｅ．前記少なくとも１つの表面を覆う前記パターン化表面を含む壁厚は、約１０〜約６０ミクロンである、方法。
【請求項１８】
前記事前に構築するステップおよび真空蒸着するステップは、前記内壁表面および外壁表面の各々のパターン化表面を含む前記壁厚が約１０〜６０ミクロンになるように、前記内壁表面および前記外壁表面の両方に適用される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記形成するステップは、パターン設計を形成するために、フェムト秒レーザを使用すること、エキシマレーザを使用すること、水を用いるレーザを使用すること、およびレーザを用いた化学的加工からなるレーザ加工法の群から選択されるレーザ加工法を適用することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記形成するステップは、前記パターン設計を形成するために第２のフォトリソグラフィー法を適用することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、医療デバイスを製造するための方法および装置に関し、該医療デバイスは、内皮細胞の遊走を促進するように処理された表面を有する。
【０００２】
バイパス手術およびバルーン血管形成術を含む他の血行再建手技と同様に、埋め込み型管腔内デバイスの問題の１つは、動脈の再狭窄である。このステント留置部位で起こり得る再閉塞に寄与する重要な要因は、動脈内腔の天然の非血栓形成性の裏打ちである内皮の損傷および欠損である。内皮の欠損は、血栓形成性である動脈壁のマトリクスタンパク質を露呈し、概して血栓形成性である装具材料の性質と相まって、血小板沈着および凝固カスケードの活性化を引き起こす。線溶系の活性、抗凝固剤の使用、および病変基質の性質等の多数の要因に応じて、このプロセスの結果は、小さな壁在血栓から閉塞性血栓まで異なり得る。次に、介入部位における内皮の欠損は、該部位における最終的な内膜過形成の発達および程度にとって極めて重要であり得る。したがって、本発明は、これらの問題および他の問題を解決することを試みる。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態において、管腔内埋め込み型表面を製造する方法が提示される。方法は、内壁表面、外壁表面、および約５〜約７５ミクロン、代替として約１０〜６０ミクロンの壁厚を有する管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を提供するステップと、管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片にパターン設計を形成するステップとを含む。方法は、血管内ステントの内面にレーザ加工法を適用することにより該内面に少なくとも１つの溝を作製するステップをさらに含む。
【０００４】
別の実施形態において、管腔内埋め込み型表面を製造する方法が提示される。方法は、内壁表面および外壁表面を有する管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を提供するステップと、管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片にパターン設計を形成するステップとを含む。方法は、所望のパターンの画像を作製するために、少なくとも１つの壁表面にレーザ加工法を適用することにより内壁表面および外壁表面のうちの少なくとも１つを事前に構築するステップと、少なくとも１つの表面を覆い、かつ所望のパターンを含むパターン化表面を作製するために、所望のパターンの画像上に材料を真空蒸着するステップとをさらに含む。少なくとも１つの表面を覆うパターン化表面を含む壁厚は、約５〜約７５ミクロン、代替として約１０〜６０ミクロンである。
【０００５】
さらなる実施形態において、管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を製造する方法が提示される。方法は、内壁表面および外壁表面を有する管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を提供するステップと、管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片にパターン設計を形成するステップとを含む。方法は、所望のパターンの画像を作製するために、少なくとも１つの壁表面にフォトリソグラフィー法を適用することにより内壁表面および外壁表面のうちの少なくとも１つを事前に構築するステップと、少なくとも１つの表面を覆い、かつ所望のパターンを含むパターン化表面を作製するために、所望のパターンの画像上に材料を真空蒸着するステップとをさらに含む。少なくとも１つの表面を覆うパターン化表面を含む壁厚は、約５〜約７５ミクロンである。
【０００６】
血管内ステントを製造するための方法およびその装置は、そのようなステントを製造するための現在知られている方法と比較して、血管内ステントの内面における内皮細胞の遊走速度を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】患者の動脈壁内に埋植された血管内ステントの一部の部分的断面斜視図である。
【０００８】
【図２】図１で囲まれた図２と示される部分の分解図である。
【０００９】
【図３】時間が経過した後の図１に対応する部分断面斜視図である。
【００１０】
【図４】図３で囲まれた図４と示される部分の分解図である。
【００１１】
【図５】さらに時間が経過した後の図１および３のステントおよび動脈の部分断面図である。
【００１２】
【図６】図５で囲まれた図６と示される部分の分解図である。
【００１３】
【図７】図５の線７−７に沿った、図５のステントおよび動脈の部分断面図であり、急速な内皮化の結果として薄い新生内膜層がステントを覆っていることを示している。
【００１４】
【図８】一実施形態による、非拡張時の血管内ステントの内部の平面図である。
【００１５】
【図９Ａ】血管内ステントの一実施形態の側面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの領域Ａの拡大図である。
【図９Ｃ】長パルスレーザ加工による熱影響部の略図である。
【図９Ｄ】熱影響部のない、フェムト秒レーザ加工の略図である。
【図９Ｅ】ステントを製造する方法の一実施形態のフロー図である。
【００１６】
【図１０】一実施形態による溝の種々の実施形態の種々の断面形状および特徴を示す、図８の線１０−１０に沿った溝の分解図の種々の実施形態である。
【００１７】
【図１１】同上。
【図１２】同上。
【図１３】同上。
【図１４】同上。
【図１５】同上。
【図１６】同上。
【図１７】同上。
【００１８】
【図１８】一実施形態に従って基板から取り出された血管内ステントの内部の平面図である。
【００１９】
【図１９】一実施形態に従ってステントを製造するためのカレンダー装置の分解斜視図である。
【００２０】
【図２０】一実施形態に従ってステントを製造するためのスタンピング装置の部分断面図（マンドレルの縦軸を見下ろした状態）である。
【００２１】
【図２１】一実施形態に従ってステントを製造するために押圧ローラを用いる装置の分解斜視図である。
【００２２】
【図２２】一実施形態に従ってステントを製造するための拡張マンドレル装置の分解斜視図である。
【００２３】
【図２３】図２２の線２１−２１に沿った、図２２のマンドレルの部分断面図である。
【００２４】
【図２４】一実施形態に従ってステントを製造するためにテーパーマンドレルを用いる装置の分解斜視図である。
【００２５】
【図２５】図２５Ａは、一実施形態に従ってステントを製造するために化学的除去法を用いる装置の分解斜視図である。図２５Ｂは、図２５Ａの装置の一部の一実施形態を示す。図２５Ｃは、図２５Ａの装置の一部の別の実施形態を示す。
【００２６】
【図２６】図２６Ａは、一実施形態に従って未処理の管状ステントの内側に微細溝を刻むために回転する同軸光源を用いる装置の分解斜視図である。図２６Ｂは、一実施形態に従って未処理の管状ステントの内側に微細溝を刻むために回転するマスクおよび固定光源を用いる装置の分解斜視図である。
【００２７】
【図２７】一実施形態に従ってステントを製造するための放電加工装置の分解斜視図である。
【００２８】
【図２８】一実施形態による血管内ステントの内部の平面図である。
【００２９】
【図２９】一実施形態に従って未処理の管状ステントの内側に微細溝を刻むためにレーザおよび鏡／プリズムを用いる装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１および２を参照すると、血管内ステント２００が動脈壁２１０に係合して動脈２９０内に配置された状態で示されている。例示目的のためにのみ、図１〜６に示される血管内ステント２００は、当該技術分野において既知であるようなＰａｌｍａｚ（商標）バルーン拡張型ステントであり、ステント２００は内面２０１および外面２０２を有する。図１および２は、当該技術分野において既知であるように、動脈２９０内に配置された直後のステント２００と、動脈壁２１０の中に埋植された後のステント２００を示す。図１および２は、血管内ステントの正しい配置として一般的に特徴付けられ得る状態を示す。当該技術分野において既知であるように、ステント２００は、ステンレススチール、または他の金属材料から製造され得る複数の金属部材、または支柱２０３を含むことが好ましい。図１および２に示されるように、ステント２００の正しい配置により、支柱２０３が動脈壁２１０の中に埋植された後、支柱２０３の間に突出する皮膚の隆起２１１が生じる。支柱２０３はまた、動脈壁２１０に、谷部または線形陥没部２０４を形成する。動脈２９０の閉塞の程度、ならびにステント２００の配置前に用いられる器具の種類および量に応じて、皮膚の隆起２１１は内皮細胞（図示せず）を保持し得る。
【００３１】
図３および４を参照すると、時間が経過した後、薄い血栓２１５の層が急速に陥没部２０４を充填し、ステント２００の内面２０１を覆っている。図４に見られるように、血栓２１５の端部２１６が、支柱２０３の間に突出する皮膚の隆起２１１に向かって伸びている。皮膚の隆起２１１上に保持された内皮細胞は、動脈壁２１０の再内皮化を提供することができる。
【００３２】
図５および６を参照すると、矢印２１７によって示されるように、動脈壁２１０の内皮再生が多中心性様式で進み、血栓２１５によって覆われたステント２００の支柱２０３に向かって、およびその上に内皮細胞が遊走している。ステント２００が図１および２に示されるように適切に移植または配置されていると仮定すると、十分な、急速な内皮化により、図７に示されるような薄い皮膚の層２１８が生じる。当該技術分野において既知であるように、ステント２００の適切な配置または埋植を達成するためには、ステント２００は、やや過剰に拡張されなければならない。バルーン拡張型ステントであるステント２００の場合、ステント２００の最終的な拡張のために選択されるバルーンの直径は、移植部位に隣接する動脈すなわち血管の適合する直径よりも１０％〜１５％大きくなければならない。図７に示されるように、動脈２９０の内腔２１９の直径Ｄｉは、十分なものである。ステントの拡張不足によって、またはステントを配置する前または間の動脈壁の過剰な削剥によって、動脈壁２１０の再内皮化が妨害される場合、より緩徐な再内皮化が起こる。これは、より厚みのある新生内膜層の形成に起因する、血栓沈着の増加、筋肉細胞の増殖、および内腔直径Ｄｉの減少を引き起こす。
【００３３】
図８を参照すると、一実施形態による血管内ステント３００が示される。血管内ステントまたはステント３００は、内面３０１および外面３０２を有し、外面３０２（図１を参照）は、通常、当接関係で動脈壁２１０内に埋植されている（図１〜３、５、および７を参照）。例示目的のためにのみ、血管内ステント３００の構造は、その初期の非拡張構成として示された、当該技術分野において既知であるようなＰａｌｍａｚ（商標）バルーン拡張型ステントとして示されている。一実施形態の改良は、いずれの血管内ステント、ステント−移植片、移植片、心臓弁、静脈弁、フィルタ、閉塞デバイス、カテーテル、骨インプラント、埋め込み型避妊薬、埋め込み型抗腫瘍ペレットもしくはロッド、シャントおよびパッチ、または任意の構造を有するもしくはこれ以降に記載されるような任意の材料でできた他の埋め込み型医療デバイスを用いた使用に好適であると考えられると理解されたい。医療デバイスは、疾患もしくは他の状態の診断において、または疾患の治癒、軽減、治療、もしくは防止において使用することが意図されるか、あるいは体の構造または任意の機能に影響を与えることが意図され、体内または体における化学作用を通してその意図される主要な目的のいずれも達成しない、器具、装置、インプラント、インビトロ試薬、または他の同様のもしくは関連する物品である。同様に、これ以降にも記載されるように、血管内ステントを製造するための方法の実施形態の改良も、いずれの種類の血管内医療デバイス、ステント−移植片、移植片、心臓弁、静脈弁、フィルタ、閉塞デバイス、カテーテル、骨インプラント、埋め込み型避妊薬、埋め込み型抗腫瘍ペレットもしくはロッド、シャントおよびパッチ、ペースメーカー、任意の種類の医療デバイスのための医療用ワイヤもしくは医療用チューブ、または他の埋め込み型医療デバイスの製造にも適用可能であると考えられる。ペースメーカー（または、心臓の自然のペースメーカーと混同しないように、人工ペースメーカー）は、心臓の鼓動を維持するために、心筋に接触する電極によって送達される電気的刺激を用いる医療デバイスである。電極は、管、または内皮化を必要とし得る表面およびその上の溝を含む他の材料によって覆われていてもよい。
【００３４】
図９Ａおよび９Ｂを参照すると、一実施形態において、血管内ステント３５０は、一般に、ステント３５０の内面３０１および外面３０２を画定するステント壁を有する管状の円筒形要素から構成される。ステント壁は、内面３０１と外面３０２との間で測定される壁厚を含む。一実施形態において、壁厚は、真空蒸着された材料の少なくとも１つの層を含む。第１の構造要素３１０は、ステント３５０の円周方向の軸３１４の周囲に分布され、ステント３５０の縦軸３１６に略平行に延在する。第１の構造要素３１０は、後述するように、第１の構造要素３１０の複数構成部３２８に接続される。第１の構造要素３１０の別の複数構成部３３８は、第１の構造要素３１０の複数構成部３２８に隣接して縦方向に配置される。複数の第２の構造要素３１２は、第１の構造要素３１０の隣接する対になった複数構成部、例えば、第１の構造要素３１０の複数構成部３２８、３３８を相互接続する。
【００３５】
この実施形態では、第１の構造要素３１０の各複数構成部は、隣接する第１の構造要素３１０の間に複数の山部３１０ａおよび複数の谷部３１０ｂが配置された略正弦波状の構成を有する。複数の山部３１０ａおよび複数の谷部３１０ｂは、第１の構造要素３１０の複数構成部の各々の円周方向の軸３１４に沿って、規則的または不規則的な周期性を有し得る。さらに、複数の山部３１０ａおよび複数の谷部３１０ｂは、第１の構造要素３１０の複数構成部に沿って縦方向に、例えば、複数構成部３２８、３３８等に沿って縦方向に、規則的または不規則的な周期性を有し得る。
【００３６】
代替として、第１の構造要素３１０の複数構成部の各々は、その円周方向の軸３１４に沿って、または第１の構造要素３１０の複数構成部に沿って縦方向に、例えば、複数構成部３２８、３３８等に沿って縦方向に、規則的な周期性の領域および不規則的な周期性の領域を有し得る。この実施形態では、第２の構造要素３１２の複数構成部の各々が、第１の複数構成部、例えば、第１の構造要素３１０の複数構成部３２８上の一対の第１の構造要素３１０の間に配置された山部３１０ａを、隣接する複数構成部、例えば、第１の構造要素３１０の複数構成部３３８上の一対の第１の構造要素３１０の間に配置された谷部３１０ｂに相互接続する線形要素を備えることが好ましい。他の実施形態において、所望により、必要に応じて、または特定の用途に好適な場合、第１および第２の構造要素３１０、３１２は、図９Ａおよび９Ｂを参照して本明細書において上述したものとは異なる形状および／または構成を有してもよい。
【００３７】
第１および第２の構造要素３１０、３１２を含む血管内ステント３００、３５０は、それらの生体適合性、材料特性、すなわち、引張強度、降伏強度、およびそれらの蒸着し易さのために選択される材料でできていることが好ましい。好適な材料は、チタン元素、バナジウム、アルミニウム、ニッケル、タンタル、ジルコニウム、クロム、銀、金、ケイ素、マグネシウム、ニオブ、スカンジウム、白金、コバルト、パラジウム、マンガン、モリブデン、およびそれらの合金、例えば、ジルコニア−チタン合金、ニチノール、ならびにステンレススチール、生体適合性ポリマーからなる材料の群から選択されるものを含む。ポリマーは、反復する構造単位からなる大分子（巨大分子）である。プラスチック材料は、成型可能な様々な合成または半合成有機固体のうちのいずれかである。プラスチックは、典型的には高分子量の有機ポリマーであるが、通常、合成の、最も一般的には石油化学製品に由来するが、多くは一部天然である、他の物質を含有することが多い。代替として、材料は、限定されないが、生分解性有機物質、生分解性ポリマー物質（ポリ（乳酸）ＰＬＡ、ポリ（Ｌ−乳酸）（ＰＬＬＡ）、ポリ（乳酸−グリコール酸共重合体）ＰＬＧＡ、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリエチレングリコール、ＰＥＧ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等）、ペプチドまたはタンパク質、炭水化物、核酸、脂肪酸、炭素含有化合物、ナノ粒子、微小粒子、バイオコンポジット、ゾル−ゲルコーティング、ハイドロゲル水溶性生物活性剤、およびポリ（アルキルシアノアクリレート）ポリマーコーティング；エレクトロスプレーによって形成されるナノ粒子コーティング；ポリ（クエン酸ジオール）ベースのコーティング；天然の生分解性疎水性多糖類コーティング、親水性ポリマー等を含む、生物によって分解され得る天然または合成の任意の生分解性材料であり得る。代替として、金、他の金属、ヘパリン、炭化ケイ素、窒化チタン酸化物、ホスホリルコリン、および医療デバイス用コーティング等の他の材料が使用されてもよい。
【００３８】
第１および第２の構造要素３１０、３１２の各々は、同じ材料または異なる材料でできていてもよく、同じ材料特性または異なる材料特性を有してもよい。材料特性という用語は、限定ではなく例として、弾性、引張強度、機械的特性、硬度、バルクおよび／または表面粒径、粒状組成、粒界サイズ、ならびに粒内析出および粒間析出を含む物理特性を包含することが意図される。
【００３９】
同様に、第１の構造要素３１０および第２の構造要素３１２のために選択される材料は、同じかまたは異なる化学特性を有するように選択されてもよい。化学特性という用語は、体内に移植された後に材料が経験し得る任意の化学反応および状態の変化、ならびに移植後の材料に対する体の生理学的反応の両方を包含することが意図される。
【００４０】
血管内ステント３００、３５０は、その内面３０１上に制御された不均一性を有する材料でできていることが好ましい。本発明の譲受人に譲渡された２００２年４月３０日に発行された米国特許第６，３７９，３８３号（参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるように、画定されたバルクおよび／または表面粒径、粒状組成、粒界サイズ、そして化学的析出ならびに粒内析出および粒間析出を有するようにステントの材料を製造することにより、不均一性が制御される。制御された不均一性は、蒸着膜の表面上における高度なレーザ加工を可能にし、それによって、蒸着膜の表面がレーザ加工の間の熱影響部、スラグ、リキャスト、およびマイクロ構造損傷の減少を可能にする。
【００４１】
特徴的に望ましい血管内ステントの材料特性は以下の通りである：（ａ）規制認可基準に一致するかまたはそれを超える最適な機械特性、（ｂ）亀裂またはピンホール欠陥等の欠陥の最小限化（ｃ）模擬加速試験によって測定される４億サイクルの疲労寿命、（ｄ）耐食性および／または耐腐食疲労性、（ｅ）材料中に生物学的に重要な不純物を含まない生体適合性、（ｆ）ステント導入のための経カテーテル技術を用いた非外傷性の血管横断および血管追跡を促進するための、実質的に非摩擦性である反管腔側面、（ｇ）選択された部位における放射線不透過性およびＭＲＩ適合性、（ｈ）表面エネルギーおよび微細起伏に対して最適化された内腔面を有すること、（ｉ）所望の材料特性の達成に見合った最低製造コストおよび材料コスト、ならびに（ｊ）高いプロセス収率。
【００４２】
上述の血管内ステント３００、３５０の特性は、真空蒸着、イオンビームを用いた蒸発蒸着、およびスパッタリング技術等の真空蒸着技術を利用することにより達成される。イオンビームを用いた蒸発蒸着では、二重および同時熱電子ビーム蒸発蒸着を、アルゴン、キセノン、窒素、またはネオン等の不活性ガスを使用して、基板の同時イオン衝撃とともに利用することが好ましい。アルゴンイオン等の不活性ガスによる衝撃は、蒸着中に蒸着材料の原子充填密度を増加させることによって空洞率を低減させる役割を果たす。蒸着材料中の空洞率の低減により、該蒸着材料の機械特性をバルク材料特性に類似させることができる。イオンビームを用いた蒸発蒸着技術を使用すると、２０ｎｍ／秒までの蒸着速度が達成可能である。
【００４３】
スパッタリング技術が利用される場合、２００ミクロンの厚さのステンレススチールの膜が、約４時間の蒸着時間内で蒸着され得る。スパッタリング技術を用いる場合、円筒形のスパッタリング標的、単一の円周方向の源内の同軸位置に保持された基板を同心円状に取り囲む該源を利用することが好ましい。血管内ステントを形成するために利用され得る代替の蒸着プロセスは、陰極アークおよび直接イオンビーム蒸着である。平板マグネトロン源または標的も利用され得る。ダイオードスパッタリングでは、標的から脱出した電子の全てが電離プラズマグロー領域に寄与するわけではない。寄与しない電子は、チャンバの周囲を飛び回り、放射および他の問題、例えば、標的の加熱を引き起こす。マグネトロンスパッタリング源は、標的の後方に、また時には側方に磁石を配置することにより、電子の問題に対処する。これらの磁石は、脱出した電子を捕捉し、それらを標的のごく近傍に限局する。従来のダイオードスパッタリングシステムと比べてイオン電流（標的にぶつかるイオン化アルゴン原子の密度）が１桁増加し、より低い圧力でより迅速な蒸着速度がもたらされる。より低いチャンバ内の圧力は、より洗浄な膜を作製するのに役立つ。標的の温度がより低く、マグネトロンスパッタリングが高品質の膜の蒸着を促進する。
【００４４】
真空蒸着の間、チャンバ圧力、蒸着圧力、およびプロセスガスの分圧は、基板上における所望の種の蒸着を最適化するように制御される。反応性ガスおよび非反応性ガスの両方が制御され、蒸着チャンバ内に導入される不活性または非反応性ガス種は、典型的にはアルゴンおよび窒素である。基板は、静止していてもまたは可動であってもよく、基板上における材料の蒸着を促進するために、その縦軸の周囲で回転させてもよいか、または反応炉内で縦軸に対して縦方向にもしくは放射状に移動させてもよいかのいずれかである。
【００４５】
材料は、膜または層として基板上またはバルク材料上に真空蒸着される。基板は、金属の管状基板、犠牲金属の管状基板、または再利用可能なセラミックもしくはガラス基板であり得る。一実施形態において、血管内ステント３００、３５０は、自己支持構造に形成された真空蒸着された材料の１つ以上の層を含み得る。別の実施形態において、血管内ステント３００、３５０は、バルク材料単独、または真空蒸着された生体適合性材料の１つ以上の層によって覆われたバルク材料のいずれかのバルク材料を含む。所望により、必要に応じて、または特定の用途に好適な場合、真空蒸着された材料の任意の数の層が含まれてもよい。
【００４６】
好ましくは、真空蒸着された金属薄膜の壁厚は、約５〜約７５μｍ、代替として約１０〜約６０μｍである。炭素またはアルミニウム等の材料の犠牲層は、基板と血管内ステント３００、３５０との中間に配置されてもよい。犠牲層は、選択的に溶解され得るか、またはさもなければ化学的、電気化学的、もしくは機械的手段によって真空蒸着された金属薄膜から除去され得る、任意のコーティングを含み得る。好ましい実施形態の各々において、血管内ステント３００、３５０は、ステント形成材料を基板上に真空蒸着することを伴う真空蒸着技術を利用することにより製造され、蒸着されたステント形成材料の壁厚は、約５〜約７５μｍ、代替として、約１０〜約６０μｍである。
【００４７】
真空蒸着された材料の１つ以上の層は、所望によりまたは必要に応じて、同じかまたは異なる厚さを有し得る。各層は、約１ナノメートル〜約７５マイクロメートル、約１ナノメートル〜約２０マイクロメートル、約１ナノメートル〜約１０マイクロメートル、約１ナノメートル〜約５マイクロメートル、約１ナノメートル〜約３マイクロメートルの範囲の厚さを有し得る。
【００４８】
血管内ステント３００、３５０は、ステント形成後に、様々な方法のうちのいずれかによって基板から除去され得る。例えば、基板は、エッチングもしくは溶解等の化学的手段によって、アブレーションによって、機械加工によって、または超音波エネルギーによって除去され得る。代替として、基板は、材料の膨脹係数の差に起因して機械的手段によって除去されてもよい。次いで、ステントの管腔表面の不均一性に影響を与えて制御するために、アニーリング等によって結晶構造を改良するように、またはエッチング等によって表面トポグラフィーを改良するように、得られた血管内ステント３００、３５０が蒸着後処理に供されてもよい。
【００４９】
ステントパターン設計の組み込みは、限定ではなく例として、フェムト秒レーザを使用すること、エキシマレーザを使用すること、Ｌａｓｅｒ  ＭｉｃｒｏＪｅｔ（水を用いる）、レーザを用いた化学的加工、ファイバレーザチャープパルス増幅器、または他のレーザの組み合わせを使用することを含むレーザ加工法を使用して達成することができる。適切な場合、図２５Ａ〜２６Ｂに関して本明細書に後述するように、化学的技術、電気化学的技術、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）微細加工技術と合わせたフォトリソグラフィー法が、レーザ加工法の代わりに、ステントパターン設計を機械加工するために利用され得る。一実施形態において、熱蒸着、微細な亀裂、および周辺領域への小規模な付帯的損害を導く可能性のある材料の線形光吸収なしにミクロンサイズの構造を作製するために、ステント３００、３５０は、フェムト秒レーザを利用したレーザ加工プロセスまたは方法によってパターン化される。レーザを用いた化学的加工は、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）等の非レーザ形態の光源も含み得る。この技術は、例えば、露光された領域の化学反応を活性化／開始するための触媒として紫外線を使用する光触媒または光活性化による化学的加工として説明することができる。
【００５０】
例示的なレーザ加工プロセスの間、血管内ステント３００、３５０は、空気圧制御式の３Ｃコレットシステムによって保持され得る（標準的なコレットの大きさは０．５ｍｍ〜１２ｍｍである）。パターン設計をステント３００、３５０に切削するために、例えば、フェムト秒レーザが使用される。例示的なフェムト秒レーザは、波長約１５５２ｎｍ、パルス当たりエネルギー約１０〜１００μＪ＋／−約５％、平均出力約２．５ワット〜１５ワットまたは約７．５ワット、パルス幅約１．０ピコ秒（ｐｓ）未満、典型的には約２００〜９５０フェムト秒（ｆｓ）、ピーク電力約５０ＭＷ超、パルス損傷閾値約１〜５Ｊ／ｃｍ２、ビーム拡張なし、ビーム直径約４．５ｍｍ＋／−１０％、および繰り返し率約１００ｋＨｚ〜約１５０ｋＨｚで動作する。材料除去率は約３０〜５０ｎｍ／パルスであり、切削寸法の均一性１％での最大パルス率は１００ｋＨｚ〜１ΜＨｚである。
【００５１】
フェムト秒レーザは、１ｐｓを遥かに下回る長さ（超短パルス）、すなわち、フェムト秒（１ｆｓ＝１０−１５ｓ）の領域の長さの光パルスを照射するレーザである。フェムト秒レーザは、バルクレーザ、ファイバーレーザ、色素レーザ、半導体レーザ、チタンサファイアレーザ等を含み得る。受動モード同期固体バルクレーザは、典型的には３０ｆｓ〜３０ｐｓの長さの高品質の超短パルスを照射することができる。例えば、ネオジムをドープしたまたはイッテルビウムをドープした利得媒質に基づく種々のダイオードポンプレーザは、典型的な平均出力電力１００ｍＷ〜１Ｗで、この領域内で動作する。優れた分散補償を有するチタンサファイアレーザは、１０ｆｓ未満および約５ｆｓに至るまでのパルス長に好適である。パルス繰り返し率は、約５０ＭＨｚ〜５００ＭＨｚであるが、より高いパルスエネルギーに対して数メガヘルツといった繰り返し率のより低い型や、数十ギガヘルツの小型レーザも存在する。
【００５２】
種々の種類の超高速ファイバーレーザも、ほとんどの場合において受動モード同期であり、典型的には、約５０〜５００ｆｓのパルス長、約１０〜１００ＭＨｚの繰り返し率、および数ミリワットの平均出力を提供する。例えば、引き伸ばしパルスファイバーレーザを用いて、もしくは同様のレーザを用いて、またはファイバー増幅器との組み合わせにおいて、実質的により高い平均出力およびパルスエネルギーが可能である。色素レーザは、約１０ｆｓ程度のパルス長を可能にする利得帯域幅を含み、しばしば可視スペクトル域において、異なるレーザ色素が種々の波長での照射に好適である。いくつかのモード同期ダイオードレーザは、フェムト秒の長さのパルスを生成することができる。レーザ出力直後のパルス長は、通常、少なくとも数百フェムト秒であるが、外部パルス圧縮により、さらに短いパルス長を達成することができる。垂直外部共振器型面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ）は、受動モード同期であり得、短いパルス長、高いパルス繰り返し率、そして時には高い平均出力電力の組み合わせを送達することができる。他の種類のフェムト秒レーザは、色中心レーザおよび自由電子レーザであり、後者は、たとえＸ線の形態であってもフェムト秒パルスを照射するように作製することができる。
【００５３】
フェムト秒レーザを使用して、ステント３００、３５０上に高精度で正確な非熱的切削部を作製することができる。そのような切削は、優れた熱膨張特性および振動減衰性特性を提供する花崗岩の上部構造を使用することにより達成される。例示的なフェムト秒レーザを用いたレーザ加工後には、ステント３００、３５０上に粉状の残渣が生じる。残渣は、超音波撹拌または同様の手段を使用して切削部の表面から容易に除去され、ステント３００、３５０を機械的に研磨する必要のない、または後に示すようなさらなる後処理ステップを用いない、容易なレーザ後の洗浄を実現する。
【００５４】
レーザ加工は、真空蒸着された金属ステント、例えば、約５〜約７５μｍ、代替として約１０〜６０μｍの範囲の壁厚を有するステント３００、３５０に、高い寸法精度および正確性を有する特徴を作製するために使用され得る。一実施形態において、レーザ加工は、フェムト秒レーザを使用して幅３ミクロンの溝を分解し、可動システム上での精度は±０．５ミクロン（ＸおよびＹ方向）である。様々なパターンのうちのいずれかがステント３００、３５０にレーザ切削され得る。図９Ｂを参照すると、限定ではなく例として、円周方向の軸３１４の周囲に分布され、複数の山部３１０ａおよび谷部３１０ｂを含む略正弦波状の構成を有する第１の構造要素３１０の複数構成部３２８が、レーザ加工法を使用して形成され得る。さらに、図９Ｂに示されるような、隣接する対になった第１の構造要素３１０の複数構成部を相互接続する複数の第２の構造要素３１２を形成するためにレーザ加工を使用することができる。
【００５５】
フェムト秒レーザは、図９Ｃに示されるような相当量の熱影響部（ＨＡＺ）を側面に残すことなく金属を機械加工する。ＨＡＺは、金属の微細構造において起伏のある切削部および亀裂へと移行し、また同時に熱融解による残渣を上面に残す。しかしながら、非熱的アブレーションまたは低温アブレーションを引き起こすフェムト秒レーザによって使用される物理に起因して、フェムト秒レーザ加工機は、いずれのＨＡＺまたは微細構造の亀裂も残さない。フェムト秒レーザ加工の後、金属の表面上に粉状の残渣が生じるが、超音波撹拌または同様の手段を使用して、切削部分の表面から容易に除去される。レーザ後洗浄は、熱融解による残渣を上面に残す他のレーザに必要とされる機械的研磨または処理を必要としない。図９Ｄに示すように、レーザアブレーションの特徴は、滑らかであり、いずれのスラグまたはリキャストも見られないということである。
【００５６】
溝は、焦点レンズを使用し、標的と被削材との間の距離を変化させることにより、したがって、焦点位置を調節し、焦点レンズの長さ、理論上のスポットサイズまたはビーム幅、切削速度、およびレーザの電力強度を調節することにより、フェムト秒レーザによって機械加工することができる。焦点位置は、溝の幅または切り口幅（溝または切削部の深さ）を変化させるように約−２．５〜約７に調節することができる。溝の幅はまた、焦点位置を金属表面のより近くに移動することによって調節されてもよく、該幅は、サンプルの表面上で正確に焦点を合わせたときに最も狭くなり得る。溝の深さが調節されてもよく、レーザビームがサンプル表面上で集光される。テーパー角は、上面上にビームを集光させ、焦点位置を約−０．８〜＋０．８に調節することにより調節することができ、それによって、テーパー角が約４５〜９０度になり得る。焦点レンズは、約２０〜２００ｍｍに調節されてもよい。電力強度は、より幅広い溝を提供するか、溝の深さを増加させるか、または溝の深さ対幅の縦横比を増加させるように、約１００〜７００ｍＷに調節されてもよい。深さは、電力強度を１００ｎｍ〜７０μｍに増加させることにより増加することができる。理論上のスポットサイズは、約５〜１００μｍであってもよく、それによって閾値に基づくアブレーションにより、スポットサイズよりも小さい特徴を生成することができる。そのため、測定される溝の切り口幅は、約１００ｎｍ〜３５μｍとなり得る。
【００５７】
連続波レーザは、標的格子の局部加熱、それに続く相変化または燃焼といった熱力学的プロセスによってアブレーションを行う。フェムト秒パルスレーザは、約７００〜８００フェムト秒パルス間に数十マイクロジュールのエネルギーを送達する。約３０ミクロンから回折限界に至るまでのスポットサイズに集光すると、超高速レーザが高い光強度を発生する。好ましくは、超高速パルスレーザは、５ピコ秒未満のパルス幅Ｔを含む。高い光強度に伴うのが、標的の多光子イオン化を開始することができる電場である。光イオン化がプラズマ形成をもたらし、標的イオンの静電放出がそれに続く。イオン化、プラズマ形成、およびクーロン爆発の全プロセスは、アブレーションされる材料の体積を超えて熱が拡散することができる時間スケールよりも短い時間スケールで起こらなければならない。
【００５８】
超高速レーザの各パルスは、発生した熱がその局在化体積から近傍の材料まで拡散できるよりも迅速に所与の量の材料を除去する。ピコ秒およびナノ秒のパルスレーザは、多光子イオン化を開始することができる：しかしながら、より長いパルスは、レーザによって付与された熱を、アブレーション体積を超えて標的を取り囲む格子内に拡散させることができる。金属内への熱拡散により、熱影響部（ＨＡＺ）、融解領域、リキャスト、スラグ、またはドロス等の、微細構造への熱による損傷および変化がもたらされる。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、エネルギー分散分光法（ＥＤＸ）、およびＸ線回折（ＸＲＤ）が、金属の表面における微細構造の変化、熱影響部、リキャスト、ドロス、またはスラグを評価するために使用され得る。
【００５９】
そのため、約５〜７５ミクロンの厚さのステントをレーザ加工するための図が、フェムト秒レーザによって達成され得る。図９Ｅは、蒸着のために標的を調製するステップ１０１０、および前述したように蒸着のために基板を調製するステップ１０１２から始まる、ステント１０００を製造する方法のフロー図を示す。次に、ステップ１０１４で、管状ステント構造の物理蒸着、または上述のいずれか他の蒸着技術を続行する。次に、ステップ１０１６で、管状ステント構造のレーザ処理またはレーザ加工を続行する。上述のフェムト秒レーザ加工技術を用いると、いずれの後処理ステップも伴わない基板除去のためのステップ１０１８で基板が除去され得る。そのような後処理ステップは、熱処理１０２０および表面仕上げ１０２２である。
【００６０】
＜実施例１＞
【００６１】
フェムト秒レーザを使用して、約５０μｍの壁厚を有する非拡張状態にある真空蒸着されたステントにパターン設計を切削した。図９Ａおよび９Ｂを参照すると、パターン設計は、上述したような複数の第２の構造要素３１２によって接続された複数の第１の構造要素３１０を含んでいた。フェムト秒レーザの使用は、寸法の各々、例えば、図９Ａおよび９Ｂ中に示される３１０ｃ、３１２ａ、３１８、３２０、３２２、３２４、３２６、３３０、および３３２の正確かつ緻密な制御を容易にした。
【００６２】
そのような寸法は、例えば、第１および第２の構造要素３１０および３１２それぞれの幅３１０ｃおよび３１２ａ、山部および谷部を含まない第１の構造要素３１０の長さ３１８、円周方向の軸３１４に沿って測定した山部から山部までまたは谷部から谷部までの長さ３２０、隣接する複数の第１の構造要素３１０の間の縦方向の空間の長さ３２２、第１の構造要素の１つ目の山部から第１の構造要素３２４の２つ目の山部まで縦方向に測定された長さ３２４（１つ目および２つ目の第１の構造要素３１０は、第１の構造要素３１０の１つの複数構成部によって隔てられた第１の構造要素３１０の複数の複数構成部内に配置される）、山部または谷部の幅３２６、ステント３５０の長さ３３０、およびステント３５０の直径３３２を含む。
【００６３】
上述の特徴を、非拡張状態にあるステント３５０上に加工した。上記寸法は、下の表１に示されるおよその値を有していた。
【００６４】
【表１】
2014522260.tif 000003
【００６５】
血管内ステントのパターンは、非拡張構成で切削または機械加工した後で、意図する直径まで後から拡張することができる。代替として、基板から取り外した後に、ステントが標的とする拡張された直径を達成するためのさらなる処理を必要としないように、血管内ステントのパターンは、拡張状態で切削または機械加工されてもよい。
【００６６】
一実施形態によれば、ステント３００およびステント３５０の内面３０１（図１８を参照）は、少なくとも１つの溝４００を備え得る。所望される場合、本明細書において後により詳細に記載されるように、複数の溝４００が、ステント３００、３５０の内面３０１の上または中に提供されてもよい。本明細書および特許請求の範囲全体を通して「溝」という用語の使用は、チャネルまたは陥没部、切り欠きまたはＶ字形もしく円形の窪み、あるいは、スクラッチ、または鋭利なもしくはギザギザ状のもので付けられた跡と解釈されることが意図される。一実施形態の少なくとも１つの溝４００または複数の溝は、少なくとも１つの溝４００を提供するように内面３０１を摩耗させることによって；化学的または機械的エッチングプロセスによって；レーザまたはレーザエッチングプロセスの使用によって；ダイヤモンド切刃式ツールの使用によって；任意の好適な研削材の使用によって；あるいは、本明細書において後により詳細に記載されるような、ステント３００、３５０の内面３０１の中または上に所望の溝（単数または複数）４００を提供することができる任意のツールまたはプロセスの使用によって等の任意の好適な様式で、ステント３００の内面３０１の中または上に提供され得る。
【００６７】
図８に示されるように、少なくとも１つの溝、または複数の溝４００は、その縦軸４１０が、ステント３００、３５０の縦軸３０５、３１６とそれぞれ実質的に平行に配置された状態で配置され得る。代替として、少なくとも１つの溝４００の縦軸４１０は、溝４００´´´´によって示されるように、縦軸３０５、３１６に対して実質的に垂直に配置され得るか、または、溝の縦軸４１０は、溝４００´によって示されるように、縦軸３０５、３１６に対して鈍角にもしくは鋭角に配置され得る。溝４００´が縦軸３０５、３１６に対して形成する角度は、縦軸３０５、３１６に対してどの方向から角度が測定されるかに応じて、鋭角または鈍角のいずれかである。例えば、矢印Ａによって示されるように溝４００´の縦軸と縦軸３０５、３１６との間の角度が測定される場合、その角度は鋭角である。矢印Ｂで示される角度が測定される場合、その角度は鈍角である。
【００６８】
さらに図８を参照すると、複数の溝４００がステント３００、３５０の内面３０１に提供されてもよい（２つの溝４００は、例示目的のためにのみ示されている）。所望によりステント３００、３５０の内面３０１をできる限り網羅するように、溝４００等の複数の個別の溝の代わりに、単一の溝４００´´が蛇行形状で提供されてもよい。同様に、溝４００´´´によって示されるように、溝は、斜交平行様式または模様で提供されてもよい。対称的または非対称的なパターンの溝を含む所望されるいかなるパターンの溝も提供するために、溝４００、４００´、４００´´、４００´´´、および４００´´´´は、所望により、単独で、または互いと組み合わせて提供されてもよい。図８では、ステント３００がその非拡張構成で示されているが、種々の溝４００〜４００´´´´の角度配置および角度位置は異なり、動脈２０１内でステント３００、３５０が拡張されると変化すること（図１）に留意されたい。同様に、ステント３００、３５０がワイヤまたは長いワイヤでできている場合、そのようなワイヤまたはワイヤ部材上に形成される溝の配置および角度方向も、同様に、そのようなステントの拡張および移植時に変化する。前述のように、血管内ステント３００、３５０の内面上またはその全体への内皮細胞の遊走速度を増加させるために、溝（単数または複数）は、いずれの血管内ステント、例えば、血管内ステント３００、３５０の内面の中または上に提供され得ることにさらに留意されたい。
【００６９】
図１０〜１７を参照すると、溝４００の種々の実施形態がより詳細に記載される。一般に、図１０に見られるように、溝４００は、幅Ｗ、深さＤ、および長さＬを有する（図８を参照）。幅Ｗおよび深さＤは、溝４００の長さＬに沿って同じであってもよく、異なり得ない。代替として、溝の幅Ｗは、溝４００の長さＬに沿って異なり得る。代替として、溝の深さＤは、少なくとも１つの溝４００の長さＬに沿って異なり得る。代替として、溝４００の幅Ｗおよび深さＤの両方が、少なくとも１つの溝の長さに沿って異なり得る。同様に、図８に関連して記載した溝（単数または複数）４００の位置および角度配置と同じように、溝（単数または複数）４００の幅Ｗ、深さＤ、および長さＬは、所望により異なってもよく、異なる種類およびパターンの溝４００がステント３００、３５０の内面３０１に配置されてもよい。
【００７０】
図１０〜１７に示されるように、溝４００は、様々な異なる断面形状を有し得る。所望により、溝（単数または複数）４００の断面形状は、溝の長さＬに沿って異なり得るか、または溝４００の断面形状は、少なくとも１つの溝４００の長さに沿って異なり得ない。同様に、そのような溝４００の断面形状の組み合わせが用いられてもよい。図８および１０に示されるように、溝（単数または複数）４００の断面形状は、溝４００の縦軸４１０の周囲で実質的に対称的であり得るか、または図１５および１７に示されるように、少なくとも１つの溝４００の断面形状は、少なくとも１つの溝４００の縦軸４１０の周囲で実質的に非対称的であり得る。溝４００の断面形状は、様々な形状をとることができ（それらのうちのいくつかが図１０〜１７に示される）、実質的に、正方形（図１０）、Ｕ字形（図１１）、三角形またはＶ字形（図１２）、長方形（図１３）、および三角形または鍵溝形（図１４）であるこれらの断面形状を含む。各溝４００の壁表面３０３は、図１０〜１４に示されるように実質的に平滑であり得るか、または図１５および１７に示されるように、壁表面３０３はギザギザ状または粗面であり得る。図１６に示されるように、壁表面３０３はまた、所望される場合、少なくとも１つの突起部３０４および少なくとも１つの窪み３０５を備えてもよく、所望により、さらなる突起部および窪み３０４、３０５を備えることができる。
【００７１】
溝（単数または複数）４００の深さＤは、約２分の１ミクロン〜約１０ミクロンの範囲内であり得る。しかしながら、溝（単数または複数）４００の深さＤは、ステント３００、３５０の内面３０１と外面３０２との間の距離を超過しないことが好ましい。溝（単数または複数）４００の幅Ｗは、約２ミクロン〜約４０ミクロンの範囲内であり得る。ステント３００、３５０上への内皮細胞の遊走速度が妨害されない限り、当然、幅Ｗおよび深さＤは上記範囲と異なってもよい。溝４００の長さＬは、図８の溝４００のようにステント３００、３５０の全長に延在し得るか、または溝の長さＬ´は、図８の溝４００´´´´のようにステント３００の全長よりも短くてもよい。一実施形態の溝（単数または複数）４００は、ステント３００、３５０の内面３０１に沿って連続的または不連続的であり得る。
【００７２】
一実施形態による（単数または複数の）溝４００を備えていないステント３００、３５０の内面３０１の一部は、当該技術分野において既知であるような電解研磨表面等の任意の好適なもしくは所望の表面仕上げを有し得るか、または所望されるいかなる表面仕上げもしくはコーティングを備えてもよい。血管内ステント３００、３５０の内面３０１の上または中に一実施形態による少なくとも１つの溝が配置されるかまたは提供される場合、ステント３００、３５０の移植後に、内面３０１上での内皮細胞の遊走速度は、内面３０１が一実施形態による少なくとも１つの溝４００を備えていない場合に得られるであろう遊走速度を超えて増加すると考えられる。
【００７３】
図１８を参照すると、蒸着が起こる基板の表面を事前に構築することにより、血管内ステント３００、３５０の内面３０１に溝付パターンを刻むことができる。図２５Ａ〜２６Ｂ、および２９を参照して本明細書に後述されるようなエッチング、フォトリソグラフィー技術、機械的加工、および／またはレーザ加工法が、所望のパターンの陽画および陰画を作製するために基板表面に適用され得る。続いて、所望のパターンの画像上に材料を真空蒸着して、所望のパターンを含む蒸着材料の内面３０１を作製することができる。フォトリソグラフィー（または「光リソグラフィー」）（または「ＵＶリソグラフィー」）は、薄膜の一部分または基板のバルクを選択的に除去するために微細加工において使用されるプロセスである。該プロセスは、フォトマスクから基板上の感光性化学物質である「フォトレジスト」または単に「レジスト」に幾何学的パターンを転写するために光を使用する。次いで、一連の化学的処理により、フォトレジストの下にある材料に露光パターンを彫刻するか、または、該材料上での所望のパターンの新しい材料の蒸着を可能にするかのいずれかである。
【００７４】
代替として、基板に適用される少なくとも１つの溝のパターンを画定するために、基板に対して静止しているかまたは可動であるかのいずれかであるマスクまたはマスクのセットが使用されてもよい。ステントを放射状に拡張したときに該ステントが大きく広がるのを防止するために、ステント３００、３５０の近位端または遠位端の箇所に厚みを持たせるように材料の壁厚をその長さにわたって変化させること等により、パターンの空間的配置、および蒸着したフィルムの異なる領域における材料の厚さの両方において得られたステント３００、３５０の複雑な最終形状を達成するためにパターン化が利用されてもよい
【００７５】
図１９を参照すると、ステント用ブランク３００の内面３０１の上または中に少なくとも１つの溝４００（図示せず）を形成するカレンダー装置４５０が示される。カレンダー装置４５０は、少なくとも１つのカレンダーローラ４５１、および内部マンドレル４５２を含む。カレンダーローラ４５１は、軸受シャフト４５３と、ギア駆動部４５５およびギア駆動装置４５６によって駆動されるピニオンギア４５４とを備える。軸受シャフト４５３は、軸受シャフト４５３を受容するための溝４５８を有する軸受ブロック４５７に受容される。軸受ブロック４５７はまた、底板４５９も含み、底板４５９に形成されたスロット４６１と摺動可能に係合することにより、軸受ブロック４５７は、その中で矢印４６０によって示される方向に移動可能である。軸受ブロック４５７はさらに、マンドレル４５２の端部に配置された取り付けハブ４６６を回転可能に受容するための開口部または軸受ジャーナル４６５を備える。カレンダーローラは、矢印４６７によって示される方向に回転させられ、マンドレル４５２の外面に形成された溝パターン４６８をステント用ブランク３００の内面３０１に移すのに十分な力でステント用ブランク３００の外面３０２に当接する。マンドレル４５２は、マンドレル４５２の外面上に、ステント３００の内面３０１上または中に形成される所望の溝（単数または複数）４００に対応する隆起した溝パターン４６８を有する。マンドレル４５２の溝パターン４６８を鈍化することなく多くのステント３００を形成することができるように、マンドレル４５２の隆起した溝パターン４６８は十分に硬化されなければならない。マンドレル４５２は、軸受ブロック４５７内にマンドレル取り付けハブ４６６、そしてギア駆動装置４５６内に取り付けハブ４６６を受容することができるように、ステント３００の長さに対応する作業長さ、およびその作業長さよりも長い全長を有することができる。
【００７６】
さらに図１９を参照すると、マンドレル４５２の外径は、折り畳まれた状態にあるステント３００の内径に等しいことが好ましい。溝パターン４６８は、ステント３００が完全に拡張された後にステント３００の内面３０１上に形成される溝（単数または複数）４００の所望の溝パターンに対応し得る。ステント３００を拡張した時の所望の溝パターンが、ステント３００を拡張した時に拡張されたステント３００の縦軸に沿って溝（単数または複数）４００を互いに対して平行にする場合、溝パターン４６８または予め拡張された溝パターンは、ステント３００が放射状に拡張された後に所望の拡張後の溝パターンを得るような配向を有しなければならない。ステント３００の摩擦傷を防止するために、ステント３００は、マンドレル４５２上に配置しやすいように予めやや拡張されてもよい。マンドレル４５２に対するステント用ブランク３００の適切な配向を確実にするために、マンドレル４５２は、ステント用ブランク３００上の対応する切り欠き４６９´と係合する配向機構またはピン４６９を含み得る。ステント３００は、適切に配向された後でマンドレル４５２の周囲に円周方向に圧着されてもよい。ステント３００の内面３０１の上または中に所望の溝パターン４６８を付与するための力は、カレンダーローラ４５１によって提供される。
【００７７】
図２０を参照すると、ステント用ブランク３００の内面３０１の中または上に所望の溝パターンを付与するための代替の構造が提供される。ステント３００の内面３０１をマンドレル４５２の溝パターン４６８上に付勢するために、カレンダーローラ４５１の代わりにパンチプレスまたはスタンピング装置４７０が用いられてもよい。スタンピング装置４７０は、スタンピングセグメント４７３に装着された油圧シリンダ４７１および油圧ピストン４７２を含み得る。スタンピングセグメント４７３の内面４７４は、マンドレル４５２上に配置されたときにステント３００の外側の曲率半径４７５と一致する曲率半径を有する。所望される場合、複数のスタンピングデバイス４７０´がステント３００の外面３０２の周囲に配置されてもよいか、または代替として、単一のスタンピングデバイス４７０が用いられてもよく、ステント３００をスタンピングセグメント４７３の下に配向するようにステント３００およびマンドレル４５２を回転させることができる。
【００７８】
図２１を参照すると、内部マンドレルとしての役割を果たす押圧ローラ４８０によって、所望の溝４００がステント用ブランク３００の内面３０１に形成されてもよい。押圧ローラ４８０は、前述の軸受ブロック４５７と構造的に類似するローラ軸受ブロック４８１によってその端部で支持される。同様に、ギア駆動部４５５と構造的に類似するギア駆動部または駆動ギア機構４８２が提供されてもよい。押圧ローラ４８０は、押圧ローラ４８０の一方の端部に軸受シャフト４８３を有し、軸受シャフト４８３は、軸受ブロック４８１の開口部またはジャーナル軸受４８４によって受容される。押圧ローラ４８０の他方の端部は、ギア駆動機構４８２の回転リングギア４８６内に受容されるピニオンギア４８５を有してもよい。押圧ローラ４８０の外側に形成された溝パターン４６８をステント用ブランク３００の内面３０１に付与するように押圧ローラ４８０がステント用ブランク３００内で回転させられる間にステント用ブランク３００を締着固定するために、二部構成の補助筐体４８７、４８７´等の補助筐体が提供されてもよい。
【００７９】
図２２および２３を参照すると、ステント用ブランク３００の内面３０１の上または中に所望の少なくとも１つの溝４００を形成するための拡張マンドレル装置５００が示される。拡張マンドレル５０１は、各セグメント５０２の外面５０３上に形成される所望の溝パターン４６８を有する複数の係合およびテーパー型セグメント５０２から形成されることが好ましい。ステント用ブランク３００は、拡張マンドレル５０１の非拡張構成において拡張マンドレル５０１上に配置され、ステント用ブランク３００は、前述の切り欠き４６９´およびピン４６９によってマンドレル５０１に対して配向される。ステント用ブランク３００の内面３０１の上または中に所望の溝パターン４６８を付与するように拡張マンドレル５０１が外向きに拡張される間にブランク３００を保持するために、図２１に関連して前述した補助筐体４８７および４８７´が用いられてもよい。これに関連して、拡張マンドレル５０１は、テーパー型内部ピストン５０５を備え、矢印５０６の方向に移動すると、該ピストンがマンドレルセグメント５０２を外向きに付勢してそれらに所望の拡張構成をとらせ、マンドレル５０１上の溝パターン４６８をステント用ブランク３００の内面３０１に対して付勢する。ステント３００をマンドレル５０１上に固定するためにＯリング５０７が用いられてもよい。
【００８０】
図２４を参照すると、テーパーマンドレル溝形成装置５３０が示される。テーパーマンドレル５３１は、図２４に示されるように、テーパーマンドレル５３１を締着固定するためのマンドレル支持ブラケット、または他の好適な構造５３２によって支持される。テーパーマンドレル５３１の端部５３３は、その上に配置された複数の切削歯５３４を有する。切削歯５３４は、任意の好適な様式でテーパーマンドレル５３１に固定されたダイヤモンドチップ、またはタングステンカーバイド粒子もしくはチップ等の研磨粒子であってもよく、切削歯５３４は、ステント用ブランク３００の内面３０１の上または中に所望の溝（単数または複数）４００を形成する。代替として、切削歯５３４の代わりに、テーパーマンドレル５３１の外面５３５は、金属を切削するやすりまたは粗目やすり上で形成される表面に相当する表面を備えることもでき、やすりまたは粗目やすりの形状が所望の溝４００を形成する。ステント保持用治具５３７は、ステント用ブランク３００を任意の所望の様式で支持するために提供され、ステント保持用治具３６７は、テーパーマンドレル５３１に対するステント３００の相対移動を提供するためのピストンシリンダ機構３６８、３６９を備えていてもよい。代替として、ステント３００は固定されてもよく、ステント３００の内面３０１の中におよび該内面に沿ってテーパーマンドレル５３１を移動させるための好適な機構が提供されてもよい。好ましくは、ステント３００は、拡張構成にある。
【００８１】
図２５Ａ、２５Ｂ、および２５Ｃを参照すると、ステント用ブランク３００の内部表面３０１の上または中に所望の溝（単数または複数）４００を形成するためのフォトリソグラフィー法および装置６００が示される。ステント保持用治具６０１が提供され、保持用治具６０１は、図２４のステント保持用治具３６７と構造的に類似し得る。この場合も同様に、ステント用ブランク３００は、配向切り欠きまたは位置決めスロット４６９´を備える。フォトマスク６０２は、Ｍｙｌａｒフィルム等の材料から形成される。マスク６０２の寸法は、ステント３００の内面３０１の内表面積に対応する。マスク６０２は、マスクスリーブ６０３を形成するように円筒状の配向に形成され、従来のバルーン血管形成術用カテーテルのバルーン等の空気を抜いたバルーン６０５上に巻かれる。従来のフォトレジスト材料が、ステント用ブランク３００の内面３０１上にスピンコートされる。バルーン６０５上に配置されたマスクスリーブ６０３がステント３００内に挿入され、バルーン６０５が拡張され、フォトレジストで被覆されたステント３００の内面３０１と当接関係になるようにマスクスリーブ６０３を付勢する。バルーン６０５は、マスクスリーブ６０３上の配向切り欠き６０７に対応する配向ピン６０６を備えてもよく、該ピンは、ステント用ブランク３００上の位置決めスロット４６９´と整合する。バルーン６０５の拡張は、マスクスリーブ６０３を挟み込み、フォトレジストで被覆されたステント３００の内面３０１に当接するように接触させるのに十分であるが、バルーン６０５は、ステント３００を圧迫してフォトレジスト材料を押し出すのに十分なほどは膨脹させられない。次いで、ステント３００の内部表面３０１は、好適な光源６１０により、バルーンの壁を通ってバルーン６０５の内部から照射される。次いで、バルーン６０５の空気が抜かれ、マスクスリーブ６０３がステント３００の内部から除去される。非重合フォトレジスト材料が洗い流され、重合レジスト材料がステント３００の内部で焼成硬化される。次いで、ステント３００の内部表面３０１上の保護されていない金属面に溝（単数または複数）４００が化学的にエッチングされる。次いで、従来の化学的または機械的技術のいずれかにより、焼成されたフォトレジスト材料が除去される。
【００８２】
代替として、マスクスリーブ６０３を形成するためのマスク６０２としてＭｙｌａｒシートを使用する代わりに、図２５Ｂに示されるように、マスク６０２がバルーン６０５の外面上に直接的に形成されてもよい。バルーンの外面上にマスク６０２を直接的に生成することは、バルーン６０５の外面上にマスク６０２を物理的に接着することによって、または、薄膜方法を用いたＵＶ吸収材料の蒸着により所望の溝パターン４６８を蒸着することによりバルーン６０５の表面上にマスク６０２を形成することによって、達成することができる。図２５Ｃに示されるようなマスクスリーブ６０３を用いる場合、得られるマスク６０２に影を投じる可能性のあるバルーン壁のしわを防止するために、バルーン材料は十分に柔軟でなければならない。図２５Ｂに示されるように、バルーン６０５上にマスク６０２が形成される場合、柔軟なバルーンの壁を引っ張ることによって得られた画像を歪めることのないように、非柔軟性バルーン６０５が使用されるべきである。反対に、バルーン６０５の外壁にマスク６０２が物理的に接着される場合、バルーン６０５が完全に拡張された直径のときにマスク６０２がバルーン６０５に接着されるのであれば、柔軟なバルーン６０５が使用されてもよい。
【００８３】
図２６Ａおよび２６Ｂを参照すると、例えば、図２５Ａ（ＰＳＭ）に関連して記載したように、以前に感光材料で被覆したステント３００の内側にパターン化光を照射することを含む、未処理の管状ステント３００の内側に溝を作製するための方法が示される。露光領域は、溝付パターンを生成するために化学エッチングに供される。方法は、複数の少量の光ビーム８０１とともに同軸光源８００を単一平面内で使用することを含む。光源８００は、感光材料の十分な露光に一致する速度で、チューブまたはステント３００の縦軸に沿って移動させてもよい。光源を縦方向におよび／または半径方向に駆動させるためのコンピュータ駆動式ステッピングモータが用いられてもよく、それによって交絡する溝が可能になる（図２６Ａを参照）。１回のパスで１ｍｍの空間を作製することができ、次のパスで５００μｍの空間を作製する等である。
【００８４】
回転運動により、溝の方向にジグザグ模様、らせん模様、または波模様といった多様性を導入することができる。代替として、光源８００は、図２６Ｂに示されるように固定されていてもよく、ビームは、マスク６０２の内面上に必要とされる溝と同じくらいに細く、そして長くなる。マスク６０２をステッピングすることにより、狭い溝の間隔が可能になる。
【００８５】
図２７を参照すると、ＥＤＭプロセスおよび装置７００が、ステント３００の内側３０１に所望の溝（単数または複数）４００を提供する。前述の補助筐体４８７、４８７´と構造的に類似する非導電性のステント整合および保持用治具７０１、７０１´が、ステント様ブランク３００を保持するために提供される。図２１および１９に関連して前述した駆動ギア機構４８２および４５５と構造的に類似する駆動ギア機構７０４内に提供された指標付けおよび電流伝達ディスク７０３とともに、図２１の軸受ブロックアセンブリ４８１と類似する軸受ブロックアセンブリ７０２が提供される。軸受ブロックアセンブリ７０２およびディスク７０３とそれぞれ協働するためにその端部に配置された軸受シャフト７１１、７１２を有する放電加工（「ＥＤＭ」）電極７１０は、ステント用ブランク３００内で回転させられる。ステント３００の内面３０１に所望の溝（単数または複数）４００を切削するように、電極７１０の隆起した表面または溝パターン４６８に電流が提供される。
【００８６】
図２８を参照すると、一実施形態において、レーザ加工プロセスが、ステント３００、３５０の内面３０１に所望の溝（単数または複数）４００を提供する。このレーザ加工プロセスの実施形態において、血管内ステント３００、３５０は、空気圧制御式の３Ｃコレットシステムによって保持される。ステント３００、３５０上に少なくとも１つの溝、または複数の溝４００を提供するためにフェムト秒レーザが使用されることが好ましい。
【００８７】
図２９を参照すると、レーザ加工プロセスの別の実施形態において、レーザ９００および鏡／プリズム９０２システムが、ステント３００、３５０の内面３０１上に所望の少なくとも１つの溝、または複数の溝４００を提供する。この実施形態では、図２１〜２３、および２７に関連して前述した補助筐体４８７と構造的に類似する非導電性のステント整合および保持用治具が、ステント様ブランク９０８を保持するために提供される。レーザビーム９０４が、ブランク９０８の内径を通ってブランク９０８の縦軸９１２に沿って誘導されるように、レーザ９００は、ブランク９０８の近位端９０６に位置付けられる。鏡／プリズム９０２は、ブランク９０８の遠位端９１０に位置付けられる。レーザビーム９０４がブランク９０８の内面３０１に集光されるように、ブランク９０８の縦軸９１２から約９０°で切削するようにレーザビーム９０４を再誘導するために、レーザ９００が鏡／プリズム９０２と整合させられる。
【００８８】
一実施形態において、ブランク９０８は、静止していてもよく、鏡／プリズム９０２を縦軸９１２に沿って直線的に移動させることによって、および／または縦軸９１２の周囲を円周方向に回転させることによって、少なくとも１つの溝、または複数の溝４００によりパターン化されてもよい。鏡／プリズム９０２は、内面３０１のレーザビーム９０４への十分な暴露に好適な速度でブランク９０８の縦軸９１２に沿って移動させることができる。ブランク９０８の縦軸９１２に沿って軸方向に、また該縦軸に対して半径方向に垂直に鏡／プリズムを駆動するためにコンピュータ駆動式ステッピングモータが用いられてもよく、それによって交絡する溝が可能になる。１回のパスで１ｍｍの空間を作製することができ、次のパスで５００μｍの空間を作製する等
【００８９】
別の実施形態において、ブランク９０８は、回転（またプログラム可能）能力を有するプログラム可能な線形摺動部上に置かれてもよい。この実施形態では、ブランク９０８の内面３０１上に所望の少なくとも１つの溝、または複数の溝４００を作製するために、制御された摺動および回転を用いて、ブランク９０８を鏡／プリズム  ９０２の上で縦軸９１２に沿って移動させてもよく、また鏡／プリズム９０２の周囲で回転させてもよい。ブランク９０８の縦軸９１２に沿って軸方向に、また該縦軸に対して半径方向に垂直にブランク９０８を駆動するために、コンピュータ駆動式ステッピングモータが用いられてもよい。回転運動により、溝の方向にジグザグ模様、らせん模様、または波模様といった多様性を導入することができる。
【００９０】
ステントのための設計パターンを作製するため、およびステントの内面上に溝のパターンを作製するための改良された方法が提示される。方法は、エッチング、フォトリソグラフィー技術、機械的加工、およびレーザ加工を含む。フェムト秒レーザ法は、約５〜約７５μｍ、代替として約１０〜６０μｍの範囲の壁厚を有する真空蒸着された金属ステントに、高い寸法精度および正確性を有する設計パターンを生成することができる。
【００９１】
本発明は、その好ましい実施形態を参照して説明してきたが、当業者は、材料、寸法、形状、および製造方法における変動が当該技術分野で既知であってもよいか、または既知になり得るが、それでもなお、本明細書に添付される特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲内に留まることを理解および認識するであろう。したがって、本開示は、開示される特定の実施形態に限定されるのではなく、１つ以上の実施形態に例示される特徴と任意の他の実施形態に例示される特徴との組み合わせを含み得る変更を包含することが意図されることを理解されたい。本明細書を考察すれば、種々の修正、均等プロセス、および本開示が適用可能であり得る多数の構造は、本開示が対象とされる分野の当業者には容易に明白であろう。したがって、本発明の記載は、例示に過ぎず、当業者が本明細書に記載される管腔内埋め込み型表面、ステント、または移植片を作製および使用することができるようにし、それらを実行する最良の様式を教示する目的で提示されると解釈されたい。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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