(57)【要約】【課題】循環系に留置しても効果的に発熱し、体温より高い温度が維持できる熱型ステント、及びこれを用いた生体内管腔内表面の固定・安定化方法及びその装置を提供する。【解決手段】低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体２と、この筒状体２の内面に断熱膜３を被覆した熱型ステント１を生体内の管腔内に配置し、この熱型ステント１を外部から交流磁場で加熱することによって生体内管腔内表面に加えられた体温より高い温度を安定的に維持する熱型ステント、およびこの熱型ステントを用いた継続的に細胞の増殖を抑える安定化方法および装置およびその加熱方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体と、該筒状体の内表面を被覆した断熱膜とからなる熱型ステントを生体内の管腔内に配置し、該熱型ステントの外方から該熱型ステントに交流磁場を与えることによって該筒状体を生体温度より高い温度に発熱させ、前記発熱した該筒状体によって該筒状体と接触している該管腔内表面を固定し、かつ該管腔内表面の継続的細胞の増殖を抑えるため前記細胞の増殖期間に合わせて、間隔をおいて該熱型ステントに交流磁場を与えることを特徴とする熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法。
【請求項２】
パラジウム・ニッケル系低キュリー温度型強磁性体合金の筒状体と、該筒状体の内表面を被覆した断熱膜とからなる熱型ステントを生体内の管腔内に配置し、該熱型ステントの外方から該熱型ステントに交流磁場を与えることによって該筒状体を生体温度より高い温度に発熱させ、前記発熱した該筒状体よって該筒状体と接触している該管腔内表面を固定することを特徴とする熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法。
【請求項３】
該交流磁場が１０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚである請求項１または２に記載の熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法。
【請求項４】
該生体温度より高い温度が３８〜４４℃である請求項１ないし３のいずれかに記載の熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法。
【請求項５】
低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体を用いた熱型ステントを生体内の管腔内に配置して、該熱型ステントの外方から該熱型ステントに交流磁場を与えることによって該筒状体を生体温度より高い温度に発熱させ、この状態を所定時間維持する装置において、該熱型ステントの配置された生体部分を収納でき、かつ該熱型ステントに交流磁場を与えるコイル手段と、該熱型ステントを取り巻く環境の磁束密度が５ｍＴ以上となるように該コイル手段に電気エネルギーを供給する手段と、該電気エネルギーの供給を所定時間維持する手段を備え、前記発熱した該筒状体よって該筒状体と接触している該管腔内表面を固定することを特徴とする熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化装置。
【請求項６】
パラジウム・ニッケル系またはニッケル系低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体と、該筒状体の内表面を被覆した断熱膜とからなることを特徴とする熱型ステント。
【請求項７】
該筒状体は、壁が線状パターンで形成され、該線状パターン以外が壁を貫通する孔を形成している請求項６に記載の熱型ステント。
【請求項８】
該強磁性体合金は、パラジウム対ニッケルの比率が７０〜８０対３０〜２０である請求項７に記載の熱型ステント。
【請求項９】
該断熱膜は、プラスチックである請求項６〜８のいずれかに記載の熱型ステント。
【請求項１０】
該熱型ステントは、自己拡張型またはバルーン拡張型である請求項６〜９のいずれかに記載の熱型ステント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱型ステント、該熱型ステントを用いて生体内の管腔内表面を固定・安定化する方法及び装置に関し、詳しくは生体内の血管、胆管、膵管、尿道等の管腔が種々の原因で狭窄、閉塞、プラーク形成、悪性腫瘍増殖の治療に使用できる磁場誘導方式により該管腔内表面局部を加熱し、安定化する熱型ステントに関する。
【０００２】
特に、本発明は熱型ステント留置後の再狭窄予防だけでなく、血管狭窄部のプラークの安定化が図れる熱型ステントに関する。
【０００３】
【従来の技術】腫瘍細胞を交流磁場によってステントを体温より高い温度に発熱させ、この発熱したステントの熱を利用して腫瘍細胞を死滅させ治療することは、特開平６−６３１５４号公報、特開平６−６３１５５号公報に開示されている。これらの公報に開示されている技術は、従来のステントの挿入の適応にならないほど進行した管状臓器にステントを挿入し、局部加温を行なって空隙を形成させるか、または感温性高分子と薬剤をステントに塗布して局部加温によって該高分子を溶かして薬剤を放出させることによって、ステント内への腫瘍の浸潤やステント周囲からの腫瘍等の圧迫によるステントの狭窄、閉塞を防止し、長時間その有効性を維持できるとするものである。
【０００４】
しかしながら、これらの技術は腫瘍細胞の周囲に循環系がないことを条件にしており、明細書の記載からも明らかなように、ステントの加温を生理食塩水中、即ち生理食塩水が滞留している系で試験評価しており、血液のように絶えず循環している系で評価したものではない。このような従来技術は、血液が循環することによって絶えず一定の温度に体温を保っていることを見逃している。これは言いかえると、ステントは循環する系では体温に近い温度にまで絶えず冷やされていることを意味し、この冷却作用を克服しない熱型ステントは、血管系では実用に耐えないものなのである。
【０００５】
また、従来技術の加熱手段は、２００ＫＨｚという高い周波数の交流磁場をもちいているので、筒状体内に渦電流が発生したり、誘導加温が生じるために温度制御が困難となるという欠点を有するものであった。
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、循環系に留置しても効果的に発熱し、体温より高い温度が維持できる熱型ステント、これを用いた生体内管腔内表面の固定・安定化方法及びその装置に関するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体と、該筒状体の内表面を被覆した断熱膜とからなる熱型ステントを生体内の管腔内に配置し、該熱型ステントの外方から該熱型ステントに交流磁場を与えることによって該筒状体を生体温度より高い温度に発熱させ、前記発熱した該筒状体よって該筒状体と接触している該管腔内表面を固定し、かつ該管腔内表面の継続的細胞の増殖を抑えるため前記細胞の増殖期間に合わせて、間隔をおいて該熱型ステントに交流磁場を与えることを特徴とする熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法である。
【０００７】
また、本発明は、パラジウム・ニッケル系低キュリー温度型強磁性体合金の筒状体と、該筒状体の内表面を被覆した断熱膜とからなる熱型ステントを生体内の管腔内に配置し、該熱型ステントの外方から該熱型ステントに交流磁場を与えることによって該筒状体を生体温度より高い温度に発熱させ、前記発熱した該筒状体よって該筒状体と接触している該管腔内表面を固定することを特徴とする熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法である。
【０００８】
これらの本発明は、該交流磁場が１０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚであることが好ましい。
該交流磁場が１０ＫＨｚ未満であると治療可能温度域までの加温が困難であり、５０ＫＨｚを越えると電磁波による誘導加温が生じるために温度制御が困難となる。
【０００９】
また、これらの本発明は、該生体温度より高い温度が３８〜４４℃、好ましくは４１〜４４℃であることが好ましい。該生体温度より高い温度が３８℃未満だと加熱の効果が期待できなく、４４℃を越えると生体に悪影響を及ぼすことがある。
【００１０】
次に、本発明は、低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体を用いた熱型ステントを生体内の管腔内に配置して、該熱型ステントの外方から該熱型ステントに交流磁場を与えることによって該筒状体を生体温度より高い温度に発熱させ、この状態を所定時間維持する装置において、該熱型ステントの配置された生体部分を収納でき、かつ該熱型ステントに交流磁場を与えるコイル手段と、該熱型ステントを取り巻く環境の磁束密度が５ｍＴ以上となるように該コイル手段に電気エネルギーを供給する手段と、該電気エネルギーの供給を所定時間維持する手段を備え、前記発熱した該筒状体よって該筒状体と接触している該管腔内表面を固定することを特徴とする熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化装置である。該磁束密度は、好ましくは５ｍＴ〜１５ｍＴである。該磁束密度が５ｍＴより低いと十分に本発明の熱型ステントの温度を上げることができない。また、該磁束密度が１５ｍＴを越えるとエネルギーの無駄となるばかりか、不必要に生体に磁場を与えることになる。
【００１１】
次に、本発明は、パラジウム・ニッケル系低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体と、該筒状体の内表面を被覆した断熱膜とからなることを特徴とする熱型ステントである。
【００１２】
また、本発明は、該筒状体は、壁が線状パターンで形成され、該線状パターン以外が壁を貫通する孔を形成していることが好ましい。該線状パターンとしては、▲１▼全体がジグザグまたは波形の帯状体を螺旋状にして隣り合うジグザグまたは波形を連結したもの、▲２▼ジグザグまたは波形の帯状環状体を複数軸方向に並べて隣り合うジグザグまたは波形を連結したものなどがあげられる。
【００１３】
また、本発明に用いる筒状体は、筒状体が軸方向に切れていて、断面Ｃ字形であってもよい。この場合は、生体内に筒状体を挿入する前に予め筒状体を巻くように丸めて固定し、生体内に挿入された後に固定を解除することによって元の形状の筒状体に復元する。
【００１４】
また、本発明は、該強磁性体合金は、パラジウム対ニッケルの比率が７０〜８０対３０〜２０であることが好ましい。パラジウムの比率が７０未満であると治療可能温度範囲を超えて過剰に発熱し、８０を越えると充分な発熱が得られない。
【００１５】
これらの本発明は、該断熱膜は、プラスチックであることが好ましい。該プラスチックは、特に、生体に影響を与えない材料がよく、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン等が好ましい。
【００１６】
また、これらの本発明は、該熱型ステントは、自己拡張型またはバルーン拡張型であることが好ましい。自己拡張型の場合は、断面が星形、三つ巴形に折り畳んだものでもよく、またバルーン拡張型の場合はバルーンの拡張によって容易に拡張でき、かつ拡張後は収縮しない構造がよい。
【００１７】
本発明の熱型ステントは、筒状体に断熱膜を被覆する材料は長時間生体に不活性であることが望ましく、かつ熱伝導の低いものが好ましい。また、断熱効果は膜厚によっても調整でき、膜内に微小な空気粒を分散させたものでもよい。断熱膜を筒状体の内面に被覆するにはスプレー、または筒状体の外面を覆った状態でプラスチック溶液に浸漬して筒状体の内面にプラスチックコートしてもよい。また、真空容器内でプラズマ重合することによってもプラスチックを筒状体の内面に被覆することができる。
【００１８】
次に、本発明の熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化装置について説明する。該装置は、先ず熱型ステントを留置する部位の生体が挿入できる大きさのコイルが必要である。このコイルから交流磁場を発生し、この交流磁場により熱型ステントを発熱させるからである。
このコイルから発生する交流磁場の強さは、予めコイルに送られるエネルギーを測定することによって測定できるので、実際の熱型ステントの加温にあたっては温度測定をすることは必要ない。
【００１９】
該コイルには増幅器を介して周波数発生装置が接続されている。該周波数発生装置は１０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚまで可変できるものであれば、生体内における熱型ステントの周囲組織の違いによって最適な周波数を選択することができる。また、周波数発生器は固定の周波数を発生するものでもよい。
【００２０】
次に、本発明の熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法について説明する。自己拡張型ステントの場合は、従来用いられている２重カテーテルの先端部の内外カテーテルの間に収縮させた熱型ステントを挟持させることによって、生体の目的部位に導入することができる。２重カテーテルの先端部が目的部位に達したら外側カテーテルを手元に引き戻すことによって熱型ステントが開放され元の形状に拡張し復元する。熱型ステントが拡張したら２重カテーテルは生体から抜きさられる。
【００２１】
バルーン拡張型ステントの場合は、従来用いられているＰＴＣＡバルーン拡張カテーテルのバルーンに熱型ステントを被冠し、ガイディングカテーテル内を通して生体の目的部位の方向に挿入し、ガイディングカテーテルの先端を超えて生体の目的部位までＰＴＣＡバルーン拡張カテーテルのバルーン部を進め、バルーンを拡張することとによって熱型ステントは拡張され、例えば狭窄部位を通常の内径にまで拡張する。熱型ステントが拡張したらＰＴＣＡバルーン拡張カテーテルは生体から抜きさられる。このとき必要に応じてガイディングカテーテルを抜き取ってもよいが、再度ステントを留置する必要がある場合は、そのままにしておく。
【００２２】
次に、熱型ステントを留置した部位の生体を前記コイル内に位置させ、所定の磁束密度で交流磁場を発生させ、熱型ステントの筒状体を発熱させ４２℃〜４４℃の温度で所定時間維持する。このとき血管内は狭窄部位の拡張によって血液は循環しているが、筒状体に設けられた断熱膜の存在により筒状体の冷却は抑えられ、安定した温度で狭窄部位の内表面の加熱ができる。この結果、プラークも固定され狭窄部位は元の内径に長期間維持される。
【００２３】
また、加熱方法は体外からの磁場によるため、生体に負担をかけず、簡単な操作でできるので、血管の新生内膜の増殖傾向が現れたら既に留置されている熱型ステントを再度加熱することによって細胞の増殖を抑え、プラークの発生も抑えられる。このように繰り返しの過熱によって初期の状態を維持することができる。
【００２４】
なお、上記説明は、血管の狭窄部位に着目して説明したが、循環の影響が少ない胆管、膵管、尿管、腫瘍細胞部位にも用いることができる。
【００２５】
【発明の作用】このように本発明は、熱型ステントを筒状体とその内面に設けた断熱膜が相乗的に作用し、所定の磁束密度で交流磁場が発生させられたとき、熱型ステントの筒状体は発熱し、４２℃〜４４℃の温度まで上昇する。このとき熱型ステントは血流によって冷やされるが断熱膜の存在により筒状体は冷やされることなく安定的に４２℃〜４４℃を維持される。このとき加熱時間は狭窄部位の状況によって加熱時間を調節できる。このときの熱によって狭窄部位は安定的に固定される。
【００２６】
【実施例】
【実施例１】本発明の熱型ステント１は、パラジウムとニッケルが７６対２４の比率の低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体２と、該筒状体２の内表面を覆うプラスチックフィルム３からなる。該熱型ステント１の外径は、４ｍｍ、内径は３ｍｍ、長さは２０ｍｍである。該熱型ステント１の内表面には０．３ｍｍ厚のプラスチックフィルム３がコートされている。このフィルム３は、血液等の循環流によって熱型ステント１が冷やされるのを防止する働きを有する。
＜評価試験１＞
次に、図１に示す擬似血管モデルを用いて本発明の熱型ステント１とその使用法を説明する。
【００２７】
擬似血管として内径４ｍｍのシリコーンチューブ４を用いた。図示しない外径３ｍｍのカテーテル内に圧縮して外径を小さくした本発明の熱型ステント１を挿入した。このカテーテルをシリコーンチューブ４内に挿入し、カテーテルの基端側から棒状体を挿入して本発明の熱型ステント１をカテーテルから押出し、本発明の熱型ステント１をシリコーンチューブ４内の所定位置に留置した。本発明の熱型ステント１を留置した後カテーテルと棒状体はシリコーンチューブ４から除去した。
【００２８】
本発明の熱型ステント１を留置したシリコーンチューブ４の周囲に温度測定用の熱電対７を固定し本発明の熱型ステント１の温度が測定できるようにした。また、シリコーンチューブ４の外側を寒天層５で包囲した。その寒天層５の外側に隙間を設けてシリコーンチューブ４を取り囲むようにコイル６を配置した。寒天層５は、０．９ｗ％のＮａＣｌと５ｗ％の寒天を含んでいた。寒天層５の外径は、２０ｍｍであった。寒天層５は、血管の周囲の組織に観たてて設けたものである。
【００２９】
熱電対７をレコーダ１０に接続し、連続的に測定された温度を記録できるようにした。
コイル６はＲＦ増幅器９（ＥＮＩ社　ＲＦ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ　１０４０）を介してオシレーター８（ヒューレットパッカード社　Ｏｓｃｉｌｌａｔｅｒ　３３１２０Ａ）に接続された。シリコーンチューブ４の一方には生理食塩水を循環さるためのチューブポンプ（マスターフレックス社　Ｌ／Ｓ）を取り付けてある。シリコーンチューブ４の他端とチューブポンプの開放端は、恒温槽内の３６℃の一定温度保たれた生理食塩水内に挿入されている。
【００３０】
この循環系の装置で体温変化を観るために生理食塩水を３４℃から３８℃で循環させ、試験をした。また、熱型ステント１の温度は、生理食塩水を流速１７から１４５ｍｌ／ｍｉｎで循環して測定された。オシレーター８により発生した周波数２５ＫＨｚの交流をＲＦ増幅器９で増幅してコイル６に流し、熱型ステント１に交流磁場を印加した。
【００３１】
本発明の熱型ステント１の温度は、熱電対７を用いて測定した。磁場中央の磁束密度はソレノイド型磁束密度計で測定した。磁束密度は０から１５ｍＴの間で測定した。
【００３２】
循環生理食塩水の温度を３６℃、その時の流速を５８ｍｌ／ｍｉｎとして本発明の熱型ステント１の評価を行なった。
【００３３】
本発明の熱型ステント１の温度は、磁束密度１０ｍＴの交流磁場をかけて約５００秒後に熱平衡に達した。また、前記５００秒後は、本発明の熱型ステント１の温度は４２℃から４３℃を維持した。
【００３４】
また、本発明の熱型ステント１の温度は、３６℃の生理食塩水を循環させながら磁束密度５ｍＴ以上の交流磁場をかけてから約５００秒後に熱平衡に達することが分かった。また、本発明の熱型ステント１の温度は、同様の生理食塩水の温度で流速１７から１４５ｍｌ／ｍｉｎで循環させた時、磁束密度１０ｍＴの交流磁場では４２．６℃の熱平衡に留まった。なお、循環生理食塩水の温度が３４℃から３８℃に変化したとき、本発明の熱型ステント１の温度は生理食塩水の温度の上昇に伴って僅かに上昇したが、その上昇係数は熱型ステント１の温度変化／生理食塩水の温度変化で表したとき０．０５と、生理食塩水の温度変化に対して熱型ステント１の温度変化は極く僅かであった。このことは、本発明の断熱膜３の効果が現れていることを顕著に示すものである。
＜比較評価試験１＞
実施例１の熱型ステント１の断熱膜３がないものを比較ステントとして準備した。加熱条件は、上記実施例１と同じであったが、４２℃どころか４０℃まで上げることはできなかった。
＜評価試験２＞
次に、交流磁場で本発明の熱型ステント１を用いて生体内での温度上昇を評価するために、麻酔下で５匹のブラックマウスの肝臓に本発明の熱型ステント１を埋め込んだ。次に、各マウスの腹部をコイルで覆った。この状態で２５ＫＨｚの交流磁場を磁束密度１０ｍＴで本発明の熱型ステント１に２５分間かけた。このときの埋め込んだ本発明の熱型ステント１の温度を熱電対７を用いて加熱期間モニターした。
【００３５】
マウスの肝臓に埋め込まれた本発明の熱型ステント１は交流磁場の加熱期間中４３℃の熱平衡温度で均一に保たれていた。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の熱型ステントは、低キュリー温度型強磁性体合金からなる筒状体を用いているので、低周波数の交流磁場で安定的に加熱ができ、上昇した温度も温度変化が少なく安定していた。また、筒状体の内面に設けられた断熱膜により、循環部分に本発明の熱型ステントを埋め込んだ場合も冷やされることなく安定した温度を保つことができる。また、断熱膜は生体に適合するプラスチックを用いることにより、内皮細胞の増殖が妨げられる。また、本発明の熱型ステントは、加熱が容易な構造なので、定期的に繰り返し加熱することによって新生内膜の増殖を長期抑えることができ、プラークの発生も抑制でき、再狭窄の予防に好適である。
【００３７】
次に、本発明の熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化装置は、生体が挿入される部分はコイルでできているので、簡単な構造であり、かつ場所を取らない。
【００３８】
さらに、本発明の熱型ステントによる該管腔内表面の固定・安定化方法は、簡単な構造であるので、操作も簡単であり、加熱に際して生体での温度測定などの面倒がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱型ステントの評価試験装置を示す図である。
【図２】図１における本発明の熱型ステントを埋設した部分の断面図である。
【符号の説明】
１　熱型ステント
２　筒状体
３　プラスチックフィルム（断熱膜）
４　シリコーンチューブ
５　寒天層
６　コイル
７　熱電対
８　オシレーター
９　ＲＦ増幅器
１０　レコーダ
【図１】
2004008495.tif 000003
【図２】
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