(57)【要約】  端部剛性が整合されたステントシステム及びその製造方法は、カテーテルと、バルーンと、ステントとを含むステント送達システムを含む。ステントは、一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれるワイヤを含み、ワイヤは、本体クラウン間に接続される本体支柱を有し、本体支柱が実質的に等しい長さを有し、波形が一定の振幅を有する、本体部と、本体部に取り付けられ、端部クラウン間に接続される端部支柱を有し、波形が本体部の波形の一定の振幅とは異なる振幅を有する、少なくとも１つの端部とを有する。端部支柱の断面は、本体支柱と端部支柱が荷重に対応する実質的に等しい剛性を有するように選択される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重に対応するステント送達システムであって、
カテーテルと、
前記カテーテルに作動可能に取り付けられるバルーンと、
前記バルーン上に配置されるステントと、を備え、前記ステントが、
前記ステントを形成するために一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれるワイヤ、を備え、前記ワイヤが、
本体クラウン間に接続される本体支柱を有し、前記本体支柱が実質的に等しい長さを有し、波形が一定の振幅を有する、本体部と、
前記本体部に取り付けられ、端部クラウン間に接続される端部支柱を有し、波形が前記本体部の波形の一定の振幅とは異なる振幅を有する、少なくとも１つの端部と、を備え、
前記端部支柱の断面が、前記本体支柱と前記端部支柱が荷重に対応する実質的に等しい剛性を有するように選択される、
ことを特徴とするステント送達システム。
【請求項２】
前記波形が正弦波形である、
請求項１に記載のステント送達システム。
【請求項３】
前記本体支柱の断面が円形であり、前記端部支柱の断面が、前記ステントの円周に垂直な楕円長軸を有する楕円形である、
請求項１に記載のステント送達システム。
【請求項４】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも長く、前記荷重が半径方向の荷重である、
請求項３に記載のステント送達システム。
【請求項５】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも短く、前記荷重が接線方向の荷重である、
請求項３に記載のステント送達システム。
【請求項６】
前記本体支柱の断面が円形であり、前記端部支柱の断面が、前記ステントの円周に垂直な楕円短軸を有する楕円形である、
請求項１に記載のステント送達システム。
【請求項７】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも長く、前記荷重が接線方向の荷重である、
請求項６に記載のステント送達システム。
【請求項８】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも短く、前記荷重が半径方向の荷重である、
請求項６に記載のステント送達システム。
【請求項９】
前記ワイヤが、前記ワイヤ内に管腔を画定する壁を有する、
請求項１に記載のステント送達システム。
【請求項１０】
前記管腔が薬剤充填管腔である、
請求項９に記載のステント送達システム。
【請求項１１】
前記本体クラウンのうちの少なくとも１つが、前記中空円筒形状の隣接するセグメントの本体クラウンに溶接される、
請求項１に記載のステント送達システム。
【請求項１２】
ステントであって、
ステントを形成するために一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれるワイヤ、を備え、前記ワイヤが、
本体クラウン間に接続される本体支柱を有し、前記本体支柱が実質的に等しい長さを有し、前記波形が一定の振幅を有する、本体部と、
前記本体部に取り付けられ、端部クラウン間に接続される端部支柱を有する少なくとも１つの端部であり、前記波形及び前記少なくとも１つの端部が前記本体部の波形の一定の振幅とは異なる振幅を有する、少なくとも１つの端部と、を備え、
前記端部支柱の断面が、前記本体支柱と前記端部支柱が荷重に対応する実質的に等しい剛性を有するように選択される、
ことを特徴とするステント。
【請求項１３】
前記波形が正弦波形である、
請求項１２に記載のステント。
【請求項１４】
前記本体支柱の断面が円形であり、前記端部支柱の断面が、ステントの円周に垂直な楕円長軸を有する楕円形である、
請求項１２に記載のステント。
【請求項１５】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも長く、前記荷重が半径方向の荷重である、
請求項１４に記載のステント送達システム。
【請求項１６】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも短く、前記荷重が接線方向の荷重である、
請求項１４に記載のステント送達システム。
【請求項１７】
前記本体支柱の断面が円形であり、前記端部支柱の断面が、前記ステントの円周に垂直な楕円短軸を有する楕円形である、
請求項１２に記載のステント。
【請求項１８】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも長く、前記荷重が接線方向の荷重である、
請求項１７に記載のステント送達システム。
【請求項１９】
前記端部支柱が前記本体支柱よりも短く、前記荷重が半径方向の荷重である、
請求項１７に記載のステント送達システム。
【請求項２０】
前記ワイヤが、前記ワイヤ内に管腔を画定する壁を有する、
請求項１２に記載のステント。
【請求項２１】
前記管腔が薬剤充填管腔である、
請求項２０に記載のステント。
【請求項２２】
前記本体クラウンのうちの少なくとも１つが、前記中空円筒形状の隣接するセグメントの本体クラウンに溶接される、
請求項１２に記載のステント。
【請求項２３】
ワイヤから本体部及び端部を有するステントを製造する方法であって、
前記ワイヤを非巻構成に曲げることと、
前記ワイヤの前記端部の選択された支柱部分において前記ワイヤをスエージ加工することであって、
前記スエージ加工度は、前記ステントの端部の各端部支柱が前記ステントの本体部の本体支柱の荷重に対応する剛性に実質的に等しい荷重に対応する剛性を有するように選択される、前記ワイヤをスエージ加工することと、
中空円筒形状を形成するためにマンドレルを中心として前記スエージ加工されたワイヤを巻くことと、
ステントを形成するために前記中空円筒形状の隣接するセグメントを互いに選択的に溶接することと、を備えている
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記曲げることが、前記スエージ加工の前に行われる、
請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術分野は、医療用移植装置、特に、端部剛性が整合されたステントシステム及びその製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
ステントは、身体の管腔に移植後、血管又は他の解剖学的管腔の一区間を開放状態に保つために半径方向に拡張可能な、概して円筒形状の装置である。薬剤又は他の治療薬を送達するためにコーティングを有するステントが開発されている。
【０００３】
ステントは、血管内血管形成術を含む種々の医学療法用途でバルーンカテーテルと併せて用いられる。例えば、バルーンカテーテル装置は、狭窄血管を広げるためにＰＴＣＡ（経皮的冠動脈形成術）中に膨張させられる。狭窄症は、プラーク又は血栓などの病変の結果であり得る。膨張後に、加圧されたバルーンが病変部に押し広げる力をかけ、これにより、患部血管の内径が増加する。血管内径の増加により血流の改善が容易になる。しかしながら、処置のすぐ後に、治療された血管の大部分は再狭窄する。
【０００４】
再狭窄を防ぐために、金属又は種々のポリマーからなる短い可撓性シリンダ又はステントが、管腔サイズを維持するべく血管内に移植される。ステントは、管腔を開位置に支持するための骨格として作用する。ステントの種々の構成は、メッシュによって画定される円筒形チューブ、相互接続されるステント又は類似のセグメントを含む。いくつかの例示的なステントが、Ｂｏｎｅａｕの米国特許第５，２９２，３３１号、Ｇｌｏｂｅｒｍａｎの米国特許第６，０９０，１２７号、Ｗｉｋｔｏｒの米国特許第５，１３３，７３２号、Ｐａｌｍａｚの米国特許第４，７３９，７６２号、及びＬａｕの米国特許第５，４２１，９５５号で開示される。別の例示的なワイヤステントは、Ｂｏｙｌｅの米国特許第６，１３６，０２３号で開示される溶接された正弦波形ステントである。バルーンにより拡張可能なステントは、ステントが展開されるときよりも小さい直径に収縮されたバルーン上に設置される。ステントは、展開されたときにバルーン又は類似の装置からの機械的支援なしに最終直径に広がる自己拡張型とすることもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
体内でのステントの長期的影響への懸念が、ベアメタルステント、すなわち、それらの露出面上にポリマーのないステントでの実験につながった。１つの製作方法は、単一のワイヤを正弦波形などの所望の形状に曲げ、曲がったワイヤをマニホルドの周りに巻き、ワイヤの隣接する部分を互いに溶接して直円筒の最終ステント構成を形成することによって、ステントを単一のワイヤから形成することである。正弦波形ワイヤを直円筒に形成することにより、種々の長さの支柱がもたらされる。残念なことに、単一のワイヤから形成されたステントは、ワイヤが用いられるステントの部分に応じて異なる長さを有し、結果として異なる剛性がもたらされる。例えば、ステントの端部は、直円筒を形成するために種々の支柱長さを有するが、一様な断面を有する。この結果、支柱の長さに応じて異なる剛性及び可撓性がもたらされる。より短い支柱はより堅く、一方、より長い支柱はあまり堅くなく、ステント展開中により曲がりやすい又は開きやすい。剛性の変動に起因して、ステントの一部は、ステント展開中に他のステントの一部よりも小さく拡張し、ステントの一部は、他のステントの一部が反応するよりも外部荷重により反応する。
【０００６】
上記の欠点を克服し得る端部剛性が整合されたステントシステム及びその製造方法を有することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様は、荷重に対応するステント送達システムであって、カテーテルと、カテーテルに作動可能に取り付けられるバルーンと、バルーン上に配置されるステントと、を含むステント送達システムを提供する。ステントは、ステントを形成するために一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれるワイヤを含み、ワイヤは、本体クラウン間に接続される本体支柱を有し、本体支柱が実質的に等しい長さを有し、波形が一定の振幅を有する、本体部と、本体部に取り付けられ、端部クラウン間に接続される端部支柱を有し、波形が本体部の波形の一定の振幅とは異なる振幅を有する、少なくとも１つの端部と、を有する。端部支柱の断面は、本体支柱と端部支柱が荷重に対応する実質的に等しい剛性を有するように選択される。
【０００８】
本発明の別の態様は、ステントであって、ステントを形成するために一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれるワイヤを含み、ワイヤが、本体クラウン間に接続される本体支柱を有し、本体支柱が実質的に等しい長さを有し、波形が一定の振幅を有する、本体部と、本体部に取り付けられ、端部クラウン間に接続される端部支柱を有する少なくとも１つの端部であり、波形及び少なくとも１つの端部が本体部の波形の一定の振幅とは異なる振幅を有する、少なくとも１つの端部と、を含むステントを提供する。端部支柱の断面は、本体支柱と端部支柱が荷重に対応する実質的に等しい剛性を有するように選択される。
【０００９】
本発明の別の態様は、ワイヤから本体部及び端部を有するステントを製造する方法であって、ワイヤを非巻構成に曲げることと、ワイヤの端部の選択された支柱部分においてワイヤをスエージ加工することと、スエージ加工度は、ステントの端部の各端部支柱がステントの本体部の本体支柱の荷重に対応する剛性に実質的に等しい荷重に対応する剛性を有するように選択され、中空円筒形状を形成するためにマンドレルを中心としてスエージ加工されたワイヤを巻くことと、ステントを形成するために中空円筒形状の隣接するセグメントを互いに選択的に溶接することと、を含む、方法を提供する。
【００１０】
本発明の上記の並びに他の特徴及び利点は、現在のところ好ましい実施形態の以下の詳細な説明を付属の図面と併せて読むことからさらに明らかとなるであろう。詳細な説明及び図面は、付属の請求項及びその均等物によって定義される本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の単なる例証である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従って作製されたステント送達システムの斜視図である。
【図２Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有する、巻構成のステントの側面図である。
【図２Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有する、非巻構成のステントの側面図である。
【図２Ｃ】本発明に係る整合された端部剛性を有する、非巻構成のステントの詳細図である。
【図３Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有する、巻構成のステントの側面図である。
【図３Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有する、非巻構成のステントの側面図である。
【図４Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントにかかる荷重の概略図である。
【図４Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントにかかる荷重の概略図である。
【図４Ｃ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントにかかる荷重の概略図である。
【図５Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの支柱荷重のモデルの概略図である。
【図５Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの支柱荷重のモデルの概略図である。
【図６Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのワイヤの詳細な断面図である。
【図６Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのワイヤの詳細な断面図である。
【図６Ｃ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのワイヤの詳細な断面図である。
【図６Ｄ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのワイヤの詳細な断面図である。
【図７Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのスエージ加工されたワイヤの詳細図である。
【図７Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのスエージ加工されたワイヤの詳細図である。
【図７Ｃ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのスエージ加工されたワイヤの詳細図である。
【図８】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントを製造する方法のフローチャートである。
【図９Ａ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの製造の概略図である。
【図９Ｂ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの製造の概略図である。
【図９Ｃ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの製造の概略図である。
【図９Ｄ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの製造の概略図である。
【図９Ｅ】本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの製造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明に従って作製されたステント送達システムの斜視図である。ステント送達システム１００は、カテーテル１０５、カテーテル１０５に作動可能に取り付けられるバルーン１１０、及びバルーン１１０上に配置されるステント１２０を含む。膨らんだ状態で示されるバルーン１１０は、ステント１２０を拡張することができる任意の様々なバルーンとすることができる。バルーン１１０は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）ポリエーテル−ブロック−コ−ポリアミドポリマーなどの材料から製造することができる。一実施形態では、ステント送達システム１００は、ステント１２０が展開されるまでステント１２０をバルーン１１０上に保持するために機械的構造体又は接着剤構造体などの保持手段１１１を含むことができる。カテーテル１０５は、血管形成術中にバルーンを支持することができるＰＴＣＡ（経皮的冠動脈形成術）バルーンカテーテルなどの任意の様々なバルーンカテーテルであってもよい。ステント送達システム１００はまた、ステント１２０を内部に通した状態で展開部位に送達する、シース１０２を含むことができる。
【００１３】
同様の要素が同様の参照番号を共有する図２Ａ〜２Ｃは、それぞれ、巻構成のステントの側面図、非巻構成のステントの側面図、及び非巻構成のステントの詳細図であり、ステントは、本発明に係る整合された端部剛性を有する。この例では、端部の支柱は本体部の支柱よりも短く、ステントの端部の波形の振幅は減少する。
【００１４】
ステント１２０は、ステント１２０を形成するために一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれる、ワイヤ１２２である。ワイヤ１２２は、本体部１２４と、本体部１２４に取り付けられる端部１３０とを含む。本体部１２４は、本体クラウン１２８間に接続される本体支柱１２６を有する。この例では、本体支柱１２６は実質的に等しい長さを有する。端部１３０は、端部クラウン１３４間に接続される端部支柱１３２を有する。端部支柱１３２は、本体支柱１２６の剛性と実質的に等しい剛性を有する。波形は、本体部１２４では一定の振幅を有し、端部１３０では本体部１２４の振幅とは異なる振幅を有する。本体クラウン１２８は、ステント１２０の中空円筒形状の隣接するセグメントの本体クラウンに溶接することができ、且つ端部クラウン１３４に溶接することができる。溶接部の数は、ステント１２０に所望の長手方向の可撓性を与えるように選択することができる、すなわち、すべての隣接するクラウンが１つのセグメントから次のセグメントに互いに溶接される必要はない。図２Ａは、本体部１２４のセグメント１４２と隣接するセグメント１４４との間の例示的な溶接部１４０を示す。
【００１５】
端部支柱１３２の断面と、結果として生じる慣性面積モーメントは、荷重に対応する剛性が実質的に等しくなるように選択されるため、端部支柱１３２は本体支柱１２６の剛性と実質的に等しい剛性を有する。端部支柱１３２は、所望の断面を達成するためにスエージ加工することができる。本明細書で定義される場合の「剛性」は、支柱にかかる所与の荷重（Ｐ）を撓み量（ｗ）で割ったものである。本明細書でさらに定義される場合のパラメータは、パラメータがプラス又はマイナス５パーセント以内のときに「実質的に等しい」。
【００１６】
図２Ｂを参照すると、非巻構成のステント１２０が示される。本体部１２４の長さ及び振幅は、巻構成のときに軸１２１に沿ってステント１２０の所望の長手方向の長さを提供するように選択することができる。端部１３０は、ステント１２０の端を四角にするために減少する振幅を有する。この例では、ワイヤ１２２の波形は正弦波形である。本体クラウン１２８及び端部クラウン１３４は、ワイヤ１２２の長さに渡って山と谷が交互に移り変わる。波形は支柱及びクラウンを有するどのような周期関数とすることもでき、クラウンを中心として対称である必要はないことが当業者には分かるであろう。例えば、波形は、より長い支柱、クラウン、より短い支柱、クラウン、及びより長い支柱、の繰り返しの周期関数を有する三角形とすることができる。
【００１７】
ステント１２０のワイヤ１２２は、ステンレス鋼、ニッケル−コバルト−クロム−モリブデン超合金、チタン−ニッケル（ニチノール）、マグネシウム、クロム、コバルト、タングステン、及び／又はイリジウムを含有する合金鋼、チタン、コバルト−クロム−白金、ニッケル−白金、モリブデン−レニウム、タンタル、これらの材料の組合せ、又は任意の他の生体適合性の低形状記憶材料などのステントを形成するのに用いられるどのような生体適合性材料から作製することもでき、及び／又は、列挙した材料のいずれかの複合材層を含むことができる。
【００１８】
図２Ｃを参照すると、端部１３０の振幅は、この例では直線的に減少する。端部１３０のピーククラウンを通る線１５０とワイヤ１２２の長軸１５２とがなす角度θは、ステント１２０を製作する際にワイヤ１２２がマンドレルを中心として巻かれる角度と同じ角度θをなす。これは、巻構成にあるステント１２０の端部を四角にする。角度θは、特定の用途の所望に応じて選択することができることが当業者には分かるであろう。
【００１９】
互いに及び図２Ａ〜図２Ｃと同様の要素が同様の参照番号を共有する図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、巻構成のステントの側面図及び非巻構成のステントの側面図であり、ステントは、本発明に係る整合された端部剛性を有する。この例では、端部の支柱は本体部の支柱よりも長く、ステントの端部の波形の振幅は増加する。
【００２０】
ステント１１２０は、ステント１１２０を形成するために一定の周波数を有する波形に曲げられ、中空円筒形状に巻かれる、ワイヤ１２２である。ワイヤ１２２は、本体部１２４と、本体部１２４に取り付けられる端部１１３０とを含む。本体部１２４は、本体クラウン１２８間に接続される本体支柱１２６を有する。この例では、本体支柱１２６は実質的に等しい長さを有する。端部１１３０は、端部クラウン１１３４間に接続される端部支柱１１３２を有する。端部支柱１１３２は、本体支柱１２６の剛性と実質的に等しい剛性を有する。波形は、本体部１２４では一定の振幅を有し、端部１１３０では本体部１２４の振幅とは異なる振幅を有する。本体クラウン１２８は、ステント１１２０の中空円筒形状の隣接するセグメントの本体クラウンに溶接することができ、且つ端部クラウン１１３４に溶接することができる。溶接部の数は、ステント１１２０に所望の長手方向の可撓性を与えるように選択することができる、すなわち、すべての隣接するクラウンが１つのセグメントから次のセグメントに互いに溶接される必要はない。図３Ａは、本体部１２４のセグメント１４２と隣接するセグメント１４４との間の例示的な溶接部１４０を示す。
【００２１】
端部支柱１１３２の断面と、結果として生じる慣性面積モーメントは、荷重に対応する剛性が実質的に等しくなるように選択されるため、端部支柱１１３２は本体支柱１２６の剛性と実質的に等しい剛性を有する。端部支柱１１３２は、所望の断面を達成するためにスエージ加工することができる。本明細書で定義される場合の「剛性」は、支柱にかかる所与の荷重（Ｐ）を撓み量（ｗ）で割ったものである。本明細書でさらに定義される場合のパラメータは、パラメータがプラス又はマイナス５パーセント以内のときに「実質的に等しい」。
【００２２】
図３Ｂを参照すると、非巻構成のステント１１２０が示される。本体部１２４の長さ及び振幅は、巻構成のときに軸１１２１に沿ってステント１１２０の所望の長手方向の長さを提供するように選択することができる。端部１１３０は、ステント１１２０の端を四角にするために増加する振幅を有する。この例では、ワイヤ１２２の波形は正弦波形である。本体クラウン１２８及び端部クラウン１１３４は、ワイヤ１２２の長さに渡って山と谷が交互に移り変わる。波形は支柱及びクラウンを有するどのような周期関数とすることもでき、クラウンを中心として対称である必要はないことが当業者には分かるであろう。例えば、波形は、より長い支柱、クラウン、より短い支柱、クラウン、及びより長い支柱、の繰り返しの周期関数を有する三角形とすることができる。
【００２３】
図４Ａ〜図４Ｃは、本発明に係る整合された端部剛性を有するステントにかかる荷重の概略図である。図４Ａは、一対の接線方向の荷重を示し、図４Ｂは、ステントの円周に垂直な長軸を有するスエージ加工されたステントの断面を示し、図４Ｃは、ステントの円周に垂直な短軸を有するスエージ加工されたステントの断面を示す。
【００２４】
荷重の例は、半径方向の荷重及び接線方向の荷重を含む。半径方向の荷重と接線方向の荷重は、結果として合成荷重に組み合わせることができることが当業者には分かるであろう。荷重に対応する支柱の実質的に等しい剛性を比較するにあたり、荷重は、半径方向の荷重又は接線方向の荷重のいずれかとして別々に考えることができる。
【００２５】
図４Ａを参照すると、ステント１２０の支柱６０８に一対の接線方向の荷重６０６がかかる。一対の接線方向の荷重６０６は、ステントの円周に対して接線方向であり、且つステント軸に垂直である。一例では、一対の接線方向の荷重６０６は、血管がステント１２０をより小さい円周に圧縮することによって生じる。
【００２６】
図４Ｂを参照すると、楕円形の断面を有するスエージ加工された支柱６１８がステントの円周６１６上に存在する。楕円の長軸はステントの円周に垂直であり、楕円の短軸はステントの円周に対して接線方向である。この楕円の配向は、ステントの端部の支柱が本体部の支柱よりも長く、スエージ加工された支柱６１８に半径方向の荷重６１２がかかるときに、整合された端部剛性を達成するために用いることができる。この配向はまた、ステントの端部の支柱が本体部の支柱よりも短く、スエージ加工された支柱６１８に接線方向の荷重６１４がかかるときに、整合された端部剛性を達成するために用いることができる。
【００２７】
半径方向の荷重６１２は、ステントの円周の法線であり、ステント軸と交差する。接線方向の荷重６１４は、ステントの円周に対して接線方向であり、ステント軸に垂直である。一例では、接線方向の荷重６１４は、血管がステントをより小さい円周に圧縮することによって生じる。示される接線方向の荷重６１４とは反対の接線方向の荷重は、バルーンがステントを拡張させるときに生じることがある。
【００２８】
図４Ｃを参照すると、楕円形の断面を有するスエージ加工された支柱６１８がステントの円周６１６上に存在する。楕円の長軸はステントの円周に対して接線方向であり、楕円の短軸はステントの円周に垂直である。この楕円の配向は、ステントの端部の支柱が本体部の支柱よりも長く、スエージ加工された支柱６１８に接線方向の荷重６１４がかかるときに、整合された端部剛性を達成するために用いることができる。この配向はまた、ステントの端部の支柱が本体部の支柱よりも短く、スエージ加工された支柱６１８に半径方向の荷重６１２がかかるときに、整合された端部剛性を達成するために用いることができる。
【００２９】
支柱の剛性は、単純梁としてモデル化することができる。単純梁の屈曲に関して、剛性（Ｐ／ｗ）は、
【数１】
2015523171.tif 000003
であり、ここで、Ｐは荷重であり、ｗは撓みであり、Ｅは支柱材料の弾性率であり、Ｉは支柱断面の慣性面積モーメントであり、Ｌは支柱の長さである。この関係は、中央集中荷重又は一様な荷重を有する多くの単純支持梁及び片持ち梁を含む一様な断面の多くの梁にあてはまる。
【００３０】
支柱は、実質的に等しい剛性を有することを多くの方法で、計算によって、又は実験によって求めることができる。上式を用いる計算によって、１つの支柱（１）に関して計算されるＥ1Ｉ1／（Ｌ1）3の値が別の支柱（２）に関して計算されるＥ2Ｉ2／（Ｌ2）3の値のプラス又はマイナス５パーセント以内であるときに支柱は実質的に等しい剛性を有する。
【００３１】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの支柱荷重のモデルの概略図である。図５Ａは、端部に荷重のかかった片持ち梁を示し、図５Ｂは、中央部に荷重のかかった単純支持梁を示す。こうした梁モデルは、支柱剛性を実験的に比較するのに用いることができる。
【００３２】
図５Ａを参照すると、片持ち梁７０２は一方の端７０４で拘束され、全長Ｌの片持ち梁７０２の非拘束端７０８に荷重（Ｐ）７０６がかかり、非拘束端７０８の撓み（ｗ）７１０が測定される。剛性はＰ／ｗを計算することによって求められる。支柱剛性を実験的に比較するためにこのモデルを適用するにあたり、ステントの１つの支柱が一方の端で拘束され、支柱の他方の端は拘束されない。全長Ｌ1の支柱の非拘束端に荷重Ｐ1がかかり、支柱の非拘束端の撓みｗ1が測定され、剛性はＰ1／ｗ1を計算することで求められる。この手順は、全長Ｌ2の支柱の非拘束端に荷重Ｐ2をかけ、支柱の非拘束端の撓みｗ2を測定し、Ｐ2／ｗ2を計算することで剛性を求めることによって、別の支柱に関して繰り返される。支柱は、値Ｐ1／ｗ1及びＰ2／ｗ2が互いのプラス又はマイナス５パーセント以内であるときに実質的に等しい剛性を有する。
【００３３】
図５Ｂを参照すると、単純支持梁７２２は端７２４で支持され、片持ち梁７２２の半分の長さＬ／２である中間点７２８に荷重（Ｐ）７２６がかかり、中間点７２８の撓み（ｗ）７３０が測定される。剛性はＰ／ｗを計算することによって求められる。支柱剛性を実験的に比較するためにこのモデルを適用するにあたり、ステントの１つの支柱が両端で支持され、荷重Ｐ1が中間点、すなわち、Ｌ1／２にかかる。荷重Ｐ1からの撓みｗ1が中間点で測定される。この手順は、半分の長さＬ2／２である支柱の中間点に荷重Ｐ2をかけ、支柱の中間点の撓みｗ2を測定し、Ｐ2／ｗ2を計算することで剛性を求めることによって、別の支柱に関して繰り返される。支柱は、値Ｐ1／ｗ1及びＰ2／ｗ2が互いのプラス又はマイナス５パーセント以内であるときに実質的に等しい剛性を有する。
【００３４】
図６Ａ〜図６Ｄは、本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのワイヤの詳細な断面図である。図６Ａ及び図６Ｂは中実ワイヤを示し、図６Ｃ及び図６Ｄは管腔ワイヤを示す。
【００３５】
図６Ａを参照すると、ワイヤ２００の断面は半径ｒの円形である。ワイヤ２００の円形断面はステント製作前のワイヤの最初の断面とすることができ、本体部（本体支柱及び／又は本体クラウン）及び／又は端部の端部クラウンにおいて維持することができる。図６Ｂを参照すると、ワイヤ２１０の断面は、長軸半径ａ及び短軸半径ｂの楕円である。ワイヤ２１０の楕円形の断面は、端部（端部支柱及び／又は端部クラウン）の最終的断面などのスエージ加工後のワイヤの最終的断面とすることができる。一実施形態では、本体支柱の断面は円形であり、端部支柱の断面は、ステントの円周に垂直な楕円長軸を有する楕円形である。別の実施形態では、本体支柱の断面は円形であり、端部支柱の断面は、ステントの円周に垂直な楕円短軸を有する楕円形である。ワイヤの断面は円形又は楕円形に限定されず、特定の用途の所望に応じてあらゆる断面とすることができることが当業者には分かるであろう。例えば、ワイヤは、最初は正方形とすることができ、スエージ加工後は長方形とすることができる。
【００３６】
慣性面積モーメントは、支柱長さに関係なく実質的に等しい剛性を支柱に提供するように選択することができる。円形ワイヤ２００の慣性面積モーメントはπｒ4／４であり、楕円形ワイヤ２１０の慣性面積モーメントはπａ3ｂ／４である。単純梁の屈曲に関して上述したように、剛性（Ｐ／ｗ）は、
【数２】
2015523171.tif 000004
であり、ここで、Ｐは荷重であり、ｗは撓みであり、Ｅは支柱材料の弾性率であり、Ｉは支柱断面の慣性面積モーメントであり、Ｌは支柱の長さである。剛性（Ｐ／ｗ）は、慣性面積モーメントＩに比例し、支柱長さＬの３乗に反比例する。支柱の長さが二倍のときに同じ剛性（Ｐ／ｗ）を達成するには、慣性面積モーメントは２の３乗、すなわち８倍に増加されなければならない。
【００３７】
スエージ加工中にワイヤの断面が一定のままであると仮定すると、円形ワイヤの最初の断面積（πｒ2）をスエージ加工された楕円形ワイヤの最終的断面積（πａｂ）と等しく設定し、第１の式ｒ2＝ａｂを解くことができる。剛性は、上記のようにＩ／Ｌ3に比例する。長さＬ1の円形ワイヤと長さＬ2の楕円形ワイヤとの間で等しい剛性を維持するには、Ｉ1／（Ｌ1）3＝Ｉ2／（Ｌ2）3で、第２の式Ｉ1／Ｉ2＝（Ｌ1／Ｌ2）3とならなければならない。長軸ａに沿って荷重がかかり、中立屈曲軸が短軸ｂに沿っているとき、円形ワイヤの慣性モーメントＩ1は第３の式πｒ4／４によって与えられ、楕円形ワイヤの慣性モーメントＩ2は第４の式πａ3ｂ／４によって与えられる。第１の式から第４の式までを組み合わせると、ａ2＝ｒ2（Ｌ2／Ｌ1）3及びｂ＝ｒ2／ａである。これらの式は、長さの変化に伴うスエージ加工された楕円形ワイヤの寸法を計算するのに用いることができる。各例は、円形ワイヤの最初の半径を１０ユニットと仮定する。長さの比（Ｌ2／Ｌ1）が１．２０のとき、円形ワイヤ支柱とより長い楕円形支柱との間で等しい剛性を維持するには、長軸ａは１３．１ユニットであり、短軸ｂは７．６ユニットである。長さの比（Ｌ2／Ｌ1）が１．５０のとき、等しい剛性を維持するには、長軸ａは１８．４ユニットであり、短軸ｂは５．４ユニットである。長さの比（Ｌ2／Ｌ1）が１．８０のとき、等しい剛性を維持するには、長軸ａは２４．１ユニットであり、短軸ｂは４．１ユニットである。円形ワイヤ支柱が楕円形支柱よりも長いときに同様の計算を行うことができることが当業者には分かるであろう。
【００３８】
スエージ加工された楕円形支柱の長軸及び短軸は、円形ワイヤ支柱とスエージ加工された楕円形支柱の相対長さ、並びに荷重の方向に応じて、ステントの円周に対して垂直又は接線方向とすることができる。適用時に、荷重は、支柱に半径方向に又は接線方向にかかることがあり、ステントの端部のスエージ加工された楕円形支柱は、ステントの本体部の円形ワイヤ支柱よりも長い、短い、又は等しい長さとすることができる。
【００３９】
接線方向の荷重に関して、スエージ加工された楕円形支柱が円形ワイヤ支柱よりも長いとき、スエージ加工された楕円形支柱の長軸はステントの円周に対して接線方向である。接線方向の荷重に関して、スエージ加工された楕円形支柱が円形ワイヤ支柱よりも短いとき、スエージ加工された楕円形支柱の長軸はステントの円周に垂直である。半径方向の荷重に関して、スエージ加工された楕円形支柱が円形ワイヤ支柱よりも長いとき、スエージ加工された楕円形支柱の長軸はステントの円周に垂直である。半径方向の荷重に関して、スエージ加工された楕円形支柱が円形ワイヤ支柱よりも短いとき、スエージ加工された楕円形支柱の長軸はステントの円周に対して接線方向である。
【００４０】
図６Ｃ及び図６Ｄは、それぞれ円形管腔ワイヤ及び楕円形管腔ワイヤを示す。円形管腔ワイヤ２２０は、ステント製作前のワイヤの最初の断面とすることができ、楕円形管腔ワイヤ２３０は、スエージ加工後のワイヤ及び端部支柱などのステントの一部の最終的断面とすることができる。これらの断面に関する慣性面積モーメントＩの計算は、管腔２２４内の構造物の欠如を考慮に入れなければならない。図６Ｃを参照すると、円形薬剤充填ワイヤ２２０は、円形管腔ワイヤ２２０内に管腔２２４を画定する壁２２２を有する。図６Ｄを参照すると、楕円形管腔ワイヤ２３０の壁２２２及び管腔２２４は、円形管腔ワイヤ２２０のスエージ加工により楕円形の形状に変化している。管腔２２４は、空のままとすることができ、又は、ステントを移植される患者を治療するために薬剤又は他の治療薬を収容することができる。壁２２２は、薬剤が薬剤充填管腔２２４を出ることができるように穴又は穿孔（図示せず）を有することができる。
【００４１】
薬剤は、どのような生物学的又は薬理学的に活性な物質とすることもでき、抗新生物薬、抗有糸分裂薬、抗炎症薬、抗血小板薬、抗凝固薬、抗フィブリン、抗トロンビン、抗増殖性物質、抗生物質、酸化防止剤、及び抗アレルギー薬、並びにこれらの組合せを含み得るがこれらに限定されない。こうした抗新生物薬及び／又は抗有糸分裂薬の例は、パクリタキセル（例えば、コネチカット州スタンフォードのＢｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ  Ｓｑｕｉｂｂ  Ｃｏ．によるＴＡＸＯＬ（登録商標））、ドセタキセル（例えば、ドイツ、フランクフルトのＡｖｅｎｔｉｓ  Ｓ．Ａ．からのＴａｘｏｔｅｒｅ（登録商標））、メトトレキサート、アザチオプリン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、フルオロウラシル、塩酸ドキソルビシン（例えば、ニュージャージー州ピーパックのＰｈａｒｍａｃｉａ＆ＵｐｊｏｈｎからのＡｄｒｉａｍｙｃｉｎ（登録商標））、及びマイトマイシン（例えば、コネチカット州スタンフォードのＢｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ  Ｓｑｕｉｂｂ  Ｃｏ．からのＭｕｔａｍｙｃｉｎ（登録商標））を含む。こうした抗血小板薬、抗凝固薬、抗フィブリン、及び抗トロンビンの例は、ヘパリンナトリウム、低分子量ヘパリン、へパリン類似物質、ヒルジン、アルガトロバン、ホルスコリン、バピプロスト、プロスタサイクリン及びプロスタサイクリン類似物質、デキストラン、Ｄ−ｐｈｅ−ｐｒｏ−ａｒｇ−クロロメチルケトン（合成抗トロンビン）、ジピリダモール、糖蛋白ＩＩｂ／ＩＩＩａ血小板膜レセプタアンタゴニスト抗体、組換えヒルジン、及びＡｎｇｉｏｍａｘ（商標）（マサチューセッツ州ケンブリッジのＢｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）などのトロンビン抑制物質を含む。こうした細胞増殖抑制薬又は抗増殖薬の例は、ＡＢＴ−５７８（ラパマイシンの合成アナログ）、ラパマイシン（シロリムス）、ゾタロリムス、エベロリムス、アンギオペプチン、カプトプリル（例えば、コネチカット州スタンフォードのＢｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ  Ｓｑｕｉｂｂ  Ｃｏ．からのＣａｐｏｔｅｎ（登録商標）及びＣａｐｏｚｉｄｅ（登録商標））などのアンギオテンシン変換酵素阻害薬、シラザプリル又はリシノプリル（例えば、ニュージャージー州ホワイトハウスステーションのＭｅｒｃｋ＆Ｃｏ．，Ｉｎｃ．からのＰｒｉｎｉｖｉｌ（登録商標）及びＰｒｉｎｚｉｄｅ（登録商標））、カルシウムチャンネルブロッカー（ニフェジピンなど）、コルヒチン、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）アンタゴニスト、魚油（オメガ３−脂肪酸）、ヒスタミンアンタゴニスト、ロバスタチン（ＨＭＧ−ＣｏＡレダクターゼの阻害薬、コレステロール低下薬、ニュージャージー州ホワイトハウスステーションのＭｅｒｃｋ＆Ｃｏ．，Ｉｎｃ．からの商標名Ｍｅｖａｃｏｒ（登録商標））、モノクローナル抗体（血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）レセプタ特異的抗体など）、ニトロプルシド、ホスホジエステラーゼ阻害薬、プロスタグランジン阻害薬、スラミン、セロトニンブロッカー、ステロイド、チオプロテアーゼ阻害薬、トリアゾロピリミジン（ＰＤＧＦアンタゴニスト）、及び一酸化窒素を含む。抗アレルギー薬の例はペミロラストカリウムである。使用され得る他の生物学的又は薬理学的に活性な物質又は薬は、一酸化窒���、アルファ−インターフェロン、遺伝子操作された上皮細胞、及びデキサメタゾンを含む。他の例では、生物学的又は薬理学的に活性な物質は、放射線療法での移植可能な装置の使用のための放射性同位体である。放射性同位体の例は、リン（Ｐ32）、パラジウム（Ｐｄ103）、セシウム（Ｃｓ131）、イリジウム（Ｉ192）、及びヨウ素（Ｉ125）を含むがこれらに限定されない。上記の生物学的又は薬理学的に活性な物質の予防特性及び治療特性は当業者には周知であるが、生物学的又は薬理学的に活性な物質は、単なる例として提供され、限定することを意図されていない。
【００４２】
図７Ａ〜図７Ｃは、本発明に係る整合された端部剛性を有するステントのスエージ加工されたワイヤの詳細図である。これらの例では、端部は、より短い端部支柱がより広く、且つ薄くなるようにスエージ加工されており、したがって、半径方向の荷重に対応する端部での実質的に等しい剛性を維持する。例示的な端部は、図２Ｃに示されるように、３つのピーク端部クラウンと３つの谷端部クラウンとが交互にある６つの端部支柱となるように製作された３つの部分で示される。
【００４３】
図７Ａを参照すると、ワイヤ３００は、本体部３０２、遷移クラウン部３０４、及び端部３１０を含む。端部３１０の慣性面積モーメントは、本体部３０２から離れる方向に段階的に増加する。端部３１０は、ピーク端部クラウン及び谷端部クラウンを有する最も長い端部支柱となるように製作される第１の段３１２と、ピーク端部クラウン及び谷端部クラウンを有する中間端部支柱となるように製作される第２の段３１４と、ピーク端部クラウン及び谷端部クラウンを有する最も短い端部支柱となるように製作される第３の段３１６とを含む。
【００４４】
図７Ｂを参照すると、ワイヤ３２０は、本体部３２２、遷移クラウン部３２４、及び端部３３０を含む。端部３３０の慣性面積モーメントは、本体部３２２から離れる方向に連続的に増加する。端部３３０は、ピーク端部クラウン及び谷端部クラウンを有する最も長い端部支柱となるように製作される第１の部分３３２と、ピーク端部クラウン及び谷端部クラウンを有する中間端部支柱となるように製作される第２の部分３３４と、ピーク端部クラウン及び谷端部クラウンを有する最も短い端部支柱となるように製作される第３の部分３３６とを含む。
【００４５】
図７Ｃを参照すると、ワイヤ３４０は、本体部３４２、遷移クラウン部３４４、及び端部３５０を含む。端部３５０は、スエージ加工された端部支柱３５２及びスエージ加工されていない端部クラウン３５４を含み、蛍光透視法の下で端部クラウンの可視性を増加させる。一実施形態では、スエージ加工されていない端部クラウンは、本体部３４２の支柱と同じ断面を維持する。この例では、実質的に等しい剛性（Ｐ／ｗ）を維持するために、スエージ加工された端部支柱３５２の各対の長さが本体部３４２から離れる方向に減少し、ゆえにスエージ加工された端部支柱３５２の各対の慣性面積モーメントが本体部３４２から離れる方向に減少する。一実施形態では、本体部３４２及び遷移クラウン部３４４の断面は円形であり、端部支柱３５２の断面は、ステントの円周に垂直な楕円短軸を有する楕円形であり、端部クラウン３５４の断面は円形である。
【００４６】
図８は、本発明に係る整合された端部剛性を有するステントを製造する方法のフローチャートである。方法４００は、ワイヤからステントを製造する方法であり、ステントは本体部及び端部を有する。方法４００は、ワイヤを非巻構成に曲げること４０２と、ワイヤの端部の選択された支柱部分においてワイヤをスエージ加工すること４０４と、スエージ加工度は、ステントの端部の各端部支柱がステントの本体部の本体支柱の荷重に対応する剛性に実質的に等しい荷重に対応する剛性を有するように選択され、中空円筒形状を形成するためにマンドレルを中心としてスエージ加工されたワイヤを巻くこと４０６と、ステントを形成するために中空円筒形状の隣接するセグメントを互いに選択的に溶接すること４０８とを含む。方法４００のステップを特定の用途の所望に応じて異なる順序で行うことができることが当業者には分かるであろう。一例では、曲げること４０２はスエージ加工すること４０４の前に行われる。別の例では、スエージ加工すること４０４は曲げること４０２の前に行われる。
【００４７】
図９Ａ〜図９Ｅは、本発明に係る整合された端部剛性を有するステントの製造の概略図である。
【００４８】
図９Ａを参照すると、曲げ装置５０４がワイヤ５００を非巻構成５０２に曲げる。図９Ｂを参照すると、非巻構成５１２のワイヤが、選択された領域の所望の断面及び慣性面積モーメントを達成するために、ハンマー型プレス、ローラミル、ダイなどのプレス５１０で、ワイヤの端部５１４の選択された支柱部分においてスエージ加工される。スエージ加工は、ステントの端部５１４の各端部支柱がステントの本体部の本体支柱の剛性に実質的に等しい剛性を有するように選択されたスエージ加工度を適用することで、ステントのすべての支柱に関して実質的に等しい剛性をもたらす。一例では、ワイヤは円形であり、スエージ加工された領域は楕円形である。図９Ｃでは、スエージ加工されたワイヤ５２０が、中空円筒形状５２４を形成するためにマンドレル５２２を中心として巻かれる。図９Ｄでは、溶接機５３０が、ステント５３４を形成するために中空円筒形状の隣接するセグメント５３２を互いに選択的に溶接する。図９Ｅは、整合された端部剛性を有する完成したステント５４０を示す。
【００４９】
図１〜図９は本発明の特定の用途及び実施形態を示し、本開示又は請求項の範囲を本明細書で提示されるものに限定することを意図されないことに注目することが重要である。本明細書を読み、その図面を見れば、本発明の無数の他の実施形態が可能であることと、こうした実施形態が考慮され、現在特許請求される発明の範囲内に入ることが当業者にはすぐに明らかとなるであろう。
【００５０】
本明細書で開示される本発明の実施形態は現在のところ好ましいと考えられるが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく種々の変化及び修正を加えることができる。本発明の範囲は、付属の請求項に示され、均等物の意味及び範囲内に入るすべての変化が本明細書に包含されることを意図される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
2015523171.tif 000008
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2015523171.tif 000010
【図４Ａ】
2015523171.tif 000011
【図４Ｂ】
2015523171.tif 000012
【図４Ｃ】
2015523171.tif 000013
【図５Ａ】
2015523171.tif 000014
【図５Ｂ】
2015523171.tif 000015
【図６Ａ】
2015523171.tif 000016
【図６Ｂ】
2015523171.tif 000017
【図６Ｃ】
2015523171.tif 000018
【図６Ｄ】
2015523171.tif 000019
【図７Ａ】
2015523171.tif 000020
【図７Ｂ】
2015523171.tif 000021
【図７Ｃ】
2015523171.tif 000022
【図８】
2015523171.tif 000023
【図９Ａ】
2015523171.tif 000024
【図９Ｂ】
2015523171.tif 000025
【図９Ｃ】
2015523171.tif 000026
【図９Ｄ】
2015523171.tif 000027
【図９Ｅ】
2015523171.tif 000028
【国際調査報告】
2015523171.tif 000029
2015523171.tif 000030
2015523171.tif 000031