(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
２．５〜１０．０重量％の金と、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項２】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
０．５〜５．０重量％のオスミウムと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項３】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
２．５〜６４．０重量％のパラジウムと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項４】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
２．０〜１０．０重量％のイリジウムと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項５】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
１．０〜５．０重量％のレニウムと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項６】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
１．０〜２．０重量％のタンタルと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項７】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
１．０〜４．０重量％のタングステンと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【請求項８】
最大０．０３０重量％の炭素と、
最大２．０００重量％のマンガンと、
最大０．７５０重量％のケイ素と、
最大０．０２３重量％のリンと、
最大０．０１０重量％の硫黄と、
１２．０００〜２０．０００重量％のクロムと、
０．０００〜３．０００重量％のモリブデンと、
１０．０００〜１８．０００重量％のニッケルと、
２．５〜１０．０重量％のルテニウムと、
残部の鉄および不可避的不純物とからなる合金から製造される血管内用のステント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
心疾患は、今日我々の社会が直面している健康危機の中で、最も深刻なものの一つであるとされている。冠動脈が病変し、閉塞することにより、血流が制限されて、組織が虚血状態や壊死状態に陥ることがある。硬化性心疾患の正確な病因は未だ明らかになっていない一方で、狭窄した冠動脈の治療方法はかなり確定している。１以上の動脈に複数の病変部が存在する場合の治療方法として、外科的手術である冠動脈バイパスグラフト術（ＣＡＢＧ）が選択されることが多い。従来の開胸手術は、当然ながら、治療を受ける患者にとり、たいへん侵襲的、かつ外傷的である。多くの場合においては、心疾患を経皮的に治療するために、より外傷を与えないような代替の方法を用いることができる。これらの代替の治療方法においては、通常、様々なタイプのバルーン（血管形成術）や摘出装置（アテレクトミー）を用いて、血管病変部のリモデリングを行ったり、血管病変部を小さくしたりする。さらに別の治療方法としては、１個以上の拡張可能な管状をなすステント又は人工器官を、経皮的に管腔内を介して硬化した病変部に挿入する方法等がある。血管内へ人工器官を移植する方法も、従来の血管手術に代わる方法として選択可能である。血管内への移植には、管状をなす人工器官であるグラフトの血管内への経皮的な挿入と、カテーテルを介して行う血管系内の目的位置までのグラフト搬送が含まれる。経皮的に血管再生を行う方法が従来の血管手術よりも優れている点としては、問題のある血管を外科的に露出させたり、除去したり、置換したり、問題のある血管にバイパスの形成を行ったりする必要がなくなる、という点がある。例えば、心肺バイパス、開胸、全身麻酔等を行う必要がなくなる。
【背景技術】
【０００２】
人体の体内管腔の開存性を維持するための移植物、特に、血管内で用いられる移殖物としては、ステントや人工器官が従来技術において開示されている。これらは、通常、内部に圧力が付与されると拡張する、円筒状をなす金属の網で形成されている。あるいは、ワイヤが円筒形状に巻回されて形成されているものもある。本発明は、特別に構成されたストラットにより、ステントの血管内への配置及び埋め込みを容易にし、制御され、かつ優れた圧力降伏点及び最大限の伸張特性をもたらす製造方法により製造される、改良されたステントの設計に関する。
【０００３】
ステント又は人工器官は、体内の様々な管状構造において用いることができる。体内の管状構造には、例えば、動脈及び静脈、尿管、総胆管等があるが、これらに限定されるものではない。ステントは、血管形成術やアテレクトミーの後に血管腔の拡張やその開存性の維持を行ったり、動脈解離性動脈瘤に配置したり、解離部分を血管壁に固定したり、初期の診療行為に起因して内膜に亀裂が生じ、弁状片が形成されることにより引き起こされる閉塞の危険を排除したり、血管が弾力的に萎縮するのを防いだりするのに使用される。
【０００４】
ステントは、斑を切除するアテレクトミー後や、拡張に先立ち動脈壁に切り込みを入れるカッティングバルーンを用いた血管形成術後、血管の開存性を緊急に、かつ長期間にわたって維持するための標準的なバルーンを用いた血管形成術後に使用することができる。
【０００５】
ステントは、血管の開存性を維持するために、バイパスグラフトにも使用することもできる。また、気道、胆道、尿路、その他の管路において、脆弱化した組織を補強するのにも使用できる。
【０００６】
従来技術におけるステントのさらなる詳細は、アルフィディ(Alfidi)らに付与された米国特許明細書第３，８６８，９５６号、パルマーツ(Palmaz)に付与された米国特許明細書第４，７３９，７６２号、バルコ(Balko) らに付与された米国特許明細書第４，５１２，３３８号、マース(Maass) らに付与された米国特許明細書第４，５５３，５４５号、パルマーツに付与された米国特許明細書第４，７３３，６６５号、ローゼンブルース(Rosenbluth)に付与された米国特許明細書第４，７６２，１２８号、ジャンツルコ(Gianturco) に付与された米国特許明細書第４，８００，８８２号、ヒルステッド(Hillstead) に付与された米国特許明細書第４，８５６，５１６号、ウィクター(Wiktor)に付与された米国特許明細書第４，８８６，０６２号、パルマーツに付与された米国特許明細書第５，１０２，４１７号、ウォルフ(Wolff) に付与された米国特許明細書第５，１０４，４０４号、ウォール(Wall)に付与された米国特許明細書第５，１９２，３０７号、シャッツ(Schatz)に付与された米国特許明細書第５，１９５，９８４号、シュワルツ(Schwartz)らに付与された米国特許明細書第５，２８２，８２３号、サイモン(Simon) らに付与された米国特許明細書第５，３５４，３０８号及び第５，３９５，３９０号、ラウ(Lau) らに付与された米国特許明細書第５，４２１，９５５号、シュワルツらに付与された米国特許明細書第５，４４３，４９６号、ピンチャシック(Pinchasik) らに付与された米国特許明細書第５，４４９，３７３号、パルマーツに付与された米国特許明細書５，１０２，４１７号、ラウらに付与された米国特許明細書第５，５１４，１５４号、トレロトーラ(Trerotola) らに付与された米国特許明細書第５，５９１，２２６号に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
概して、本発明の目的は、診療行為の様々な局面でＸ線透視を用いて行う観察のために放射線不透過性であり、閉塞部位又は管腔壁へ容易に搬送しやすく、かつ、同箇所において拡張及び埋め込みが容易なステント又は人工器官を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、従来のオーステナイトステンレス鋼よりも放射線不透過度が高く、かつ、オーステナイトステンレス鋼の好ましい物理的性質を維持する合金から製造されるステントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要約）
本発明は、長さ方向の軸線に沿って比較的可撓性を有するため、蛇行する体内管腔を介して容易に搬送でき、かつ、埋め込まれた際に、拡張された状態において、動脈等の体内管腔の開存性を維持するだけの径方向への剛性と安定性を有する放射線不透過性のステントに関する。
【００１０】
本発明は、概して、本来は放射線不透過性ではないステンレス鋼又はその他の材料により製造されるが、放射線不透過度を高める必要があるほぼすべてのステントの設計に関する。本明細書においては、「放射線不透過性」「放射線不透過性の」という語は、放射線透視法において材料が視認可能となるＸ線放射に対して、不透明となるような特性又は材料をさす。ステントは、概して、標準的な血管形成術（オーバーザワイヤタイプ又はラピッドエクスチェンジタイプの搬送バルーンを使用した血管形成術等）を用いて、人体の冠状血管を介して搬送され、配置される。この臨床治療においては、診療者は、人体の脈管構造内における特定の装置の位置又は留置を視認できるように、Ｘ線と、Ｘ線に対して放射線不透過性となる材料とを用いて、血管形成術及びＸ線透視術を使用する。通常、ステントは様々なステンレス鋼から製造され、３１６系のステンレス鋼は、現在販売されるステントを製造するのに使用されるステンレス鋼の大部分を占める。３１６Ｌステンレス鋼の典型的な組成を（表１）に示す。
【００１１】
【表１】
0004439813.tif 000002
ステントの製造に使用される３００系のオーステナイトステンレス鋼は、強度、可撓性、耐疲労性、生体適合性等の数々の利点により、血管内ステントを製造するのに適した材料となっている。ところが、３１６系ステンレス鋼には、他の３００系ステンレス鋼と同様に、放射線透過度が比較的高く、Ｘ線透視による観察において視認しにくいという重大な欠点がある。ステントを製造するには、材料の物理的性質から、３００系ステンレス鋼のような材料を使用することが望ましい。しかしながら、ステントのストラットは比較的細くなくてはならず、このため、Ｘ線透視法において視認しにくいという問題点があった。本発明は、ステントの製造に適した材料としてのステンレス鋼の特性を維持しつつ、放射線不透過性を向上させた、改良されたステンレス鋼の組成による合金を包含する。
【００１２】
血管内ステントを製造する際に求められる細い部分における３００系ステンレス鋼の放射線不透過性を高めるために、高密度であり、かつ放射線不透過性を有する元素を様々な量で含有する合金が、３００系ステンレス鋼の化学構造に組み込まれている。標準型の３００系ステンレス鋼の化学構造を、３１６系ステンレス鋼を例にとり、このような様々な合金において可能な化学組成範囲とともに、次表に示す。
【００１３】
【表２】
0004439813.tif 000003
（表２）中において、変更可能成分「Ｘ」は、金、オスミウム、パラジウム、レニウム、タンタル、タングステン、ルテニウム、イリジウムからなる、又はそれらの組み合わせからなる。
【００１４】
様々な元素を添加することのできる変更可能成分Ｘは、全体としての範囲が０．５〜１０重量％であるが、合金に選択された場合の個々の元素の好ましい範囲は、表に記載された好ましい範囲とは異なる、その元素における特定の好ましい範囲内となる。個々の元素を添加することにより、放射線不透過性及び材料の性質において、異なる効果を有することが判明した。このため、各元素は、放射線不透過性因子としての機能と、完成品であるステントの物理的性質に寄与する機能において、他の元素とは異なっている。好ましい実施例においては、金が約２．５〜１０重量％の範囲で添加される。オスミウムを添加元素として含有する好ましい実施例においては、オスミウムは、約０．５〜５重量％の範囲となる。パラジウムが添加元素の場合には、その濃度の範囲は、約２．５〜６４重量％となる。レニウムが添加元素として選択される場合には、その濃度の範囲は、約１〜５重量％となる。タンタルを組み込んだ実施例においては、タンタルの濃度範囲は約１〜２重量％となる。タングステンを組み込んだ実施例においては、タングステンの濃度範囲は、約１〜４重量％となる。ルテニウム又はイリジウムが選択される場合には、その濃度範囲は、約２．５〜１０重量％となる。
【００１５】
本発明の特徴を実施したステントは、バルーンや機械的に拡張可能な装置等の、搬送カテーテルの拡張可能な部材に取り付け、体内管腔を介して配置位置までカテーテル／ステントアセンブリを通すことにより、管腔の目的位置まで容易に搬送することができる。
【００１６】
本発明の他の特徴及び効果については、後述する発明の詳細な説明及び添付の典型的な例を示す図面から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（詳細な説明）
本発明のステントは、３００系ステンレス鋼の成分である鉄又はモリブデンの一部が、改善された放射線不透過性を有する複数の元素のうちの一つ又はそれらの組み合わせに置換された、３００系ステンレス鋼からなる合金により製造される。このような元素の例としては金（Ａｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、パラジウム（Ｐｄ）、レニウム（Ｒｅ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）がある。このグループは、高密度の元素で構成される。高密度であることから、これらの材料のＸ線の吸収度が向上し、従って、放射線不透過性が向上する。改良型３００系ステンレス鋼にこれらの元素を１元素以上含むことから、血管造影又はシネ血管造影(cineograms)を行う際に使用されるＸ線により、標準的な臨床治療の様々な局面におけるステントの視認が可能となる。ステント製造に使用される合金は、１元素以上のこれらの放射線不透過性の元素を約０．５〜１０．０％含有する。なお、各元素はステントの放射線不透過性と物理的性質において独自の効果を有するため、好ましい範囲は選択される元素により異なる。鉄成分又はモリブデン成分が放射線不透過性の元素に置換される量が多すぎると、大幅に放射線不透過性を向上させない状態で、３００系ステンレス鋼でステント製造を行う利点を減少させうる。オーステナイトの形成能力に悪影響を及ぼさないように、放射線不透過性の元素を様々に組み合わせて、鉄成分又はモリブデン成分をそれらで置換することが可能であると考えられる。
【００１８】
前述の事項は、本発明のさらなる効果と同様に、選択された元素を様々な好ましい量を添加することにより達成され、十分な放射線不透過性を有し、適切な構造上の性質を維持する合金からなるステントを製造することができる。好ましい合金の組成は、（表３）〜（表１０）におよその重量％を用いてまとめる。
【００１９】
【表３】
0004439813.tif 000004
上述したように、本発明の合金の好ましい実施例においては、濃度が約２．５〜１０重量％の金が含有されている。金は、合金の通常のオーステナイト相とフェライト相の分布に影響を与えない状態で、この範囲内で添加することができる。５％よりも高い濃度では、合金中に金リッチの析出物が形成されるが、析出物は細かく、不連続的に起こるため、物理的性質に悪影響は及ぼさないと考えられる。１０％よりも高い濃度では、析出物がオーステナイト粒子と同程度の大きさとなり、抗張力及び延性が低下することが予想される。放射線不透過性を適切に向上させるための好ましい金の濃度の最低値は、２．５％である。
【００２０】
【表４】
0004439813.tif 000005
上記（表４）に示されるように、合金にオスミウムを組み込んだ好ましい実施例においては、濃度が約０．５〜５重量％のオスミウムを含有する。オスミウムは、本願に開示される他の元素に比べて、相対的に重い元素であるため、約０．５重量％のオスミウムにより、十分な放射線不透過性を得ることができる。また、オスミウムは硬化させる働きをもつ有力な元素であり、完成品のステントの延性を低下させすぎることなく、約５重量％まで合金に含有することができるものと考えられる。しかしながら、オスミウムはまず白金との合金にし、その二元合金が３１６ステンレス鋼と組み合わされることが可能であると考えられる。
【００２１】
【表５】
0004439813.tif 000006
上記表に示されるように、パラジウムが合金に添加元素として用いられる場合、その濃度は、約２．５〜６４．０重量％となる。約２．５重量％の濃度であれば、効果的となるように、十分に放射線不透過性を高めることができる。さらに、パラジウムは、オーステナイト鉄に６４重量％まで融解可能であり、それ以上の濃度になると、完成品のステントの機械的性質に有害な合金相を形成する。
【００２２】
【表６】
0004439813.tif 000007
上記表に示されるように、レニウムがステンレス鋼との合金の元素として選択される場合、その濃度は約１〜５重量％となる。レニウムは、鉄のフェライト相の安定化剤である。約５重量％の濃度では、ニッケルのオーステナイト安定化剤としての効果を上回ると考えられ、かなりの量のフェライト相が形成されることになる。しかしながら、１重量％を添加した場合には、ステントの放射線不透過性を十分に向上させることができると考えられる。
【００２３】
【表７】
0004439813.tif 000008
上記表に示されるように、タンタルが好ましい合金をつくるための添加元素として選択される場合、その濃度は約１〜２重量％となる。効果的となるような、最小限の放射線不透過性を得るために必要な最低限のタンタルの濃度は、約１重量％である。２重量％より高い濃度では、脆弱相が形成されてフェライトが安定することになり、ステントの機械的な性質を低下させることになる。
【００２４】
【表８】
0004439813.tif 000009
上記表に示されるように、タングステンが合金の添加元素として選択される場合、その濃度は約１〜４重量％となる。効果的となるような、最小限の放射線不透過性を得るために推奨される最低限の濃度は、１重量％である。４重量％より高い濃度では、脆弱相が形成されてフェライトが安定することになり、ステントの機械的な性質を低下させることになる。
【００２５】
【表９】
0004439813.tif 000010
上記表に示されるように、ルテニウムが合金の添加元素として選択される場合、その濃度は約２．５〜１０重量％となる。効果的となるような、最小限の放射線不透過性を得るために推奨される最低限の濃度は、約２．５重量％であると考えられる。ルテニウムは約１０重量％以下の濃度では合金に完全に溶融するが、それよりも高い濃度の場合には、望ましくないシグマ相が形成され、形成途中において、亀裂が発生することになる。
【００２６】
【表１０】
0004439813.tif 000011
上記表に示されるように、イリジウムが合金の添加元素として選択される場合、その濃度は約２〜１０重量％となる。効果的となるように、十分に放射線不透過度を高めるために求められる最低限の濃度は、約２重量％である。約１０重量％よりも高い濃度では、完成品のステントの機械的性質に悪影響を及ぼすものと考えられる。
【００２７】
改良された放射線不透過性を有する本発明のステントを製造するためのオーステナイト合金は、炭素を０．０３％まで含有することができる。高濃度の炭素により、粒界に析出する炭化鉄が作り出され、機械的性質や腐食性が低下する。従って、炭素の含有率を高くしすぎると、この合金の破壊靭性に悪影響を及ぼすことになる。
【００２８】
クロムは、合金の焼入性、耐食性、硬度を高め、合金の延性・脆性遷移温度を望ましい低さにする。従って、少なくとも約１２％のクロム、好ましくは、少なくとも約１７．５％のクロムを含有する。クロムを約２０％より高い濃度で含有すると、合金は、急速に老朽化しやすく、特徴とする高抗張力と高破壊靭性が得られなくなる。加えて、クロム含有率が高い合金からは、Ｃｒイオンが溶出する可能性がある。
【００２９】
ニッケルは、合金が急速冷却技術を用いるか否かにかかわらず硬化するように、合金の焼入性に寄与する。この能力において、ニッケルはこの合金の破壊靭性及び応力腐食割れに対する耐性を高め、延性・脆性遷移温度を望ましい低さにするのに寄与する。また、ニッケルはオーステナイト安定化剤であり、合金の冷却工程において、面心立法構造を維持するように働きかける。従って、少なくとも約１０．０％のニッケル、好ましくは、少なくとも約１４．７％のニッケルを含有する。ニッケルの含有率が１８％を超える場合には、合金の破壊靭性及び耐衝撃性に悪影響を与えることがある。これは、合金中の炭素の溶解度が低下され、これにより、合金がゆっくりと冷却される場合、例えば鍛造後に空冷される場合に、粒界に炭化物が析出する可能性があるからである。加えて、ニッケル含有率が高い合金は、人間又は動物の組織に対して有毒な元素として知られる、Ｎｉイオンが溶出する可能性がある。従って、ステント製造用のステンレス合金鋼におけるニッケル（Ｎｉ）やクロム（Ｃｒ）等の成分の含有率が比較的高い場合には、人体の組織にＮｉイオンやＣｒイオンを溶出させることになりうる。この毒素の溶出は、管状をなす部材からステントを製造する際に使用されるレーザー切断技術により、悪化されることになる。
【００３０】
モリブデンが好ましい合金に含有されているが、これは、モリブデンに合金の延性・脆性遷移温度を求められる低さにする働きがあるからである。しかしながら、モリブデンの第１の利点は、合金の耐食性を高めることにある。また、モリブデンはフェライト安定化剤であり、望ましいオーステナイト構造の安定化には悪影響を及ぼす。モリブデン含有率が３％よりも高くなると、合金の破壊靭性に悪影響を及ぼす。モリブデンは、約１．２％を超えないことが好ましい。しかしながら、合金の望ましい性質に悪影響を及ぼすことなく、モリブデン含有率の全部又は一部を、Ｐｔ，Ａｕ，Ｏｓ，Ｐｄ，Ｗ等の放射線不透過性の元素に置換することができる。
【００３１】
放射線不透過性の本発明のステントを製造するための３００系のオーステナイトステンレス合金鋼は、マンガンを２．０％まで含有してもよい。マンガンは、オーステナイト安定化剤であり、合金のオーステナイト系の非磁性特性を維持する働きを幾分有する。マンガンは、合金の冷却工程において、面心立法構造を維持するように働く。また、マンガンには、耐食性をある程度向上させる役割もある。
【００３２】
本発明によれば、合金のバランスは、同様のサービスや使用を意図する合金の商用銘柄に見られる通常の不純物を除き、基本的には鉄により調整される。このような元素の含有量は、合金の望ましい性質に悪影響を及ぼさないように制御しなければならない。例えば、リンは約０．００８％を超えないようにされ、硫黄は０．００４％を超えないようにされる。また、放射線不透過性の３００系ステンレス合金鋼を製造するための合金は、ケイ素を０．７５％まで含有することができる。さらに、放射線不透過性の３００系ステンレス鋼を製造するための合金は、望ましい性質に影響を及ぼすことなく、リンを０．０２３％まで、硫黄を０．００２％まで含有することができる。
【００３３】
本発明のステントを製造するための合金を溶融、鋳造、加工するのに、特別な技術は必要とされない。本発明のステントを製造するのに使用される合金を溶融、精錬する方法としては、誘導加熱が好ましい。溶融及び精錬する方法としては、アーク溶解の後にアルゴンと酸素の混合ガスによる脱炭を行う方法もあるが、他の方法でも実施可能である。必要に応じ、合金を粉末冶金技術を用いて製造してもよい。また、この合金は、連続鋳造技術にも適している。
【００３４】
図１は、長さ方向の軸線に沿って比較的可撓性を有するため、蛇行する体内管腔を介して容易に搬送でき、かつ、体内管腔内に埋め込まれたときに、拡張された状態で、動脈等の体内管腔の開存性を維持するような径方向への剛性と安定性を有する拡張可能なステント４４の使用環境例を示す。図１は、大腿動脈を介して、ステントを経皮的に冠動脈へ埋め込むための搬送システム１０を示す。好ましい搬送システム１０上に配置されるステント拡張用のバルーンを拡張させるための拡張装置７が示されている。図２に示すように、ステント４４は、通常、径方向に拡張可能な複数のループ要素４６を備える。ループ要素４６は、相対的に独立して、互いに対して拡張可能、かつ収縮可能である。相互連結要素、即ちバックボーン４８は、近接するループ要素４６間に延びて安定性を向上させ、各ループを好ましい位置に配置して、拡張時にステントが歪むのを防ぐ。その結果得られるステントの構造は、径方向に拡張可能なループ要素４６が連なったものとなる。ループ要素４６は、体内管腔の治療部位に位置する閉塞や血管壁、小規模の解離を、拡張するか、管腔壁まで押し戻すことができるように、長さ方向において近接して配置される。各ループ要素４６は、近接するループ要素４６に対して、著しく変形しない程度に屈曲してもよく、長さに沿って、また長手方向の軸線の周りの可撓性を有するが、つぶれに対抗するような径方向への剛性を有するステントを構成する。
【００３５】
ステントは、収縮状態から、一部の要素が「変形される」ことにより拡張されて、拡張状態に移行する。「変形される」という語は、ステントが製造される材料に対して、拡張可能な要素を形成するのに使用される材料の弾性限度よりも大きい力が付与されることを意味する。従って、その力は、永久的又は半永久的に、拡張可能な要素を屈曲させるのに十分な力であり、ステントの直径は、第１の直径ｄから、拡張された直径ｄｌへと大きくなる。拡張可能な要素に付与される力は、十分に「跳ね返り」が起こらないような力でなくてはならず、収縮された状態又は一部収縮された状態を想定しなければならない。従って、拡張されたステントは、拡張状態を保持し、変化しない構造により維持される外形を有するという点で、比較的剛性を有しており、柔軟性がない。
【００３６】
ステントが開口した網状の構造であることにより、血管壁の大部分が、損傷を受けた血管内膜の回復及び修復を向上させる血液に対して露出されることになる。ステントのストラットは、全体的な外形が最も小さくなるように、比較的断面が小さく、かつ、ステント留置後に管の開存性を維持できるだけの径方向への強度及び抗張力を有することが望ましい。臨床で求められる放射線不透過性を得るために、他のステントの設計は、すべてのストラットの断面の大きさを大きくしたり、ストラットのいくつかの断面の大きさを大きくしたり、３００系ステンレス鋼の好ましい性質を持たない他の材料を用いてステントを製造することにより、好ましい特性のいくつかを失わざるを得ない。本願に記載される独自の合金でステントを製造することにより、望ましいステントの性質を失うことなく、臨床で用いられるステント設計の物理的及び機械的性質を、最適なものにすることができる。
【００３７】
前述したステント設計のように、様々な他のステント設計が存在する。本発明は、特定の設計に限定されるものではないが、図３〜図８に示すように、本発明の使用を容易にするさらなる例を以下に説明する。図３は、ほぼ長方形のパターンを描き、そのパターンの間に間隙を有するストラット５２を備えたステントを示す。ウィクターに付与された米国特許明細書第４，８８６，０６２号及び第５，１３３，７３２号（図４参照）には、変形可能なジグザグ部２２０を有するほぼ連続的に配置されるワイヤ２１０により構成される円筒形状をなす本体部２０１を備えるステント２００が開示されている。ワイヤは連続して配置される屈曲部とジグザグ部からなるコイルを形成し、正弦波の形状をなす。ステント本体部は、拡張バルーンの力により、非拡張時の第１の直径から拡張時の第２の直径まで拡張可能である。また、ステント本体部が長さ方向の軸線に沿って伸張しないように、フック２３０等の手段が設けられる。ウィクターに付与された米国特許明細書第４，９６９，４５８号（図５参照）には、中空円筒形状をなすように巻回されるワイヤ２６０からなるステント２５０が開示される。巻回部は、径方向への強度を与える一方で、らせん状をなすコイル２７０群が巻回の長さ方向に沿って連なって構成される。各コイル群は、隣接するコイル群とは逆方向に巻回される。逆方向に屈曲されて、それぞれ次のコイル群に連結されるループ部２８０により、近接するコイル群のスムーズな拡張が可能となる。シュワルツに付与された米国特許明細書第５，２８２，８２３号（図６参照）は、ステントが長さ方向の軸線に沿って可撓性を有するように連結される、複数のほぼらせん状をなす金属要素３１０を備える円筒形状をなす本体部からなるステント３６０を示す。らせん状をなすワイヤはほぼ連続的に巻回され、らせん状をなす金属要素間に延びて張力緩和手段となる、ポリマーからなるコネクタ３２０が設けられている。ウォルフに付与された米国特許明細書第５，１０４，４０４号も同様である。米国特許明細書第５，１０２，４１７号は、前述した米国特許明細書第５，１９５，９８４号の設計に類似している。米国特許明細書第５，１０２，４１７号（図７参照）は、複数の拡張可能かつ変形可能な血管グラフト３３０を示す。血管グラフト３３０は、壁の薄い管状部材３４０からなり、管状部材３４０は、その長さ方向の軸線とほぼ平行に配置される複数の溝穴３５０を有する。近接するグラフト同士は、少なくとも１個の連結部材３６０により、弾力的に連結される。米国特許明細書第５，１０２，４１７号、第４，７３９，７６２号、第４，７３３，６６５号、第４，７７６，３３７号は、全てパルマーツに付与されている。これらのパルマーツ特許は、前述した’４１７号及び’９８４号特許の設計に類似している。ジャンツルコに付与された米国特許明細書第４，５８０，５６８号（図８参照）は、ステント４００について記載している。ステント４００は、無数に連なる直線部４１０と複数の屈曲部４２０とを有する閉鎖されたジグザグ形状をなすワイヤで構成される。直線部同士は屈曲部により連結され、ステントを形成する。ステントは、弾力的に、小さい第１の形状に押圧可能である。この形状においては、直線部は、管路への挿入に適するように、並んで配置されて互いに非常に近接した状態となり、圧力を加えられた屈曲部はその中に格納される。
【００３８】
本発明のステントは、様々な製造技術を用いて、本願に記載されるステンレス合金鋼の一つを用いて作られる管状部材から製造することができる。しかしながら、本発明は、特定の製造方法に限定されるものではない。以下の例は、本発明の使用をさらに容易にするために示すものである。管状部材を特定のステント設計にするためには、以下に記載するように、様々な製造技術を用いることができる。１）米国特許明細書第５，９０２，４７５号に記載されるようなフォトマスク及びエッチングを用いる技術。２）米国特許明細書第６，０６６，１６７号、第６，０５６，７７６号、第５，７６６，２３８号、第５，７３５，８９３号、第５，５１４，１５４号、第５，４２１，９５５号に開示されるようなレーザーアブレーション／エッチング工程。３）レーザーを用いて直接金属を切り取り、管状部材にパターンを形成する方法。これらの製造方法例のいずれも、放射線不透過性のステンレス合金鋼からなる本発明のステントの製造に使用することができる。
【００３９】
フォトマスク及びエッチング工程においては、管状部材の外面を、感光性レジストで均一にコーティングする。このコーティングされた管状部材は、その後、同部材を回転させる装置に配置されて、指定されたパターンの紫外線（ＵＶ）光に露光される。ＵＶ光は、ＵＶ光があたった領域の感光性レジストの反応を開始させ、感光性レジストを露光（架橋）する。感光性レジストは、ＵＶ光に露光した箇所で架橋を形成し、硬化していないポリマーに囲まれた硬化したポリマーにより、特定のステント設計と同様の形状をなすパターンを形成する。フィルムは、無限に存在する複雑なステント設計のほぼすべてに対して使用することができる。前記装置を用いた処理により、露光した感光性材料の不連続的なパターンを有する管状部材には、感光性レジストが露光していない領域が残されていることになる。
【００４０】
露光した管状部材は、レジスト現像液に一定時間浸漬される。現像液は、比較的軟質の硬化していない感光性レジストポリマーを除去し、ステントのパターンと同様の形状をなす硬化した感光性レジストが残る。その後、適切な溶剤で洗浄して、管状部材から余った現像液が除去される。このとき、管状部材全体を一定期間保温して、残留している感光性レジストポリマーが十分に硬化し、処理された管状部材の表面に固着するようにする。
【００４１】
処理された管状部材は、その後、電気化学的な方法によるエッチング処理を経る。エッチング処理では、管状部材の感光性レジストで被覆されていない部分の金属を除去し、完成品となる管状部材、即ちステントの形状となる。
【００４２】
レーザー／エッチング処理の一例としては、管状部材をレジストでコーティングして、機械制御された装置の回転可能なコレット取付具に取り付けて、管状部材のレーザーに対する位置決めを行う。その後、機械のコード化された命令に従って、管状部材が回転され、同じく機械的に制御されるレーザーに対して、長手方向に動かされる。レーザーは、アブレーションにより、管状部材上の抵抗力があるコーティングを選択的に除去する。ステントのパターンは、続く化学的な方法によるエッチング処理により作り出された管状部材の表面に形成される。
【００４３】
直接レーザーを用いた方法の一例としては、管状部材を機械的に制御された装置のコレット取付具に取り付けて、レーザーに対する位置決めを行う。その後、機械のコード化された命令に従って、管状部材が回転され、同じく機械的に制御されるレーザーに対して、長手方向に向かって動かされる。レーザーは、ステントのパターンを形成する金属を選択的に蒸発させて、除去する。
【００４４】
図９は、本発明の放射線不透過性のステント１７が病変部２５に近接して配置されている状態を示す。先端側のカテーテルシャフト１１には、基端部１６及び先端部１３を有する搬送用バルーンが連結される。搬送用バルーンには、非拡張状態のストラット１５を有する、本発明の非拡張状態にあるステント１７が取り付けられている。予め配置されているガイドワイヤ２０は、カテーテルシャフトを横断して、病変部２５を越えて延びる。また、これに対応する、近接して配置された放射線不透過性のステント１７が標準的なシネ血管造影装置又はＸ線透視装置９に映し出された画像も示す。
【００４５】
典型的な治療手順における次のステントは、図１０に示されるように、ステント／搬送システムが進められて、病変部２５の中央に配置される。また、これに対応する、標準的なシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出された、病変部の中央に配置された収縮状態にある放射線不透過性のステントの画像も示す。
【００４６】
図１１は、本発明における、病変部の中心に拡張状態で配置された放射線不透過性のステント及び搬送用カテーテルの概略図を示す。また、これに対応する、標準的なシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出された、病変部の中央に配置された拡張状態にある放射線不透過性のステントの画像も示す。
【００４７】
図１２は、本発明における、拡張されるとともに配置されて、病変部に埋め込まれた放射線不透過性のステントの概略図を示す。また、これに対応する、標準的なシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出される病変部に配置され、埋め込まれた放射線不透過性のステントの画像も示す。
【００４８】
本発明による合金が、抗張力と、公知の３００系ステンレス合金鋼にはない放射線不透過性の両方の性質を併せもつものであることは、前述した記載及びそれに伴う例から明らかである。このステントの発明は、高強度、生体適合性、放射線不透過性が求められる場合によく適している。
【００４９】
本願に使用される語及び表現は、記述するための表現として用いられるものであり、限定を意図するものではない。このような語や表現の使用により、本願に記載される一部又は全部の特徴と均等の技術を排除するものではない。しかしながら、本発明の請求の範囲内において、様々な変更を加えることが可能であることは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の操作時の環境を示す概略図。
【図２】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図３】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図４】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図５】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図６】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図７】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図８】本発明の放射線不透過性の合金とともに用いられる従来の外科的なステントを示す図。
【図９】本発明における、病変部に近接する位置に配置された放射線不透過性のステント及び搬送用カテーテルを示す概略図、ならびに、これに対応する、通常のシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出された、近接して配置された放射線不透過性のステントの画像。
【図１０】本発明における、病変部の中央に収縮状態で配置された放射線不透過性のステント及び搬送用カテーテルを示す概略図、ならびに、これに対応する、通常のシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出された、病変部の中央に配置された収縮状態にある放射線不透過性のステントの画像。
【図１１】本発明における、病変部の中央に拡張状態で配置された放射線不透過性のステント及び搬送用カテーテルを示す概略図、ならびに、これに対応する、通常のシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出された、病変部の中央に配置された拡張状態にある放射線不透過性のステントの画像。
【図１２】本発明における、拡張されるとともに配置され、病変部に埋め込まれた放射線不透過性のステントを示す概略図、ならびに、これに対応する、通常のシネ血管造影装置又はＸ線透視装置に映し出された、病変部に配置されて埋め込まれた放射線不透過性のステントの画像。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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