(57)【要約】移植可能な管状人工器官は多孔質発泡ポリテトラフルオロエチレンから形成される。管状人工器官は実質的に連続のｅＰＴＦＥ管状第一ボディ及び周囲で不連続の第二管状ボディを含む。円周方向に変形可能な支持体構造が内部管状ボディと外部管状ボディの間に置かれる。第二管状ボディは複数の細長いＰＴＦＥストリップから形成される。ストリップは第一ボディに固定され、重ならないような関係で長さ方向に配置される。人工器官は軸線方向及び半径方向の両方のコンプライアンスを与える。
2004515275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移植可能な複合管状人工器官であって、
第一の実質的に連続のＰＴＦＥ管状ボディと、
第二の周囲で不連続の管状ボディと、
前記管状ボディ間に置かれた円周方向に変形可能な支持構造体を含んでおり、
前記第二の管状ボディが、複数の細長いポリテトラフルオロエチレンストリップから形成され、前記ストリップが第一の管状ボディに固定され、重ならないような関係で長さ方向に配置され、それにより、軸線方向及び半径方向のコンプライアンスが前記人工器官に与えられることを特徴とする複合管状人工器官。
【請求項２】
前記第一の管状ボディが内部管状ボディであり、前記第二の管状ボディが前記人工器官の外部管状ボディであることを特徴とする請求項１に記載の複合管状人工器官。
【請求項３】
前記第一の管状ボディが外部管状ボディであり、前記第二の管状ボディが前記人工器官の内部管状ボディであることを特徴とする請求項１に記載の複合管状人工器官。
【請求項４】
前記第一のボディのＰＴＦＥが発泡ＰＴＦＥであることを特徴とする請求項１に記載の複合管状人工器官。
【請求項５】
前記変形可能な支持構造体がステントであることを特徴とする請求項１に記載の複合管状人工器官。
【請求項６】
変形可能な支持構造体が複数の隔置された円周方向に延びるバンドであることを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項７】
前記ＰＴＦＥ第二管状ボディが、糸、繊維、シート及び管からなる群から選ばれた材料により包装されることを特徴とする請求項１に記載の複合管状人工器官。
【請求項８】
前記第二の管状ボディの前記ストリップが前記第一ボディに固定されたラップ形態であり、前記ラップ形態がセグメント化された管、セグメント化されたらせんラップ、連続の重ならないらせんストリップ、一つ以上の長さ方向に配向されたストリップ及び複数のセグメント化された長さ方向のらせんストリップからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の複合管状人工器官。
【請求項９】
実質的に連続のボディがシート又はらせん状に包装されたストリップから形成されることを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１０】
第一の管状ボディが押出ＰＴＦＥ管であることを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１１】
前記第二のボディのＰＴＦＥがｅＰＴＦＥであることを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１２】
変形可能な支持構造体が管状ボディの長さに沿って嵌め合わされている長さ方向に隣接する波面を有するワイヤステントであり、前記長さ方向に嵌め合わされた波面のピークが線状に整列されることを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１３】
第一のボディが熱結合により前記第二のボディに固定されることを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１４】
第二のポリテトラフルオロエチレンボディがポリテトラフルオロエチレンストリップのセグメントを含むことを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１５】
前記連続のポリテトラフルオロエチレン管状第一ボディがシートを長手方向の軸線のまわりに包装することにより管状形状に形成された発泡ポリテトラフルオロエチレンのシートを含むことを特徴とする請求項１に記載の複合管腔内人工器官。
【請求項１６】
移植可能な複合管腔内人工器官であって、
第一の周囲で不連続のポリテトラフルオロエチレン管状内部ボディと、
第二の周囲で不連続のポリテトラフルオロエチレン管状外部ボディと、
内部及び外部の管状ボディの間に置かれた円周方向に変形可能な支持構造体とを含んでおり、
前記外部管状ボディ及び前記内部管状ボディの両方が、その幅より大きい長手方向の長さを有する、ポリテトラフルオロエチレンストリップから形成され、夫々の管状ボディ内の前記ストリップが、重ならないような関係で配置され、内部管状ボディのストリップが外部管状ボディの不連続部分と重なり、その重なりの中に固定され、それにより軸線方向及び円周方向のコンプライアンスが前記人工器官に与えられることを特徴とする複合管腔内人工器官。
【請求項１７】
軸線方向及び円周方向のコンプライアンスを管腔内人工器官ステント／移植片複合材料に与える方法であって、
ａ）  第一の実質的に連続のポリテトラフルオロエチレン管状ボディを用意し、
ｂ）  変形可能な支持構造体を第一管状ボディの上に配置し、
ｃ）  ＰＴＦＥストリップ構成部分を第一ボディ及び支持構造体の長さに沿って長さ方向に、重ならないような関係で配置して管状形状の第二ボディを形成し、
ｄ）  第二ボディのストリップを第一ボディに取り付ける、
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
軸線方向及び円周方向のコンプライアンスを管腔内人工器官ステント／移植片複合材料に与える方法であって、
ａ）  幅より大きい長さを有する、ＰＴＦＥストリップ構成部分をマンドレルに沿って長手方向に、重ならないような関係で配置して、円周方向に不連続のポリテトラフルオロエチレン管状第一ボディを形成し、
ｂ）  変形可能な支持構造体を前記第一ボディの上に配置し、
ｃ）  ＰＴＦＥストリップ構成部分を、前記内部ボディの長手方向の軸線に沿って長さ方向に、第一ボディの不連続部分と重なる以外は重ならないような関係で配置して第二ボディを形成し、
ｄ）  前記第二ボディを第一ボディに固定して人工器官を形成する、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、多孔質発泡ポリテトラフルオロエチレンから形成された移植可能な管状人工器官に関する。更に詳細には、本発明は、増大された軸線方向及び円周方向のコンプライアンスを有する複合、多層内部人工器官に関する。
【０００２】
（関連する技術の背景）
管腔内人工器官は疾患血管の治療に使用される医療装置である。管腔内人工器官は、典型的には、疾患血管又は損傷血管を修復、交換、又は、それ以外に修正するのに使用される。動脈又は静脈は種々の異なる方法で疾患になることがある。それ故、人工器官は多種の欠陥、例えば、血管の狭窄、血栓症、閉塞、又は動脈瘤を予防又は治療するのに使用することができる。
種々の生体血管中の疾患の修復に使用される管腔内人工器官の一つの型はステントである。ステントは生体中の種々の管腔を開き、支持するのに有益である生体適合性材料から形成された全体的に長さ方向に管状の装置である。例えば、ステントは脈管系、泌尿道及び胆管中だけでなく、生体中の種々のその他の適用に使用することができる。内部脈管ステントが種々の血管中の狭窄、狭窄症、及び、動脈瘤の治療に広く使用されるようになった。これらの装置は血管の崩壊している部分、又は、部分的に閉塞された部分を開き、及び／又は、それらの部分を強化するために血管内に移植される。
【０００３】
ステントは、一般に、開放して終端され、一般に、膨張されていない挿入直径と、膨張されていない挿入直径より大きい膨張した移植直径との間で半径方向に膨張可能である。ステントは、しばしば、形態が可撓性であり、これにより、ステントが血管中の湾曲通路に挿入され、血管中の湾曲通路に合致することを可能にする。ステントは、一般に、半径方向に圧縮された状態で挿入され、自己膨張メカニズムにより、又はバルーンカテーテルの使用により膨張される。
移植片は種々の生体血管を修復し、交換するのに使用される管腔内人工器官の別の普通に知られている型である。移植片は血液が流れ得る管腔を与える。移植片は典型的には織物、及び、非織物材料を含む、種々の材料から形成し得る管状装置である。移植可能な管腔内人工器官に特に有益な非織物材料の一つの型はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。ＰＴＦＥは優れた生体適合性及び低い血栓形成性を示し、これがＰＴＦＥを血管の修復又は交換における血管移植片材料として特に有益にする。血管への適用において、移植片はしばしば発泡ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）から製造される。これらの管は、一旦、血管系に移植されると、自然の組織内殖及び細胞内皮形成を可能にする微小多孔質構造を有する。これが長期治癒及び移植片の開通性に寄与する。
【０００４】
ｅＰＴＦＥから形成された移植片は細長いフィブリルにより相互連結された間に置かれたノードにより形成される繊維状態を有する。フィブリルによりスパンされるノード表面間のスペースがノード間距離（ＩＮＤ）と定義される。移植片の多孔性は、一般に、ＩＮＤを使用して記載される。適切な組織内殖及び細胞内皮形成を有するために、移植片は膨張により得られた充分な多孔性を有する必要がある。膨張という用語がＰＴＦＥを記載するのに使用される場合、それはＩＮＤと同時に多孔性を増大する技術に従って延伸されたＰＴＦＥを記載することが意図される。延伸は単軸線方向、２軸線方向、又は多軸線方向であってもよい。ノード間のスペースは延伸フィブリルにより占有される。
【０００５】
引張強度、引裂き強度及び円周方向（フープ）強度の如き性質は全て膨張プロセスに依存する。フィルムを互いに実質的に垂直である二つの方向、例えば、長手方向と横方向に延伸することによりフィルムを膨張させることは２軸線方向に配向された材料を生じる。多軸線方向に配向されたフィブリルを有するフィルムは、また、フィルムを二つより多い方向に膨張させることによりつくられてもよい。多孔質ｅＰＴＦＥ移植片はそれらのフィブリルの配向に平行の方向にそれらの最大の強度を有する。
長手方向のコンプライアンスが血管の湾曲通路を通って移植部位（そこで管腔内人工器官が膨張される）に送出される管腔内人工器官に特に重要である。通常のＰＴＦＥを含む移植片は低い長手方向のコンプライアンスを示し、このようなものとして低下された可撓性を有し、これが管腔内送出を一層困難にする。更に、通常のＰＴＦＥを含む移植片はＰＴＦＥが少なくとも延伸限界にある場合の外周で、例えば、コーナーのまわりの曲げ位置で破損することがある。
それ故、高い軸線方向及び長手方向のコンプライアンスを有するＰＴＦＥ移植片を提供することが望ましい。更に、ＰＴＦＥ外周が延伸限界にある位置で低い破損率を有するＰＴＦＥを提供することが望ましい。
【０００６】
（発明の概要）
本発明は移植可能な複合管状人工器官に関する。その複合材料は３層、すなわち、第一の管状ｅＰＴＦＥボディ、第二の周囲で不連続の管状ボディ、及び管状ボディ間の周囲の支持構造体を有する。第一の管状ボディは内部管状ボディであってもよく、第二の管状ボディは外部管状ボディであってもよい。或いは、第一の管状ボディは外部管状ボディであってもよく、第二の管状ボディは内部管状ボディであってもよい。外層はｅＰＴＦＥ又はＰＴＦＥであってもよい。
【０００７】
更に詳細には、本発明は、第一の実質的に連続のｅＰＴＦＥ管状ボディ及び第二の管状ボディを有する移植可能な複合管状人工器官を提供する。円周方向に変形可能な支持構造体は二つの管状ＰＴＦＥボディの間に置かれる。第二の管状ボディは複数の細長いＰＴＦＥストリップから形成される。ストリップは重ならないような関係で長さ方向に配置され、伸長可能な支持構造体の中、及び、そのまわりで第一ボディに固定されることが望ましい。第二の管状ボディの重ならないストリップの使用は軸線方向及び円周方向のコンプライアンスを人工器官に与える。別の実施態様において、内部管状ボディは外部管状ボディ中の不連続部分と重なる、重ならないｅＰＴＦＥストリップから形成されてもよい。
【０００８】
本発明は、また、第一の周囲で不連続のポリテトラフルオロエチレン管状内部ボディと、第二の周囲で不連続の外部管状ボディと、内部管状ボディと外部管状ボディの間に置かれた円周方向に変形可能な支持構造体とを有する移植可能な複合管腔内人工器官を提供する。外部管状ボディ及び内部管状ボディの両方が幅より大きい長さ方向の長さを有する、ポリテトラフルオロエチレンストリップから形成され、夫々の管状ボディ内のストリップが重ならないような関係で配置され、内部管状ボディのストリップが外部管状ボディの不連続部分と重なり、重なりの中で固定され、それにより、軸線方向及び円周方向のコンプライアンスが人工器官に与えられる。
本発明の別の実施態様は、第一の実質的に連続のポリテトラフルオロエチレン管状ボディを用意し、変形可能な支持構造体を第一管状ボディの上に配置し、ＰＴＦＥストリップ構成部分を第一ボディ及び支持構造体の長さに沿って長手方向に、重ならないような関係で配置して管状形状の第二ボディを形成し、そして第二ボディのストリップを第一ボディに取り付けることを含む軸線方向及び円周方向ののコンプライアンスを管腔内人工器官ステント／移植片複合材料に与える方法を提供する。
【０００９】
本発明の更なる実施態様は、幅より大きい長さを有する、ＰＴＦＥストリップ構成部分をマンドレルに沿って長さ方向に、重ならないような関係で配置して、周囲で不連続のポリテトラフルオロエチレン管状第一ボディを形成し、変形可能な支持構造体を第一ボディの上に配置し、ＰＴＦＥストリップ構成部分を、第一ボディの長さ方向の軸に沿って長さ方向に、第一ボディの不連続部分と重なる以外は重ならないような関係で配置して第二ボディを形成し、そして、第二ボディを第一ボディに固定して人工器官を形成することを含む軸線方向及び円周方向のコンプライアンスを管腔内人工器官ステント／移植片複合材料に与える方法を提供する。
【００１０】
（発明の実施形態の詳細な説明）
本発明の一つの所望の実施態様の人工器官は、血管移植片としての使用に特に適している移植可能な複合管腔内人工器官である。図１に示されるように、この複合人工器官は第一のｅＰＴＦＥ管状ボディ１と、ＰＴＦＥ構成部分から形成された、不連続の第二のボディ４の間に置かれた円周方向に変形可能な支持構造体３とを有する多層移植片構造を含む。本記載は全ての所望の実施態様を記載すると意味され、本発明を何ら限定しないと意味される。
【００１１】
図１に示されるように、第一ボディ１は種々の方法により、例えば、シート、らせんに包装されたストリップを有する管を形成し、又は管を押出すことにより形成された、実質的に連続の管状構造であってもよい。例えば、シートが使用される場合、第一ボディ１はシートを長手方向の軸線のまわりに、例えば、マンドレル（示されていない）のまわりに包装して、長さ方向のシーム２’を有する管状ボディ１’を形成することにより形成することができる。本明細書に使用される連続は表面が、その長手方向の長さの中に実質的に中断されないで延びる管状構造を表す。押出管の場合、管状構造は完全に中断されない。実質的に中断されない管状構造は血管移植片として使用される場合に、高められた強度及びシール特性を示す。更に、第一の管状ボディは一つの単層からなってもよく、又は、第一の管状ボディは多層内部管を生じるために長手方向の軸線のまわりのＰＴＦＥシートの多層からなってもよい。第一ボディは内部管状ボディであってもよく、第二ボディは外部管状ボディであってもよい。また、第一ボディは外部管状ボディであってもよく、第二ボディは内部管状ボディであってもよい。
【００１２】
図２に示されるように、第一の管状ボディ５は長さ方向のストリップ又は構成部分から形成されてもよい。また、第一の管状部分は一つ以上のらせんに巻かれたストリップ又は図３及び図４に示されるような構成部分８及び１１から形成されてもよい。
本明細書に示されるように、図１〜図４に示された第二の管状ボディは管状に組み立てられたＰＴＦＥ構成部分から周囲で不連続のボディを形成する。本明細書に使用される不連続はその長さに沿って実質的に中断されないことはない管状構造を表す。外部管状ボディの不連続構造は高められた半径方向及び軸線方向のコンプライアンスを有する複合人工器官を与える。半径方向及び軸線方向のコンプライアンスは、実際には、特に管腔内人工器官の使用に適用することが可能であるような、使用することができる異なる外部ＰＴＦＥボディにより変化する。不連続の第二ボディ４は、例えば、被覆され、押出され、織られ又はブレードされてもよいＰＴＦＥ構成部分から形成される。図２及び図３に見られるように、第二ボディ７及び１０は長さ方向に配置されたセグメントを有して不連続である個々のストリップであってもよい。
【００１３】
所望の実施態様において、第二の管状ボディを形成するＰＴＦＥ構成部分は発泡ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）ストリップである。一般に、ｅＰＴＦＥストリップはストリップの長さ方向に延伸される。二つ以上の構成部分が合わされて外部管状ボディを形成する場合、得られる管状ボディは集合体中で２軸線方向、又は多軸線方向の得られる配向を有する。ｅＰＴＦＥはその延伸の方向に増大された強度を有するので、ｅＰＴＦＥ管状組立人工器官は２軸線方向又は多軸線方向に延伸されたフィルムの増大された強度の利点を示すが、また、不連続管状表面の存在のために長さ方向のコンプライアンスを示す。
両方の管状ボディが図２のように周囲で不連続のストリップから形成される場合、二つの管状ボディは複合人工器官を形成するために互いに取り付けられてもよい半径方向に重なる部分を有することが望ましい。図４に示されるように、連続の長さ方向のストリップ１１及び１３は正弦波状であってもよく、管状ボディの長さの下に波パターンで延びる。
【００１４】
第一の管状層はステントの開いた壁中のスペースを通って第二の管状層に結合されるのがよい。結合は接着剤の使用により、又は接着剤を使用しないで層を一緒に接着することにより行なわれるのがよい。接着剤を使用しないＰＴＦＥ層の結合は積層としても知られている、熱結合の如き方法により行なうことができる。更に、ステントは第一の管状層、第二の管状層、又はその両方に接着されるのがよよい。同様に、このような接着は接着剤の使用により、又はその使用によらずに行なうことができる。構成部分は完全に結合されてもよいし、或いは、部分的に結合されてもよい。
本発明はまた、変形可能な支持体部材又はステントが本発明の人工器官とともに使用されて複合管腔内人工器官を提供することを意図している。変形可能な支持体部材は第一の管状ボディと第二の管状ボディの間に配置されるステントであることが望ましい。ステント３及び６は図１及び図２に示されるように、管状ボディの長さに沿って嵌め合わされる長さ方向に隣接する波形を有する伸長可能なワイヤ材料の長さ部分である。長さ方向に配置されたストリップを有する、周囲で不連続の第二ボディ４が変形可能な支持体部材の上にある。
【００１５】
種々のステント型及びステント構造が本発明において使用される。有益なステントとして、自己膨張性ステント及びバルーン膨張性ステントが挙げられるが、これらに限定されない。ステントは半径方向に同様に収縮することができてもよく、この意味では半径方向又は円周方向に伸長可能又は変形可能と最良に記載することができる。自己膨張性ステントとして、ステントを半径方向に膨張させるばねのような作用を有するもの、又は、或る温度で特別な形態についてのステント材料の記憶特性のために膨張するステントが挙げられる。ニチノールは、ばねのような様式だけでなく、温度に基づいた記憶様式の両方で良く機能する能力を有する一つの材料である。勿論、その他の材料、例えば、ステンレス鋼、白金、金、チタン、及び、その他の生体適合性金属だけでなく、ポリマーステントが意図されている。
【００１６】
ステントの形態は、あらゆる形状寸法のものであってもよい。図１及び図２に示されるように、有益なワイヤステント３及び６は線形に整列された長さ方向に嵌め合わされた波面のピークを有して管状ボディの長さに沿って嵌め合わされている長さ方向に隣接する波面を含む。変形可能な支持構造体は複数の隔置された円周方向に延びるバンドを含んでもよい。本発明に有益な、管状ステント９及び１２はまた、図３及び図４に示されるような管からパターンをエッチング又は切断することにより形成されたものを含む。このようなステントはしばしばスロット付きステントと称される。更に、ステントはパターンを材料又は金型にエッチングし、ステント材料を、例えば、化学蒸着等によりパターンで付着することにより形成されてもよい。
【００１７】
管状ボディに使用し得るＰＴＦＥ構成部分は糸、繊維、シート及び管からなる群から選ばれるのがよい。本発明の管状ボディは、種々の方法により包装することができる。有益な包装方法として、セグメント化された管、セグメント化されたらせんの長さ方向のストリップ、セグメント化された長さ方向のらせん及びこれらの組み合わせが挙げられる。
人工器官中に使用し得るシーラントとして、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリウレタン、及びシリコーンが挙げられる。付加的なシーラントとして、生物学的物質、例えば、コラーゲン、及びヒドロゲル、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、及び、ポリウレタン−ポリカーボネートが挙げられる。シーラントとしてのエラストマーは可撓性に、それ程影響しないであろう。好適なシーラントは長さ方向及び軸線方向のコンプライアンスを有意には低下しないで実質的にシールされた外部管を与える。
【００１８】
本発明の例示の実施態様が添付図面を参照してここに記載されたが、本発明はこれらの正確な実施態様に限定されないこと、及び種々のその他の変化及び改良が本発明の範囲又は精神から逸脱しないで当業者により行ない得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第一ボディ１、支持構造体３、及び第二ボディ４を示す、本発明の移植可能な複合管状人工器官を示す分解斜視図である。
【図２】
人工器官の別の構造の分解斜視図である。
【図３】
人工器官の別の構造の分解斜視図である。
【図４】
人工器官の別の構造の分解斜視図である。
【国際公開パンフレット】
2004515275.tif 000003
2004515275.tif 000004
2004515275.tif 000005
2004515275.tif 000006
2004515275.tif 000007
2004515275.tif 000008
2004515275.tif 000009
2004515275.tif 000010
2004515275.tif 000011
2004515275.tif 000012
2004515275.tif 000013
2004515275.tif 000014
2004515275.tif 000015
2004515275.tif 000016
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004515275.tif 000017
【国際調査報告】
2004515275.tif 000018
2004515275.tif 000019
2004515275.tif 000020