(57)【要約】材料の構成内に制御された不均質性を有する血液又は体液及び組織に接触する面を提供する材料によって製造される植え込み可能な管腔内ステント。ステントの血流面に沿って、ステント材料内に制御された不均質性を有する材料によって作られた管腔内ステント及び真空蒸着方法を使用してステントを製造する方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の直径から第二の直径へと径方向に拡張可能な管腔内ステントであって、
管腔内面と管腔外面とを有する管状部材を含み、少なくとも前記管腔内面が制御された不均質性を有しているステント。
【請求項２】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
元素チタン、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、シリコン、マグネシウム、ニオビウム、スカンジウム、白金、コバルト、パラジウム、マンガン、モリブデンおよびこれらの合金、ニチノール並びにステンレス鋼からなる群から選択された材料によって作られている、ステント。
【請求項３】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、グレーンサイズ、グレーン相、グレーン材料組成、ステント材料組成及び表面形態からなる群から選択される、ステント。
【請求項４】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、血漿タンパク質と結合するために極性の及び非極性の結合部位を規定している、ステント。
【請求項５】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、内皮細胞面インテグリン集団と実質的に類似したサイズの血液接触面を有する大きさとされている、ステント。
【請求項６】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、人体の内皮細胞の表面領域よりも少ない領域間境界を有する細胞付着領域を画成している、ステント。
【請求項７】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、約６μｍ２未満の血液接触表面領域を有する大きさとされている、ステント。
【請求項８】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、グレーンサイズ、グレーン相及びグレーン組成からなる群から選択される、ステント。
【請求項９】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が材料の組成である、ステント。
【請求項１０】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が管腔の表面形態である、ステント。
【請求項１１】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、約１０μｍ未満か等しい血液接触面と、約０ないし２μｍの不均質部間の境界と、を有している、ステント。
【請求項１２】
第一の直径から第二の直径へと径方向に拡張することができる管腔内ステントを製造するための方法であって、
ａ．金属の蒸着を収容できる外側面を有する基材を提供するステップと、
ｂ．真空蒸着方法によって、基材上にステント形成金属を蒸着するステップと、
ｃ．基材上に形成された管腔内ステントを同基材から取り外すステップと、を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ａ）が更に、基材の外側面上にパターンを付与するステップを含んでいる、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）が更に、基材上の前記パターン上にステント形成金属を蒸着するステップを含んでいる、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）に先立って、基材上に犠牲の材料層を蒸着するステップを更に含んでいる、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）が、イオンビーム補助蒸着によって行われる、方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）がスパッタリングによって行われる、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、
イオンビーム補助蒸着が、不活性ガスの存在下で行われる方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の方法であって、前記基材が円筒形の基材である方法。
【請求項２０】
請求項１２に記載の方法であって、前記基材が平らな基材である方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の方法であって、
前記不活性ガスが、アルゴン、キセノン、窒素及びネオンからなる群から選択される方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、概して、少なくとも一つの表面が生物学的流体及び組織に接触する移植可能な管腔内医療装置に関する。より特定すると、本発明は、最少侵襲技術を使用して解剖学的通路内に移植される管腔内ステントに関する。管腔内ステントは、血管のための構造的支持体を提供し且つ経皮的なバルーンによる血管形成術後に再狭窄が起こるのを少なくするために、血管形成術後に使用されることが多い。本発明の主要な例は、導入カテーテルを使用して疾患又は外傷部位から離れた導入位置から人体の脈管構造内の疾患又は外傷部位へ導入され、この離れた位置と疾患又は外傷部位との間につながっている脈管構造内を通され、疾患又は外傷部位で導入カテーテルから解放されて疾患又は外傷部位の血管の開存状態を維持する、脈管内ステントである。
【０００２】
管腔内ステントの使用は、血管形成術を受けた患者の再狭窄を首尾良く減少させるけれども、管腔内ステントを使用した場合でさえ、高い再狭窄率が存在し続けていることがわかった。ステント移植後の再狭窄率は、大部分が、ステントの周囲に内皮層が再成長しないこと及びステントの管腔面上に平滑筋細胞に関連した新しい脈管内膜の成長が起こることによると一般的に考えられている。動脈管腔の血栓形成がない自然な状態の内層の内皮が傷付くことは、ステント部位での再狭窄の一因となる重要なファクタである。内皮の喪失によって、血栓形成性の動脈壁タンパク質が露出され、これは、ステントを製造する際に慣例的に使用されるステンレス鋼、チタン、タンタル、ニチノール等のような多くの人工器官用材料の一般的な血栓形成特性と共に、血小板の堆積及び凝固カスケードの活性化が引き起こされ、これは、ステントの管腔面の部分的な被覆から閉塞的な血栓までに亘る血栓の形成を生じる。更に、ステントの部位における内皮の喪失は、ステント部位での新しい脈管内膜の過形成に密接に結び付けられる。従って、植え付けられた装置内の体液又は血液と接触する面の随伴する内皮化による動脈壁の迅速な再内皮化は、脈管構造の開存状態を維持し且つ流動性が低い血栓形成を防止するために重要であると考えられている。
【０００３】
現在のところ、ほとんどの管腔内ステントは、血栓形成性のものとして知られているステンレス鋼によって作られている。ステンレス鋼の血栓形成性を低下させ且つカテーテル給送のための十分な大きさの断面を維持するために、ほとんどのステントは、植え付け後の血栓形成を最小化するために、血液に接触する金属の表面積を最小にしている。従って、ステント植え付けに対する血栓形成応答性を低下させるだけではなく、新しい脈管内膜の過形成を少なくするためには、ステント部位の基端及び末端における内皮からの内皮細胞が広がる速度を上げ且つ脈管内を通る血液の流れと接触するステントの管腔面の内皮化による被覆を増すことが有利であろう。
【０００４】
堅牢で均質な材料の表面は、外部環境と相互作用する傾向がある反応面を形成する不飽和の原子間及び分子間結合を有するとして概念的に説明することができる。実際には、Ｏ、Ｏ２、ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯ、炭化水素及びその他のより複雑な反応性分子からなる大気に晒されたときに、風媒化学種が急速に付着するので、完全に正常な面は達成不能である。酸素との反応によって、不動態化として知られている自己制御方式のプロセスによって、金属表面の酸化物の形成を伴う。酸化された表面はまた、単純な有機風媒化合物を吸着することによって空気と反応する。均質な内層面及び表面組成を有する塊状材料が存在するとすれば、酸素及び炭化水素は均一に付着する。従って、脈管区画のような別の環境に更に晒されることによって、不均一な生物学的応答が続いて起こるかもしれない。
【０００５】
ステントのような現状の金属脈管装置は、一般的な方法で作られた塊状金属によって作られており、ハイポチューブ（ｈｙｐｏｔｕｂｅ）のような前駆体は、各々のステップが金属に処理の補助を導入する多くのプロセスによって作られる。例えば、冷間引き抜きによって捕捉され且つ熱処理によってカーバイド又は炭素原子の堆積物に変換されるオレフィンは、典型的には、冷間伸延処理によって製造された３１６Ｌステンレス鋼管内に大きな炭素に富む領域を形成する。従来のステントは、製造過程（工具からの摩擦物質の移動、潤滑剤の混入、熱処理による化学的凝離）によってもたらされる際立った面及び表面の不均質性を有する。これは、化学的組成物が混入した面及び内層面従って塊状材料とは異なる反応性の形成をもたらす。従って、酸化、有機的な汚染、水及び電解質による相互作用、タンパク質の吸着及び細胞間相互作用は、このような混入箇所の表面で変化するかもしれない。上記したもののような予測できない混入物の分布は、血漿タンパク質及び細胞との相互作用に利用できる予測できず且つ制御されていない不均質な面を提供する。特に、これらの混合物は、血漿タンパク質の相互作用の性質及び程度を決定する金属表面上の表面自由エネルギ及び静電荷の規則的な分布パターンを妨害する。血漿タンパク質は、これらの極性を有するか又は極性を有しない領域に対する相対的な親和力及び血液内での濃度に従って、表面上に非限定的に堆積する。Ｖｒｏｍａｎ作用（Ｖｒｏｍａｎｎ  Ｌ．接触相反応における表面の重要性、血栓形成及び鬱血のセミナー、１９７８年、１３（１）、７９−８５頁）として知られている置換プロセスは、アルブミンから始まり、ＩｇＧ、フィブリノゲンが続き、高分子量のキニノゲンで終わる動脈表面における優先的なタンパク質の時間に依存する連続して起こる置換を決定する。この変わりやすい性質にもかかわらず、吸着したタンパク質のいくつかは、細胞の付着に利用できるレセプタを有しており、従って、付着部位を構成する。例としては、血小板のためのフィブリノゲン糖タンパク質レセプタＩＩｂ  ＩＩＩａ及び多くの血液活性化細胞のためのフィブロネクチンＲＧＤ配列がある。
【０００６】
一般に、内皮細胞（ＥＣ）は、移動し且つ増殖して、融合が達成されるまで剥奪された領域を覆う。融合よりも定量的により重要な細胞の移動は、通常の血流の下で、大まかには、毎時２５μｍすなわち一般的には１０μｍであるＥＣの直径の２．５倍の速度で前進する。ＥＣは、細胞膜の群に付着した細胞内繊維、インテグリンレセプタ、特に病巣接触点からなる複合組織によって調整された細胞膜のローリング運動によって移動する。病巣接触部位内のインテグリンは、複雑な信号発生機構に従って表現され且つ（上記したＲＧＤのような）基質付着分子内の特定のアミノ酸配列に結合する。ＥＣは、大まかには、１６ないし２２％のインテグリン群によって表現された細胞表面を有する（Ｄａｖｉｅｓ，Ｐ．Ｆ．，Ｒｏｂｏｔｅｗｓｋｙｉ，Ａ．，Ｇｒｉｅｍ，Ｍ．Ｌ．，リアルタイムでの内皮細胞の付着、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．１９９３年；９１：２６４０−２６５２、Ｄａｖｉｅｓ，Ｐ．Ｆ．，Ｒｏｂｏｔｅｗｓｋｙｉ，Ａ．，Ｇｒｉｅｍ，Ｍ．Ｌ．，内皮細胞付着の定量的研究、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．１９９４年、９３：２０３１−２０３８）。これは、３０分間に５０％を超える改造を伴う機能上のプロセスである。病巣付着接触点は、大きさ及び分布が変化するが、それらのうちの８０％は６μｍ２の大きさであり、それらの大部分が約１μｍ２であり、流れの方向に伸び且つ細胞の先端で濃縮する傾向がある。付着部位に対する特定の付着レセプタを決定するための認識及び信号発生のプロセスは不完全に理解されているけれども、付着部位が普通に利用できることは、おそらく、付着及び移動に対して有利に影響するであろう。一つの細胞の全長に等しいか又はそれに似た間隔を有する種々の含有物を有する結果として起こる不規則な又は予測できない分布は、移動しつつある細胞の経路に沿った交互に変わる好ましくない付着状態と好ましい付着状態とを決定しそうである。これらの状態は、付着を持続するのに不十分な保持強度に対する理想的な付着力及び移動速度と異なり、動脈の流れの下で細胞の腐肉を生じるかもしれない。現在の製造プロセスによって、現在の植え付け可能な脈管装置は、原子力顕微鏡検査、Ｘ線光電子顕微鏡検査及び飛行時間型二次イオン質量分析測定のような表面感知技術によって決定される表面組成の変化を呈する。
【０００７】
植え込まれたステントの内皮化を増大させるための多くの試みが存在し、このような試みとしては、ポリマー材料によってステントを覆うこと（米国特許第５，８９７，９１１号）、ステントにダイヤモンド状の炭素コーティングを付与すること（米国特許第５，７２５，５７３号）、ヘパリン分子に疎水性部分を共有結合させること（米国特許第５，９５５，５８８号）、青から黒の（ｂｌｕｅ  ｔｏ  ｂｌａｃｋ）酸化ジルコニウム又は窒化ジルコニウムの層によってステントをコーティングすること（米国特許第５，６４９，９５１号）、ステントをターボストラチック（ｔｕｒｂｏｓｔｒａｔｉｃ）炭素の層でコーティングすること（米国特許第５，３８７，２４７号）、ステントの組織接触面をＶＢ族金属の薄い層によってコーティングすること（米国特許第５，６０７，４６３号）、ステントの表面にチタン又はＴｉ−Ｎｂ−Ｚｒ合金のようなチタン合金の多孔質のコーティングを付与すること（米国特許第５，６９０，６７０号）、ステントを、超音波条件下で、ヘパリン、内皮誘導成長因子、脈管成長因子、シリコーン、ポリウレタン又はポリテトラフルオロエチレンのような合成又は生物学的活性又は不活性試薬でコーティングすること（米国特許第５，８９１，５０７号）、ビニル官能基を備えたシラン化合物でステントをコーティングし、次いで、シラン化合物のビニル基との重合化によってグラフト重合体を形成すること（米国特許第５，７８２，９０８号）、赤外線照射、マイクロ波照射又は高圧重合を使用してステントの表面にモノマー、オリゴマー又はポリマーをグラフトさせて、ステントにモノマー、オリゴマー又はポリマーの特性を付与すること（米国特許第５，９３２，２９９号）がある。このように、ステントに伴う血栓形成及び再内皮化の問題は、ステントを、ステント材料よりも血栓形成性が低く及び／又はステント部位の再内皮化を促進するための高い機能を有する生物学的に活性か又は不活性の被覆によって被覆する種々の方法による技術によって処理されて来た。しかしながら、これらの解決方法は全て、表面誘導又は変形のための基材として現存のステントを使用することを必要とし、各々、ステント基材上に形成される偏った又は薄層の構造を生じる。これらの従来技術による被覆されたステントは、管腔を横切るカテーテルの給送及び／又は生体内での径方向の膨張による機械的な応力を受けたときに、薄片に裂けること及び／又は亀裂を受けやすい。更に、これらの従来技術によるステントは、例えば、冷間成形金属のような一般的なステント形成技術に従って製造されるステントに適用されるコーティングを採用しているので、下に横たわっているステント基材は、その表面上に制御できない不均質性を特徴としている。従って、コーティングは、単に不均質なステント表面上に横たわり、ステント表面内の不均質性に本質的に順応し且つ結果的に得られるコーティングの血液接触表面にこれらの不均質性を忠実に反映する。これは、水ぶくれした塗装の古いコーティングの上に新しい塗装のコーティングを追加することに概念的に似ており、新しいコーティングは、水ぶくれに順応し且ついつかはそれ自体が水疱を作り、下に横たわっている基材から薄片状に剥がれる��あろう。本発明は、ステント及びその他の脈管内装置の製造用に特に設計された材料の形成を必要とする。ステント及びその他の脈管内装置の製造は、その表面に沿って規則正しく均質な原子及び分子の分布パターンを得るように制御される。これは、表面組成の際立った変化を防止し、予測できる酸化及び有機吸着パターンを形成し、水、電解質、タンパク質及び細胞との予測できる相互作用を有するであろう。特に、ＥＣ移動は、妨げられない移動及び付着を促進するために、正常な又は植え付けられた細胞付着部位として機能する結合領域の均質な分布によって支援される。観察されたＥＣ付着機構に基づいて、このような結合領域は、半径が１μｍ以上で結合領域間の縁から縁までの間隔が２μｍの血液接触面に沿った繰り返しのパターンを有するべきである。理想的には、あらゆる所与の時間において、内皮細胞の一部分が結合領域に近接することを確保するために、結合領域間の間隔は内皮細胞の公称の直径よりも小さい。
【０００８】
発明の概要
本発明に従って、材料の構成がほぼ均質である血液接触面を提供する材料によって製造された植え付け可能な管腔内装置が提供される。より特定すると、本発明は、ステントの血流表面に沿って制御された不均質性を有する材料によって作られている管腔内ステントを提供する。本発明において制御される不均質性は、グレインサイズ、グレイン相、グレイン材料組成、ステント材料組成及びステントの血流面の表面形態を含んでいる。更に、本発明は、ステントの血流面に沿ってステント材料内に制御された不均質性を有する管腔内ステントを作る方法を提供する。
【０００９】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
管腔内装置の表面と血液タンパク質との相互作用は、脈管内装置の組織内への取り込みにつながる一連の出来事における最初のステップであることは明らかである。本発明は、部分的には、管腔内装置を作るために使用される材料の表面エネルギと、管腔内装置の表面でのタンパク質の吸着との間の相対関係に基づいている。本発明の発明者は、管腔内装置の製造において一般に使用される金属上の表面自由エネルギとタンパク質とに相対関係があることを発見した。更に、金属製の管腔内ステントの表面に備わっている特定の静電力が、ステント表面と脈管壁との血液相互作用に影響を及ぼすことがわかった。
【００１０】
本発明に従って、ステントの血液接触面を横切って実質的に均質な表面特性、特に表面エネルギと静電荷、を有する材料によって作られたステントが提供される。管腔内ステントを製造するための現在の製造方法は、本発明の所望の材料特性を達成することができない。上記したように、ステントは、金属に処理的な補助を導入する方法で処理される塊状金属によって製造される。現在のところ、ステントは、径方向の拡張をステンレス鋼製の金属チューブ内に吸収するために、ハイポチューブ内に一連の孔又はパターンを加工することにより又はワイヤをメッシュ模様に編むことによって、塊状金属によって作られたハイポチューブによって作られる。本発明に従って、ほぼ均質な表面特性を呈するほぼ均質な金属組織を備えたステントは、拡張可能なバルーン又は自己拡張性のステントを形成するのに適したステントのパターンを基材上に付与し、制御された不均質性を有する金属をもたらす蒸着方法によってステント形成金属をステントのパターン上に蒸着することによって作られる。マイクロエレクトロニクス及び真空コーティング製造技術において知られており且つ本明細書内に参考として組み入れられている適切な蒸着方法は、ステントのパターン上に金属層を付与するために使用されるプラズマ蒸着法又は物理蒸着法である。
【００１１】
本発明は、その管腔面上に制御された不均質性を有する塊状材料によって作られたステントからなる。不均質性は、ステントの塊状材料を、理想的なタンパク質結合能力を有するステントの表面に沿った領域又は部位をもたらす規定されたグレインサイズを有するように製造することによって制御される。本発明のステントの特徴的な望ましい特性は、（ａ）規制する許容基準に合致するか、これを超える理想的な機械的特性、（ｂ）亀裂又はピンホール欠陥のような欠陥の最小化、（ｃ）模擬的な加速試験によって測定される４００ＭＭサイクルの疲労寿命、（ｄ）耐食性、（ｅ）材料内の生物学的に重要な不純物を有していない生体適合性、（ｆ）非外傷性の脈管横断及び追従並びにステント導入のためのカテーテル搬送技術との適合性を助けるための実質的に摩擦のない管腔外面、（ｇ）選択された部位における放射線不透過性及びＭＲＩ適合性、（ｈ）表面エネルギ及び微細形態のために理想化された管腔面を有すること、（ｉ）所望の材料特性及び高い生産性の達成と両立する最小の製造及び材料コスト、である。
【００１２】
本発明に従って、上記の特性は、マイクロエレクトロニクス及び微細製造真空コーティング技術において使用され且つ標準的であるものと同じであり且つ本明細書に参考として組み入れられている金属蒸着方法によってステントを製造することによって達成される。本発明に従って、好ましい蒸着方法には、イオンビーム補助真空蒸着及びスパッタリング技術が含まれる。イオンビーム補助真空蒸着においては、アルゴン、キセノン、窒素又はネオンのような不活性ガスを使用する基材の同時イオン衝撃による二重の及び同時の熱電子ビームによる蒸発を採用するのが好ましい。イオンのような不活性ガスによる衝撃は、蒸着中に蒸着される材料内の原子実装密度を増加させることによって、ボイド体積を減らす役目を果たす。蒸着された材料内のボイド体積が減ると、蒸着された材料の機械的特性が塊状材料の特性に似るようになる。ビーム補助真空蒸着技術を使用して２０ｍｍ／秒以下の蒸着速度が達成できる。スパッタリング技術が採用される場合には、約４時間以内の蒸着時間内に２００ミクロンの厚みのステンレス鋼の膜が蒸着される。スパッタリング技術の場合には、円筒形のスパッタリングターゲット及び供給源内の同軸位置内に保持される基材を同心的に包囲している単一の円周状の供給源を採用するのが好ましい。本発明に従ってステントを形成するために採用することができる代替的な蒸着プロセスは、陰極アーク、レーザーアブレーション及び直接的なイオンビーム蒸着である。真空蒸着方法を採用する場合には、蒸着された膜の結晶構造は、蒸着された膜の機械的特性に影響を与える。蒸着された膜のこれらの機械的特性は、例えば、アニーリング、高圧処理又はガス焼き入れによるようなプロセス後の処理によって変更させることができる。
【００１３】
本発明のステントを作るための材料は、それらの生体適合性、機械的特性、すなわち引っ張り強度、降伏強さ及び蒸着の容易性に対して選択され、同材料としては、元素チタン、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、シリコン、マグネシウム、ネオビウム、スカンジウム、白金、コバルト、パラジウム、マンガン、モリブデン及びジルコニウム−チタン−タンタル合金、ニチノール及びステンレス鋼のようなこれらの合金がある。
【００１４】
蒸着中に、チャンバ圧力、蒸着圧力及びプロセスガスの部分圧力は、基材上の所望の化学種の蒸着を理想化するように制御される。マイクロエレクトロニクス製造、微細製造及び真空蒸着技術において知られているように、反応性ガスと非反応性ガスとの両方が制御され、蒸着チャンバ内に導入される不活性又は非反応性ガス化学種は、典型的にはアルゴン及び窒素である。基材は、固定のものであっても可動のものであっても良く、基材上に蒸着された材料の蒸着又はパターニング（デザイン）を容易にするために、長手軸線を中心に回転しても反応器内でＸ−Ｙ平面内で移動しても良い。蒸着される材料は、基材上の均一な固体膜として蒸着されても良く又は（ａ）例えば、所望のパターンの陽画又は陰画を形成するために基材表面に適用されるエッチング又は写真平板技術によって基材上に陽画又は陰画のパターンを付与することによるか、（ｂ）基材に適用されるパターンを画定するために基材に対して静止しているか可動であるマスク又はマスクの組を使用することによってパターン化しても良い。パターン化は、例えば、ステントの基端と末端の部分を厚くしてステントが径方向に拡張する際にステントの端部の拡がりを防止するために、ステントの長さに亘って材料の壁厚を変えることによって、パターンの空間的な配向だけでなく蒸着された膜の種々の領域における材料の厚みに関して、結果的に得られるステントの複合的な最終的な幾何学的形状を達成するために採用される。
【００１５】
ステントは、種々の方法のいずれかによってステントを形成した後に、基材から取り外しても良い。例えば、基材は、エッチング又は溶解のような化学的方法、剥離、機械加工又は超音波エネルギによって取り外しても良い。別の方法として、炭素又はアルミニウムのような材料の犠牲層を、基材とステントとの中間に蒸着し、犠牲層を、溶融、化学的手段、剥離、機械加工又はその他の適切な手段によって除去してステントを基材から自由にさせても良い。
【００１６】
結果として得られるステントを、次いで、例えば、アニーリングによって蒸着後の処理にかけて結晶構造を修正するか、又は、例えば、エッチングによってステントの血流面上の不均質性に影響を与え且つ制御して表面形態を修正しても良い。
【００１７】
例１：スパッタリングによるステントの形成
セラミックの円筒形基材を、グロー放電による基材クリーニング及び炭素及びステンレス鋼のスパッター蒸着の機能を備えた蒸着チャンバ内に導入する。蒸着チャンバは、２×１０−７トールに等しいかそれ未満の圧力まで負圧にする。グロー放電によって、真空下で基材の前処理を行う。基材の温度は、約摂氏３００ないし１１００度の温度を達成するように制御する。基材の表面に到達するエネルギ化学種が０．１ｅＶないし約７００ｅＶの高い熱エネルギを有するようにさせるのに十分な−１０００ないし＋１０００ボルトのバイアス電圧を基材にかける。蒸着源は、円周状であり且つターゲットから基材の外周に蒸着するように配向させる。
【００１８】
蒸着中の蒸着圧力は、０．１ないし１０ミリトールに維持される。１０ないし５００オングストロームのほぼ均一な厚み（±５％）の犠牲炭素層を基材の外周に蒸着させる。炭素の層を蒸着した後に、約１０ないし１００ミクロン／時間の蒸着速度で、円筒形の基材上にステンレス鋼の円筒形の膜を蒸着する。ステンレス鋼の膜を形成した後に、基材を蒸着チャンバから取り出し、加熱して、基材と膜との間の中間の犠牲炭素層を蒸発させる。中間の炭素層を除去した後に、ステンレス鋼の膜を基材から取り外し、このステンレス鋼の膜は、塊状のステンレス鋼のターゲットに似た材料特性と、グレーンサイズ、材料組成及び表面形態における制御された不均質性によって特徴付けられた表面特性を呈する。次いで、膜を電気放電加工（ＥＤＭ）又はレーザー加工することによって、得られたステンレス鋼膜内に一連のパターンを加工して、ステントを形成する。
【００１９】
例２：スパッタリングによるステントの形成
基材が、管状で結果として得られるステントと異なる熱膨張係数を有するように選択される以外は、例１と同じ作動条件に従う。犠牲の炭素の中間層を基板上に蒸着せず、基材の外面に所望のステントのパターンを画成する凹部のパターンでエッチングする。基材を蒸着チャンバ内の回転ジグ上に取り付け、蒸着中に均一の速度で回転させる。タンタルをターゲット材料として使用し、単一の固定の供給源から基材の凹部内へ蒸着する。蒸着後に、基材の温度及び蒸着されたステントは、基材及びステント内に直径の差を付与するように制御し、基材からのステントの取り外しを可能にする。
【００２０】
例３：イオンビーム補助真空蒸着によるステントの形成
円筒形の基材を、基板の回転、グロー放電による基材清浄、イオンビーム補助真空蒸着及び円筒形マグネトロンスパッタリングの機能を有する蒸着チャンバ内に導入する。蒸着源は、（ａ）基材から固定の距離に設けられた蒸着チャンバのベースに互いに隣接させて配置された二つの電子ビーム蒸着源（これらは、制御されたイオンビーム源から基材上に同時になされるアルゴンイオン衝撃と共に使用される）及び（ｂ）基材上に１０ないし２００オングストロームのほぼ均一な厚みの炭素の犠牲層の外周方向からコーティングすることができる炭素ターゲットを備えた円筒形のマグネトロンスパッタリング源である。
【００２１】
約摂氏３００ないし１１００度の基材温度を達成するように基材温度を制御する。蒸着チャンバは、２×１０−７トールより低いか又は等しい圧力まで排気する。グロー放電によって、真空下で基材の前処理を行う。均一な清浄化及びそれに続く均一な蒸着厚みを確保するために、基材を回転させる。清浄後、基材をマグネトロン内に移動させ且つ炭素層によってコーティングする。次いで、基材を、同時イオン衝撃によってステント形成金属を受け入れる位置に移動させる。一つの電子ビーム蒸発源はチタンを含んでおり、一方、他の発生源はニッケルを含んでいる。チタン及びニッケルの蒸発源の各々の蒸発速度は、ステント形成金属として基材上にニチノール合金を形成するように別個に制御される。
【００２２】
例４：ステントの平面蒸着
平らな基材が使用される以外は、例３と同じ作動条件に従う。蒸着源は、白金を含んでいる単一の電子ビーム蒸発源であり、制御されたイオンビーム源から基材上に対してなされる同時アルゴンイオン衝撃と共に使用される。
【００２３】
基材の温度は、約摂氏３００ないし１１００度の基材温度を達成するように制御する。蒸着チャンバは、２×１０−７トールより低いか又は等しい圧力まで排気する。グロー放電によって、真空下で基材の前処理を行う。清浄後、基材を、蒸着チャンバ内の位置に移動させ、同時アルゴン衝撃によって電子ビーム蒸発源から白金をコーティングし、この電子ビーム蒸発源は、白金を、発生源と基材との間に置かれているステントのパターンに対応するパターンマスクを通過させて白金のパターンを基材上へと通過させる。
【００２４】
蒸着後に、パターンが付けられたステントは基材から取り外し、形成基材を中心に回転させて円筒形状にし、平らなステントの両端を、互いに近接させて、レーザー溶接によって接着するか又は接着しない状態のままとしてもよい。
【００２５】
以上、本発明を好ましい実施形態を参考にして説明したが、当業者は、本発明は、開示された好ましい実施形態に限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定されるべき発明から逸脱することなく、材料の選択、蒸着方法、蒸着されたステント材料の材料不均質性を制御するための方法及び蒸着プロセスパラメータの種々の変更を採用しても良いことを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のステント内の制御された不均質性の表した図面である。
【図２】
従来技術のステントにおいて提供される制御されていない不均質性を示した顕微鏡図である。
【国際公開パンフレット】
2004500167.tif 000002
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【手続補正書】
【提出日】平成13年4月21日(2001.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の直径から第二の直径へと径方向に拡張可能な管腔内ステントであって、
管腔内面と管腔外面とを有する管状部材を含み、少なくとも前記管腔内面が制御された不均質性を有しているステント。
【請求項２】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
元素チタン、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、シリコン、マグネシウム、ニオビウム、スカンジウム、白金、コバルト、パラジウム、マンガン、モリブデンおよびこれらの合金、ニチノール並びにステンレス鋼からなる群から選択された材料によって作られている、ステント。
【請求項３】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、グレーンサイズ、グレーン相、グレーン材料組成、ステント材料組成及び表面形態からなる群から選択される、ステント。
【請求項４】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、血漿タンパク質と結合するために極性の及び非極性の結合部位を規定している、ステント。
【請求項５】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、内皮細胞面インテグリン群と実質的に類似したサイズの血液接触面を有する大きさとされている、ステント。
【請求項６】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、人体の内皮細胞の表面領域よりも少ない領域間境界を有する細胞付着領域を画成している、ステント。
【請求項７】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、約６μｍ２未満の血液接触表面領域を有する大きさとされている、ステント。
【請求項８】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、グレーンサイズ、グレーン相及びグレーン組成からなる群から選択される、ステント。
【請求項９】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
制御された不均質性が材料の組成である、ステント。
【請求項１０】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が管腔の表面形態である、ステント。
【請求項１１】
請求項１に記載の管腔内ステントであって、
前記制御された不均質性が、約１０μｍ未満か等しい血液接触面と、約０ないし２μｍの不均質部間の境界と、を有している、ステント。
【請求項１２】
第一の直径から第二の直径へと径方向に拡張することができる管腔内ステントを製造するための方法であって、
ａ．金属の蒸着を収容できる外側面を有する基材を提供するステップと、
ｂ．真空蒸着方法によって、基材上にステント形成金属を蒸着するステップと、
ｃ．基材上に形成された管腔内ステントを同基材から取り外すステップと、を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ａ）が更に、基材の外面上にパターンを付与するステップを含んでいる、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）が更に、基材上の前記パターン上にステント形成金属を蒸着するステップを含んでいる、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）に先立って、基材上に犠牲の材料層を蒸着するステップを更に含んでいる、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）が、イオンビーム補助蒸着によって行われる、方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の方法であって、
ステップ（ｂ）がスパッタリングによって行われる、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、
イオンビーム補助蒸着が、不活性ガスの存在下で行われる方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の方法であって、前記基材が円筒形の基材である方法。
【請求項２０】
請求項１２に記載の方法であって、前記基材が平らな基材である方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の方法であって、
前記不活性ガスが、アルゴン、キセノン、窒素及びネオンからなる群から選択される方法。
【請求項２２】
第一の直径から第二の直径へと径方向に拡張可能な管腔内ステントであって、
管腔面及び管腔外面を有する管状部材であって、同管状部材の管腔面及び管腔外面を形成する塊状材料によって製造され、少なくとも前記塊状材料からなる管腔面が制御された不均質性を有する、ステント。
【国際調査報告】
2004500167.tif 000023
2004500167.tif 000024