(57)【要約】【課題】  本発明は、基部本体（５０）、特に内部人工器官を、特にＰＥＣＶＤ法によりプラズマ処理する方法に関し、該方法は、以下の工程、すなわち基部本体（５０）を真空チャンバ（１０）に挿入する工程と、コーティング対象の基部本体（５０）の表面（５２）をプラズマ処理により洗浄する工程と、コーティング対象の基部本体（５０）の表面（５２）をプラズマ（２０）内で任意選択により処理する工程であって、基本本体（５０）の表面近くの領域にプラズマからのイオンを注入する工程とを有する。  更に、本発明は、該方法を実施するための装置および該方法を適用することにより製造される内部人工器官、特にステントに関する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部本体（５０）、特に内部人工器官を、特にＰＥＣＶＤ法によりプラズマ処理する方法において、前記基部本体（５０）を真空チャンバ（１０）に挿入する工程と、コーティング対象の前記基部本体（５０）の表面（５２）をプラズマ処理により洗浄する工程とを含み、前記洗浄工程において、前記基部本体（５０）を第一電極（３０）の隣で第二電極（４０）から少し離れた位置に配置し、前記基本本体（５０）は、少なくとも洗浄工程中、前記第一電極（３０）に対して電気的に隔離されていることを特徴とする、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、コーティング対象の前記基部本体（５０）の表面（５２）をプラズマ（２０）中で処理する工程を更に含み、前記基本本体（５０）の表面近くの領域にプラズマからのイオンが注入されることを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記処理工程におけるイオン注入は、注入されたイオンの目標分布プロフィールが表面近くの領域に生成され、前記分布プロフィールの最大値が最大限深さ１０ｎｍ、特に最大限５ｎｍであるように実施されることを特徴とする、方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、前記処理工程において、原子番号５から５０の元素の群、特に珪素、カルシウムおよび炭素から成る群の少なくとも１つの元素が注入されることを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、少なくとも前記洗浄工程および処理工程中に前記第一電極（３０）に負電圧をかけることにより、前記第一電極（３０）よりも前の前記基部本体（５０）の領域に、実際的に電子が存在しないサイドゾーン（２２）が少なくとも断続的に生成されることを特徴とする、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、負電圧が前記第一電極（３０）にかけられ、前記処理工程の始めにおける負電圧が前記処理工程の終わり近くにおける負電圧よりも大きいのが好ましいことを特徴とする、方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の方法において、前記負電圧は−１Ｖないし−２０００Ｖの範囲にあることを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法において、前記負電圧は最大限１ＭＨｚ、好ましくは最大限４００ｋＨｚの周波数を有するパルス電圧であることを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法において、前記基部本体（５０）の表面（５２）に機能層（７４）を蒸着することを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置（１００）において、前記基部本体（５０）を受け入れるため、電気的に隔離されたホルダー（３２）が提供されることを特徴とする、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記ホルダー（３２）は、直流電圧をかけることができる第一電極（３０）の隣に位置していることを特徴とする、装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の装置において、前記ホルダー（３２）は、前記基部本体（５０）用に回転可能なベアリングを有していることを特徴とする、装置。
【請求項１３】
マグネシウムまたはマグネシウム合金から成りイオン注入処理される表面（５２）を有する基部本体（５０）を持つ内部人工器官。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内部人工器官において、表面近くの前記基部本体（５０）の領域はイオン注入により珪素が豊富であり、前記表面（５２）にはシリコンカーバイドが蒸着されていることを特徴とする、内部人工器官。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で製造される内部人工器官。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立クレームのプリアンブルに従って基部本体をコーティングするための方法および装置に関している。更に、本発明は内部人工器官に関している。
【背景技術】
【０００２】
人体または動物の体に挿入できる医療移植片は十分な生体適合性を有していなければならない。斯かる移植片は例えばステント等である。移植片の生体適合性を確立するため、斯かるタイプの移植片にコーティングを提供するのが周知の実施法である。
【０００３】
今日、狭窄症を治療するためのステントが特に頻繁に使用されている。ステントは、該当する場合、長軸上の両末端が開放された透かし細工の管状または中空円柱状の骨組み本体を有している。斯かる内部人工器官の管状骨組みは、治療対象の管を支える目的で該管内に挿入される。特に、ステントの使用は血液疾患の治療用として確立されている。ステントを使用することにより血管の狭い部分を広げることができるので、管腔が広がる。ステントまたは他の移植片を用いることにより、最も重要な要求事項である血管の最適断面が達成でき、それが治療の成功をもたらすが、この種類の異物を永久的に存続させると微生物学的過程のカスケードが始まり、ステントが徐々に塞がって最悪の場合には血管閉塞が生じる場合がある。この問題を解決するための１つの方法は、ステントまたは他の移植片を生物分解性の素材で製造することである。
【０００４】
生物分解とは生きた生物内の加水分解的、酵素的、およびその他の代謝的分解を意味し、それは主に、移植片の生物分解性物質と接触し該生物分解性物質を含む移植片の構造体を徐々に溶解する体液により引き起こされる。この過程の結果、移植片はある時点で機械的完全性を失う。生物分解という用語は生物腐食と同意語に使用されることが多い。生物再吸収という用語は、生きた生物による分解産物の再吸収を含む。
【０００５】
体内に移植される生物分解性移植片に適した素材は例えばポリマーや金属が挙げられる。従って、基部本体は斯かるいくつかの素材で構成されてもよい。斯かる素材の共通した性質は生物分解性である。適切なポリマー化合物は、例えば、セルロース、コラーゲン、アルブミン、カセイン、多糖類（ＰＳＡＣ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリ（ｌ−ラクチド）（ＰＬＬＡ）、ポリグリコール（ＰＧＡ）、ポリ（ｄｌ−ラクチド−コ−グリコリド）（ＰＤＬＬＡ−ＰＧＡ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシ吉草酸（ＰＨＶ）、ポリアルキルカーボネート、ポリオルトエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリマロン酸（ＰＭＬ）、ポリ無水物、ポリホスファゼン、ポリアミノ酸およびそれらのコポリマー並びにヒアルロン酸の群から成る。望ましい特性次第であるが、ポリマーは純粋形態、誘導体、混合体またはコポリマーとして存在し得る。金属性の生物分解性素材は主にマグネシウムと鉄の合金を基にしている。
【０００６】
生物分解性移植片を製造する場合、その目的は、望ましい治療または各移植片の適用（冠動脈、頭蓋内、腎臓等）に従って生物分解性を制御することである。例えば、多くの治療適用に使用される重要な標的領域においては、移植片は４週間から６か月以内にその完全性を失う。従って、完全性すなわち機械的完全性とは、分解していない移植片と比較して移植片の機械的損失が僅かであることを意味する。例えばこれは、崩壊圧力が僅かな場合すなわちその名目値が最大限８０％まで減少した場合でも、機械的に安定であり続けることを意味する。従って、移植片は、利用可能な完全性において、その主な機能すなわち血管を開け続けるという機能を満足させることができる。あるいは、血管内の荷重条件において幾何学的変化がほとんどないレベル、例えば気が付くほどの崩壊がないレベル、すなわち圧力下にあっても拡張径の少なくとも８０％を有しているレベル、あるいはステントの場合には支持棒の部分的な破砕もほとんどないレベルの、移植片の機械的安定性により完全性を定義してもよい。
【０００７】
ＣＶＤ（化学蒸着）、特にプラズマ増強法（ＰＥＣＶＤ；プラズマ増強化学蒸着）が頻繁に使用される。従来のコーティング法は、移植片が固定される接触点がコーティング中にコーティングされないという固有のリスク、あるいはステントが互いに接触する場合にプラズマ内に有害なフラッシュオーバーが生じるという固有のリスクを有している。
【０００８】
（特許文献１）は、ステントを生体適合性素材でコーティングする方法および装置を開示する。
【０００９】
（特許文献２）は、ＰＥＣＶＤを用いて数百ナノメートルのシリコンカーバイド（ＳｉＣ）でステントをコーティングする方法を開示する。
【００１０】
更に、適切な表面処理により移植片の生物分解性を停止させることが知られている。（特許文献３）は、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ、ＭｇＣｌ２、Ｍｇ（ＯＨ）２等から成る粒子を移植片表面に噴霧するトライボケミカル法を開示する。
【００１１】
従って、コーティングに関する問題は、ステントまたは他の移植片が通常２つの状態すなわち小径を有する圧縮状態と大径を有する拡張状態を用いることにある。圧縮状態では、カテーテルにより支持される移植片が血管内に挿入され治療部位で位置決めされる。移植片は治療部位でバルーンカテーテルにより拡張される、あるいは（移植片素材として形状記憶合金を使用する場合は）例えば遷移温度超に加熱することにより拡張状態に変換される。直径が変化することにより移植片本体には機械的ストレスが生じる。更なる機械的ストレスが製造中にも移植片に生じる、あるいは移植片が挿入されている血管の内側で（または血管と共に）該移植片を移動させる場合にも生じる。従って、引用されたコーティングの欠点は、微小亀裂が形成される結果、例えば移植片の変形中にコーティング亀裂が生じることである。その結果、非特異的な局所的劣化が生じ得る。更に、挿入および劣化の速度は変形により形成される微小亀裂の大きさおよび分布に依存するが、これらを表面欠陥として制御するのは困難である。その結果、劣化時間のバリエーションが大きくなる。
【００１２】
（特許文献４）は、生物分解性を減少させるために基部素材の表面に拡散層を形成する方法を開示しており、その場合、その層は金属層および保護層で最適にコーティングし得る。拡散層を作製するには、対応するコーティングを表面に適用し、熱処理によりそれを拡散させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＵＳ  ５，２３８，８６６  Ａ
【特許文献２】ＵＳ  ５，７３５，８９６  Ａ
【特許文献３】ＥＰ  ２  ２７２  ５４７  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ２０１１／０１４４７６１  Ａ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、生物分解性素材を用いて基部本体、特にマグネシウムまたはマグネシウム合金から成る（またはそれを含む）基部本体の外周をコーティングするための改良方法を提案するという目的に基づいている。特に、基部本体は内部人工器官である。
【００１５】
更なる目的は、斯かる方法を実施するための装置を提案することである。更なる目的は改善された内部人工器官を提供することである。
【００１６】
本発明によれば、問題は独立クレームの特徴により解決される。有利な実施形態および本発明の特長は、追加のクレーム、明細書および図面により提供される。
【００１７】
ＰＥＣＶＤを用いて基部本体、特に基部本体として内部人工器官をコーティングする方法が提案されており、それには以下の工程、すなわち基部本体を真空チャンバに挿入する工程、およびコーティング対象の基部本体の表面をプラズマ処理により洗浄する工程が含まれる。
【００１８】
該方法は更に以下の工程、すなわちコーティング対象の基部本体の表面をプラズマ内で処理する工程を含み、その場合、プラズマからのイオンは基部本体の表面近くの領域に注入される。
【００１９】
その結果、基部本体のバルク材にサイドゾーンを有利に形成でき、それが拡散層として機能するので、バルク材の生物分解を遅らせることができる。従って、イオン注入に使用される素材は必要に応じて選択できる。同様に、拡散層を本方法のパラメーターに従って目標様式で構築できる。更に、基部本体のサイドゾーンに追加の層を適用してもよい。
【００２０】
１つの実施形態では、本明細書に提案される方法は以下の処理工程、すなわち第二電極の助けを得て１つの層または一連の層を蒸着させる工程も含む。
【００２１】
本発明は生物分解性素材が少なくともいくつかの金属、好ましくはマグネシウムまたはマグネシウム合金を含む移植片に関係していれば有利である。基部本体はマグネシウムまたは生物分解性のマグネシウム合金から成るのが好ましい。
【００２２】
本発明の範囲によれば、生物分解性であるとして記載されている合金および元素は、生理学的環境において分解／再構成が生じるので、該素材から成る移植片の部分は完全にまたは少なくとも主要部分においてもはや存在しない。
【００２３】
この場合、マグネシウム合金とは、主要成分がマグネシウムである金属構造体を意味する。主要成分とは、合金中の最大重量である成分を意味する。主要成分の割合は好ましくは５０重量％超、特に好ましくは７０重量％超である。生物分解性のマグネシウム合金はイットリウムおよび追加の希土類金属を含んでいるのが好ましいが、それはこの種の合金が物理化学的特性、高度の生体適合性、特にその分解産物により特徴付けられるからである。希土類金属５．２〜９．９重量％から成るマグネシウム合金が特に好ましく、そのうちイットリウムは３．７〜５．５重量％、残渣は１重量％未満で、マグネシウムが合金の１００％を完結するのに必要な重量成分である。マグネシウム合金は、特に適切であることが既に臨床試験で確認されている。すなわち、高度の生体適合性、好ましい処理特性、良好な機械的パラメーター、および意図された使用にとって適切な腐食性を示している。この場合、総称である「希土類金属」は、スカンジウム（２１）、イットリウム（３９）、ランタン（５７）およびランタン（５７）に続く１４の元素、すなわちセリウム（５８）、プラセオジム（５９）、ネオジム（６０）、プロメチウム（６１）、サマリウム（６２）、ユーロピウム（６３）、ガドリニウム（６４）、テルビウム（６５）、ジスプロシウム（６６）、ホルミウム（６７）、エルビウム（６８）、ツリウム（６９）、イッテルビウム（７０）およびルテチウム（７１）を意味する。６重量％以下の亜鉛を含むマグネシウム合金が更に好ましい。特に好ましいのは、０．５〜１０重量％のイットリウム、０．５〜６重量％の亜鉛、０．０５〜１重量％のカルシウム、０〜０．５重量％のマンガン、０〜１重量％の銀、０〜１重量％のセリウムおよび０〜１重量％のジルコニウムまたは０〜０．４重量％の珪素から成るマグネシウム合金であり、この場合、上記の重量％は合金について言及しており、マグネシウムおよび製造条件による汚染物質が合金の残りを構成し１００重量％となる。
【００２４】
マグネシウム合金の成分は、生物分解性となるように選択しなければならない。例えば、（重量％で）２．０％Ｚｎ、０．８％Ｙおよび０．２５％Ｃａの成分を有するマグネシウム合金等である。
【００２５】
有利な実施形態によれば、イオン注入は、処理工程において、注入されたイオンの目標分布プロフィールが表面近くの領域に生成されるように実施できる。特に、分布プロフィールの最大値は基部本体の深さ最大限１０ｎｍ、特に最大限５ｎｍであってよい。有利な点として、深さが小さいので、基部本体の機械的安定性への如何なる負の影響も回避できる。
【００２６】
有利な実施形態によれば、原子番号５から５０の元素の群、特に珪素、カルシウムおよび炭素から成る群の少なくとも１つの元素が処理工程において注入できる。
【００２７】
注入される元素（複数も可）は、基部本体の素材との関連で、生物分解的に有利な安定効果を有するように選択されるのが好ましい。
【００２８】
有利な実施形態によれば、基部本体は、特に洗浄工程および／または処理工程および／またはコーティング工程中に、第一電極の隣で第二電極から少し離れた位置に置かれる。更に、基部本体は、洗浄工程および／または処理工程および／またはコーティング工程中に電気的に隔離するよう提案する。特に、基部本体は第一電極に対して隔離される。更に、基部本体はプラズマに対して電気的に隔離してもよい。更に、第一電極に近い位置の基部本体の領域において、少なくとも洗浄工程および処理工程中に第一電極に、直流電圧としてまたはパルス状に負電圧をかけることにより、実際的に電子が存在しないサイドゾーンを少なくとも断続的に生成してもよい。従って、好ましい実施形態においては、本発明の方法は以下の工程、すなわち少なくともコーティング対象の表面の洗浄中および／または層（または一連の層）の蒸着中に、ガスチャンバ内の基部本体領域で第一電極に近い位置に、実際的に電子が存在しないサイドゾーンを少なくとも断続的に生成する工程を提案する。
【００２９】
実際的に電子が存在しないサイドゾーンを少なくとも断続的に生成する工程は、第一電極に負電圧をかけることにより達成される。
【００３０】
プラズマ処理の動作モードにおいて、基部本体（複数も可）を隔離して取り付けている間に、直流電圧を第一電極にかけてもよい。基部本体が隔離して取り付けられるので、例えばステント等の内部人工器官が直接電位場に置かれることはない。従って、基部本体用の元素を保持することにより僅かな接触点で該基部本体の「バーニング」が生じる事態が回避できる。
【００３１】
加えて、基部本体における直流電圧は、例えば水素等の軽い元素の取り込みを減少させるのに有利であり、親水性の素材のコーティング、特にマグネシウム、マグネシウム合金（例えばニチノール）等から成るステントのコーティングに特に適している。コーティング対象の基部本体は、該基部本体の脆弱化の原因となり得る好ましくない水素の侵入からかなりの程度まで保護することができる。斯かる目的のため、プラズマ洗浄および／またはイオン注入および／またはコーティング中に、実際的に電子が存在しないサイドゾーンが少なくとも断続的に第一電極の近くに生成できるように、基部本体の領域の電圧を適切に調節すべきである。
【００３２】
有利な点であるが、基部本体領域において実際的に電子が存在しないサイドゾーンが少なくとも断続的に生成する結果、プラズマからの水素イオンがコーティング対象の基部本体にはほとんど到達しない。従って、該基部本体は、実際的に電子が存在しないサイドゾーンを少なくとも断続的に生成させるという設計に従って僅かに正に荷電される。更に、プラズマからの水素イオンが僅かしか基部本体に到達しないのは隔離された基部本体の取り付けにより直接影響を受けているが、それは、隔離された取り付けにより、基部本体が、水素原子は拒絶するがそれよりも重い原子は拒絶しない微小正電荷に帯電されるからである。従って、プラズマ洗浄処理中に洗浄を行うため、あるいは処理段階においてイオンを注入するため、あるいはコーティング段階においてコーティングを行うため、より重い元素は実際的に何ら妨害されることなくコーティング対象の基部本体に到達するが、水素イオンの向きは変えられやすい。
【００３３】
洗浄および／または任意の層および／または任意の一連の層の蒸着のために第二電極を帯電させるための有利な周波数は、例えば１３．５６ＭＨｚである。
【００３４】
有利な実施形態によれば、負電圧を第一電極にかけてもよい。有利な実施形態では、処理工程の始めにおける負電圧がその終わりにおける負電圧よりも大きい。従って、注入される元素（複数も可）の深さ分布は目標様式で調整できる。
【００３５】
従って、電圧は連続的な直流電圧である、あるいはパルス状の直流電圧でもよい。パルス状の負電圧は最大限１ＭＨｚ、好ましくは最大限４００ｋＨｚの周波数を有するパルス電圧であってもよい。特に、実際的に電子が存在しないサイドゾーンを少なくとも断続的に生成する方法の有利な改良によれば、第一電極はパルス状電圧によるパルス様式で帯電できる。特に、電圧はパルス状の負直流電圧である。パルス状電圧により、プラズマ洗浄中、基部本体をアルゴンイオン等の正イオンを引き付ける電位に帯電できる。パルス状電圧を使用する場合、ステントは僅かに帯電される。パルス状の動作モードにおいては、高い荷電は好ましくない。電位が高すぎると、軽い正イオンだけでなく重いイオンも向きが変えられるので、基部本体を高荷電に帯電させるのは特に不利である。そのような場合には、洗浄も基部本体のコーティングも生じないであろう。従って、基部本体の電位を有利な範囲に調整するのが特に好ましい。システムの構成および基部本体（複数も可）と第一電極との間の距離次第ではあるが、上記調整は様々であり得る。更に、パルス間の間隔が十分長ければ、基部本体が完全にまたは少なくとも部分的に放電できるので有利であることが判明している。当業者は適切な組み合わせをそれぞれ選択するであろう。第二電極における電圧の周波数と比較し、第一電極の電圧は実際的には直流電圧である。パルス状電圧は符号を変更しないのが有利である。パルスモードにおいては、パルスの周波数は１ｋＨｚと３５０ｋＨｚの間、特に５０ｋＨｚと１００ｋＨｚの間であるのが有利である。
【００３６】
特に、連続電圧またはパルス電圧は−１Ｖないし−２０００Ｖの範囲であってよい。効果的なパルス電圧は−５０Ｖと−８００Ｖの間、特に−５００Ｖと−８００Ｖの間であってよい。
【００３７】
特に効果的な洗浄および水素取り込みの同時最小化は、斯かる電圧範囲において達成される。パルス間には０．１μｓと０．５μｓの間、特に１μｓと２μｓの間のパルスオフタイムを設けてもよい。好ましい実施形態では、基部本体上の層の厚さの増加は１ｋＨｚと３５０ｋＨｚの間の周波数を有する直流電圧、オフタイム、すなわち０．１μｓから０．５μｓのパルス間隔、および好ましくは５０ｋＨｚと１００ｋＨｚの間の周波数を有する−５０Ｖと−８００Ｖの間の電圧を用いた三段階で変化させてもよい。１μｓと２μｓの間のオフタイムおよび−５００Ｖと−８００Ｖの間のパルス電圧が好ましい。パルスオフの時点では、電位は極めて低いかゼロボルトである。基部本体は、第一電極から電気的に隔離され、プラズマ洗浄中に正のイオン例えばアルゴンイオンを引き付ける電位を形成できれば有利である。斯かるイオンは基部本体をプラスに帯電できるので、軽い水素イオンは反発するが、重い正に帯電したイオンは実際的に全く影響を受けない。
【００３８】
斯かる電圧範囲における元素、例えばステンレス鋼（例えばＬ６０５）中の珪素の侵入深さは１０ｎｍ未満である。好ましくは、注入される元素の侵入深さが１０ｎｍ未満になるように、基部本体の素材の厚さに従って、電圧を選択しなければならない。基部本体を隔離懸架することにより、プラズマから出て基部本体に到達するイオンの選択が目標様式で達成できる。
【００３９】
好ましい実施形態では、機能層、特にシリコンカーバイドあるいはダイアモンド様炭素から成る機能層を基部本体の表面に蒸着してもよい。硬い物質であるシリコンカーバイドは、基部本体の生物分解性を特に効果的に減少できる。
【００４０】
上記方法の有利な改良によれば、ホルダーにより基部本体を長軸に沿って保持してもよい。複数の基部本体用に複数のアダプタを提供し、それらを例えば互いに平行に組み合わせてもよい。基部本体は容易にしかもしっかりと取り付けることができる。
【００４１】
上記方法の有利な改良によれば、コーティング対象の表面の洗浄工程中および／または層または一連の層の蒸着中に、基部本体の全側面がコーティングされるように該基部本体を回転させてもよい。基部本体用のアダプタを回転させるのが有利である。基部本体をアダプタ内に緩やかに配置しても、基部本体はアダプタと一緒に回転するので、全表面がコーティングできる。更に複雑な表面を有する構造体、例えば二次元の表面を持たずワイヤが織り合わされた表面あるいは網目状の表面を有するステントでさえ、確実にコーティングできる。
【００４２】
本発明の更なる態様によれば、ＰＥＣＶＤを用いて基部本体、特に内部人工器官を処理する方法を実施する装置が提案されており、その場合、基部本体のホルダーはプラズマ洗浄工程および処理工程中にはプラズマから電気的に隔離されており、基部本体の表面の浅い部分にイオン注入が行われる。
【００４３】
本発明の更なる態様によれば、内部人工器官、特にマグネシウムまたはマグネシウム合金から成り、表面をイオン注入により処理された基部本体を有するステントが提案される。特に、内部人工器官、特にマグネシウムまたはマグネシウム合金から成り、本明細書に提案された方法で表面処理された基部本体を有するステントが提案されており、その場合、少なくとも洗浄工程中、基部本体は第一電極に対して電気的に隔離されているので、基部本体の水素汚染は最小化される、あるいは全く生じない。
【００４４】
更に、基部本体の表面近くの領域には、選択された元素（例えば珪素）を豊富に含ませてもよい。好ましい実施形態では、基部本体の表面は、原子番号５から５０の元素の群、特に珪素、カルシウムおよび炭素から成る群の少なくとも１つの元素から成る層を提供してもよい。
【００４５】
更に、シリコンカーバイドを表面に蒸着するのが好ましい。その結果、内部人工器官は、イオン注入サイドゾーンを有さずシリコンカーバイドから成る機能層も有さない参照例と比べ、放出されるマグネシウムの量がはるかに少ない。
【００４６】
本方法の有利な改良によれば、接着層および機能層から成る層列を形成してもよい。これは真空を中断せず、更にプラズマも中断することなく達成できる。
【００４７】
本方法の有利な改良によれば、接着層は珪素で構成され、機能層はシリコンカーバイドで構成されてもよい。好ましい実施形態では、イオン注入により処理された表面を有し、好ましくは水素枯渇マグネシウムまたは水素枯渇マグネシウム合金からなる内部人工器官、好ましくはステントが提案されており、イオン注入には、内部人工器官上の珪素および珪素上のシリコンカーバイドから成る層列も含まれる。本発明によれば、アモルファスシリコンまたはアモルファスシリコンカーバイドが有利である。コーティング中、シリコンカーバイドには適切な物質を注入してもよく、その場合、その物質はプラズマから成長層に取り込まれる。特に、本明細書に提案されている方法に従って製造される内部人工器官、特にステントが提案されている。
【００４８】
有利な点であるが、本発明は、基部本体、特にステントや内部人工器官等の移植片の生体適合性コーティングを可能にする。斯かる生体適合性コーティングおよび／またはそれによる基部本体は、未処理の基部本体と比べて、水素濃度が最小限（少なくとも上昇していない）であり、従って枯渇している。水素による基部本体の脆弱化が回避でき、長期安定性が改善される。対照的に、既知の方法では基部素材に水素を与えることになり、水素量が多すぎると素材の損傷ひいてはステント機能の劣化に繋がるので、斯かる水素量は必ず制御しなければならない。同様に、短絡または電気的フラッシュオーバーにより生じる素材の局部過熱が原因の素材の損傷も回避できる。層列によるコーティングは原位置で行うことができるので、基部本体を再装着する必要はない。工程中にステントを紛失する可能性もない。
【００４９】
本発明は、図面に示される例示的実施形態の助けを借り、実施例を基に、以下に更に詳細に説明される。図面の概略的説明は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、第一電極で直流電圧の動作モードにあるステント形態の内部人工器官および電気的に隔離されたステントの懸架装置を有するコーティング装置の例示的実施形態の断面図を示す。
【図２】図２は、ステントの概略図を示す。
【図３】図３は、本装置の回転アダプタと一緒に回転する図１のステントを示す。
【図４】図４は、洗浄工程中の本方法の詳細を示す。
【図５】図５は、基部本体の表面にイオンが注入される処理工程における本方法の詳細を示す。
【図６】図６は、蒸着工程中の本方法の詳細を示す。
【図７】図７は、加速電圧に依存する、注入された元素の様々な分布曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図面中、機能的に同一の要素または同様に作動する要素にはそれぞれ同じ符号が付してある。図面は本発明の概略図である。本発明の特定のパラメーターを示すものではない。更に、図面は本発明の典型的な実施形態を示すものであり、斯かる例示的実施形態により本発明が制限されることはない。
【００５２】
以下、本発明をステントのコーティングにより記載する。しかし、例えば心臓弁等の他の種類の内部人工器官もこれに該当する。
【００５３】
図１は、真空チャンバ１０を有する装置１００の有利な実施形態における概略断面図を示しており、該真空チャンバ内には、コーティング対象のステント５６の基部本体５０がいくつか配置してある。ＰＥＣＶＤ法は一般的に周知であるので、ガス送達装置、ガス供給装置、ポンプ装置等の従来の構成部品はここには示してない。例えば、ＵＳ  ５，２３８，８６６に示されているようなシステムが使用可能である。一般的な従来技術を説明するため、斯かる文献の開示を本明細書に援用する。
【００５４】
図２はステント５６形態における基部本体５０の傾斜図を示しており、その表面５２は装置１００内で処理され、層６０または一連の層７０でコーティングされている。ステント５６は長軸５４を有し長軸方向に延びている。
【００５５】
図１はプラズマ洗浄プロセスによる洗浄工程中の状態を示している。真空チャンバ１０の内部空間１２において高周波プラズマ２０に点火が行われ、それによりステント５６の表面が処理される、特に洗浄、イオン注入およびコーティングが行われる。特に、この装置は、ＨＦ−ＣＣＰプラズマ（ＣＣＰ＝容量結合プラズマ）を用いてＰＥＣＶＤコーティングプロセスを実施するための装置１００である。
【００５６】
ステント５６は上面図において前方から確認でき、画像平面に垂直に延びている。例えば、６つのステント５６がホルダー３２により縦方向一列に配置してある。ステント５６は、ホルダー３２を横切るように延びている棒型のアダプタ上に置かれている。ホルダー３２を使用することにより、ステント５６表面上の効果を犠牲にすることなく該表面を処理できる、特にコーティングできる。図３に示すように、アダプタは長軸の周りに回転できる。ステント５６がその内周で緩やかに隣接しているだけであっても、一緒に回転できるので、その外側表面は全体が処理可能である。表面が透過性であれば、内側表面も一緒に処理可能である。
【００５７】
ステント５６は電気的に隔離して取り付けてあり、電極３０が負電圧上に配置してある。正のイオンを発射することによりステント５６が僅かな正の電荷を受け取るので、その後軽いイオン（例えば水素）の方向がステント５６から反れることになる。ステント５６を電気的に隔離して回転可能なホルダー上に取り付けるのが特に好ましい。隔離がなければ、取り付けられたステントの荷電が容易に電気的フラッシュオーバーを引き起こし、素材に損傷を与え得る、および／またはステントがホルダーから外れてしまう。
【００５８】
更に、本明細書で提案されている装置においては、ホルダー３２は第一電極３０に隣接して配置され、第二電極からは少し離れた位置にあるのが有利である。第一電極は負の電位を提供する電極である。ホルダー３２が第一電極３０に隣接して配置され第二電極から少し離れた位置にあるのは、２つの電極間の空間にあるホルダーが第二電極よりも第一電極に近い位置に置かれている場合である。特に、ホルダー３２が第一電極３０に隣接して配置され第二電極から少し離れた位置にあるのは、電極間の空間にあるホルダーが第一電極の方向に半分の位置にある場合、好ましいのは第一電極に近い３分の１の位置にある場合、更に好ましいのは第一電極に近い４分の１の位置にある場合である。この場合、２つの電極の間の空間は（最良の場合に該２つの電極に平行な）理論的平面により空間セグメントに分けることができると仮定されており、その場合、作成される２つの空間セグメントはそれぞれ他の電極から出発し理論的平面で互いに接触する。  
【００５９】
ホルダー３２が第一電極３０に隣接して配置され第二電極から少し離れた位置にある構成の故に、ホルダー、その位置にある基部本体および／またはコーティングされた基部本体５０を含む電子フリーのサイドゾーンが、本発明に従って作製される。ホルダー３２を第一電極３０に隣接させ第二電極から少し離れた位置に配置することにより、ホルダーが電気的に隔離されていたとしても、基部本体は正に帯電される。
【００６０】
第二電極４０は、通常の高周波数ＭＨｚ範囲（例えば１３．５６ＭＨｚ）を有するプラズマ支援処理用の電極である。対応する先駆ガス、例えばシランを真空チャンバ１０に入れると、該先駆ガスは高周波数プラズマの影響下で分解し、対応する物質（例えばシリコーン）がプラズマ表面に蒸着する。
【００６１】
第一電極３０の負電位の故に、電子枯渇空間２２が生じる。プラズマ２０の表面部分から出る正のイオンは電極３０の方向に加速される。加速エネルギーと基部本体５０の密度に対応して、イオンは基部本体５０内に数ナノメーター挿入できる。
【００６２】
基本的には、層または一連の層によるステント５６のコーティングは三段階で達成される。図４に示されるように、第一段階としてアルゴンプラズマによるプラズマ洗浄が行われる。第二段階（処理段階）として、基部本体５０の表面近くの領域にイオン注入が行われる。その結果、基部本体５０の表面に拡散バリアが形成される。
【００６３】
好ましい実施形態では、第三段階目において、シリコンカーバイド層等（例えばＳｉＣ：Ｈ：Ｐ層）またはダイアモンド様炭素が機能層として適用される。ステント５６をコーティングするにあたり、１つの実施形態では、アモルファスシリコン層が接着層として、水素飽和／燐添加シリコンカーバイド層が機能層として好ましい。
【００６４】
ステント５６はワイヤに固定されているので、プラズマの振動によって重なり合うような事態は生じない。従って、隣り合ったステント５６が相互に接触し合い、その結果、スラッシュオーバーが発生したりステントが無くなったりするようなリスクが減少する。ステント５６はホルダー上に更に高密度に配置できるので、プラズマ２０内でコーティングに利用できる空間を大幅に増大できる。従って、生産性の大幅増大が可能である。
【００６５】
第一電極３０の負電位は正イオンを引き付け、ある程度ステント５６を正に帯電できる。水素成分を有する反応性のガスを使用する場合でも、軽い水素イオンははね返されるが、水素よりも重い正荷電のイオンはステント５６に到達し該ステントを正に帯電する。
【００６６】
図３は、図１のステント５６が棒型またはワイヤ型のアダプタ３４上で回転する様子を示す。ステント５６はアダプタ３４に緩やかに隣接しているだけであるが、アダプタが長軸の周りに回転すると、ステントも同時に回転する。従って、効果を犠牲にしたり層の厚さを様々にしたりすることなく、均一な厚さを有するコーティングが達成できる。真空チャンバ１０内のステント５６を動かすことなく、層列として２つまたはそれ以上の層を蒸着できる。
【００６７】
図４から図６は、ステント５６のイオン注入処理およびコーティングに使用される上記方法の種々の工程を示しており、図４はプラズマ洗浄中の詳細、図６は機能層蒸着中の詳細を示しており、図５はイオン注入工程を示している。
【００６８】
本実施形態において、ステント５６（基部本体５０）は第一電極３０と電気的に接続される代わりに、第一電極３０に対して電気的に隔離されている。ステント５６を有するホルダー３２は約１ｃｍと２ｃｍの間の距離、特に約１．５ｃｍの距離をおいて第一電極３０に隣接して置かれている。ステント５６は工程中僅かに正に帯電しているので、プラズマ中の水素イオンはステント５６から離れる方向に反発され、従って基部本体への水素の取り込みは防止できる。
【００６９】
層接着、コーティング対象のステント５６の蒸着速度、および少なくともイオン注入処理工程におけるコーティング方法の信頼性を増大させるため、一定の直流電圧が第一電極３０にかけられる。適切な直流電圧は例えば数百ないし数千ボルトの範囲（例えば−５００Ｖと−２０００Ｖの間）である。
【００７０】
水素の取り込みを防止するため、ステント５６は絶縁されたアダプタ３４上に配置されてある、または繋がれている。ステント５６の背後の第一電極３０は負直流電圧下に置かれている。負直流電圧の故に、正のイオン（図４ではアルゴンイオン、図５では正のイオン例えば珪素イオン）はプラズマ２０から第一電極３０の方向に加速される。斯かるイオンもステント５６に衝突し、該ステント５６を僅かに正に帯電させる。斯かる帯電は軽い水素原子の向きを変えるのに既に十分であり、比較的重いイオン（例えばＳｉ、Ｃ、Ｐ）はステント５６に衝突し、それにより層接着が確実に達成される。
【００７１】
上記帯電はアルゴンガスを用いたそれ以前の洗浄工程で既に開始できる。従って、水素によるステント素材の脆弱化は、水素成分を含むガスを使用するその後のコーティング工程ではほとんど完全に防止できる。斯かる効果を利用するため、−５００Ｖから−２０００Ｖ、好ましくは−１５００Ｖから−２０００Ｖの負電圧を１分から１０分の間隔、好ましくは４分から８分の間隔で第一電極３０にかける。間隔が短いとステント表面の洗浄およびステント表面の層接着が不十分であることが判明している。長過ぎる時間的間隔と高過ぎる電圧が選択されると、ステント５６の荷電が高くなり過ぎるので、好ましくない放電効果が電気的フラッシュオーバーの形で発生する。他の種類のシステムおよびプロセス条件では、それに適したパラメーターをそれぞれ選択しなければならない。
【００７２】
ステント５６は装置１００中でＰＥＣＶＤを用いてコーティングされるのが好ましく、その際の工程は以下の通りである。基部本体５０を真空チャンバ１０に挿入する工程。基部本体５０を第一電極３０に隣接して配置する工程。コーティング対象の基部本体５０の表面５２をプラズマ処理により洗浄する工程。第二電極４０の助けを得て層６０または層列７０を蒸着する工程。および少なくともコーティング対象の表面５２の洗浄工程中および／または層６０または層列７０の蒸着工程中、基部本体５０の領域の第一電極に近い位置に、電子が存在しないサイドゾーン２２を少なくとも断続的に作製する工程。
【００７３】
ステント表面のコーティング中、第一電極３０は低電圧にされる、特にゼロボルトに調整される。その結果、ステント５６はプラズマ２０内で放電できる（図６）。
【００７４】
図７は表面に注入される元素の加速電圧Ｕに依存する３つの分布曲線を３つの異なる加速電圧Ｕ１、Ｕ２，Ｕ３（Ｕ３＞Ｕ２＞Ｕ１）に関して示したグラフである。そのグラフの縦座標は粒子数であり、横座標は侵入深さである。侵入深さは、イオンが標的すなわち基部本体５０の表面に衝突する際の加速電圧に比例する。その場合、電圧は例えば−２５０Ｖから−２０００Ｖの間で変化する。
【００７５】
その場合、加速電圧は負電圧として第一電極３０（図５）にかけられるので、正に帯電したイオンはプラズマ２０（図５）から第一電極３０の方向に加速され、その途中で、第一電極の近位置に置かれている基部本体（複数も可）に衝突する。注入される粒子の分布は通常少なくともガウス分布に近い。加速電圧が小さければ小さいほど、分布曲線の最大値は基部本体の表面に近い。
【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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【国際調査報告】
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