(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の血管内に移植するためのステントにおいて、
（ａ）血管内で拡張するための少なくとも２個の可塑的に変形可能で拡張可能な管状の移植部材であって、各前記移植部材が、
第１の端部、第２の端部、前記第１の端部および前記第２の端部の間に配置される壁部、ならびに、前記第１の端部および前記第２の端部を通って延在する内孔部、を有し、
前記移植部材が、超弾性材料を含む内側の第１の層および可塑的に変形可能な材料を含む外側の第２の層を含み、
前記移植部材の前記第２の層は、前記ステントが拡張されたとき前記移植部材が血管の構造を維持するように、十分な剛性を有する、
前記移植部材と、
（ｂ）一方の前記移植部材の前記第１の端部を他方の前記移植部材の前記第２の端部に接続する、少なくとも１個の関節部であって、
超弾性材料により形成されており、
前記関節部の外側表面は、前記超弾性材料が露出している、
前記関節部と、
を含む、
ステント。
【請求項２】
請求項１に記載のステントにおいて、
前記内側の第１の層の実質的に全ての表面が、前記外側の第２の層で覆われている、
ステント。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステントにおいて、
前記内側の第１の層と前記関節部は、一体構造として形成されている、
ステント。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたステントにおいて、
前記少なくとも１個の関節部は、超弾性のニッケル−チタニウム合金を含む、ステント。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたステントにおいて、
各前記拡張可能な移植部材は、ステンレススチールを含む、ステント。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載されたステントにおいて、
前記ステントは、前記拡張可能な移植部材の前記内孔部を通って延在する長さ方向の軸を有し、
前記少なくとも１個の関節部は、前記長さ方向の軸に対して角度を成す湾曲した経路に沿って前記移植部材に接続している、
ステント。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載されたステントにおいて、
前記拡張可能な移植部材の前記内側の第１の層は、前記超弾性材料から形成されている、ステント。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載されたステントにおいて、
前記拡張可能な移植部材の各前記可塑的に変形可能な層は、ステンレススチールを含み、
前記拡張可能な移植部材の前記超弾性層は、超弾性のニッケル−チタニウム合金を含む、
ステント。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載されたステントにおいて、
前記移植部材は、複数の外周ループを含み、
隣接する前記複数の外周ループは、少なくとも１個の支柱部により一体に接続されている、
ステント。
【請求項１０】
人間の血管内で拡張するステントを作成するための方法において、
（ａ）超弾性材料を含む内側層、および可塑的に変形可能な材料を含む外側層を有する、管状部材を形成する工程と、
（ｂ）前記管状部材の一部の前記内側層および前記外側層を除去して、少なくとも１個の関節部により一体に接続される少なくとも２個の可塑的に変形可能で拡張可能な管状の移植部材を形成する工程と、
（ｃ）前記少なくとも１個の関節部から外側の可塑的に変形可能な層を除去する工程と、
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
請求項１ないし９のいずれかに記載されたステントを製造するために使用される、方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載された方法において、
少なくとも２個の可塑的に変形可能で拡張可能な管状移植部材を形成するために、前記管状部材の前記一部の前記内側層および前記外側層を取り除く工程は、
前記一部の前記内側層および前記外側層を取り除き、各前記移植部材上に複数の外周ループ部および支柱部を形成する工程であって、隣接する前記外周ループ部は、少なくとも１個の前記支柱部により一体に接続されている、工程を含む、方法。
【請求項１３】
ステントにおいて、
請求項１０ないし１２のいずれかに記載された方法により生産される、ステント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は体内通路または管路内において使用する延伸可能な管内移植片に関し、特に病気により狭められ、または、閉塞した血管を治療するために特に有用な延伸可能な脈管内移植片に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脈管内移植またはステント処理は従来の脈管手術技法に代わるものとして実証されてきている。脈管内移植法には管状のプロテーゼ移植片またはステントの血管内への経皮的挿入およびそのような装置のカテーテルを介する脈管系内における所望位置への供給が含まれる。この方法の従来脈管手術技法に優る利点として、欠陥のある血管の曝露、切開、除去、置換またはバイパス処理の必要を排除することがある。
【０００３】
脈管内移植片として既に使用されている構造体としては、本明細書に参考文献として含まれる１９９４年４月１９日にPinchuk他に付与された米国特許第５，３０４，１９７号に記載されるようなバルーンカテーテルにより血管内に拡張される種々のステントがある。また、このような異なる種類のステントの例としては、本明細書に参考文献として含まれる１９９１年５月２８日にPinchukに付与された米国特許第５，０１９，０９０号に記載されるような螺旋状巻ワイヤおよび本明細書に参考文献として含まれる１９８８年３月２９日にPalmazに付与された米国特許第４，７３３，６６５号に記載されるような金属チューブ内にスロット部を形成することにより形成されるステントが含まれる。
【０００４】
さらに、別のステント材として、ニッケル−チタニウム合金（ニチノール（Nitinol））のような超弾性材料により一般的に形成される自己拡張性ステントが含まれる。すなわち、このような先行技術は、患者の体内に挿入するように構成された医療装置において形状記憶性および／または超弾性を有するニチノールの使用に言及している。この形状記憶特性によって、装置を変形して体内腔または体内空孔部の中に挿入することが容易になり、体内で加熱されてその元の形状に戻すことが可能になる。一方、上記の超弾性によって、一般に、上記金属材を含む医療装置の患者の体内への挿入を容易にする変形状態において金属材を変形しかつ拘束することが可能となり、この変形によって相変換が生じる。その後、体内腔内においてこの超弾性部材の拘束が解除されると、その内部の応力が減少して超弾性部材は元の状態相に戻ってその元の未変形形状に復帰することができる。
【０００５】
形状記憶および／または超弾性特性を有する合金は一般に少なくとも２種類の状態相を有する。これらの相は比較的低い引張強さを有して比較的低温で安定なマルテンサイト（martensite）相と、比較的高い引張強さを有してマルテンサイト相よりも高い温度で安定なオーステナイト（austenite）相である。
【０００６】
形状記憶特性は、マルテンサイト相からオーステナイト相への変換が完全に行われる温度すなわちオーステナイト相が安定である温度（Ａｆ温度）よりも高い温度において金属を加熱することにより、上記合金において生じる。この加熱処理中の金属の形状が「記憶された（remembered）」形状である。その後、この加熱処理した金属をマルテンサイト相が安定な温度まで冷却することにより、オーステナイト相がマルテンサイト相に変換する。このマルテンサイト相の金属はその後可塑的に変形して、例えば、患者の体内への挿入を容易にする。さらに、この変形したマルテンサイト相をその後にマルテンサイト相からオーステナイト相に変換する温度以上の温度で加熱処理することによって、変形したマルテンサイト相がオーステナイト相に変換し、この相変換中に、未拘束状態であれば、金属材はその元の形状に戻る。なお、拘束状態であれば、その拘束が解除されるまで金属材はマルテンサイト状態のまま保持される。
【０００７】
しかしながら、このような合金の形状記憶特性を患者の体内に配備される医療装置に利用する方法は手術を困難にする場合がある。例えば、体温よりも低い安定なマルテンサイト温度を有する形状記憶合金の場合に、装置を患者の体内に挿入する時に、マルテンサイト相からオーステナイト相への変換を防ぐために、そのような合金を含む医療装置の温度を体温よりも十分に低い温度に保つことが困難である場合が多い。一方、体温よりも十分に高いマルテンサイト−オーステナイト相変換温度を有する形状記憶合金により形成された脈管内装置の場合は、装置をほとんどまたは全く問題なく患者の体内に導入できるが、マルテンサイト−オーステナイト相変換温度に加熱する必要があり、このことによって、組織の損傷や高度の痛みを生じる場合が多い。
【０００８】
しかしながら、オーステナイト相が安定な温度以上の温度（すなわち、マルテンサイト相からオーステナイト相への変換が完全に行われる温度）で超弾性特性を呈するニチノールのような金属材により成る試験装置に応力を加えると、その合金におけるオーステナイト相からマルテンサイト相への応力誘発相変換が生じる一定の応力レベルになるまでこの装置は弾性的に変形する。この相変換が進行する過程において、合金のひずみが顕著に増加するがこれに対応する応力の増加はほとんどまたは全く生じない。すなわち、オーステナイト相からマルテンサイト相への変換が完了するまで応力はほとんど一定に保たれた状態でひずみが増加する。その後、更なる変形を生じるために応力の増加が必要になる。すなわち、マルテンサイト相の金属はまず付加的な応力を加えることにより弾性的に変形し、その後、永久的な残留ひずみによって可塑的に変形する。
【０００９】
この場合、永久ひずみが生じる前に試験装置の負荷を解除すると、マルテンサイト相の試験装置が弾性的に復帰してオーステナイト相に戻る。応力における減少は、まずひずみにおける減少を生じる。その後、応力の減少がマルテンサイト相からオーステナイト相に戻るレベルに到達すると、オーステナイト相への復帰変換が完了するまで、すなわち、対応する応力減少が無視できる状態でひずみが顕著に回復するまで、試験装置における応力レベルがほとんど一定に（オーステナイト相がマルテンサイト相に変換する一定の応力レベルよりも実質的に低い）保たれる。さらに、オーステナイト相への復帰変換が完了すると、応力減少によって弾性ひずみが減少する。つまり、負荷をかけた時の比較的一定な応力において顕著なひずみを生じる能力や付加を解除した時の変形から復帰する能力を一般に超弾性（superelasticity）または擬弾性（pseudoelasticity）と言う。このような材料の特性はチューブから切り出した自己拡張性ステントを製造するのに役立つ。先行技術において、患者の体内に挿入または体内で使用する目的の医療装置における超弾性特性を有する金属合金の使用が言及されている。例えば、米国特許第４，６６５，９０５号（Jervis）および米国特許第４，９２５，４４５号（Sakamoto他）を参照されたい。
【００１０】
しかしながら、一般的に、上記の構造体は、バルーン拡張式および自己拡張式の両方とも、共通の重要な不都合点を有している。すなわち、これらの構造体は生体内の通路に挿通するためにつぶれた状態で生体内の所望位置に供給する必要がある。また、拡張されたステントが血管の構造を維持するために十分な剛性を有することが必要である一方で、曲がりくねった血管内を操縦できるように十分な柔軟性を有することも必要である。病気により狭められまたは閉塞した血管を治療したり、他の生体内通路を治療するために、カテーテルにより移植片が挿通される生体内通路の湾曲部および屈折部に長さが適合しない場合に、ステントの挿入による治療を要する生体内通路の長さが問題になることもある。換言すれば、多くの場合において、移植片により生体内通路の中の一定の長さの組織を支持する必要があり、このような場合に、必要な移植片の長さが脈管系内の所望位置にカテーテルを介して容易に供給できる移植片の長さを超えることがある。また、脈管系内に存在する湾曲部や屈曲部に適合するために折れ曲がる機能を有していない移植片もあり、特に、比較的剛性が高くて長手軸に対する折れ曲がりに抵抗するプロテーゼまたは移植片がある。
【００１１】
この問題を解決する方法として、関節部を有するステントの開発がある。このような関節部を有するステントの一例が本明細書に参考文献として含まれる１９９３年３月２３日にSchatzに付与された米国特許第５，１９５，９８４号に記載されている。このようなステントは、特に、患者の心臓の左主冠状動脈のような重要な生体内通路において有用である。Schatzは複数の拡張可能で変形可能な個々の脈管内移植片またはステント部を有するステントを開示しており、当該開示の中では、隣接する移植片が単一の接続部材により柔軟に接続している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年において、Schatzに開示されるステントを改善する必要が生じている。特に、ステントを従来よりも円滑に曲がりくねった血管内に挿通するために、さらに柔軟性を有するステントを作成するための技術的共通性に対する要望が生じている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、患者の血管内に移植するためのステントが提供される。このステントは血管内において拡張するための少なくとも２個の可塑的に変形および拡張可能な管状の移植部材を備えている。各移植部材は第１の端部、第２の端部、当該第１端部および第２端部の間に配置される壁部およびこれらの中を貫通する内孔部を有している。さらに、本発明のステントは移植部材の１個の第１端部を他の移植部材の第２端部に接続する少なくとも１個の関節部を備えており、この関節部は超弾性材料により形成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の上記およびその他の態様並びに特徴を図面に基づいて詳述する。なお、図面においては、同一構成要素を同一参照番号により示している。
【００１５】
図１および図２は本発明に従って作成したステント１０を示している図である。ステント１０は供給用のバルーンカテーテルにつぶれた状態で配置されて患者の血管内に配備される状態で示されている。このステント１０は少なくとも２個の拡張可能な移植片を有している。すなわち、ステント１０は３個の拡張可能な移植片２０，３０および移植片４０を備えており、各移植片は第１の端部２２，３２および第１の端部４２と、第２の端部２４，３４および第２の端部４４と、これらの間に配置された壁面部２６，３６および壁面部４６を有している。さらに、この壁面部は例えば２８，３８および４８で示される複数のスロット部を有している。各移植片は金属チューブ材により形成されていて、スロット部は一般にレーザ切断または光化学加工処理により形成されている。スロットを内部に形成した後に、各移植片には複数のループ部５０，６０およびループ部７０が設けられ、隣接するループ部は少なくとも１個の支柱部５２，６２および支柱部７２によって接続している。
【００１６】
さらに、移植片２０および移植片３０および移植片４０は少なくとも１個の関節部８０によって一体に接続しており、移植片３０および移植片４０は少なくとも１個の関節部９０によって一体に接続している。図面から分かるように、これらの関節部は１個の移植片における１個のループ部を他の１個の移植片における１個のループ部に接続している。しかしながら、各関節部は１個のステント部における１個のループ部を他の１個のステント部における１個のループ部に直接に接続しないのが好ましい。すなわち、各関節部は湾曲した経路に沿ってループ部を接続して内孔部を貫走するステントの長手軸に対して一定の角度を成している。
【００１７】
本発明のステントの特別な構成およびその利点は当該ステントを形成する材料および当該材料により形成されるスロット部および関節部を説明することにより最良に理解できる。図３において、ステント１０は多層の中空チューブ材または当該技術分野における熟練者によりしばしば称されるハイポチューブ材（hypotube）により形成され、少なくとも２個の層を有しており、その１層はステンレススチールまたはチタニウムのような可塑的に変形可能な材料により形成されており、内側の層はニチノールのような超弾性材料により形成されている。好ましくは、ステント１０はステンレススチールの外層１００および超弾性のニチノール層１１０を有している。さらに、このステントは３個以上の層を有していてもよく、この場合にも本発明の利点の全てを維持できる。例えば、このステントをニチノールのような超弾性材料により形成してステンレススチールのような可塑的に変形可能な２個の層の間に挟むことも可能である。なお、内側のステンレスの層は比較的薄くするのが好ましく、これによって、関節部分の弾性が維持できる。
【００１８】
層状のハイポチューブ材は１９９９年１月１２日に付与された米国特許第５，８５８，５６６号に記載されるような当該技術分野における熟練者により知られる多数の加工方法により製造できる。その一例において、このハイポチューブ材は一連の材料層を層状シートに熱間圧延（hot rolling）することによって作成できる。この熱間圧延加工は材料層間の機械的結合を確保して結果として得られる複合材料が一定の引張張力を有するように最適化される。その後、この層状シートをマンドレル上で圧延して溶着により継ぎ合わせてチューブ材を形成する。さらに、この継ぎ合わせたチューブ材を最終的な大きさに延伸する。
【００１９】
ハイポチューブ材を作成するための別の方法はコアマンドレルの周りに多層のチューブ材を重ね合わせて配置する。その後、これにより形成される複合的な構造体を従来のワイヤ延伸処理により加熱延伸して必要な物性および直径に適合する仕上チューブを形成する。使い捨ての延性コアマンドレルを上記のワイヤ延伸処理に先だってハイポチューブ材の中に配置する。その後、この複合物を仕上の直径まで延伸してコアマンドレルを除去する。このマンドレルの除去はマンドレルの断面積を減少することにより行なう。すなわち、単にマンドレルを引っ張るだけで、マンドレルの直径が十分に減少して容易に除去できる。
【００２０】
複合的なハイポチューブを形成した後に、この構造体を旋盤式の器具上に載置して、例えば、レーザエッチング切断器具、ウォータ切断機または放電加工機によりチューブ材からスロット部および関節部を切り出す。なお、スロット部を形成するための光化学エッチング加工のような別の方法が当該技術分野における通常の熟練者において周知である。
【００２１】
本発明はチューブ材からステント構造体を形成した後に関節部を加工処理してステンレススチールの外層を関節部から除去できる点で有利である。従って、この関節部は超弾性のニチノール材によってのみ形成されている。このような付加的な加工処理は選択的なエッチングまたはレーザスクライビングにより行なわれる。さらに、全体のエッチングおよび選択的エッチングが完了した後に、ショットピーリング、バレル磨き、ホーニング、電子研磨および電子エッチングのような処理によりチューブ材のバリ取りを行なうことができる。
【００２２】
１層が可塑的に変形可能であって内層が超弾性である多層形チューブ材によりステントを作成することにより、極めて柔軟で形状復帰可能な関節部により接続する比較的剛性の高い移植片部を有するステントが形成できる。このことによって、ステントが曲がりくねった通路に挿通できる程度に柔軟であって、血管内の比較的長い目的部位に充当できる程度の長さを有することが可能になる。図４から分かるように、ステント１０は狭い湾曲部を通過する必要がある場合が多い。図４はバルーンカテーテル１２０上に装着されて血管１３０内に挿通されているステント１０を示している図である。関節部分８０および関節部分９０は超弾性材料により形成されているので、当該部分によってステントはさらに柔軟になり、その結果、ステントは図４に示すような狭い湾曲部を円滑に通過することができる。なお、このステントは図示のような特定の構成を有する必要はない。すなわち、ステントが単に可塑的に変形可能な層と弾性層を有しており、弾性的領域がステント構造体に沿って設けられていて可塑的に変形可能な層が除去されていればよい。従って、本発明のステントは少なくとも２個の層を有する移植部材から構成することができ、当該層の一方がその両端部間に延在する弾性的材料層から成り、他方の層が当該弾性材料層の所定部分のみを被覆する可塑的に変形可能な材料から成る。
【００２３】
また、本明細書に記載する多層形ステントは本明細書に参考文献として含まれる１９９６年１０月２２日に出願の米国特許出願第０８／７３５，１２８号に記載されるような圧潰回復可能な（crush recoverable）バルーン式拡張可能ステントを作成するために使用することもできる。可塑的に変形可能な層の壁厚を超弾性部分に対して調製することによって装置の特性を調節することができる。つまり、この特性のために、可塑的に変形可能な層の壁厚が配備中に可塑的に変形するように構成される。また、同一の負荷条件下において、上記の超弾性層は当該超弾性層に対応する応力−ひずみ曲線の下方平坦域よりも大きく当該超弾性層に対応する応力−ひずみ曲線の上方平坦域よりも小さい負荷を許容するように構成されている。さらに、この負荷条件下において、可塑的に変形可能な部材により半径方向の外向きの力が制御され（上記応力−ひずみ曲線上の降伏点）、超弾性部材によって圧潰抵抗力が制御される（応力−ひずみ曲線上の上方平坦域）。このような作用の組み合わせによって、バルーンカテーテル供給式のステントを既知のステント直径すなわち圧潰抵抗力まで展開して持続的な外向きの力を生じないようにすることができる。
【００２４】
以上、本発明の特定の実施形態を示しかつ説明したが、本発明の趣旨並びに範囲に逸脱することなく本発明による装置および／または方法を変形または変更することが可能である。また、本明細書中において本発明を説明するために使用した用語は本発明の理解を深める目的のために使用するものであり、本発明を制限するためのものではない。
【００２５】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）前記拡張可能な移植部材がそれぞれ複数の外周ループ部から成り、隣接するループ部が少なくとも１個の支柱部により一体に接続している請求項１に記載のステント。
（２）前記少なくとも１個の関節部が超弾性のニッケル−チタニウム合金から成る請求項１に記載のステント。
（３）前記拡張可能な移植部材がそれぞれステンレススチールから成る請求項１に記載のステント。
（４）前記ステントが前記拡張可能な移植部材の内孔部を貫通する長手軸を有しており、前記少なくとも１個の関節部が前記長手軸に対して一定角度を成す曲線に沿って前記移植部材を一体に接続する請求項１に記載のステント。
（５）前記拡張可能な移植部材がそれぞれ複数の外周ループ部から成り、隣接するループ部が少なくとも１個の支柱部により一体に接続している請求項２に記載のステント。
【００２６】
（６）前記少なくとも１個の関節部が超弾性のニッケル−チタニウム合金から成る請求項２に記載のステント。
（７）前記拡張可能な移植部材の可塑的に変形可能な層がそれぞれステンレススチールから成り、前記拡張可能な移植部材の超弾性層が超弾性のニッケル−チタニウム合金から成る請求項２に記載のステント。
（８）前記移植部材の内側層が前記超弾性材料により形成されている請求項２に記載のステント。
（９）前記拡張可能な移植部材がそれぞれ複数の外周ループ部から成り、隣接するループ部が少なくとも１個の支柱部により一体に接続している請求項３に記載のステント。
（１０）前記拡張可能な移植部材の可塑的に変形可能な層がそれぞれステンレススチールから成り、前記拡張可能な移植部材の超弾性層が超弾性のニッケル−チタニウム合金から成る請求項３に記載のステント。
（１１）前記管状部材の内側層および外側層の一部分を除去して少なくとも２個の可塑的に変形可能で拡張可能な管状移植部材を形成する工程が当該内側層および外側層の一部分を除去して各移植部材に複数の外周ループ部と支柱部を形成する工程から成り、隣接するループ部が少なくとも１個の支柱部により一体に接続している請求項４に記載の方法。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来よりも柔軟性を有していて円滑に曲がりくねった血管内に挿通することができるステントとこれを作成するための方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って作成したステントの部分的斜視図である。
【図２】本発明に従って作成したステントの側面図である。
【図３】図２のステントの３−３線に沿う部分断面図である。
【図４】体内の血管に挿通されたステント状態を示している、図２と同様の図である。
【符号の説明】
１０  ステント
２０，３０，４０  拡張可能な移植部材
５０，６０，７０  ループ部
８０，９０  関節部
【図１】
0004209032.tif 000002
【図２】
0004209032.tif 000003
【図３】
0004209032.tif 000004
【図４】
0004209032.tif 000005