JP4279891B2 - 血管の病態を治療するシステムを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は一般に、血管の病態を治療するシステムを製造する方法に関する。特に、本発明は、接着剤を用いてバルーンカテーテルへのステントの保持具合を向上させる技術に関連するものである。

本願は、２００３年４月２１日に出願された米国特許出願第１０／４１９，４５７号の一部継続出願であり、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。

ステントは、体内管腔内への植え込み後、血管又は他の解剖学的管腔の一部を開存状態に保持するよう半径方向に拡張可能な全体として円筒形の器具である。

種々の形式のステントが用いられており、かかるステントとしては、拡張性ステントや自己拡張型ステントが挙げられる。拡張性ステントは一般に、バルーンカテーテル又は他の拡張性器具に取り付けた状態で治療されるべき領域まで運ばれる。挿入のため、ステントを運搬用器具に沿って圧縮形態で位置決めし、例えば、運搬用器具の一部であるガイドワイヤの周りに折り畳まれ又はこれに巻き付けられたバルーンに圧着する。病変部を横切ってステントを位置決めした後、ステントを運搬用器具によって拡張し、それによりステントの長さが縮むと共に直径が拡張する。自己拡張型ステントの場合、一般に、シースを引っ込め、それによりステントの拡張が可能になる。

ステントは、種々の医療用途でバルーンカテーテルと関連して用いられ、かかる医療用途としては、血管内血管形成術が挙げられる。例えば、バルーンカテーテル器具を経皮経管的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）の実施中インフレートさせて狭窄した状態の血管を拡張する。狭窄は、病変、例えばプラーク又は血栓の結果である場合である。加圧状態のバルーンは、インフレートすると、圧縮力を病変部に及ぼし、それにより罹患した血管の内径を増大させる。血管の内径の増大により、血液の流れの改善が容易になる。しかしながら、手技後間もなく、治療した血管のうちの相当大きな割合の血管が、再狭窄する。

再狭窄を防止するため、金属又はポリマーで構成されたステントを血管内に植え込んで管腔サイズを維持する。ステントは、管腔を開放位置又は状態に維持する支承構造体として働く。ステントは、構成上、メッシュにより構成された円筒形管、相互に連結されたステント又はこれと同様なセグメントを含む。例示のステントが、ボノー（Boneau）に付与された米国特許第５，２９２，３３１号明細書、グローバーマン（Globerman）に付与された米国特許第６，０９０，１２７号明細書、ウィクトール（Wiktor）に付与された米国特許第５，１３３，７３２号明細書、パルマズ（Palmaz）に付与された米国特許第４，７３９，７６２号明細書及びロー（Lau）に付与された米国特許第５，４２１，９５５号明細書に開示されている。

米国特許第５，２９２，３３１号明細書 米国特許第６，０９０，１２７号明細書 米国特許第５，１３３，７３２号明細書 米国特許第４，７３９，７６２号明細書 米国特許第５，４２１，９５５号明細書

所望の作用効果をもたらすステントを得るためには、ステントを血管内の正しい位置まで正確に送り届けなければならない。幾つかの先行技術のステント運搬用システムの欠点としては、ステントを標的治療部位まで前進させ、そしてこれを通って前進させている間、ステントを運搬用カテーテルに取り付けた状態に維持することが困難であること及びステントを血管内の定位置にいったん取り付けてもステントを放出するのが困難であるということが挙げられる。

したがって、血管内でのステントの運搬及び配備のためにステントをカテーテルに保持する方法及びシステムであって、上述の欠点及び他の欠点を解決するかかる方法及びシステムを提供することが望ましい。

本発明の特徴は、血管の病態を治療するシステムを製造する方法である。インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する。ステントをバルーンに嵌める。接着剤をステントの内面とバルーンの外面との間に塗布する。接着剤を、この接着剤の融点よりも高い温度に加熱する。そして、接着剤を、この接着剤の融点よりも低い温度に冷却し、それにより、血管内運搬中、ステントをカテーテルに保持する接着層を得る。ステントは、治療部位でのバルーンのインフレーション及びデフレーションに続いてバルーンから放出される。

本発明は、カテーテル及びステントを有する血管病態の治療システムに関連するものである。カテーテルは、インフレート可能なバルーンを備えている。ステントは、接着剤でバルーンに取り外し可能に結合されており、この接着剤は、接着剤の融点よりも高い温度まで加熱される。そして、接着剤は、接着剤の融点よりも低い温度まで冷却され、それにより、血管内運搬中、ステントをカテーテルに保持する接着層を形成しており、ステントは、治療部位でのバルーンのインフレーション及びデフレーションに続き、バルーンから放出される。

本発明の上述の特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、添付の図面と関連して現時点において好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むと一層明らかになろう。詳細な説明及び図面は、本発明を限定するものではなく、本発明の単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及びその均等範囲によって定められる。

本発明は、血管の病態を治療するシステムに関連するものである。本発明に関連するシステムの一実施形態が、符号１００で図１に示されている。システム１００は、インフレート可能なバルーン１２０を備えたカテーテル１１０及び接着剤１４０でバルーン１２０に放出可能に結合されたステント１３０を有する。

カテーテル１１０は、ステントを病変部まで運搬するのに適当な当該技術分野において知られている任意のカテーテルであってよく、例えば、経皮経管的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）バルーンカテーテルである。インフレート可能なバルーン１２０は、ステントをいったん送り届けると、ステントを拡張し、このインフレート可能なバルーンは、適当な材料、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はナイロン等で作られたものであるのがよい。バルーン１２０の長さ及び直径は、運搬されるステントの寸法形状に応じて選択できる。

ステント１３０は、接着剤でバルーン１２０に、それ故カテーテル１１０に放出可能に結合されている。ステント１３０は、多種多様な植え込み可能な医用材料で作られたものであるのがよく、かかる材料としては、ステンレス鋼、ニチノール、タンタル、セラミック、ニッケル、チタン、アルミニウム、ポリマー材料、ＭＰ３５Ｎ、ステンレス鋼、チタンＡＳＴＭ・Ｆ６３−８３グレード１、ニオブ、高カラット金Ｋ１９−２２及び上述の組み合わせが挙げられるが、これらには限定されない。ステントの壁には開口部、例えば、ワイヤコイル状ステントの場合ワイヤの部分相互間の空間又は管状ステントの場合穴を形成するのがよい。

接着剤１４０は、バルーン材料の融点よりも低い融点、例えば、約１６５°Ｆ（７３．９℃）以下の融点を持つ生体適合性材料である。かかる材料の１つは、ポリ（エチレンオキシド）であり、この融点は、１４０°Ｆ〜１６０°Ｆ（６０℃〜７１．０℃）である。

本発明に関連するシステムを形成するため、接着剤１４０を、その融点よりも高い温度まで加熱する。次に、接着剤を冷却して、この接着剤がステントとバルーンのインターフェイスのところに弱い接着箇所、かくして、ステント１３０とバルーン１２０との間に弱い結合部を形成するようにしている。接着剤を、例えば、約３分間の持続時間の間、約１６５°Ｆ（７３．９℃）の温度状態に加熱し、次に、この接着剤を室温まで冷却するのがよい。結合部は、血管内での運搬中、ステントをバルーンに保持するのに十分堅固であり、他方、治療部位でのバルーンのインフレーション及びデフレーションに続き、ステントを放出することができるほど弱い。

本発明の特徴は、血管の病態を治療するシステムを製造する方法である。図２は、符号２００で本発明の一実施形態の流れ図を示している

この実施形態では、インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する（ブロック２０５）。カテーテルは、ステントを病変部まで運搬するのに適当な当該技術分野において知られている任意のカテーテルであってよく、例えば、経皮経管的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）バルーンカテーテルである。バルーンは、適当な材料、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はナイロン等で作られたものであるのがよい。バルーンの長さ及び直径は、運搬されるステントの寸法形状に応じて選択できる。

バルーンをそのプロフィールを最小限にするよう折り畳み又は違ったやり方で操作し又は処理する（ブロック２１０）。例えばステントを折り畳み状態のバルーン上に滑らせることによりステントをバルーンに嵌める（ブロック２１５）。次に、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の材料で作られたシースをステントに嵌め（ブロック２２０）、それによりステントとバルーンの両方を包囲する。

接着剤を流体中へその全体にわたって分散させる（ブロック２２５）。接着剤は、バルーン材料の融点よりも低い融点、例えば、約１６５°Ｆ（７３．９℃）以下の融点を持つ生体適合性材料である。かかる材料の１つは、ポリ（エチレンオキシド）であり、この融点は、１４０°Ｆ〜１６０°Ｆ（６０℃〜７１．０℃）である。ポリ（エチレンオキシド）を流体、例えば水の中に分散させて希薄溶液を作るのがよい。例えば、１グラム（１ｇ）のポリ（エチレンオキシド）を１００立方センチメートル（１００ｃｃ）の水の中に分散させるのがよい。

接着剤をシース内に導入することにより接着剤をステントの内面とバルーンの外面との間に塗布する（ブロック２３０）。これは、例えば、ポリ（エチレンオキシド）の希薄溶液をＰＴＦＥシース内に注入してこの希薄溶液がステントの内面とバルーンの外面との間を流れるようにすることにより達成できる。ステントの壁に開口部が形成されている場合、シースは、接着剤をステントとバルーンとの間に差し向けるのと接着剤を収容して接着剤が次のステップ中定位置のままであるようにするのとの両方を助けることができる。

次に、ステントをバルーンに圧着する（ブロック２３５）。シースは、加うるに、圧着プロセス中、ステントの保護手段となることができ、ステントの損傷の恐れを軽減する。

バルーンを例えば約７０ＰＳＩのインフレーション圧力で加圧し、それによりバルーンを次の加熱及び冷却ステップ中、部分的にインフレートした形態に維持する（ブロック２４０）。バルーンを部分的にインフレートさせることにより、バルーンとステントの間に良好な接触状態が得られると共にバルーンがステントの壁に形成された開口部を通り又はステントのいずれの側でも突き出てステントの保持具合を向上させる。シースの内径は、バルーンの突出部の寸法形状を定めるのに役立つことができ、シース内径を次の加熱及び冷却ステップにより永続的に固定するのがよい。

接着剤をその融点よりも高い温度まで加熱する（ブロック２４５）。これは、例えば上述した組立体を約３分間、約１６５°Ｆの温度状態にヒートセットブロック内で加熱することにより達成できる。

次に、接着剤を、例えば、この組立体をヒートセットブロックから取り出して、これを室温で放冷させることにより、その融点よりも低い温度まで冷却する（ブロック２５０）。組立体がいったん冷えると、インフレーション圧力を中断し（ブロック２５５）、シースを組立体から取り外す（ブロック２６０）。

冷却の際、接着剤は、ステントとバルーンのインターフェイスのところに弱い接着箇所、かくしてステントとバルーンとの間に弱い結合部を形成する。この結合部は、血管内での運搬中、ステントをバルーンに保持する一方、依然として、治療部位でのバルーンのインフレーション及びデフレーションに続いてステントを放出することができる。バルーンを加熱及び冷却ステップ中、部分的に拡張した形態に維持することは、ステントとバルーンとの間に形成される接着層に寄与する場合がある。

図３は、本発明による血管の病態を治療するシステムを製造する方法の別の実施形態の略図を符号３００で示している。

この実施形態では、インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する（ブロック３０５）。カテーテルは、ステントを病変部まで運搬するのに適当な当該技術分野において知られている任意のカテーテルであってよく、例えば、経皮経管的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）バルーンカテーテルである。バルーンは、適当な材料、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はナイロン等で作られたものであるのがよい。バルーンの長さ及び直径は、運搬されるステントの寸法形状に応じて選択できる。

例えばステントを折り畳み状態のバルーン上に滑らせることによりステントをバルーンに嵌める（ブロック３１０）。接着剤をステントの内面とバルーンの外面との間に塗布する（ブロック３１５）。接着剤は、バルーン材料の融点よりも低い融点、例えば、約１６５°Ｆ（７３．９℃）以下の融点を持つ生体適合性材料である。かかる材料の１つは、ポリ（エチレンオキシド）であり、この融点は、１４０°Ｆ〜１６０°Ｆ（６０℃〜７１．０℃）である。接着剤を注入、吹き付け、吹き込み、浸漬等を含む（これらには限定されない）方法により塗布するのがよい。

接着剤をその融点を超える温度まで加熱する（ブロック３２０）。これは、例えば、このシステムをヒートセットブロック内で約１６５°Ｆの温度まで加熱することにより達成できる。次に、このシステムを例えば室温で放冷させることにより接着剤の融点よりも低い温度まで冷却する（ブロック３２５）。

冷却の際、接着剤は、ステントとバルーンのインターフェイスのところに弱い接着箇所、かくしてステントとバルーンとの間に弱い結合部を形成する。この結合部は、血管内での運搬中、ステントをバルーンに保持する一方、依然として、治療部位でのバルーンのインフレーション及びデフレーションに続いてステントを放出することができる。

図４は、本発明による血管の病態を治療するシステムを製造する方法の別の実施形態の略図を符号４００で示している。

この実施形態では、インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する（ブロック４０５）。カテーテルは、ステントを病変部まで運搬するのに適当な当該技術分野において知られている任意のカテーテルであってよく、例えば、経皮経管的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）バルーンカテーテルである。バルーンは、適当な材料、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はナイロン等で作られたものであるのがよい。バルーンの長さ及び直径は、運搬されるステントの寸法形状に応じて選択できる。

バルーンをそのプロフィールを最小限にするよう折り畳み又は違ったやり方で操作し又は処理する（ブロック４１０）。例えば、バルーンをカテーテルにきつく巻き付けるのがよい。ステントをバルーンに嵌める（ブロック４１５）。ステントをバルーンに圧着してステントがバルーンにぴったりと装着するようにする（ブロック４２０）。次に、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の材料で作られたシースをステントに嵌め（ブロック４２５）、それによりステントとバルーンの両方を包囲し、ステントを巻き付け状態のバルーンに緊密な締まり嵌め状態で保持する。シースは、単一の管状部材から成るものであってよく、或いはシースは、複数個の管状部材から成るものであってもよい。

接着剤を流体中へその全体にわたって分散させる（ブロック４３０）。接着剤は、バルーン材料の融点よりも低い融点、例えば、約１６５°Ｆ（７３．９℃）以下の融点を持つ生体適合性材料である。かかる材料の１つは、ポリ（エチレンオキシド）であり、この融点は、１４０°Ｆ〜１６０°Ｆ（６０℃〜７１．０℃）である。ポリ（エチレンオキシド）を流体、例えば水の中に分散させて希薄溶液を作るのがよい。例えば、３グラム（３ｇ）のポリ（エチレンオキシド）を２０立方センチメートル（２０ｃｃ）の水の中に分散させるのがよい。接着剤を水中で溶解させるため、接着剤及び流体を例えば、約９０分の持続時間にわたり９５°Ｆ〜１０５°Ｆ（３５℃〜４０．６℃）の温度まで加熱する（ブロック４３５）。

接着剤をステントの内面とバルーンの外面との間に塗布する。これは、例えば、水中に溶けた接着剤から成る接着剤溶液を細い針付きの注射器に入れ（ブロック４４０）、この針をシース内に挿入し（ブロック４４５）、接着剤溶液を高圧でシース内の針に通して注入して接着剤がバルーンの外面の少なくとも一部を覆うようにする（ブロック４５０）。

ステントの壁に開口部が形成されている場合、シースは、接着剤をステントとバルーンとの間に差し向けるのと接着剤を収容して接着剤が次のステップ中定位置のままであるようにするのとの両方を助けることができる。

次に再びステントをバルーンに圧着し（ブロック４５５）、バルーンを例えば約７０ＰＳＩのインフレーション圧力で加圧し、それによりバルーンを次の加熱及び冷却ステップ中、部分的にインフレートした形態に維持する（ブロック４６０）。バルーンを部分的にインフレートさせることにより、バルーンとステントの間に良好な接触状態が得られると共にバルーンがステントの壁に形成された開口部を通り又はステントのいずれの側でも突き出てステントの保持具合を向上させる。シースの内径は、バルーンの突出部の寸法形状を定めるのに役立つことができ、シース内径を次の加熱及び冷却ステップにより永続的に固定するのがよい。

接着剤をその融点よりも高い温度まで加熱する（ブロック４６５）。これは、例えば上述した組立体を約３分間、約１６５°Ｆの温度状態にヒートセットブロック内で加熱することにより達成できる。

次に、接着剤を、例えば、この組立体をヒートセットブロックから取り出して、これを室温で放冷させることにより、その融点よりも低い温度まで冷却する（ブロック４７０）。組立体がいったん冷えると、インフレーション圧力を中断し（ブロック４７５）、シースを組立体から取り外す（ブロック４８０）。

冷却の際、接着剤は、ステントとバルーンのインターフェイスのところに弱い接着箇所、かくしてステントとバルーンとの間に弱い結合部を形成する。この結合部は、血管内での運搬中、ステントをバルーンに保持する一方、依然として、治療部位でのバルーンのインフレーション及びデフレーションに続いてステントを放出することができる。バルーンを加熱及び冷却ステップ中、部分的に拡張した形態に維持することは、ステントとバルーンとの間に形成される接着層に寄与する場合がある。

本明細書において開示した本発明の実施形態は好ましい形態であると現時点において考えられるが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及び改造を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載されており、文言上の意味及び均等範囲に属する全ての変更例及び改造例は、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明に関連する血管の病態の治療システムの一実施形態を示す図である。 本発明の血管の病態を治療するシステムを製造する方法の一実施形態の流れ図である。 本発明の血管の病態を治療するシステムを製造する方法の別の実施形態の流れ図である。 本発明の血管の病態を治療するシステムを製造する方法の更に別の実施形態の流れ図である。

Claims (4)

1. 血管の病態を治療するシステムを製造する方法であって、
   インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する段階と、
   前記バルーンの上にステントを嵌める段階と、
   前記ステントの上にシースを嵌める段階と、
   接着剤の塗布に先立って、接着剤を流体中へ、その全体にわたって分散させる段階とを含み、３グラム（３ｇ）の接着剤を２０立方センチメートル（２０ｃｃ）の流体中へ、その全体にわたって分散させ、
   前記方法は、さらに、
   前記ステントの内面と前記バルーンの外面との間に接着剤を塗る段階と、
   前記接着剤を塗った後に、前記ステントを前記バルーンに圧着する段階と、
   前記接着剤の融点よりも高い温度に前記接着剤を加熱する段階と、
   前記接着剤の融点よりも低い温度に前記接着剤を冷却して、血管内運搬時に、前記カテーテルに前記ステントを保持する接着結合を得る段階とを含み、前記ステントは、治療部位での前記バルーンのインフレーション及びデフレーションにより、前記バルーンから取り除かれるように前記バルーンに接着し、
   前記方法は、さらに、
   前記接着剤の冷却後、前記シースを取り外す段階を含む、
   ことを特徴とする方法。
2. 血管の病態を治療するシステムを製造する方法であって、
   インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する段階と、
   前記バルーンの上にステントを嵌める段階と、
   前記ステントの上にシースを嵌める段階と、
   接着剤の塗布に先立って、接着剤を流体中へ、その全体にわたって分散させる段階と、
   前記接着剤及び前記流体を加熱して前記流体中の前記接着剤を溶解させる段階と、
   前記ステントの内面と前記バルーンの外面との間に接着剤を塗る段階と、
   前記接着剤を塗った後に、前記ステントを前記バルーンに圧着する段階と、
   前記接着剤の融点よりも高い温度に前記接着剤を加熱する段階と、
   前記接着剤の融点よりも低い温度に前記接着剤を冷却して、血管内運搬時に、前記カテーテルに前記ステントを保持する接着結合を得る段階とを含み、前記ステントは、治療部位での前記バルーンのインフレーション及びデフレーションにより、前記バルーンから取り除かれるように前記バルーンに接着し、
   前記方法は、さらに、
   前記接着剤の冷却後、前記シースを取り外す段階を含む、
   ことを特徴とする方法。
3. 前記接着剤及び前記流体を加熱して前記流体中の前記接着剤を溶解させる前記段階が、前記接着剤を９０分の持続時間にわたり、３５℃から４０．６℃（９５°Ｆから１０５°Ｆ）の温度の範囲に加熱することを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 血管の病態を治療するシステムを製造する方法であって、
   インフレート可能なバルーンを備えたカテーテルを用意する段階と、
   前記バルーンの上にステントを嵌める段階と、
   前記ステントの上にシースを嵌める段階と、
   接着剤の塗布に先立って、接着剤を流体中へ、その全体にわたって分散させる段階と、
   前記ステントの内面と前記バルーンの外面との間に接着剤を塗る段階とを含み、
   前記接着剤を塗る前記段階は、
   細い針を備えた注射器内に前記接着剤を入れ、
   前記シース内に前記針を挿入し、
   前記シース内の前記針を通して前記接着剤を注入して、前記接着剤が前記バルーンの前記外面の少なくとも一部を被覆するようにすることを含み、
   前記方法は、さらに、
   前記接着剤を塗った後に、前記ステントを前記バルーンに圧着する段階と、
   前記接着剤の融点よりも高い温度に前記接着剤を加熱する段階と、
   前記接着剤の融点よりも低い温度に前記接着剤を冷却して、血管内運搬時に、前記カテーテルに前記ステントを保持する接着結合を得る段階とを含み、前記ステントは、治療部位での前記バルーンのインフレーション及びデフレーションにより、前記バルーンから取り除かれるように前記バルーンに接着し、
   前記方法は、さらに、
   前記接着剤の冷却後、前記シースを取り外す段階を含む、
   ことを特徴とする方法。

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