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JP4961517B2 - ステント及びそれを用いた管状器官の治療具 - Google Patents

ステント及びそれを用いた管状器官の治療具 Download PDF

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Description

本発明は、人体の血管、尿管、胆管、気管等の管状器官に挿入されて、管状器官の内腔を開いた状態に維持するステント及びそれを用いた管状器官の治療具に関する。
近年、人体の血管等の管状器官の内腔が閉塞状態になった場合に拡張して再び開いた状態にするため又は脆化した内腔を補強するためにカテーテルを管状器官に通してステントを病変部内に挿入して配置する処置が行われている。例えば、大動脈瘤の治療の1つの手法として、ステントの外周面をグラフトで被覆した治療具を病変部に挿入してステントを血管内で拡張することでグラフトを血管の内周面に貼り付ける治療方法が検討されている。
こうしたステントを用いた治療方法では、人体の管状器官において直管状の部分では挿入配置が容易に行うことができるが、湾曲部分ではステントを挿入配置することが難しく、様々な改良工夫が行われている。
例えば、特許文献1には、弾性線材をジグザグ状に変形させながらスパイラル状に旋回するように形成し、各屈曲部の係止部を糸により結着して弾性線材を湾曲円筒状に形成したステントが記載されている。また、特許文献2には、超弾性形状記憶合金素材からなる第1ワイヤと第2ワイヤを長手方向にジグザグ状に折り曲げて折曲部で互いに交絡させて網目状に形成したステントが記載されている。また、特許文献3には、金属線材を編み込んで筒状に形成し、金属線材のU字状に屈曲した部分を十字状に交差した部分に絡めるように編み込んだ編構造を有するステントが記載されている。特許文献4には、グラフト材料チューブの両側の内周面にZ−ステントを取り付け、中間には外周面にZ−ステントを配置して弾性材料の両端部をチューブの両側に取り付けて長さを収縮するようにした点が記載されている。
特開平9−164209号公報 特開2004−344634号公報 特開2004−49806号公報 特表2005−506874号公報
特許文献1では、ステントを湾曲形成できるものの管状器官の形状に合せて柔軟に変形させることが難しく、予め設置部分の湾曲状態を測定する必要があり、緊急の場合には対応することが困難である。
特許文献2及び3では、金属線材の折り曲げた部分を交絡させておき、ステントが湾曲した場合に交絡部分がずれた状態となることで湾曲状に容易に変形できるようにしているが、ステントの全長にわたるような長い金属線材を折り曲げて用いているためカテーテル内に収納した状態では金属線材が伸びた状態となり、伸びた状態から血管内に放出する際にステント全体が長手方向に収縮するように変形するようになって取り扱いが難しい。
特許文献4では、Z−ステントを長手方向に複数配列して構成されているが、隣接するZ−ステントは連結されていないため長手方向の変形に弱くカテーテルによる挿入時の取り扱いが難しい。
そこで、本発明は、管状器官の湾曲部に対して柔軟に変形することができるとともに挿入時に長手方向の収縮が少なく容易に取り扱うことが可能なステント及びそれを用いた管状器官の治療具を提供することを目的とするものである。
本発明に係るステントは、閉ループに形成された線材を周方向にジグザグ状に屈曲して両側に複数の屈曲部を間隔を空けて形成し各屈曲部に係止部が形成されている筒状ユニット体を軸方向に複数配列し、隣接する筒状ユニット体の対向する係止部を周方向に張設して閉ループ状に形成された連結糸により連結して管状に一体形成されたステントであって、少なくとも一部の筒状ユニット体は、少なくとも一方の側の屈曲部群に周方向に連結糸が張設されているとともに一部の屈曲部の係止部のみ隣接する筒状ユニット体の屈曲部群に周方向に張設された連結糸により連結されて当該屈曲部を支点として揺動可能に保持されていることを特徴とする。さらに、揺動可能に保持するために連結された前記屈曲部は、他の屈曲部よりも軸方向に突出形成されていることを特徴とする。さらに、揺動可能に保持された筒状ユニット体を含む複数の筒状ユニット体に取り付けられるとともに筒状ユニット体を揺動させて湾曲状態に保持する弾力性を有する形状保持部材を備えていることを特徴とする。さらに、前記形状保持部材は、湾曲状に形成された弾性を有する線材からなりその両端部を筒状ユニット体に固定するとともに周方向に張設された連結糸によりステントの軸方向の外形状に沿うように保持されていることを特徴とする。さらに、一対の前記形状保持部材を一方の端部において間隔を空けて筒状ユニット体に固定し、互いに交差させて他方の端部において間隔を空けて筒状ユニット体に固定することを特徴とする。さらに、前記形状保持部材は、形状記憶合金材料からなることを特徴とする。
本発明に係る管状器官の治療具は、上記のステント及び当該ステントの内周面及び/又は外周面を被覆する管状カバーを備えていることを特徴とする。
本発明は、上記のような構成を備えることで、少なくとも一部の筒状ユニット体は、少なくとも一方の側の屈曲部群において一部の屈曲部の係止部のみ隣接する筒状ユニット体に連結されて揺動可能に保持されているので、揺動可能に保持された筒状ユニット体を管状器官の湾曲部に挿入配置すれば、湾曲部に沿うように筒状ユニット体が揺動して容易に湾曲変形することができる。そして、筒状ユニット体が揺動して変形するため、管状器官の湾曲状態が各人で異なっている場合にもそれに柔軟に対応して容易に湾曲変形することが可能となり、ステントを予め準備しておいて緊急の治療に対応することも容易になる。
また、閉ループに形成された線材を周方向にジグザグ状に屈曲して両側に複数の屈曲部を間隔を空けて形成し各屈曲部に係止部が形成されている筒状ユニット体を軸方向に複数配列して構成されているので、各筒状ユニット体は中心から放射方向に拡縮可能で、収縮から拡張に変形する場合に軸方向の長さが大きく変化することなく、カテーテルで挿入する際に容易に取り扱うことができる。そして、各筒状ユニット体は連結糸で隣接する筒状ユニット体に連結されているため、軸方向の変形に対しても十分な耐久力を備えており、管状器官内への挿入時や配置状態において安定した形状に保持される。
そして、揺動可能に保持するために連結された屈曲部を他の屈曲部よりも軸方向に突出形成することで、筒状ユニット体の揺動範囲を大きくすることができ、大きく湾曲した場合にも十分対応することが可能となる。
また、揺動可能に保持された筒状ユニット体を含む複数の筒状ユニット体に取り付けられるとともに筒状ユニット体を揺動させて湾曲状態に保持する弾力性を有する形状保持部材を備えていることで、ステントの湾曲状態を安定して保持できる。そして、形状保持部材が弾力性を有しているので、ステントの挿入時において直管状に変形することも容易に行うことができ、取り扱う上で利便性が向上する。
さらに、形状保持部材を、湾曲状に形成された弾性を有する線材からなりその両端部を筒状ユニット体に固定するとともに周方向に張設された連結糸によりステントの軸方向の外形状に沿うように保持することで、形状保持部材の両端部を筒状ユニット体に固定して外れにくくし、周方向に張設された連結糸により中間部を固定することなく押えてステントの外形状に沿うようにすることで、ステント全体を直管状に変形した場合に形状保持部材がずれて直線状に変形しやすくなる。
また、一対の前記形状保持部材を一方の端部において間隔を空けて筒状ユニット体に固定し、互いに交差させて他方の端部において間隔を空けて筒状ユニット体に固定すれば、ステントの捩れ等の変形に対しても強くなって湾曲状態をより安定した状態に保持することができ、ステント全体の強度を向上させることが可能となる。
そして、形状保持部材として形状記憶合金材料を用いることで、管状器官内に配置した場合に望ましい湾曲状態を実現することができる。
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
図1及び図2は、本発明に係る実施形態に関する斜視図及び側面図である。ステント1は、5つの筒状ユニット体U1、W、V、U2及びU3を軸方向に配列して隣接する筒状ユニット体同士を連結糸Fにより連結して管状に一体形成されている。
各筒状ユニットは、金属製線材を所定の長さに切断して周方向にジグザグ状に折り曲げて両端部を接続固定し、閉ループ状に形成されている。
筒状ユニット体U1〜U3は、直管部に用いられるもので、図3にその展開図(図3(a))及び斜視図(図3(b))を示している。金属製線材Tを所定の長さに切断して幅d1の間でジグザグ状に折り曲げて屈曲部を形成する。この例では、10箇所の屈曲部n1〜n10が設けられている。そして、線材Tの両端部は接続部Sにより接続固定される。接続部Sでは、ハンダ等を用いて線材Tの両端を固定すればよく、それ以外の金属製線材の接続固定方法を用いてもよい。
各屈曲部には、連結糸Fを係止する係止部が形成されている。例えば、図4に示すように、折り曲げ部分を円形状に二重に巻いて捩りバネ状として弾力性を持たせ、連結糸Fを円形部分の中から外に通して一旦線材Tに掛けた後再び円形部分の中から外に通すように絡めることで、連結糸Fは係止部である円形部分から外れることなく係止される。係止部は、これ以外の形状に形成してもよく連結糸Fが外れることがなければどのような形状を用いてもよい。
屈曲部n1〜n10が形成された線材Tを接続部Sで接続して閉ループ状に形成すると、筒状ユニット体の軸方向の両側には、五角形の頂点に屈曲部が配列されるようになる。一方の側には5つの屈曲部n2、n4、n6、n8及びn10を配列した屈曲部群が設定され、他方の側には5つの屈曲部n1、n3、n5、n7及びn9を配列した屈曲部群が設定される。そして、両側の屈曲部は、軸方向に直交する平面上において配列されるようになる。
筒状ユニット体V及びWは、湾曲部に用いられるもので、図5は、筒状ユニット体Vに関する展開図(図5(a))及び斜視図(図5(b))を示しており、図6は、筒状ユニット体Vに関する展開図(図6(a))及び斜視図(図6(b))を示している。
筒状ユニット体Vは、金属製線材Tを所定の長さに切断して幅d1又はd2の間でジグザグ状に折り曲げて10箇所の屈曲部k1〜k10が設けられている。幅d2はd1よりも幅が広く設定されており、屈曲部k3及びk7において幅がd2となるように長く折り曲げ形成されている。各屈曲部には筒状ユニット体U1〜U3と同様に連結糸Fを係止する係止部が形成されている。また、筒状ユニット体Vは、筒状ユニット体U1〜U3と同様に線材Tの両端部が接続部Sで接続固定されて閉ループ状に形成され、軸方向の両側には、一方の側に5つの屈曲部k2、k4、k6、k8及びk10を五角形の頂点に配列した屈曲部群が設定され、他方の側に5つの屈曲部k1、k3、k5、k7及びk9を五角形の頂点に配列した屈曲部群が設定される。そして、一方の側では軸方向と直交する平面上に配列されているが、他方の側では、屈曲部k3及びk7が他の屈曲部よりも軸方向に突出するように設定されている。
筒状ユニット体Wは、金属製線材Tを所定の長さに切断して幅d1、d2又はd3の間でジグザグ状に折り曲げて10箇所の屈曲部m1〜m10が設けられている。幅d2はd1よりも広く設定されており、幅d3はd1よりも狭くなるように設定されている。そして、屈曲部m3及びm7において幅がd2となるように長く折り曲げ形成され、屈曲部m1、m9及びm10において幅がd3となるように短く折り曲げ形成されている。各屈曲部には筒状ユニット体U1〜U3と同様に連結糸Fを係止する係止部が形成されている。また、筒状ユニット体Wは、筒状ユニット体U1〜U3と同様に線材Tの両端部が接続部Sで接続固定されて閉ループ状に形成され、軸方向の両側には、一方の側に5つの屈曲部m2、m4、m6、m8及びm10を五角形の頂点に配列した屈曲部群が設定され、他方の側に5つの屈曲部m1、m3、m5、m7及びm9を五角形の頂点に配列した屈曲部群が設定される。そして、一方の側では、屈曲部m2、m4、m6及びm8が軸方向と直交する平面上に配列されており、屈曲部m10はその平面より内側に入った位置に設定されている。また、他方の側では、屈曲部m5を通る軸方向と直交する平面に対して、屈曲部m3及びm7は軸方向に突出するように設定されており、屈曲部m1及びm9はその平面より内側に入った位置に設定されている。
連結糸Fは、各筒状ユニット体の両側の各屈曲部に係止されながら周方向に張設され、両端を結んで閉ループ状に形成される。各筒状ユニット体は、各屈曲部を折り曲げて中心に向かって収縮するように変形させることができ、各屈曲部の捩りバネによる弾性力の作用で収縮した状態から自動的に拡張した状態に戻るようになる。そのため、各筒状ユニット体は、その両側に係止された連結糸Fの長さを調整することで、所定の大きさに拡張した状態に保持することができる。したがって、カテーテルによりステントを管状器官に挿入した際に筒状ユニットの拡張する大きさを予め設定することが可能となる。
本実施形態では、筒状ユニット体U1及びWでは、両側の屈曲部群にそれぞれ連結糸Fが周方向に張設されている。そして、筒状ユニット体Wの軸方向に突出する屈曲部m3及びm7が、さらに筒状ユニット体U1に係止された連結糸Fに連結されている。筒状ユニット体Wの屈曲部m3は、図7に示すように、筒状ユニット体U1の屈曲部n2及びn4の間の連結糸Fが絡まることで連結されており、屈曲部m7も同様に、屈曲部n6及びn8の間の連結糸Fが絡まることで連結されている。そのため、筒状ユニット体Wは、屈曲部m3及びm7を支点として筒状ユニット体U1に対し揺動可能に保持されるようになる。そして、筒状ユニット体Wの屈曲部m3及びm7が突出し屈曲部m1及びm9が内側に入った位置に設定されているので、筒状ユニット体Wが揺動する際に屈曲部m1及びm9が筒状ユニット体U1に当接するまで揺動範囲を広く設定することができ、大きく湾曲させることが可能となる。
また、筒状ユニット体Vでは、筒状ユニット体W側の屈曲部群には連結糸Fが周方向に張設されている。そして、筒状ユニット体Vの軸方向に突出する屈曲部k3及びk7が、さらに筒状ユニット体Wに係止された連結糸Fに連結されている。筒状ユニット体Vの屈曲部k3は、筒状ユニット体Wの屈曲部m2及びm4の間の連結糸Fが絡まることで連結されており、屈曲部k7は、屈曲部m6及びm8の間の連結糸Fが絡まることで連結されている。そのため、筒状ユニット体Vは、屈曲部k3及びk7を支点として筒状ユニット体Wに対し揺動可能に保持されるようになる。そして、筒状ユニット体Vの屈曲部k3及びk7が突出し筒状ユニット体Wの屈曲部m10が内側に入った位置に設定されているので、筒状ユニット体Vが揺動する際に屈曲部m1及びm9が筒状ユニット体Wに当接するまで揺動範囲を広く設定することができ、大きく湾曲させることが可能となる。
筒状ユニット体VとU2の間では、図8に示すように、互いに対向する屈曲群が1本の連結糸Fにより交互に屈曲部を係止して連結されており、連結糸Fは周方向に張設されて両端部を結び閉ループ状となっている。そのため、筒状ユニット体VとU2の間は揺動することなく直管状に一体連結される。同様に、筒状ユニット体U2及びU3の間も互いに対向する屈曲群が1本の連結糸Fにより交互に屈曲部を係止して連結されており、揺動することなく直管状に一体連結される。
図9は、ステント1を湾曲させた状態を示す側面図である。筒状ユニット体W及びVが揺動可能に保持されているため、両者を湾曲形状に合せて揺動させれば容易に所望の湾曲状態に設定することができる。各筒状ユニット体は、中心から放射方向に拡縮可能であり、収縮状態から拡張状態となるまで軸方向の長さが大きく変化することがないので、ステント1全体の軸方向の長さが大きく変化することがなく湾曲した管状器官に容易に挿入配置することができる。
図10は、ステント1の外周面を筒状カバーで被覆した状態を示しており、例えば、人工血管用の筒状カバーを被覆し血管用の治療具として使用することができる。また、ステント1の内周面に密着するように筒状カバーを設けてもよい。
筒状ユニット体に用いる線材としては、ステンレス、チタンとニッケルとの合金等の人体に無害で弾力性があり、加工性に優れた材料が好ましい。また、樹脂材料を用いてジグザグ状に成形加工して閉ループ状に形成したものを用いることもできる。
連結糸Fに用いる糸としては、ポリプロピレン等の合成繊維からなる糸を用いればよい。
以上説明した筒状ユニット体は、両側に五角形の頂点に屈曲部を配列したものを用いているが、これ以外の多角形の頂点に配列したものを用いてもよい。例えば、八角形のように頂点の数が多くなると、筒状ユニット体の形状が円筒形に近くなり、全体に強度が大きくなるとともに各部の強度をより均等にすることができる。また、湾曲部を構成する筒状ユニット体において軸方向に突出する屈曲部の位置や数はステントの湾曲形状に合せて適宜設定すればよく、またその突出する長さについても湾曲する曲率に応じて適宜設定することができる。また、筒状ユニット体の軸方向の幅や大きさについても個別に適宜設定すればよく、配置する管状器官の形状に合せて設計することが可能である。
以上説明したステント1に湾曲状態を保持する弾力性を有する形状保持部材を取り付ければ、安定した状態で図9に示すような湾曲形状を保持させることができる。
図11は、形状保持部材として湾曲状に形成された弾性を有する線材を用いた実施形態に関する斜視図である。形状保持部材X1及びX2は、例えば、ナイチノール等の形状記憶合金材料からなる線材を所定の長さで切断し、予め湾曲するように形成されており、配列された筒状ユニット体の外方から取り付けられて軸方向に配置されている。そして、形状保持部材X1は、一方の端部を筒状ユニット体U1の線材に接続部Y1で接続固定し、他方の端部を筒状ユニット体U3の線材に接続部Y2で接続固定している。同様に、形状保持部材X2は、一方の端部を筒状ユニット体U1の線材に接続部Z1で接続固定し、他方の端部を筒状ユニット体U3の線材に接続部Z2で接続固定している。そのため、形状保持部材の湾曲形状に合せて筒状ユニット体W及びVが揺動してステント1は全体として湾曲した状態に保持される。
図12は、形状保持部材X1及びX2の取り付け状態を示す平面図である。形状保持部材X1及びX2は、筒状ユニット体U1に一方の端部を所定の間隔を空けて接続固定された後位置Pで一旦交差して所定の間隔を空けて軸方向に並行して配置され、他方の端部を筒状ユニット体U3に接続固定される。そして、形状保持部材X1及びX2は、周方向に張設された連結糸Fと交差する際に連結糸Fの内側に挿通されており、屈曲部の上では、図13に示すように、係止部に係止された連結糸Fと屈曲部との間に挟持されている。そのため、形状保持部材は、ステント1の外形に沿って設定されるとともに周方向に位置ずれすることなく安定した状態に保持される。
形状保持部材は弾性変形することができるので、ステントを直管状態に容易に変形することができ、ステントをカテーテルに装着する際にも容易に取り扱うことが可能となる。
以上説明したように形状保持部材を取り付けることで、ステントを所定の湾曲状態に保持することができるとともにステントの捩りに対する強度や軸方向の変形に対する強度を高めることができる。特に、湾曲部では筒状ユニット体が揺動可能に連結されているため強度が弱くなるが、2本の形状保持部材を交差させて配設することで湾曲部の強度を高めることができる。
形状保持部材としては、1本の弾性を有する線材を用いてもよく、線材以外にもシリコンゴム等の樹脂材料を用いて湾曲形状の内側に貼り付けて形状を保持するようにしてもよい。また、形状保持部材をステントの内方から取り付けて形状を保持するようにすることもできる。
図14は、形状保持部材を取り付けたステントの外周面を筒状カバーCで被覆した状態を示す斜視図である。図10の場合と同様にステントの内周面に密着するように筒状カバーを取り付けるようにしてもよい。
図15は、心臓Hから血液を送り出す大動脈Bにステント1を挿入配置した状態を示す説明図である。大動脈Bは、心臓の上部から大きく湾曲して延出しており、この湾曲部分に心臓から送出された血液の噴流が衝突して上部に動脈瘤を形成しやすいため、動脈瘤の治療が必要となる部分である。この場合、図11に示すようなステントを挿入配置すれば効果的な治療を行うことができる。すなわち、大動脈の湾曲形状に合せて形状保持部材を湾曲形成してステントに取り付ければ湾曲状態のステントを簡単に形成することができる。そして、大動脈に配置する場合には、大動脈の湾曲部分に合せて形状保持部材が撓むことで各人の大動脈の湾曲程度に合せて形状を調整することができ、緊急を要する治療の際にも対応することができる。また、挿入配置後に形状保持部材が大動脈の内面の上部に配置されるため、血液の噴流の衝撃力に対しても変形することなく十分な強度を備えている。
本発明に係る実施形態に関する斜視図である。 本発明に係る実施形態に関する側面図である。 筒状ユニット体に関する展開図及び斜視図である。 屈曲部に連結糸が係止された状態を示す拡大斜視図である。 筒状ユニット体に関する展開図及び斜視図である。 筒状ユニット体に関する展開図及び斜視図である。 連結糸による連結状態を示す説明図である。 連結糸による連結状態を示す説明図である。 ステントを湾曲させた状態を示す側面図である。 筒状カバーで被覆したステントに関する斜視図である。 形状保持部材を取り付けたステントに関する斜視図である。 形状保持部材の取り付け状態を示す平面図である。 屈曲部における形状保持部材の取り付け状態を示す拡大斜視図である。 筒状カバーで被覆したステントに関する斜視図である。 大動脈にステントを挿入配置した状態を示す説明図である。
符号の説明
1 ステント
F 連結糸
U1 筒状ユニット体
U2 筒状ユニット体
U3 筒状ユニット体
V 筒状ユニット体
W 筒状ユニット体
X1 形状保持部材
X2 形状保持部材

Claims (7)

  1. 閉ループに形成された線材を周方向にジグザグ状に屈曲して両側に複数の屈曲部を間隔を空けて形成し各屈曲部に係止部が形成されている筒状ユニット体を軸方向に複数配列し、隣接する筒状ユニット体の対向する係止部を周方向に張設して閉ループ状に形成された連結糸により連結して管状に一体形成されたステントであって、少なくとも一部の筒状ユニット体は、少なくとも一方の側の屈曲部群に周方向に連結糸が張設されているとともに一部の屈曲部の係止部のみ隣接する筒状ユニット体の屈曲部群に周方向に張設された連結糸により連結されて当該屈曲部を支点として揺動可能に保持されていることを特徴とするステント。
  2. 揺動可能に保持するために連結された前記屈曲部は、他の屈曲部よりも軸方向に突出形成されていることを特徴とする請求項1に記載のステント。
  3. 揺動可能に保持された筒状ユニット体を含む複数の筒状ユニット体に取り付けられるとともに筒状ユニット体を揺動させて湾曲状態に保持する弾力性を有する形状保持部材を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のステント。
  4. 前記形状保持部材は、湾曲状に形成された弾性を有する線材からなりその両端部を筒状ユニット体に固定するとともに周方向に張設された連結糸によりステントの軸方向の外形状に沿うように保持されていることを特徴とする請求項3に記載のステント。
  5. 一対の前記形状保持部材を一方の端部において間隔を空けて筒状ユニット体に固定し、互いに交差させて他方の端部において間隔を空けて筒状ユニット体に固定することを特徴とする請求項4に記載のステント。
  6. 前記形状保持部材は、形状記憶合金材料からなることを特徴とする請求項3から5のいずれかに記載のステント。
  7. 請求項1から6のいずれかに記載のステント及び当該ステントの内周面及び/又は外周面を被覆する管状カバーを備えていることを特徴とする管状器官の治療具。
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