JP5662165B2 - 形状適合性ステントおよび製造方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2008年2月25日出願の米国特許仮出願第61/031,145号の優先権の恩典を主張する。

技術分野
本文献は、体内脈管（たとえば血管）中の狭窄部位を治療するための材料および方法に関する。

背景
血管形成術とは、狭まった血管またはたとえばアテローム硬化症のせいで閉塞した血管の機械的拡張である。語「血管形成」は、通常は最小侵襲的または「経皮的」方法で実施されるすべてのやり方の脈管介入を含むようになった。

経皮的冠動脈介入とも呼ばれる冠動脈血管形成術は、冠動脈性心疾患で見られる狭窄した（狭まった）心臓冠動脈を治療するための治療処置である。これらの狭窄したセグメントは、アテローム硬化症のせいで形成する、コレステロールを多く含むプラークの蓄積から生じることができる。冠動脈血管形成術は一般に介入心臓専門医によって実施される。

周辺血管形成術とは、冠動脈以外の血管を開通させるための機械的拡張の使用をいう。この処置は、しばしば、経皮トランスルミナル血管形成術またはPTAと呼ばれる。PTAは、もっとも一般的には、脚部動脈、特に総腸骨動脈、外腸骨動脈、浅大腿動脈および膝窩動脈の狭窄を治療するために実施される。PTAはまた、静脈の狭窄を治療するために使用されることもある。加えて、腎動脈および頸動脈狭窄のアテローム性閉塞を血管形成術によって治療することもできる。

これらの血管形成処置のいずれも、局所的血流の狭窄を防ぐ、または妨げるためのステントの配置を含むことがある。ステントは、永久的にその場にとどまりながら、血管を開通状態に維持するための足場として働くことができる。ステントは一般に、ワイヤまたはカテーテル（たとえば、バルーン式血管形成術の場合にはバルーンカテーテル）に付けられて、そけい部の主動脈（大腿動脈）または腕部の主動脈（上腕動脈）を介して挿入され、体の中を縫うように脈管の狭窄部まで通される。バルーン式血管形処置においては、バルーンを膨らませると、プラークを押しのけ、脈管を拡張させることができる。バルーン式血管形成術／ステント配置処置において、ステントは、動脈と同時にバルーンによって伸張されることもできるし、血管形成処置の直後に脈管に挿入されることもできる。ひとたび配置されると、ステントは、脈管を開通状態に保持するのに役立ち、ひいては血流を改善する。加えて、血管形成術は、血管の内膜ライニングの裂けまたは切れを生じさせるおそれがあるが、ステントは、これらの組織フラップを押し戻し、それにより、血管開存性を維持することができる。

概要
本文献は、一部に、流体物質を狭窄部位に注入し、その物質を硬化させることによって血管中でステントを形成することができるという発見に基づく。したがって、本文献は、狭まった、または閉塞した脈管（たとえば血管）中、狭窄部位でステントを製造し、配置するための材料および方法を提供する。本明細書に提供される方法によって製造されるステントは、脈管内の狭窄または閉塞部位の不規則な形状の区域に形状適合することができる。そのようなステントは、たとえば、脈管が不均一な直径を有する部位で特に有用である。そのようなステントはまた、二つの脈管の間の分枝で狭窄または閉塞が起こる分岐部で特に有用である。

一つの局面において、本文献は、a）ステントのための足場を形成するように構成された一つまたは複数の溝を画定する外面を有するバルーンを体内脈管に挿入する工程、b）脈管内の狭窄部位でバルーンを膨らませる工程、c）流体物質を一つまたは複数の溝に注入する工程、d）流体物質を硬化させる工程、およびe）バルーンをしぼませ、脈管から取り出す工程を含む、ステントを製造する方法を取り上げる。一つまたは複数の溝は、メッシュパターンの足場、ステントのためのらせん状もしくはコイル状の足場またはステントのための接続されたロッド状の足場を形成するように構成されることができる。一つまたは複数の溝は、バルーンの壁の中に完全に収容される管腔を画定することができる。バルーンの外面および一つまたは複数の溝の表面は、バルーン壁から切り離されたカバーを有することができる。バルーン壁およびカバーは異なる材料を含むこともできるし、バルーン壁およびカバーは同じ材料を含むこともできる。一つまたは複数の溝それぞれは別個のカバーを有することができ、別個のカバーそれぞれが、バルーンの外面に沿って延びる管腔を画定する。各管腔は三角形の断面を有することができる。注入される物質は、ハイドロゲル、ホモポリマーおよびコポリマーからなる群より選択されることができる。注入される物質は、修飾セルロース、セルロース誘導体ならびにヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート／N-ビニルピロリドン／ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ポリヒドロキシエチルメタクリレート、n-ブチルシアノアクリレート、ポリ(ε-カプロラクトン)とポリ(エチレンオキシド)との共押出し物、酢酸セルロース、エチレンビニルアルコールコポリマー、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、アミノアルキルアクリレート、アミノアルキルメタクリレート、N-ビニル化合物、アミノスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、ポリアクリルアミド、多糖類、修飾多糖類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビニルピリジン、スルホン酸ビニル、ポリ硫酸ビニル、炭酸ビニレン、ビニル酢酸、ビニルクロトン酸、アリルアミン、アリルアルコール、ビニルグリシジルエーテルおよびアリルグリシジルエーテルのポリマーからなる群より選択されることができる。注入される物質は体温で硬化することができる。方法はさらに、硬化剤を注入する工程を含むことができる。

もう一つの局面において、本文献は、本明細書に記載される方法にしたがってインサイチューで生成されるステントを取り上げる。ステントは、メッシュ構造、らせん状もしくはコイル状の構造を有することもできるし、一連の接続されたロッドを含むこともできるし、中実の壁を有する中空の円柱を画定することもできる。ステントは、ハイドロゲル、ホモポリマーおよびコポリマーからなる群より選択される材料を含むことができる。ステントは、修飾セルロース、セルロース誘導体ならびにヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート／N-ビニルピロリドン／ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ポリヒドロキシエチルメタクリレート、n-ブチルシアノアクリレート、ポリ(ε-カプロラクトン)とポリ(エチレンオキシド)との共押出し物、酢酸セルロース、エチレンビニルアルコールコポリマー、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、アミノアルキルアクリレート、アミノアルキルメタクリレート、N-ビニル化合物、アミノスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、ポリアクリルアミド、多糖類、修飾多糖類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビニルピリジン、スルホン酸ビニル、ポリ硫酸ビニル、炭酸ビニレン、ビニル酢酸、ビニルクロトン酸、アリルアミン、アリルアルコール、ビニルグリシジルエーテルおよびアリルグリシジルエーテルのポリマーからなる群より選択される材料を含むことができる。

特記されない限り、本明細書に使用されるすべての専門用語および科学用語は、本発明が関連する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似した、または均等な方法および材料を使用して本発明を実施することもできるが、適当な方法および材料を以下に記載する。本明細書に挙げられるすべての刊行物、特許出願、特許および他の参考文献は参照により全体として本明細書に組み入れられる。矛盾が生じる場合、定義を含め、本明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例を示すだけであり、限定的であることを意図したものではない。

本発明の一つまたは複数の態様の詳細が添付図面および以下の詳細な説明で述べられる。本発明の他の特徴、目的および利点は、詳細な説明ならびに添付の図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
[本発明1001]
a）ステントのための足場を形成するように構成された一つまたは複数の溝を画定する外面を有するバルーンを体内脈管に挿入する工程；
b）該脈管内の狭窄部位で該バルーンを膨らませる工程；
c）流体物質を該一つまたは複数の溝に注入する工程；
d）該流体物質を硬化させる工程；および
e）該バルーンをしぼませ、該脈管から取り出す工程
を含む、ステントを製造する方法。
[本発明1002]
一つまたは複数の溝が、ステントのためのメッシュパターンの足場を形成するように構成されている、本発明1001の方法。
[本発明1003]
一つまたは複数の溝が、ステントのためのらせん状またはコイル状の足場を形成するように構成されている、本発明1001の方法。
[本発明1004]
一つまたは複数の溝が、ステントのための接続されたロッド状の足場を形成するように構成されている、本発明1001の方法。
[本発明1005]
一つまたは複数の溝が、バルーンの壁の中に完全に収容される管腔を画定する、本発明1001の方法。
[本発明1006]
バルーンの外面および一つまたは複数の溝の表面が、バルーン壁から切り離されたカバーを有する、本発明1001の方法。
[本発明1007]
バルーン壁とカバーが別々の材料を含む、本発明1006の方法。
[本発明1008]
バルーン壁とカバーが同じ材料を含む、本発明1006の方法。
[本発明1009]
一つまたは複数の溝それぞれが別個のカバーを有し、該別個のカバーそれぞれが、バルーンの外面に沿って延びる管腔を画定する、本発明1001の方法。
[本発明1010]
各管腔が三角形の断面を有する、本発明1009の方法。
[本発明1011]
注入される物質が、ハイドロゲル、ホモポリマーおよびコポリマーからなる群より選択される、本発明1001の方法。
[本発明1012]
注入される物質が、修飾セルロース、セルロース誘導体、ならびに、ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート／N-ビニルピロリドン／ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ポリヒドロキシエチルメタクリレート、n-ブチルシアノアクリレート、ポリ(ε-カプロラクトン)とポリ(エチレンオキシド)との共押出し物、酢酸セルロース、エチレンビニルアルコールコポリマー、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、アミノアルキルアクリレート、アミノアルキルメタクリレート、N-ビニル化合物、アミノスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、ポリアクリルアミド、多糖類、修飾多糖類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビニルピリジン、スルホン酸ビニル、ポリ硫酸ビニル、炭酸ビニレン、ビニル酢酸、ビニルクロトン酸、アリルアミン、アリルアルコール、ビニルグリシジルエーテルおよびアリルグリシジルエーテルのポリマーからなる群より選択される、本発明1001の方法。
[本発明1013]
注入される物質が体温で硬化する、本発明1001の方法。
[本発明1014]
硬化剤を注入する工程をさらに含む、本発明1001の方法。

図1Aは、中にプラークを有する血管の断面図である。図1Bは、ステント配置後の血管の断面図である。 様々な形状の一つまたは複数の溝をその外面に有する膨らませた血管形成バルーンの図である。溝は、メッシュ（図2A）、コイル（図2B）、二重コイル（図2C）、二重らせん（図2D）および一連の接続されたロッド（図2E）を含む様々なパターンを画定することができる。図2Fに示すバルーンは、本質的に中実の壁を有する管状ステントを生成するために使用することができるよう、その外面の大部分の周囲に凹みを有する。 その壁に画定された溝／通路を有するバルーンの断面を示す図である。図3Aは、通路の管腔が完全にバルーン壁の中にある構造を示す。図3Bは、バルーンの外面が、溝の面を含め、バルーン壁から切り離されたカバーを有する構造を示す。図3Cは、各溝が、ステント物質が注入される管腔を完全に包囲する別個のカバーを有する構造を示す。 本明細書に記載される方法を示す図である。図4Aにおいては、バルーンが脈管に挿入され、狭窄部位で膨らまされる。その後、液体またはゼラチン状の物質がバルーンの外面の溝に注入され（図4B）、最後にバルーンの末端に到達する（図4C）。 本明細書に記載される方法のもう一つの態様を示す図である。図5Aにおいては、液体またはゼラチン状の物質が第一のポート（矢印a）からバルーンの外面の溝に注入されると同時に、吸引が第二のポート（矢印b）に適用されてその物質を通路に沿って引き込む。図5Bにおいては、ひとたび十分な量の物質が注入されると、吸引が第二のポート（矢印b）に適用されてその物質を溝に通して引き込む。 中央注入ポートおよびバルーン外壁の溝と流体連通した側方通路を有するバルーンの断面を示す図である。 ステント配置中に途切れのない血流を可能にすることができる、バルーンを通過して延びる中空の中央管腔を有するバルーンの断面を示す図である。 一つのステントを主脈管および各側分枝中に生成することができるように、中に配置された分岐バルーンを有する分枝血管の図である。

全図を通じて同じ参照番号が対応する要素を示す。

詳細な説明
本明細書においては、形状適合性ステントを製造するための材料および方法が提供される。形状適合性ステントは、たとえば、流体物質（たとえば液体またはゼラチン状物質）を脈管中の狭窄または閉塞の部位に注入し、その流体を硬化させ、脈管を開通状態に維持することができる硬い型を生じさせることによって生成することができる。図1Aに示すように、たとえば、脈管10は、プラーク20によって生じた狭窄の区域を有することができる。図1Bに示すステント30をプラーク20の部位に配置すると、脈管10を開通状態に保持し、それにより、血流を促進することができる。

概して、本明細書に提供されるようなステントは、脈管中で展開し、狭窄部位で膨らまされたバルーンの外側に構築されることができ、その後、バルーンの外面に画定された一つまたは複数の通路の足場中に流体物質が注入される。注入される物質は、足場に適用されるときには液体状態にあることができ、一定時間ののち固化することができる。ひとたび流体が注入され、硬化すると、バルーンをしぼませ、取り出して、「形状適合」したステントをその場に残し、それにより、脈管の狭窄部分を開通状態に保持することができる。

本明細書に記載されるように展開したステントは、脈管が不均一な直径を有する部位および動脈分枝点にある病巣（たとえば小孔病巣または分岐病巣）を治療するのに有用である。本明細書に提供される方法はまた、主脈管の分枝の小孔で狭窄病巣が見られ、主脈管そのものは正常である状況、病巣が主脈管および分枝の両方に見られる状況ならびに脈管の多数の分枝がある状況に対応するのに有用である。

いくつかの態様において、予備形成された通路をその外面に有するバルーンを、狭窄のある長い動脈セグメント、狭窄部位に分枝がある脈管または狭窄のある分岐脈管に挿入することができる。バルーンを展開し（たとえば流体で膨らませ）、バルーンの表面の予備形成された通路に物質を注入して、任意の分枝または分岐部位を含め、脈管中にぴったり嵌るステントのための鋳型を形成することができる。そのようなステントは、狭窄セグメントに近いところの脈管直径と狭窄セグメントから遠いところの脈管直径との間に有意な不一致がある状況で特に有用であるが、たとえば上記のような他の状況ででも有用である。本明細書に記載される手法は、たとえば、脈管の異なるセグメントで異なるサイズのステントを使用しなければならないような問題を回避することができる。

本文献は、本明細書に記載される方法で使用するためのバルーンを提供する。バルーンは、たとえば、本質的には、一つまたは複数の溝または通路をその外面に有する標準的な血管形成バルーンであることができる。一つまたは複数の溝または通路は、任意の構成を有することができ、バルーンの表面に任意のパターンを画定することができる。たとえば、通路は、円形、半円形、三角形、四角形、長方形またはその他の形状である断面を有することができる。図2A〜2Eは、外面60を有し、その外面60が溝70および75を有し、場合によっては、ステント足場をその上に画定するバルーン50の例を示す。足場は、メッシュパターン（図1B）、ハチの巣パターン（図2A）、コイルまたは二重コイルパターン（それぞれ図2Bおよび2C）、二重らせんパターン（図2D）または接続ロッドパターン（図2E）を有するステントを生じさせる構造を有することができる。図2Fは、中実の壁を有する本質的に中空の管であるステントを生成するために使用することができるようにバルーン50のほぼ全外面が凹んでいる態様の例を示す。いくつかの態様において、バルーンは、別個の注入ポートと流体連通する二つ以上の溝を有することができる。そのようなバルーンは、たとえば異なる材料を含む二つまたはそれ以上のセクションを有するステントを生成するために使用することができる。

バルーンは任意の材料から作製することができる。バルーン（たとえばバルーンの壁）は、たとえば、一つまたは複数のポリマー（たとえばポリマーの混合物）を含むことができる。たとえば、バルーンは、一つまたは複数の熱可塑性樹脂（たとえば、ポリオレフィン、ポリアミド、たとえばナイロン、ポリエステル、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレート、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリビニル、ポリアクリル、フルオロポリマー、それらのコポリマーおよびブロックコポリマーならびにそれらの混合物）および／または一つまたは複数の熱硬化性樹脂（たとえば、エラストマー、たとえばEPDM、エピクロロヒドリン、ポリウレア、ニトリルブタジエンエラストマー、シリコーン、エポキシおよびイソシアネート）を含むことができる。生体適合性熱硬化性樹脂の例は、生分解性ポリカプロラクトン、ポリウレタンおよびウレアを含有するポリ(ジメチルシロキサン)ならびにポリシロキサンを含む。バルーンに使用することができるポリマーの他の例は、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンイオノマー、ポリエチレンコポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリエステルエラストマーおよびそれらの組み合わせを含む。バルーンは、非限定的に、ブロー成形、フィルム成形、射出成形および／または押出しをはじめとする任意の適当な方法を使用して形成することができる。いくつかの態様においては、たとえば、ポリマー管を押出ししたのち、延伸し、ブロー成形してバルーンを形成することができる。バルーンを形成したのち、レーザーボンディングまたは任意の他の適当な技術によってバルーンをカテーテルシャフトに取り付けることができる。

バルーンの壁に一つまたは複数の溝または通路を形成するためには、当技術分野で公知の方法を含む任意の適当な方法を使用することができる。たとえば、バルーンを形成したのち、延伸し、膨らませることができ、その後、壁に溝を切り込むことができる。いくつかの態様において、溝または通路は、膨らませていないバルーンの表面に切り込むこともできる。そのような溝は、たとえば、レーザーアブレーションによって形成することができる。

バルーン外面の予備形成された通路は、物質が注入されてステントを形成し、バルーンがしぼませられたのち、脈管中の先端あたりで「離脱」または塞栓形成すべきではない。したがって、いくつかの態様において、本明細書に提供されるバルーンは、覆われる自由縁（すなわち、バルーン外面上の通路と脈管壁との間の面）を有することができる。場合によっては、たとえば、ステント鋳型を形成するために使用される同じ物質がバルーン外面上の通路の「屋根」として存在することができる。この物質は体温で固体であるため、バルーンの展開が物質を脈管壁と接触させることができる。そして、液体またはゼラチン形態の同じ物質を注入して通路を埋め、それによって鋳型を強化し、ステントを形成することができる。場合によっては、バルーン外面上の通路の「屋根」は、バルーン、鋳型またはステントの残りとは異なる材料を含むことができる。そのような物質は一般に、バルーンが膨らむとき延伸することができる。上記ケースにおけるように、液体／ゼラチン状物質が通路に注入され、固化すると、バルーンがしぼみ、脈管から取り出されてステントを後に残すときでも、「屋根」は血管壁と接触したままであることができる。屋根はまた、バルーンをしぼませ、回収するとき、一つの切れ目で正確に破断して、ステントから完全に離脱し、完全に取り出されるように設計されることもできる。

図3A〜3Cは、ステント足場の溝を構成する方法のいくつかのオプションを示すバルーンの断面を示す。たとえば、図3Aに示すように、ステント物質が注入される、通路170および175によって画定される管腔の全断面は、バルーン150の壁165によって画定されることができる。このような構造においては、足場に注入される物質が脈管壁と直接接することはない。ひとたび化合物が固化し、「中実の」ステントを形成すると、バルーンをしぼませ、ステントをその場に残すことができる。これらの態様において、バルーン上の通路を覆うために使用される材料は、体の組織と接触することになるため、任意の適当な生体適合性物質で作製されうる。加えて、材料は、しぼませるときにバルーンの残り部分からより効率的に分離するよう、ミシン目または切れ目を有することができる。カバー材料は、注入される物質から脈管組織を保護するさらなる利点を提供することができる。いくつかの態様において、カバー材料は生分解性であることができる。

図3Bは、しぼませたのち、バルーン250のどの部分も脈管中に残されず、管腔がバルーン250の壁265中の「エッチング」または溝270および275として部分的に形成され、ひとたびバルーンが250が膨らまされたのち脈管壁そのものが通路の「屋根」として働く態様を示す。

図3Cは、バルーン350が、溝370および375を画定する壁365ならびに管腔390および395を画定するカバー380および385を有する態様を示す。管腔390および395は、溝370および375の側面によって部分的に画定される。カバー380および385は、溝370および375の脈管に面する側の面を覆うだけでなく、管腔390および395のための「屋根」をも画定する。このような態様においては、注入される物質のすべてがカバー380および385の材料に収容されるため、注入されるステント形成物質のすべてが、脈管壁および脈管の内容物から離れた状態に維持されることができる。対照的に、図3Aに示す態様においては、注入される物質は脈管の内容物に暴露されることができる。

いくつかの態様において、図3Cに示すように、たとえば、バルーン350は、溝（たとえば溝370および／または溝375）をその外面に有することができ、三角形の管腔を画定する溝の上だけにカバー（たとえばカバー380および／または385）がある。いくつかの場合において、管腔そのものは、ステントを形成するために注入される同じ物質でできていることができるが、室温および体温で固体であり、膨張可能であるようなわずかに異なる物理特性を有することができる。バルーン材料界面の残り部分は、バルーンがしぼむとき、注入される化合物で満たされた三角形の管腔からバルーンが破断するようにミシン目を有することができる。劈開面は、管腔がバルーン材料でできているならば（すなわち、管腔のすべてがバルーンと同じ材料でできているならば）、材料が破断する可能性が増すという意味で重要である。そのような場合、バルーンによって含まれる材料は非血栓形成性であるべきであるが、管腔内に完全に収容されるならば、管腔に注入される物質の血栓形成性はそれほど重要ではないかもしれない。

本明細書に記載される装置および方法において有用なバルーンは概して形状適合性であり、比較的低圧であるが、異なる部位で異なる圧力を提供することができる。バルーンはまた、比較的長く、分枝点および他の複雑な血管構造内でその本質的に円柱形の形状を保持することができる。上記のようにカバーを有する、または有しない一つまたは複数の溝をその外面に有するバルーンを製造するためには、任意の適当な方法を使用することができる。そのような方法は、たとえば、参照により全体として本明細書に組み入れられる米国特許公開公報第2006/0184112号および第2006/0182873号に記載されている。バルーンは、たとえば、射出成形、ブロー成形、フィルム成形または押出しによって形成することができる。ひとたび形成されると、バルーンは、任意の適当な方法（たとえば、レーザーボンディング）を使用してカテーテルシャフトに取り付けられることができる。また、バルーンの外面に一つまたは複数の溝を形成し、バルーンおよび／または溝の上にカバーを生成する場合にも、任意の適当な方法を使用することができる。たとえば、レーザーアブレーション（たとえばUV光を使用）を使用して、バルーンの外面上の所定の区域に一つまたは複数の溝を形成することができる。バルーンおよび／またはその上の溝の上にコーティングまたはカバーを形成するために使用することができる方法としては、たとえば、浸漬被覆法、吹付け法および／または小出し法がある。

図4A〜4Cは、本明細書に提供されるようなステントを製造する方法のおおまかな図示を提供する。図4Aに示すように、バルーン50は、狭まった脈管10中、プラーク20の部位に挿入され、膨らまされると、脈管10の形状に適合することができる。図4Bおよび4Cは、物質90が、バルーン50の外面上の溝70に注入され、バルーン50の先端に到達する様子を示す。図4A〜4Cは、比較的簡単なコイル状ステントの生成を示すが、ここでもまた、バルーン外面上の溝は、任意の適当な構造を有することができ、任意のタイプのステント（たとえば、織り合わせまたはかみ合いタイプステント、中実の壁を有する中空の管を画定するステントまたはハチの巣パターン、コイル、らせんもしくは接続されたロッドを有するステント）が得られるように設計されることができる。

本明細書に記載されるようなステントを形成するためには、任意の適当な物質を使用することができる。本明細書に提供される方法で有用である物質は概して、以下の特性、すなわち、体液／物質に関して不活性、非血栓形成性、体温で固体、体温よりも高いまたは低い温度で液体またはゼラチン状、一般的な血小板凝集阻害薬または他の薬物とで適合性である誘電体または導電性構造でできていること、および非毒性／生体適合性の一つまたは複数を有する。本明細書で記載されるステントを生成するために使用することができる生体適合性ポリマーとしては、たとえば、参照により全体として本明細書に組み入れられる米国特許第6,281,263号に開示されているポリマーがある。いくつかの態様において、ステント材料は、その物理状態の逆転を可能にする性質（たとえば、固化したステントの材料を液体状態に戻すことを可能にする性質）を有することができる。

適当な生体適合性ポリマーとしては、たとえば、ハイドロゲル、コポリマーおよびホモポリマーがある。たとえば、修飾セルロースおよびセルロース誘導体（たとえば酢酸セルロース）が有用である。「修飾セルロース誘導体」とは、生体適合性ペンダント表面基をセルロース基質ポリマーに共有結合させ、それをより生体適合性にすることによって表面修飾されたセルロースポリマーである。このような表面基としては、当技術分野で公知であるもの、たとえばアルブミンがある。

語「ホモポリマー」は、わずかに架橋したホモポリマー（すなわち、モノマーの製造に固有である、または血液のような水性媒体中にゆっくり溶解することからホモポリマーを保護するために意図的に加えられて十分な架橋を保証する比較的少量の第二の成分を含有する）として識別することができる材料を含む。そのようなホモポリマーの一例はヒドロキシエチルメタクリレート（HEMA）である。

ハイドロゲルに関して、適当なポリマーは、マトリックス中に他の物質を実質的に含有しない規則性ホモポリマーであることもできるし、二つまたはそれ以上のモノマー、たとえばスチレンおよび酢酸ビニルから調製されるコポリマーであることもできる。場合によっては、様々なモノマーとのコポリマー製作は、生体適合性物質の所望の性質を増強することができる。共重合させることができるモノマーの例は、非限定的に、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびグリシジルメタクリレートを含む。

ターポリマーもまた、本明細書に記載される方法に有用である。ターポリマーとは、三つのモノマーが重合しているコポリマーのサブクラスである。有用なターポリマーの一例はグリシジルメタクリレート／N-ビニルピロリドン／ヒドロキシエチルメタクリレート（GMA/NVP/HEMA）である。

本明細書に記載されるようなステントを生成するために使用することができる他の適当な材料としては、2−ポリヒドロキシエチルメタクリレート（2-P-HEMA）、n-ブチルシアノアクリレート（n-BCA）、ポリ(ε-カプロラクトン)とポリ(エチレンオキシド)との共押出し物、酢酸セルロース（たとえば二酢酸セルロース）、エチレンビニルアルコールコポリマー、ハイドロゲル（たとえばアクリル樹脂）およびポリアクリロニトリルがある。加えて、コポリマー（様々な追加的モノマーを用いて、または用いずに調製される）およびホモポリマーは、以下のモノマーのいずれかから重合させることもできる。ヒドロキシアルキルアクリレートおよびヒドロキシアルキルメタクリレート（たとえば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレートおよびヒドロキシブチルメタクリレート）、エポキシアクリレートおよびエポキシメタクリレート（たとえばグリシジルメタクリレート）、アミノアルキルアクリレートおよびアミノアルキルメタクリレート、N-ビニル化合物（たとえば、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルアセトアミドおよびN-ビニルスクシンイミド）、アミノスチレン、適当なポリマー前駆体から製造されるポリビニルアルコールおよびポリビニルアミン、ポリアクリルアミドおよび様々な置換ポリアクリルアミド、多糖類および修飾多糖類、ポリエチレングリコール（PEG）およびポリプロピレングリコール（PPG）系のポリマー、ビニルピリジン、スルホン酸ビニルおよびポリ硫酸ビニル、炭酸ビニレン、ビニル酢酸およびビニルクロトン酸、アリルアミンおよびアリルアルコールならびにビニルグリシジルエーテルおよびアリルグリシジルエーテル。上記モノマーからコポリマーおよび／またはホモポリマーを創製するプロセスおよび手順は当技術分野で公知である。これらのパラメータは、最終的なコポリマーおよび／またはホモポリマーが動物（たとえばヒト）使用にとって非毒性である限り、本明細書に提供される生成物および方法にとって決定的ではない。他の適当な材料

ステント材料をバルーン外面上の通路に注入するためには、任意の適当な装置を使用することができる。たとえば、バルーン表面上の溝と流体連通した管腔を有する血管形成カテーテルを使用して、液体またはゼラチン状物質を溝の中に移送することができる。そのようなカテーテルを製造する方法は当技術分野で周知である。いくつかの態様において、注入装置は、バルーン外面上の通路と流体接続していることができる二つのポートを有することができる。そのような場合、ステント物質を一方のポートからバルーン表面の通路または溝に注入し、吸引を第二のポートから適用して、適切な部位への物質の送達を促進することができる。そのような態様が、ステント物質90が第一のポート60からバルーン50上の溝70に注入される様子を示す図5Aおよび5Bに示されている。第二のポート65に適用される吸引が、溝70の中への、および溝70を通過する物質90の移動を促進する。タイミングアルゴリズムが、注入装置の注入および吸引部分の操作を可能にすることができる。いくつかの態様において、第一のポートからの注入と第二のポートからの吸引とを同時に行うこともできる。代替的または追加的に、たとえば、完全な足場が望まれるのか、脈管への側枝の部位で足場中に間隙が望まれるのかに基づいて、第一のポートにおける注入が第二のポートにおける吸引なしで行われる、または第二のポートにおける吸引が第一のポートにおける注入なしで行われることもできる。注入される物質は、ステントが適切な位置にあるときそれを視覚化することが可能であるよう、X線不透過性であることができる。

いくつかの態様において、バルーンの通路は、液体またはゼラチン形態にある材料で事前に埋めておくこともできる。ひとたびバルーンが配置されると、通路が事前に埋められているのか、バルーン配置後に埋められるのかにかかわらず、「硬化」剤を注入して、バルーンを膨らませること、液体／ゲルを固化させることの両方ができる。場合によっては、これは、バルーンの管腔内に穿孔および／または二次管を設けて硬化剤が液体／ゲルと相互作用することを許すことによって達成することができる。たとえば、中央注入通路460ならびに溝470、475および478へと延びる側方通路462、464および466を有するバルーン450の断面図を示す図6を参照すること。硬化剤を中央通路460に注入すると、硬化剤は、側方通路462、464および466を介して溝470、475および478中の物質に到達することができる。バルーン450を膨らませるために使用される流体は、溝470、475および478中の物質を活性化する、および／または損傷を防ぐために周囲組織の加熱もしくは冷却を提供するために、熱い流体であることもできるし、冷たい流体であることもできる。また、バルーン450の管腔内に配置された電極を使用して、ステント物質を硬化させるための熱さまたは冷たさを提供することもできる。いくつかの態様において、たとえば、ステント材料は、溝470、475および478中の材料に印加される無線周波数エネルギーによって硬化させることができる。

本明細書に提供される方法のいずれにおいても、ステントを形成するために使用される物質は、展開中および展開後にステントの視覚化を可能にするためにX線不透過性薬剤を含有する。いくつかの態様において、通路中の物質は、配置中および／または配置後にステントから溶出することができる薬物を含有することができる。加えて、いくつかの態様においては、硬化期間中の血流を可能にするために、ステント展開中にバルーンが一時的な管腔を創製することができる。たとえば、展開バルーンは、膨らむと、ドーナツ形状を帯びて、中心を通過する血流を可能にすることができる。たとえば、特にバルーン550が膨らんだのち、血液が通過することができる中心管腔555を有するバルーン550の断面図を示す図7を参照すること。たとえば、注入路580、582および584を介してステント物質を溝570、575、および578に注入することができる。

本明細書で述べるように、本文献に提供される装置および方法は、たとえば、脈管直径が均一ではない複雑な動脈病巣において、狭窄の部位に近いおよび／または遠い部位で、分岐する病巣で、および側枝における複雑な狭窄の部位で使用することができる。たとえば、脈管610内の分岐部620で膨らんだ分枝状バルーン650を示す図8を参照すること。ステント形成性流体物質を溝630、630aおよび630bに沿って注入して一つの分岐ステントを生成することができ、この分岐ステントが、主脈管610中および分岐部620のすぐ下流の各分枝中でその場にとどまることができる。

しかし、複雑な動脈病巣における利用性に加えて、本明細書に提供されるステントは、任意の均一なサイズの血管中に配置することもできる。場合によっては、生物学的／生体適合性の「接着剤」をバルーンの通路に沿って注入して、血管形成術によって生じた切開フラップを封止する方法を提供することができる。そのような状況においては、脈管壁の長期的支持のために「ステント状」の足場は不要であるかもしれない。

本明細書に提供されるステントおよび方法はまた、たとえば余分な心臓構造を刺激することなく心筋を刺激するための電荷の展開（ペーシング）を可能にするために、複雑な心臓静脈構造中で有用であることもできる。そのようなペーシングおよび他の反復処置（たとえば、動脈中の分岐病変）の場合には、注入ポートを使用して足場内にワイヤを配置することもできるし、足場中に配置される材料が導体であることもできる。ワイヤは、単に足場をその場に保持するのに役立つこともできるし、導体として適合されるように使用されることもできる。したがって、本明細書に記載されるようなステント足場は、ワイヤを介して、鎖骨下領域に配置された高エネルギー装置（たとえば、アブレーションおよび／または除細動のための）とインターフェースすることができ、そのときワイヤ（たとえば、ペーシングリード）は、不規則な形状の分枝する二次および三次心静脈分枝内から心筋表面へのほぼ完璧なフィットを達成する。形状適合性ステント／足場からのペーシングによる他の利点としては、横隔神経の捕獲を避けることができること、および多数のリードの必要なしに結果的なペーシングベクトルに変更を加えることがある。中枢神経系（たとえば静脈分枝）において、さらなる利点は、形状適合したステントの先端部からのペーシングからの捕獲を、注入された足場／ステントの基部に「創製」された記録電極によって確認することができることである。

心外性刺激を防ぐため、形状適合したステントは、2ステップで配置することができる。たとえば、ひとたびバルーンがたとえば冠静脈系中で展開されると、マーカをバルーン上に配置して、バルーンのどの側が心筋組織に面しているのかをオペレータに指図することができる。ペーシングステントを構成する材料は、導電材料が心筋面に面するように注入することができ、絶縁体を、心外面に面するように注入することができる。これは、心外捕獲なしで高出力刺激を可能にすることができ、ステントの一定部分を満たすためにはどれくらいの量の材料を注入すべきであるのかの知識に基づいて注入を許すタイミングアルゴリズムを使用して実施することができる。または、たとえば、ステント足場そのものがバルーン中にエッチングされ、注入のための二つの別個の管腔がある場合、ステントは、二つの区分における注入によって生成することもできる。たとえば、バルーンが冠静脈分枝中にある場合、一方の半円柱（たとえば心筋壁に面する半円柱）が、ペーシングステントのための溝を有し、他方の半円柱が、絶縁材を注入するための溝を有することができる。得られるステントはほぼ単一構造であることができるが、バッテリからの電流は、心筋壁に面する半円柱だけに流れることができる。

本明細書に提供される材料および方法はまた、中枢神経系（たとえば脳髄および脊髄）ならびに筋肉から流れ出る、または筋肉に流れ込む血管、末梢神経、後根および神経節を含む、事前に成形されたステントの標準的配置が困難であろう他の器官の血管構造中に配置された刺激装置のための独特な形状およびサイズのペーシングリードを生成するために使用することもできる。

そのようなペーシング用途に使用されるステントおよびワイヤは、たとえば、チタン、白金および電極を創製するために一般に使用される他の導体を含有することができる。加えて、血栓形成を防ぐ、または無線周波数エネルギーに加えて直流の伝達を可能にするために単分子レベルでエンジニアリングされたものを含む他の誘電体を使用することができる。

さらには、本明細書に記載されるステントおよび方法は、他の血管外用途にも有用である。たとえば、本明細書に提供されるステントは、胃腸管（たとえば、胆管、腸または尿管）中で展開させ、融合（たとえばバイパスグラフト中）に使用することができる。心臓、脳または末梢中の導電性ステント材料はまた、正常または異常な電気活性を検出するためのセンサとして機能することができる。そのようなセンサは、様々な手段を介して「エフェクタ」機構に結合されて、離れた部位で神経筋または生物学的応答を生成することができる。

気道保護用途の場合、形状適合性ステントは、気道および／または気管支ならびに後咽頭および鼻咽頭中に適用されることができる。そのような方法は、睡眠時無呼吸および鼻咽頭閉塞に伴って起こるような気道狭窄および動的な気道閉塞の治療に使用することができる。そのような態様において、標準的なステントは、この領域の複雑な形状をはじめとする様々な理由から、配置することが困難である可能性が高い。鼻孔または咽頭を介して配置されるバルーンは、これら複雑な構造の形状を帯びることができ、軟口蓋の上方の区域のための間隙をその場に残された形状適合性のステントは、これらの構造の動的妥協を防ぎ、閉塞を防止する。同様に、気道狭窄または気管支狭窄は、バルーン気道／気管支形成術ののち、本明細書に記載されるような形状適合性ステントの配置によって治療することができる。

形状適合性ステントはまた、たとえば胆管、腸管および卵管子宮系にも有用である。気道と同じく、胆管は複雑な分枝構造を有する。本明細書に提供されるようなステントは、たとえば、胆管系の二次および三次分枝におけるものを含む、分枝病巣および胆管狭窄を治療するために使用することができる。腸管においてもまた、本明細書に提供されるようなステントは、複雑な形状を伴う狭窄の区域で使用することができる。たとえば、ステントは、潰瘍性大腸炎およびクローン病のような障害を患うおそれのある回盲接合部の領域に配置することができる。一般には内視鏡を介するそのような場所へのステントの配置は、盲腸と回腸との間の管腔サイズの不一致のせいで困難である。形状適合性バルーンは、それぞれの管腔の形状を帯び、形状適合性ステントの配置を可能にすることができる。卵管子宮系において、本明細書に提供されるようなステントは、たとえば不妊を伴う狭窄を治療するために使用することができる。そのような部位においては、薬物の溶出を可能にする態様が特に有用であるかもしれない。

本明細書に提供される形状適合性ステントはまた、異なる程度の陰茎膨張を創製するために使用することができる。バルーンの周囲にステントを創製し、主陰茎背静脈または陰茎中央静脈の一つに配置する。そのようなステントは、本明細書に記載されるペーシングステントに非常に類似している。ステントそのものは、導体を介して、構造的に近接するところで皮下配置することができる小さなバッテリ駆動ジェネレータに取り付けられることができる。ステントの材料は、電荷の印加がステントのサイズおよび物理状態の変化（たとえば、熱、冷却、RFまたはDC電流による「硬化」に似ている）を創製するような材料であることができる。そのような装置は、動脈血管系を開く一方で陰茎静脈を相対的かつ可逆的に閉塞することにより、***不全の治療に使用することができる。ジェネレータは皮下的に配置することができ、外部通信装置を使用して装置を制御することができる。

本明細書に記載される技術は、管腔構造中の狭窄だけでなく、管腔構造の外側の狭窄にも有用であるステントの創製を可能にする。いくつかの例において、構造の圧縮または特定の構造の管腔の閉塞が必要になるかもしれない。そのような場合、構造そのものが大きいため、構造を圧縮する前に装置が構造を完全に包み込むのに十分な大きさの圧縮ステントの経皮または腹腔鏡展開はほぼ不可能であり、したがって、開放手術処置を要するかもしれない。

バルーンは膨張可能であり、本明細書に提供されるステントはバルーン上に創製されるため、比較的小さな開口部から体内への圧縮ステントの展開（たとえば、静脈切開術、動脈切開術、皮膚切開術または剣状突起下切開術）が今や可能である。本質的に、展開されるバルーンそのものは中空の円柱であることができる。すなわち、バルーン材料の二つの同心層が、中空の中心を有する円柱を形成することができる。このようなバルーンは、ワイヤまたは鞘に付けて、圧縮または閉塞を要する構造中に導入することができる。ひとたび望みどおり体内に導入し、配置すると、バルーンを膨張させることができる。そして、圧縮される構造を円柱形バルーンの中空部分の内側に配置することができる。ステントは、バルーンの内層上、部分的に圧縮された解剖学的構造の周囲に形成することができる。ステントそのものは、それを圧縮させる、または小さくさせる特性を有することができる。バルーンがしぼむと、ステントはその場に残されて、必要な構造をさらに閉塞することができる。そのような手法が有用である区域としては、血栓形成性であるおそれのある血管、嚢、付属器官、虫垂および部分的閉塞を要するかもしれない動脈瘤部位の閉塞がある。

他の態様
詳細な説明に関連して本発明を説明したが、前記記載が、例を示すことを意図したものであり、請求の範囲によって画定される発明の範囲を限定することを意図したものではないことが理解されよう。他の局面、利点および変形が以下の請求の範囲に入る。

Claims (13)

1. ステントのための足場を形成するように構成された一つまたは複数の溝を画定する外面を含み、バルーンの外面および一つまたは複数の溝の表面が、バルーン壁から切り離されたカバーを有し、一つまたは複数の溝およびカバーが管腔を画定する、形状適合性ステントの製造に使用するためのバルーンであって、
   a) 体内脈管への挿入；
   b）該バルーンが狭窄部位に沿って脈管壁に接触するように、該脈管内の狭窄部位での膨らませ；
   c）注入を通してバルーンが脈管壁と接触したままになるように、流体物質の該一つまたは複数の溝または予備形成された通路への注入；および
   d）該流体物質が硬化した後の、しぼませ、および該脈管からの取り出し
   用に構成されている、バルーン。
2. 一つまたは複数の溝が、ステントのためのメッシュパターンの足場を形成するように構成されている、請求項1記載のバルーン。
3. 一つまたは複数の溝が、ステントのためのらせん状またはコイル状の足場を形成するように構成されている、請求項1記載のバルーン。
4. 一つまたは複数の溝が、ステントのための接続されたロッド状の足場を形成するように構成されている、請求項1記載のバルーン。
5. 一つまたは複数の溝が、バルーンの壁の中に完全に収容される管腔を画定する、請求項1記載のバルーン。
6. バルーン壁とカバーが別々の材料を含む、請求項1記載のバルーン。
7. バルーン壁とカバーが同じ材料を含む、請求項1記載のバルーン。
8. 一つまたは複数の溝それぞれが別個のカバーを有し、該別個のカバーそれぞれが、バルーンの外面に沿って延びる管腔を画定する、請求項1記載のバルーン。
9. 各管腔が三角形の断面を有する、請求項8記載のバルーン。
10. 該バルーンが、均一でない直径の、または動脈分枝点における、血管内の部位での、形状適合性ステントの製造用である、請求項1記載のバルーン。
11. 該バルーンが、熱可塑性ポリマーおよび熱硬化性ポリマーからなる群から選択された一つまたは複数のポリマーを含む材料から作製される、請求項1記載のバルーン。
12. 該熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリビニル、ポリアクリル、フルオロポリマー、およびそれらのコポリマーおよびブロックコポリマーからなる群から選択され、かつ該熱硬化性ポリマーが、エピクロロヒドリン、ポリウレア、ニトリルブタジエンエラストマー、シリコーン、エポキシおよびイソシアネートからなる群から選択される、請求項11記載のバルーン。
13. 該バルーンが、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンイオノマー、ポリエチレンコポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリエステルエラストマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、一つまたは複数のポリマーを含む材料から作製される、請求項1記載のバルーン。

Images