JPH04256759A - 体内管の狭窄部位を拡張させる装置 - Google Patents

体内管の狭窄部位を拡張させる装置

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JPH04256759A
JPH04256759A JP3264342A JP26434291A JPH04256759A JP H04256759 A JPH04256759 A JP H04256759A JP 3264342 A JP3264342 A JP 3264342A JP 26434291 A JP26434291 A JP 26434291A JP H04256759 A JPH04256759 A JP H04256759A
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JP
Japan
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shape memory
memory alloy
meander
temperature
transition temperature
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JP3264342A
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English (en)
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Wolfram Schnepp-Pesch
ヴォルフラーム シュネップ−ペシュ
Josef Lindenberg
ヨーゼフ リンデンベルク
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Angiomed GmbH and Co Medizentechnik KG
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Angiomed AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は動脈、尿管、胆管又はそ
れに類似した体内管内の狭窄を拡張する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】動脈のような脈管の閉塞は通常は第1に
堆積材料、例えばプラックが例えば切除、吸出し又はそ
れに類似した処置によって除かれることで拡張される。 しかしながらこれは損傷の危険があるため組織材料まで
は行なえない。まだ完全に閉塞されず、たんに狭窄、ス
テノーゼが形成されているにすぎないか当初完全に閉塞
していたが前述の形式である程度流通できる範囲が得ら
れた場合には、狭窄部を半径方向で拡張することが望ま
れる。このような拡張は血管だけではなく、他の体内管
、例えば尿管、胆管又はそれに類似したものにおいても
行なわれる。
【0003】このためには従来はいわゆるバルーンカテ
ーテルが使用されている。該バルーンカテーテルは2重
の内径部を有し、該内径部は瞬間的な半径方向の拡張を
行なう。この内径部はバルーンカテーテルが再び取除か
れる場合に残される。このような狭窄を長期的に拡張す
ることもすでに公知である。例えばこのようなバルーン
カテーテルに拡張部を軸方向に固定し、カテーテルと一
緒に導入しかつバルーンカテーテルの拡張によって塑性
変形させ、拡張部の半径方向の寸法を増大させて拡張部
を狭窄部の壁に押し込み、バルーンカテーテルから空気
を吹き出したあとで、バルーンカテーテルを取除くのに
対し、拡張部を塑性変形した状態で現場に残すことが公
知である。このような部分としては螺旋形のスリーブの
形をした拡張部が設けられている。
【0004】最後に述べた方法の重要な欠点はスリーブ
がカテーテルの外周に配置されて狭窄部に導入されるこ
とである。まず軸方向の固定に費用がかかり、その確実
な達成が可能ではなく、カテーテルを押し進めるときに
スリーブが残るか又はカテーテルからスリーブをあとで
解離させることが困難である。さらにバルーンカテーテ
ルの外周に配置された拡張部は損傷する危険が大きい。 さらにバルーンカテーテルによる拡張にあたってはこの
ような拡張部の場合には、半径方向の拡張はまず最終的
な所望の達成しようとする半径方向の寸法を越えて行な
われる。何故ならばこのような拡張部、従来の生体適合
性材料は、狭窄部を開いた状態に保つために十分な硬度
を有しているかぎり、所望の半径を有する永久塑性変形
が生じる前に著しい弾性的な変形範囲を有しているから
である。これは既に述べたように螺旋状に成形された拡
張部分に特にあてはまる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は前述の
欠点を回避して、簡単でかつ問題のない、確実な狭窄部
の拡張を短時間で可能にする、狭窄部を拡開させる装置
を提供することである。
【0006】
【課題を解説するための手段】この課題は体内管、例え
ば動脈、尿管、胆管又はそれに類似したものにおける狭
窄部を拡張するための装置において、円筒形の外周面を
備えた形状記憶合金から成る部分を有し、該部分が周囲
温度よりも高いが体温よりも低い移行温度において、円
筒形の外形を維持した状態で半径方向に拡張するように
なっており、この場合、移行温度よりも低い温度では直
径が体内管の直径以下であることによって解決された。
【0007】本発明は形状記憶合金から成る拡張部であ
って体温よりも低い所定の移行温度よりも高い温度で、
すなわち体温で体内管の所望の拡張に相当する形状をと
るものを提案している。この場合、有利な実施例では形
状記憶合金はニッケルチタン合金である。さらにCu−
Zn−Al又はCu−Al−Ni合金を使用することも
できる。このような合金はNitinol,Biome
tall(Toki社、日本)又はMemotalとい
う呼名で公知である。
【0008】形状変化を行なうマルテンサイト状の反応
もしくは変換は温度変化によって行なわれる。移行温度
は原則的に体温よりも低いと広い範囲内に位置すること
ができるのに対し、移行温度は本発明の1実施例では2
0℃である。この温度は形状記憶合金から成る部分が高
温状態で確実に拡張する温度に比べて十分に低い。同時
に前記温度は周囲温度で施術者により取られた部分、す
なわち低温で小さな直径を有する部分が、前記部分を身
体内へかつ狭窄部に導入するのに十分な所定の時間が経
過した後に半径方向に拡張するように選ばれている。
【0009】
【実施態様】本発明は種々の態様で実施することができ
る。例えば形状記憶合金から成る部分は湾曲された扁平
な金属薄板から成っているか又は前記部分は線材から成
る部分である。
【0010】前者の場合には本発明の1実施例によれば
金属薄板部分が移行温度よりも低い温度では渦巻形を有
し、移行温度を越えて移行するときに円筒壁に拡張する
。このような構成は拡張部の軸方向の短縮が生じないと
いう利点を有している。このような短縮は、形状記憶合
金が長手スリットと該長手スリットの間に残ったウエブ
範囲とを備えた円筒壁であって、互いに平行に向けられ
た隣接する長手スリットが長手方向に互いにずらされて
おり、前記部分が菱形の中間室をウエブの間に維持して
、温度が移行温度を越えて高まった場合に、半径方向に
拡張することを特徴とする有利な実施例において生じる
。この構成は製作が比較的に簡単である。すなわちメタ
ルラスとして所望の寸法の金属薄板を打抜き、次いで円
筒状に曲げ、スリットに平行な縦縁を互いに溶接する。 該部分が半径方向の拡張に際して短縮することは、予め
見込んだより大きな長さによって考慮される。
【0011】これは形状記憶合金から成る前記部分が金
属金網又は金属編成物から成り、円筒壁として構成され
ているか形状記憶合金から成る前記部分が多重に螺旋状
に案内された線材から形成されている実施例にもあては
まる。
【0012】本発明のきわめて有利な実施例の特徴は金
属材料が軸方向で、メアンダ形状に構成され、個々のメ
アンダがほぼリング状に曲げられていることである。メ
アンダが軸方向に曲げ出し部を有していると、本発明の
有利な実施例によれば、1つのメアンダ脚の曲げ出し部
が隣接するメアンダ脚と結合されている。この結合はろ
う接けで行なわれると有利である。すべての曲げ出し部
が隣接するメアンダ脚と典型的な形式で結合されていな
いと、すなわちメアンダ脚の1部だけしか結合されてい
ないと、本発明の別の実施例によれば、結合部の結合力
がメアンダ曲げ部の曲げ力よりも大きくなるように構成
されている。これによってインプラント又はステントと
も呼ばれる本発明の装置はメアンダ部が軸方向に結合部
、例えばろう接によって互いに固定的に結合されていな
い範囲において引伸ばされるか又は据え込まれ、他の個
所に存在する結合部(ろう接部)が裂断されたり又は破
壊されたりすることなしに長さが調節される。
【0013】他面においては結合個所は規定された破断
個所として構成されており、前述の形式で構成されたイ
ンプラントをあとから再び取出すときに、インプラント
を形成する線材の一端を引張った場合に結合個所が破断
し、線材が伸ばされ、インプラントが簡便に取除かれる
ようになっていなければならない。さらに前述の形式で
構成されたインプラントだけではなく、丸横編みされて
構成されているか又は螺旋状に構成されているインプラ
ントの場合にも、装置を形成する線材の少なくとも一端
に球が形成されていると有利である。この場合には球に
有溝鉗子が係合しかつインプラントの引伸ばしが達成さ
れる。本発明の有利な実施例においては、装置がほぼ軸
平行に延びる結合ウエブを有し、該結合ウエブから側方
にリング状に曲げられた付加部が延びている。この場合
、付加部は結合ウエブの両側から延び、軸方向で交互に
ずらされて配置されている。又、二者択一的にこのよう
なインプラントにおいては付加部は結合ウエブに対して
90°の角度を成して延びるか又は付加部は90°とは
異なる角度、有利には50°〜70°の角度を成して延
びることができる。
【0014】インプラントの外側輪郭は通常は円筒形で
あるのに対し、所定の使用例に合わせて、極めて有利な
実施例ではダブルコーン形の外側輪郭が与えられている
【0015】本発明の有利な実施例では、これまで記載
したインプラントの金属部分は組織適合性のプラスチッ
ク又はシリコンに埋め込まれており、記憶合金の間の範
囲に中間室があるにも拘らず、閉じられた周壁が得られ
るようになっている。これによって悪性腫瘍の場合に細
胞がインプラントの内部に生長することが阻止される。
【0016】本発明のインプラントは種々の目的で種々
の個所に使用することができる。したがって、尿道、尿
管、膀胱頚部、胆管、血管、例えば動脈および静脈、食
道、気管、腸、特に直腸において使用される。
【0017】本発明は強度の高い、高たわみ性の、軸線
で湾曲されるインプラントであってメアンダ形状に案内
された線材を有する形式のものを提供する。
【0018】本発明の別の利点と特徴は請求項2以下と
、図面を用いた本発明の実施例についての以下の記述に
詳細に説明してある。
【0019】
【実施例】図1には、動脈、尿管、胆管、若しくは類似
のもののような体内管内の狭窄を拡張する本発明に基づ
く装置(以下ステントと呼ぶ)が示してある。図1のス
テントは低温状態では渦巻き形状を成していて、高温状
態への移行温度にわたる移行に際してほぼ円筒壁の形に
なる。本発明に基づくステントは形状記憶機能を持つ金
属、特にニッケル・チタン・合金、Cu−Zn−Al、
若しくはCu−Al−Niから成っている。形状記憶合
金はニチノール、バイメタル、若しくはメモタールの名
称で知られている。図1のステントの製造は、ステント
を高温形状に、すなわち図1の円筒壁状の形に曲げ、次
いで熱処理することによって行われる。移行温度より低
く冷却した後に、ステントは永続的に渦巻き形の低温形
状にもたらされる。ステントが30から35°Cの範囲
、有利には35°Cである移行温度を越えて再び温めら
れると、ステントは円筒壁形の高温形状を思い出して、
この高温形状を再び取る。
【0020】図2にはメタルラスの形状の別のステント
が示してある。この場合には薄板片に多数のスリットが
同列に前後にかつ横に並べて打ち抜かれており、横に並
んで隣接するスリットは互いに長手方向にずらされてお
り、1つのスリットの上側及び下側の両方の範囲が横に
位置するスリットの端部範囲と重なり合っている。薄板
片がスリットの長手方向に対して横方向に伸張されて広
がると、スリットがひし形に拡大される。このような薄
板片は円筒壁状に形成され、スリットと平行な長手縁部
で例えば溶接若しくはろう付けによって互いに結合され
ている。薄板片が図2の右側に示してあるように、ひし
形を示す拡大された形状にもたらされ、適当な形式で高
温処理され、次いで低い温度では永続的に伸びた形状(
図2の左側)に変形する。このステントも移行温度にわ
たって温める際に拡大された高温形状を思い出す。半径
方向の拡張に際して、図2のステント(図3、及び図4
のステントも)は図1のステントと異なって短くなる。 この短縮は長さの適当な選択によって考慮される。 ステントの幅は著しく小さく、有利にはほぼ0.2mm
範囲にある。
【0021】図3は金属編み物若しくは金属横編み物か
ら成るステントを示しており、このステントは同じく円
筒壁状の外側輪郭を有している。温度処理及び形状処理
がここでも同じく前述の形式で行われ、その結果ステン
トが移行温度にわたる温度上昇の際に小さい直径の伸び
た状態から半径方向で拡張された高温形状に広げられる
。同じことが、形状記憶機能を備えた金属線材から成る
ステントの螺旋状の構成及びコイル状の構成にとっても
当てはまり、この場合にも適当な熱処理が行われる。
【0022】図5には本発明に基づく丸編みされたイン
プラントの編み目構造が示してある。インプラントは緯
糸11から成る通常の編み目を有しており、脚部12の
編み目は、上側の結合箇所のヘッド13、及び下側の結
合箇所のヘッドの巻つけられた足14を有している。
【0023】有利な構成では緯糸11の端部に球16が
取り付けてある。装着されたインプラントが何らかの理
由で再び取り除かれたい場合に、有溝鉗子を用いて球1
6がつかまれて引っ張られ、これによってインプラント
の編み目構造が引っ張られ、インプラントが装着されて
いた体内中空室から取り除かれる。
【0024】それぞれのインプラントを形成する緯糸の
伸長による前述の取り除きは、第6図及び第7図の構成
においても可能である。このインプラントは長手方向に
メアンダ状に巻かれた線材(従ってメアンダ部自体は長
手方向に対して横方向に延びている)から成っており、
この場合メアンダ部がリング状に曲げられており、その
結果、隣接するメアンダ部の互いに逆向きのウエブが互
いに曲げ合わされている。このようなインプラントは、
横断面に著しい影響を及ぼすことなしに長さを変えられ
るという著しい利点を有している。インプラントはノー
マル長さ寸法に対してすえ込まれ若しくは伸ばされてい
て、占めた位置でインプラントと周囲の体内管壁との間
の摩擦によって保持される。
【0025】有利な構成ではメアンダ部20の脚部19
が曲げ出し部21を有しており、曲げ出し部が隣接のメ
アンダ脚部−例えば19′−に達している。曲げ出し部
の少なくとも一部分がそれぞれ隣接のメアンダ脚部19
′とろう付け箇所22によって結合されていてよい。 使用目的に応じてすべての曲げ出し部が隣接のメアンダ
脚部と結合されていてよく、この場合にはインプラント
の長さが制限されている。また、曲げ出し部のもっぱら
一部分が結合されていてよく、幾つかの曲げ出し部には
ろう付け箇所が設けられておらず、これによって長さが
所定の範囲で変えらる。さらに、インプラントはどの曲
げ出し部をも隣接のメアンダ脚部に堅く結合することな
く構成することもでき、曲げ出し部がインプラントの半
径方向若しくは角方向のたわみ変形を可能にする。
【0026】図6及び図7のインプラントも線材端部に
球16を有しており、その結果インプラントがインプラ
ントを形成する線材の伸長によって取り出され得る。ろ
う付け箇所22が設けられている場合には、ろう付け箇
所の固定力が線材の裂断力よりも著しく小さくなってお
り、しかしながら固定力はメアンダ巻条のウエブ17,
18の範囲の線材のたわみ力よりも大きくしておきたい
【0027】本発明に基づく別のインプラントも、図6
に示してあるように前述の円筒形の外側輪郭を有してよ
いが、図7に示してあるように円錐形若しくはダブル円
錐形の形状を有していてよく、この場合にはインプラン
トの端面の直径が大きくなっている。
【0028】図6及び図7の本発明に基づくインプラン
トは、図5の構成のフレキシブル性よりも著しく高いフ
レキシブル性を有している。図6及び図7のインプラン
トは実質的には完全に曲げ可能である。本発明に基づく
金属インプラントは適合性のプラスチック若しくは有利
なシリコン内に埋め込まれていてよく、プラスチック若
しくはシリコンはステントと同じ輪郭を有している。こ
れによって、インプラントの範囲で悪性の腫瘍がステン
トを通って転移することは避けられる。
【0029】メアンダ構造によって形成されたステント
は種々の形式及び種々の使用目的で装着される。特に有
利には、このようなステントは尿管前立線の最も大きい
場合にそこの尿管範囲を拡張するために前立腺の範囲の
尿管ステントとして装着される。ステントは特にダブル
リンク状の構造のフレキシブル性に基づき男性の尿管に
良好に適合する。ステントは長さ方向で変化でき、ステ
ントの後ろ側の若しくは外側の端部が外部の括約筋の範
囲に達せず、その結果ステントの機能が損なわれない。 特にこのような使用の場合には、ステントを形成する線
材の伸長及び引き出しによるステントの抜去の前述の可
能性が有利に活用される。
【0030】本発明に基づくインプラントの有利な別の
構造が図8に示してあり、図9が展開図を示している。 このようなステントは骨格ステントと呼ばれる。ステン
トはほぼ軸線平行に延びる背骨若しくは結合ウエブ31
を有しており、結合ウエブに対して直角な角度で(図8
)若しくは直角な角度と異なる角度、有利には50°と
70°との間の範囲の角度で両側から付加部32,33
が延びている。各側に向かって延びる付加部(リブ)3
2,33は実施例では背骨若しくは結合ウエブ31の長
手方向にそれぞれ互いに交互にずらされており、一方の
側に延びるリング状に曲げられた付加部33は他方の側
に延びる付加部32間の空間内にそれぞれ係合している
【0031】低温状態並びに高温状態での付加部32,
33の長さ及びインプラントの直径は、低温状態でイン
プラントの周壁のオーバラップが生じ、そうでない場合
には結合ウエブ31の両側から延びる付加部32,33
が結合ウエブ31の高さと同じ高さを占めるように選ば
れている。図8及び図9に示すインプラントも高いフレ
キシブル性及び長手方向たわみ変形性を有している。さ
らに付加部32,33は、中空室のインプラントによっ
て保持された周囲組織から液体がインプラントの内部へ
流入しかつ排出されるものの、組織が内部へ侵入して狭
窄することのないように互いに密接に配置されている。 図9の構成においては、図8の構成のものよりいくらか
大きな剛性が得られる。
【0032】図10は別のインプラントの素材を示して
いる。この場合、薄板に長孔が打ち抜き形成されており
、隣接の長孔は互いに交互にずらして配置されており、
従って端部範囲には長さの短い長孔も形成されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】体内管の狭窄部位を拡張させるための本発明の
装置の第1実施例を渦巻状の出発位置で示した図。
【図2】メタルラスの形の軸平行のスリットを有する本
発明の装置の別の一実施例を示した図。
【図3】線材網の形の本発明の装置のさらに別の一実施
例を示した図。
【図4】螺旋状に巻かれた線材の形の本発明の装置のさ
らに別の一実施例を示した図。
【図5】丸横編み編成されたステントの形の本発明の装
置のさらに別の一実施例における編目パターンを示した
図。
【図6】個々のメアンダが部分リング状に曲げられてい
て筒状の外側輪郭を有している、メアンダ状に曲げられ
た線材を有するステントの形の本発明の装置のさらに別
の一実施例の略示図。
【図7】ダブルコーン形の外側輪郭を有する、図6と類
似の、インプラントの形の本発明の装置のさらに別の一
実施例の略示図。
【図8】インプラントの形の本発明の装置のさらに別の
一実施例を示した図。
【図9】展開された出発位置における図8のインプラン
トの別のバリエーションを示した図。
【図10】インプラントの形の本発明の装置のさらに別
の一実施例を構成するための予め打抜き加工された金属
薄板の平面図。
【符号の説明】

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  動脈、尿管、胆管又は類似物等の体内
    管の狭窄部位を拡張させる装置であって、該装置が、外
    側輪郭が実質的に筒状の、形状記憶合金より成る部分を
    有しており、該部分が、周囲温度より高く体温より低い
    移行温度で、筒状の外側輪郭を維持しながら、半径方向
    で拡張せしめられ、かつ上記形状記憶合金より成る部分
    の、移行温度より低い温度における直径が体内管の直径
    より小さいことを特徴とする、体内管の狭窄部位を拡張
    させる装置。
  2. 【請求項2】  形状記憶合金がニッケル−チタン−合
    金であることを特徴とする、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】  移行温度が30°〜35℃であること
    を特徴とする請求項1記載の装置。
  4. 【請求項4】  移行温度が35℃であることを特徴と
    する、請求項1記載の装置。
  5. 【請求項5】  形状記憶合金から成る部分が曲げられ
    た平らな金属薄板部分であることを特徴とする、請求項
    1から4までのいずれか1項記載の装置。
  6. 【請求項6】  金属薄板部分が移行温度より低い温度
    では渦巻状であり、移行温度を上回ると筒状体に拡張す
    ることを特徴とする、請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】  形状記憶合金より成る部分が、縦方向
    スリットおよび該縦方向スリット間に形成されているウ
    エブ範囲を有する筒状体であり、かつ、互いに平行に延
    びている隣合う縦方向スリットがこれらの延びている方
    向で互いにずらされており、上記部分が、温度が周囲温
    度を越えて上昇すると、ウエブ間に菱形開口を形成しな
    がら、半径方向に拡張することを特徴とする、請求項5
    記載の装置。
  8. 【請求項8】  形状記憶合金より成る部分が線材より
    成る部分であることを特徴とする、請求項1から4まで
    のいずれか1項記載の装置。
  9. 【請求項9】  上記の形状記憶合金より成る部分が金
    属の網又は横編み編成物から成る筒状体として形成され
    ていることを特徴とする、請求項8記載の装置。
  10. 【請求項10】  上記横編み編成物が丸横編み編成物
    であることを特徴とする、請求項9記載の装置。
  11. 【請求項11】  形状記憶合金から成る部分が螺旋状
    に巻かれた線材から形成されていることを特徴とする、
    請求項8記載の装置。
  12. 【請求項12】  線材又は平らな材料としての金属材
    料が軸方向でメアンダ状に形成されており、かつ個々の
    メアンダ(20)がほぼリング状に曲げられていること
    を特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載
    の装置。
  13. 【請求項13】  メアンダ(20)が軸方向に曲げ出
    し部(21)を有していることを特徴とする、請求項1
    2記載の装置。
  14. 【請求項14】  メアンダ脚(19)の曲げ出し部(
    21)が隣接のメアンダ脚(19)に結合し結合部(2
    2)を形成していることを特徴とする、請求項13記載
    の装置。
  15. 【請求項15】  結合部(22)の結合力がメアンダ
    曲げ部(17,18)の曲げ力よりも大きいことを特徴
    とする、請求項14記載の装置。
  16. 【請求項16】  結合部(22)の引張強度が線材自
    体の引張強度より小さいことを特徴とする、請求項14
    又は15記載の装置。
  17. 【請求項17】  装置を形成する線材の少なくとも一
    方の端部に球(16)が形成されていることを特徴とす
    る、請求項9から16までのいずれか1項記載の装置。
  18. 【請求項18】  装置がその軸線にほぼ平行に延びて
    いる結合ウエブ(31)を有し、該結合ウエブから側方
    へリング状に曲げられた付加部(32,33)が延びて
    いることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか
    1項又は請求項8記載の装置。
  19. 【請求項19】  付加部(32,33)が結合ウエブ
    (31)から両側へ延びており、かつ軸方向でそれぞれ
    交互にずらされていることを特徴とする、請求項18記
    載の装置。
  20. 【請求項20】  付加部(32,33)が結合ウエブ
    (31)に対して90°の角度で延びていることを特徴
    とする、請求項18又は19記載の装置。
  21. 【請求項21】  付加部(32,33)が結合ウエブ
    (31)に対してある角度で、有利には50°〜70°
    の角度で延びていることを特徴とする、請求項18又は
    19記載の装置。
  22. 【請求項22】  円筒形の外側輪郭を有することを特
    徴とする、請求項1から21までのいずれか1項記載の
    装置。
  23. 【請求項23】  円錐形の外側輪郭を有することを特
    徴とする、請求項1から5までのいずれか1項又は請求
    項8記載の装置。
  24. 【請求項24】  ダブルコーン形の外側輪郭を有する
    ことを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項
    又は請求項8記載の装置。
  25. 【請求項25】  装置の金属エレメントが、生体組織
    適合性の基本材料、特にシリコンから成る閉じた周壁部
    内に埋込まれていることを特徴とする、請求項1から2
    4までのいずれか1項記載の装置。
JP3264342A 1990-10-13 1991-10-14 体内管の狭窄部位を拡張させる装置 Pending JPH04256759A (ja)

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