JPH06343704A - 医療用ステント - Google Patents
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Abstract
螺旋コイル又はシリンダーを具備し、ステントの直径が
少なくともほぼ臨界直径以上であるが、器官によって許
容された生理学的範囲内にある超弾性状態と、超弾性状
態から変化した後のステントの直径が臨界直径よりも小
さい軟状態を有する。形状記憶合金は、生物学的組織を
損傷しない範囲内にある2転移温度を有し、その第1転
移温度は、軟状態から超弾性状態に変化する温度であ
り、その第2転移温度は、超弾性状態から軟状態に変化
する温度である。
Description
さな器官の直径の狭幅を防止するために、管状器官内側
に配置することを意図されたステントを提供する。さら
に詳細には、本発明は、2方形状記憶合金から作られた
ステントを提供する。
去するためのカテーテル装置を提供する。
て、管状器官がある臨界直径よりも大きな直径を保持す
ることを保証することが必要である。それは、例えば、
冠状動脈が血管形成カテーテルにより膨張される場合で
あり、この場合、膨張部分が再び狭幅されるのを防止す
ることが望ましい。別の例は、気管がんの場合であり、
この場合、気管は、窒息を避けるために開いていること
を保証することが必要である。
により準備されたステントが、提案された(Surge
ry、1986、99、199−205)。一方記憶合
金から形成した別のステントが、特開昭61−6655
号において提案された。そのようなステントは、管状器
官における所定位置に導入され、それから、膨張させら
れる。しかし、いったん位置に置かれた後、そのような
ステントは固定され、除去することができない。これ
は、ステントが除去されなければならない場合、あるい
はステントの初期位置が不正確で、改良されなければな
らない時、重大な欠点である。そのようなすべての場合
に、ステントの除去は、管状器官に重大な損傷を生じさ
せる。
形状記憶合金から作られたステントと、管状器官におけ
るその展開及び回復のための手段を開示する。この特許
により、ステントは、狭直径から管状器官の壁に付着す
る広直径にその直径を変化させる体温よりも低い転移温
度を有する。ステントは、一定冷流体流の下で管状器官
に挿入され、そしていったんステントの正しい位置に達
したならば、冷流体流は停止され、それから、ステント
は、体温の影響下で膨張する。除去のために、ステント
は再び冷却され、冷流体の連続適用下で回収される。冷
流体の連続適用は、常に実際的であるわけではなく、こ
れは多様な応用のために絶えざる欠点であることが、疑
いなく認められる。
の目的である。
除去されるステントを提供することが、本発明の目的で
ある。
設けるステントを提供することが、本発明の好ましい実
施態様による目的である。
除去のために適合された手段を提供すること、本発明の
一層の目的である。
されるであろう。
も大きくその直径を支持するように、管状器官に配置す
るためのステントにおいて、2方形状記憶合金から作ら
れた螺旋コイル又はシリンダーであり、ステントの直径
が少なくともほぼ該臨界直径以上であるが、該器官によ
って許容された生理学的範囲内にある超弾性状態と、超
弾性状態から変化した後のステントの直径が該臨界直径
よりも小さい軟状態を有する螺旋コイル又はシリンダー
を具備し、形状記憶合金は、生物学的組織を損傷しない
範囲内にある2転移温度を有し、その第1転移温度は、
該軟状態から該超弾性状態に変化する温度であり、その
第2転移温度は、該超弾性状態から該軟状態に変化する
温度であり、これにより、2つの状態の一方に変化した
後、ステントは体温においてその状態にとどまるステン
トを設ける。
ントの展開のために適合されたカテーテル装置を設け
る。
管状器官からのステントの除去又は器官内のその位置の
変更のために適合される。
定的な実施態様を参照して以下に示される。
して公知のNi−Ti二元合金、Ni−Ti−X(Xは
V、Co、Cu、Feである)三元合金、Cu−Al−
Ni三元合金又はCu−Zn−Al三元合金の如く非常
に多様な2方形状記憶合金から作られる。2方形状記憶
合金は、上記の如く第1状態と第2状態の2つの状態に
おいて、2つの異なる別個の形状を有するように条件付
けられる。
合金は、2つの転移温度を有する。すなわち、軟状態か
ら超弾性状態に変化する体温よりも上の第1転移温度
と、超弾性状態から軟状態に変化する体温よりも低い第
2温度である。超弾性状態において、形状記憶合金は、
超弾性特性を有する。すなわち、ステントが周囲管状器
官に及ぼす圧力は、管状器官の直径に独立なある範囲内
で一定である。これらの特性により、ステントは、ある
範囲内で、それが包含された管状器官の直径に適合され
る。超弾性特性はまた、ステントの形状に依存し、そし
て構造における固有な弾性のために、螺旋状コイルの形
状を有するステントは、多くの応用のために発明により
好ましい。螺旋状コイルステントは、その超弾性を保持
する広直径範囲を有し、こうして、以下にさらに解明さ
れる如く、それが包含される管状器官により良く収容さ
れる。しかし、他の形状、例えば、円筒形のステント
も、時々、発明により使用される。
けるそれが包含された管状器官の壁を支持する直径と、
軟状態における狭直径とを有するように条件付けられ
る。
1を参照する。2方形状記憶合金から作られたバンド1
2から成るステントは、管状器官の直径に近い直径の螺
旋コイル14の形状を有するように、該超弾性状態にお
いて条件付けられる。その軟状態において、ステント
は、超弾性状態におけるよりも狭い直径を有する螺旋コ
イル16の形状を有するように条件付けられる。該軟状
態において、バンド12は、比較的軟らかく、ランダム
形式18の如く所望の形態に容易に形成されるか、又は
カテーテル等において緊密にコイル状にされる。
昇される時、バンドは、即座に、超弾性状態においてそ
れが有する形式14に変化し、そして温度が第2転移温
度T2よりも低下される時、ステントの直径は狭まり、
該軟状態における形式16を取る。
的に、40〜80℃の範囲内にあり、一方、第2温度
は、典型的に−10〜+20℃の範囲内にある。
の軟状態にあり、この場合それはカテーテルにおいて緊
密にコイル状にされる。いったんカテーテルが管状器官
内の適正な位置に持ち込まれるならば、ステントは、下
記の如く手段によって加熱され、これにより、その直径
は、その超弾性状態まで増大し、ステントは、こうし
て、管状器官の壁を押圧する。ステントを除去するため
に、カテーテルは、ステントを通して管状器官に再び挿
入され、ステントは、下記の如く手段によって冷却さ
れ、これにより、ステントはその軟状態に萎縮する。こ
の状態において、ステントは、カテーテルに再コイル化
され、あるいは代替的に、この状態における超軟性のた
めに、ステントは組織損傷を生じさせることなく、簡単
に引き出される。一般に、ステントは、超弾性状態にお
けるよりも、軟状態において5〜10倍軟らかい。
ーテル装置を示す図2を参照する。カテーテル装置20
は、その前端部において一組のノズル24を有する管状
ダクト22から成る。装置20は、さらに、カテーテル
20よりも大きな直径の基部を有する前端部において案
内部材26を有し、さらに、環状部材28と関連管30
を有する。環状部材28は、ダクト22にちょうど嵌ま
るが、それにも拘わらず、ダクト22と管30の相対移
動によって押しやられるならば、ダクト22において滑
動する。
2の回りにコイル状にされ、案内部材26の基部と環状
部材28によってカテーテル20において縦方向に滑る
のを妨げられる。ステント32は、連続つる巻きコイル
であるか、又は幾つかの分離コイルから成り、後者は、
次の説明から認識される如く、管状器官内のステントの
展開において、時々好都合である。
シーケンスを示す図3を参照する。コイル状ステント3
2を備えた装置20は、管状器官34(図3a)内の位
置に挿入され、それから、暖流体(例えば、50〜80
℃)が、ダクト22を通って注入され、ノズル24を通
って出る。暖流体は、管状器官が例えば、血管又は尿管
である場合に暖塩水であるか、あるいは管状器官が例え
ば、気管である場合に、暖ガスである。暖流体の排出に
より、暖流体と接触するステントのセグメントは、その
超弾性状態に膨張する。図3bと図3cにおいて見られ
る如く、コイル36の第1の展開後、ダクト20は引張
られ、そして定置している管30は、環状部材28の後
方移動を阻止し、ステント32を保持し、これにより、
ステントの次コイルは、ノズル24上に位置付けられ
る。このシーケンスを繰り返すことにより、ステント3
2のすべてのコイル34は、図3cに示された如く展開
される。
イルから成るステントを有する利点は、図3からはっき
りと明白になる。膨張中、ステントは、長さが減少し、
ステントが一つの連続コイルから成るならば、これは管
状器官の内側の縦移動を生じ、この移動は、周囲組織に
損傷を与えるために望ましくない。さらに、図3bと図
3cに見られる如く、ステントが幾つかの分離部材から
成る事実は、管状器官のより長い長さにわたってそれを
展開することができる。これは、例えば、管状器官の内
側の装置の不正確な初期配置の場合に、重要である。
は、軟状態において単位長当たりのステントの巻数を増
大することであり、その結果、2つの状態における全ス
テント長は同一であることが指摘される。単位長当たり
の巻数は、バンドが各点においてそれ自体に数回巻かれ
るならば、かなり増大される。
に、図3に記載されたものとは逆の動作シーケンスが、
行われる。装置は、ステントの位置まで管状器官内に挿
入され、そしてノズルを通った冷液体の排出により、ス
テントは、カテーテルに萎縮する。
流をステントに流すことにより、又は高周波(RF)電
磁照射の使用による如く、他の手段により達成される。
われる発明による実施態様を示す図4を参照する。図4
aに初期状態において描かれた全体を40で指定された
この実施態様によるカテーテル装置は、たわみ管42と
そこに包含されたたわみ棒44とを具備する。棒44
は、電源(不図示)に連結され、端子50と52におい
て終端する2つの電気ワイヤ46と48をその内部に含
み、棒44の端子セグメントにおいてコイル状にされた
ステント54の2つの端部を収容するように適合され
る。いったん装置が、この場合、管状器官の収縮部分の
前方において、管状器官の内側の位置に持ち込まれるな
らば、棒44は、図4bに示された如く、管42から押
し出され、それから、電流がワイヤ46と48の間に印
加され、これにより、ステント54を通る電流は、それ
を加熱し、図4cに示された如く、管状器官においてそ
の膨張と展開を生じさせ、管状器官の壁を押圧し、それ
らを膨張させる。
り、ステント54の2つの端部からの取り外しのために
適合されるが、棒44が引張られる時まで、ステント5
4は、図4cに見られる如く、端子50と52に連結さ
れている。ステントの位置付けが不正確であるならば、
それは、図4dにおいて矢印55によって表現された冷
流体の排出により萎縮させられる。
状器官に再び挿入され、棒44はステント54を通して
押され、それから、冷流体が、管42から排出され、ス
テントを棒44に萎縮させ、ステントを具える棒は、管
42に引込められ、除去される。
る。この実施態様による装置は、図4に類似する方法で
動作し、差異は、電流を流すことによりステントを膨張
させる代わりに、この実施態様によるステントは、RF
電磁放射の使用により加熱されることである。同様に、
図4の実施態様における如く、たわみ管56は、たわみ
棒58を含む。棒58は、RF源(不図示)に連結さ
れ、前端部においてRFアンテナ62にリンクされたリ
ード線60をその内部に含む。ステント54は、アンテ
ナ62を含む部分において棒58において保持される。
例えば、マイクロ波範囲におけるRF照射は、ステント
を加熱し、その膨張を生じさせる。図5に描かれた実施
態様におけるRFアンテナ62は、ステントと同一長で
あるが、幾つかの実施態様において、ステントの膨張の
制御の測定を許容するために、図2の実施態様における
と同様に、RFアンテナは、棒58の前部分のみに制限
され、それから、ステントは、図2の実施態様において
行われたと同様にして、棒58を引込めることにより、
可制御に展開される。
りステントを加熱するほかに、RF照射はまた、例え
ば、器官又は組織の遠隔加熱のために定型的に使用され
る非常に多様な器具の使用により、外部源から適用され
る。
熱を示す図6を参照する。ステント66の膨張を制御す
るために、ステントが保持された部材68は、ステント
のほぼ全長にわたるがステントの小前部分に対する部位
を通っているノズル70を有する中空管である。矢印7
2によって概略的に示されたRF源をオンに切り換える
前に、冷流体が、管を通して流され、ノズルを通って噴
出する。結果的に、加熱されるステントの部分は、その
後膨張する前部分のみである(図6)。管を後方に移動
させることにより、ステントの残余部分は、こうして、
次第に膨張される。
する。この実施態様において、円筒ステント74は、図
1〜図5の実施態様の螺旋状ステントの代替物として使
用される。この差以外に、このために使用されたカテー
テル装置76とともにそのようなステントの展開は、本
質的に、前実施態様に類似する。軟状態(図7a)にお
いて、ステント74は、狭直径を有し、そして個々の部
材78の各々は、比較的伸長される。加熱された時(図
7b)、ステントは膨張し、短縮し、そして管状器官に
おいて展開される。この実施態様によるステントの超弾
性特性は、すでに指摘した如く、つる巻きコイルの形式
を有するステントの場合よりも明白ではないことが、疑
いなく認められる。
めに、図8に示された如く、準安定状態における位置に
それを挿入することが、時々可能である。これを達成す
るために、ステントは、その長さを通じて多様な部位に
おいて異なる転移温度を有するように適切に作られる。
ステントの中点は、体温よりもやや低い、例えば、30
〜36℃の軟状態から超弾性状態に変化するための転移
温度Tiを有するようにされ、そしてステントの極端部
は、より高い転移温度、例えば、約40〜80℃を有す
るようにされる。ステントは、その軟状態(t<Ti<
T2)において、カテーテルの回りで緊密にコイル状に
され、それから、所望の管状器官に挿入される。体熱
(Ti<t<T2)のために、ステントの中央部分は、超
弾性状態に変化するが、ステントの極端部の固定力のた
めに、それは膨張せず、事実、非平衡準安定状態にあ
る。ステントが上記の手段の一つによって、2つの極端
部の転移温度よりも高い温度(t>T2>T1)まで加熱
される時、それは、超弾性状態において有する直径まで
即座に、非常に急速に膨張する。
に指摘した如く、長さが収縮する。ステントが部位を広
げるために管状器官の狭窄部位に置かれる場合に、ステ
ントは、この部位内に位置付けられ、そしてそれが膨張
する時、狭窄部位においてステントと周囲組織の間の特
別の摩擦力が、また、他の部位において下方力が生じ、
ステントは管状器官のこの部位において膨張中滞在す
る。しかし、ステントが、例えば、カテーテル法の後冠
状動脈において、その長さを通じて同一直径を有する管
状器官の特定点において展開されるようとする場合に、
ステントが所望の位置、例えば、カテーテル法の部位か
ら変位されないことを保証するために、ステントの長さ
の全体における多様な部位において異なる転移温度を有
する原理が使用される。図9に示されたそのような場合
に、ステントは、その長さを通じて3つの異なる転移温
度を有するようにされる。すなわち、中央部分において
体温よりも低い第1転移温度T1、一方の端部において
体温よりも高い第2転移温度T2、及びステントの他方
の極端部においてT2よりも高い第3転移温度である。
ステントが管状器官に挿入される時、それは、上記と同
様に、準安定状態に入る。ステントは、それから、転移
温度T3を有する第2端部が正しい位置にあるように位
置付けられる。ステントは、それから、T2よりも高い
がT3よりも低い温度まで加熱されるが、結果的に、ス
テントは拡幅し、カテーテル装置において固定されてい
る第2端部の方に長さが萎縮する。それから、ステント
はT3よりも高い温度まで加熱され、この場合、第2端
部はまた、膨張し、結果的に、ステントは完全に展開さ
れる。
を制御することにより、管状器官内のステントの位置が
管理されることは明らかである。
させる親水性塗膜でステントを構成するバンド又はワイ
ヤを被覆することが、時々望ましい。
かの場合に測定された実験の結果を示す図10に注目す
る。一つの実験において、いろいろな温度の10ml又
は20mlの水試料が、管を通過された。別の実験にお
いて、10ml又は20mlの水試料が、同一管を通過
されるが、管の内部に、軟状態におけるステントがあ
り、水との接触により、超弾性状態まで膨張された。水
の入口温度と出口温度が各場合に測定され、前者の機能
としての後者の結果が、図8に示される。見られる如
く、管がステントを含まない場合に非常に小さな温度低
下があったが、63℃の入口温度を有する10mlの水
の通過の後、非常に顕著な温度減少、例えば、33℃が
あった。この大きな温度低下は、その膨張中ステントに
よる非常に高い熱利用から生じ、そしてそれは、発明の
ステントの膨張を生じさせるために、管状器官への暖流
体の排出において実際上危険はないことを示す。
りである。
するように、管状器官に配置するためのステントにおい
て、2方形状記憶合金から作られた螺旋コイル又はシリ
ンダーであり、ステントの直径が少なくともほぼ該臨界
直径以上であるが、該器官によって許容された生理学的
範囲内にある超弾性状態と、超弾性状態から変化した後
ステントの直径が該臨界直径よりも小さい軟状態を有す
る螺旋コイル又はシリンダーを具備し、形状記憶合金
は、生物学的組織を損傷しない範囲内にある2転移温度
を有し、その第1転移温度は、該軟状態から該超弾性状
態に変化する温度であり、その第2転移温度は、該超弾
性状態から該軟状態に変化する温度であり、これによ
り、2つの状態の一方に変化した後、ステントは体温に
おいてその状態にとどまるステント。
ステント。
上記1又は2に記載のステント。
度を有する上記のいずれかに記載のステント。
官においてステントを展開させるために、上記1〜4の
いずれかに一つに記載のステントを保持するように適合
されたカテーテル装置。
合された上記5に記載の装置。
える前端部において案内部材を有する伸長たわみ管を具
備し、該テーパ部材から距離をおいて該管に嵌められた
環状部材を有し、管は、閉前端部を有し、横ノズルと該
案内部材に近位の前端部において嵌め合わされ、管は、
該ノズルから流体を排出するように適合され、該軟状態
におけるステントが、該案内部材と該環状部材の間にあ
る部分において該管に保持され、管状本体への装置の挿
入により、暖流体は、該ノズルを通して排出され、これ
により、超弾性状態へ変化するステントは、膨張し、該
器官において展開される上記5又は6に記載の装置。
は、さらに、該管を包囲するスリーブを具備し、ステン
トの展開中管の後方移動により、該環状部材の後方移動
を阻止し、ステントの後方移動を阻止する上記7に記載
の装置。
該棒の前方部分において電気端子につながる2つの電気
ワイヤをその内部に含む伸長たわみ棒を具備し、該端子
は、電流を流すためにつる巻きコイルの2つの端部へ連
結することができ、ステントが膨張した後、該端部を解
放することができる上記5に記載の装置。
含むたわみ伸長棒を具備し、該棒の端子セグメント内に
位置するRFアンテナの前端部において終端し、該端子
セグメントは、ステントを保持かつ担持するために適合
される上記5に記載の装置。 11.端子セグメントに担持されたステントにより該棒
を収納することができる開前端部を有する管を具備し、
管と棒は、相対移動ができ、これにより、該端子セグメ
ントは管の前端部から前方に押される上記9又は10に
記載の装置。
ために適合される上記11に記載の装置。
す。
にコイル状にされた発明の一つの実施態様によるステン
トの概略図である。
ケンスを描く。
張が誘導される発明の別の実施態様によるステントの展
開を描く。
(RF)アンテナにより制御される発明の別の実施態様
によるステントと装置を描く。
く。
を描く。
を描く。
が測定されたシミュレーション実験の結果を描く。
Claims (1)
- 【請求項1】 臨界直径よりも大きくその直径を支持す
るように、管状器官に配置するためのステントにおい
て、 2方形状記憶合金から作られた螺旋コイル又はシリンダ
ーであり、ステントの直径が少なくともほぼ該臨界直径
以上であるが、該器官によって許容された生理学的範囲
内にある超弾性状態と、超弾性状態から変化した後ステ
ントの直径が該臨界直径よりも小さい軟状態を有する螺
旋コイル又はシリンダーを具備し、 形状記憶合金は、生物学的組織を損傷しない範囲内にあ
る2転移温度を有し、その第1転移温度は、該軟状態か
ら該超弾性状態に変化する温度であり、その第2転移温
度は、該超弾性状態から該軟状態に変化する温度であ
り、これにより、2つの状態の一方に変化した後、ステ
ントは体温においてその状態にとどまることを特徴とす
るステント。
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