JPH0889584A - 管腔内用ステントの製造方法 - Google Patents

管腔内用ステントの製造方法

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JPH0889584A
JPH0889584A JP26197795A JP26197795A JPH0889584A JP H0889584 A JPH0889584 A JP H0889584A JP 26197795 A JP26197795 A JP 26197795A JP 26197795 A JP26197795 A JP 26197795A JP H0889584 A JPH0889584 A JP H0889584A
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fibrin
stent
fibrinogen
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mold cavity
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JP26197795A
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Thomas Q Dinh
キュー.ディン トーマス
Ronald J Tuch
ジェイ.タッチ ロナルド
Michael Dror
ドロア マイケル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再狭窄処理用の薬剤を投与するためのフィブ
リンを含む適当な管腔内用のステントを実現する。 【解決手段】 ステント50を硬質材料の管55に挿入
し、カテーテル62に取り付けたPTCAバルーン60
と膨張装置をステント50に挿入する。食塩水で懸濁し
たフィブリノーゲンとトロンビンを管55内のバルーン
60とステント50のまわりに入れ、フィブリン65に
フィブリノーゲンを重合し、その後架橋させる。バルー
ン60をいったん膨らませてからしぼませて管55から
除き、フィブリン65の薄い弾性フィルムに組込まれた
ステント50を含むフィブリンステント70を形成し、
管55から取り除き、緩衝液で洗浄し、PPACK等を
有するトロンビンで中和させ、血液凝固阻止剤等での培
養により架橋をさらに容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体管腔の再狭窄
を減らすための方法に関し、特に抗血栓及び抗再狭窄特
性を有する管腔内用のステントの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】再狭窄
は、動脈のバルーンによる拡張、剔除、アテレクトミー
あるいはレーザー処理等により動脈の狭窄部分を開くこ
とで引き起こされる当該動脈の損傷による周辺の動脈あ
るいは冠状動脈の再閉塞である。例えばこれらの血管形
成処置のために、再狭窄は約20〜50%という割合で
生じ、その原因は、血管位置、病変部の長さ及び多くの
他の形態上及び臨床的な変異である。再狭窄は、血管形
成処置によって引き起こされる動脈壁の損傷の自然治癒
反応であると考えられる。治癒反応は、損傷部位での血
栓メカニズムで始まる。治癒過程の複雑な段階の最終結
果は、動脈が再狭窄するか閉塞するまでの、細胞外間充
織生産と結合した内部平滑筋細胞の脈管内膜の肥厚、自
由な泳動及び分芽増殖である。
【0003】再狭窄を防ぐために、金属性の脈管内ステ
ントを、永久に冠状動脈や周辺の脈管に植え込む。ステ
ントは一般的には、血管内にカテーテルによって挿入
し、血管内腔の機械的支持を行なうために動脈壁の不健
全な部分と接触するように拡張する。しかしながら、再
狭窄がそのようなステントでも生じることが発見され
た。またステントは、望ましくない局部的血栓症を引き
起こすこともある。
【0004】血栓症の問題に対処するために、ステント
を受け入れている人が抗凝固因子と抗血小板物質薬剤と
共に付加的な全身処理を受ける。再狭窄の問題に対処す
るために、内皮細胞と接種されるステントを供給するこ
とが提案された(Dichek、D.A.等:Seed
ing of Intravascular Sten
ts With Genetically Engin
eered Endothelial Cells(遺
伝的に設計された内皮細胞のある血管内のステントの接
種)、サーキュレーション1989、80、1347〜
1353頁)。その実験では、細菌性のβ−ガラクトシ
ダーゼかヒト組識タイプのプラスミノゲン賦活物質のた
めにレトロウイルスで仲介された因子の転送を受けたヒ
ツジ内皮細胞を、ステンレス鋼製のステント上へ接種
し、ステントを覆ったままで育成した。それゆえに細胞
を血管壁に供給することができ、治療のためのプロテイ
ンを供給することができる。ステントによって血管壁に
治療物質を供給する他の方法が、例えば国際特許出願W
O91/12779号(“IntraluminalD
rug Eluting Prosthesis”「管
腔内の薬剤溶出人工補装具」)及び国際特許出願WO9
0/13332号(“Stent WithSusta
ined Drug Delivery”「持続性薬剤
供給を伴うステント」)で提案されている。それらの出
願は、抗血小板物質剤、抗凝固薬剤、抗微生物剤、抗炎
症剤、抗物質代謝剤その他の薬剤を再狭窄の発生率を減
少させるためにステントで供給することが提案されてい
る。また酸化窒素離型剤のような他の血管再作動性剤
も、使用できるとされている。
【0005】人工血管についての公知技術では、フィブ
リンが生物学的適応性表面を生じさせるために使用でき
ることが広く知られている。例えば、Soldani等
による論文“Bioartificial Polym
eric Materials Obtained f
rom Blends of SyntheticPo
lymers with Fibrin and Co
llagen”(「フィブリンのある合成ポリマーの混
合から得られた生物学的人工の高分子物質とコラーゲ
ン」)、International Journal
of Artificial Organs(国際人
工臓器ジャーナル)、第14巻、第5号、1991年で
は、ポリウレタンをフィブリノーゲンと併用して、トロ
ンビンと架橋して人工血管を作っている。生体内テスト
についての論文で報告された人工血管は、フィブリンが
組識生育を容易にし、そして急速に減少、再吸収され
る。また、ヨーロッパ特許出願公開第0366564
号、(出願人:テルモ株式会社)は、フィブリンのよう
な重合プロテインから作られる人工血管、カテーテル、
人工内部器官のような医療用装置を開示する。フィブリ
ンは非常に非トロンボゲンかつ組識非適合であり、内膜
を再生する細胞の一定の増殖を促進するといわれてい
る。また、Gusti等による論文“New Biol
ized Polymers for Cardiov
ascular Applications”(「心臓
血管用途のための新しい生物適合化ポリマー」)、Li
fe Support Systems(生命維持シス
テム)、第3巻、補遺1、1986年では、「生体適合
化された」ポリマーは、フィブリノーゲンと合成ポリマ
ーを混合し、トロンビンと共に架橋することによって作
られ、フィブリンが生物分解して組識生育と新しい内膜
形成を改良するとされている。また、Haverich
等による論文で“Evaluation of Fib
rin Seal inAnimal Experim
ents”(「動物実験のフィブリンシールについての
評価」)、Thoracic Cardiovascu
lar Surgeon(胸郭心臓血管外科)、第30
巻、第4号、第215〜22頁、1982年では、フィ
ブリンを有する人工血管の成功したシーリングを報告し
ている。米国特許出願第08/079,222号では、
再狭窄の問題が血管内のステントのフィブリンの使用に
言及できることが開示されている。しかしながら、調和
する弾性と強度を有するフィブリンをベースとするステ
ントを供給することが、一様な構造のフィブリンベース
のステントを製造する方法を提供するために望ましい。
【0006】
【課題を解決するための手段】フィブリンを含む管腔内
のステントにより、再狭窄処理用の薬剤を投与するため
の適当な装置を実現できる。フィブリンは血液凝固の間
に生ずるフィブリノーゲンの自然に生じる生物学的被吸
収性のポリマーである。上述のように、処理部位にフィ
ブリンを供給すると、容易に許容される生物学的被吸収
性の表面を与えることができ、人体の治癒メカニズムと
共に自然の態様で相互に作用し、再狭窄を引き起こす脈
管内膜の肥厚の可能性を減少させる。
【0007】本発明によるステントは種々の構造とする
ことができ、カテーテルによって従来と同様に、血管形
成、管腔の閉塞あるいは狭窄箇所へ供給することができ
る。調和する強度と一様な構造のステントを提供するこ
とが望ましいので、2つステージ成形工程を採用する。
2つの処理ステージの第1の成形ステージで、フィブリ
ンは金型キャビティで重合する。キャビティの形状は、
フィブリンステントの予備成形物の形状を決める。これ
は、泡が入るのを避けてつつ液体の形態で金型キャビテ
ィにプロテイン凝固フィブリノーゲンとフィブリノーゲ
ン溶液を装填することによって達成される。好ましく
は、多重キャビティ金型を使用して、成形品の形状が同
じになるようにする。また好ましくは、金型キャビティ
をステント基質と適応させ、フィブリンを基質の上に一
様に形成し、それによってフィブリンとステント基質部
分をフィブリンステント予備成形物の一部として形成す
る。フィブリンが金型キャビティで硬化してから、フィ
ブリンステント予備成形物をキャビティから取り除く。
第2の成形ステージでは、それから、第2の金型キャビ
ティの成形面に対してフィブリンステントを圧縮するこ
とによって、フィブリンステント予備成形物の最終形態
を与える。このステージで用いる金型キャビティは、フ
ィブリンステント予備成形物が挿入できる管状であれば
よい。それからステント予備成形物を金型キャビティの
内側に対して圧縮する。これにより離液を開始させ、か
つフィブリン微小繊維を圧縮する。バルーンカテーテル
で使用されているようなバルーンによって、適当な一定
の圧縮力か圧力を与えることができる。従って、フィブ
リンステント予備成形物をバルーン上に取り付け、フィ
ブリンステント予備成形物とバルーンを第2の金型キャ
ビティに挿入したあと、バルーンを広げるようにするこ
とができる。第2成形ステージでは、好ましくはフィブ
リンステント予備成形物も放射状に拡大させ、それゆえ
に、フィブリンの粘弾性によってフィブリンを伸張させ
かつ薄くする。これは、第2の金型キャビティの成形面
を第1の金型キャビティより大きい直径とすることによ
って可能である。フィブリンがそのような脆い材料であ
るので、緩慢な膨張によってフィブリンが裂けないよう
にすることが、膨張を制御するために重要である。ま
た、生体内で膨張で裂けないような適当な寸法のステン
トを第2成形ステージに提供することも重要である。
【0008】
【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を説明する。本発明は、フィブリンを含む
ステントの製造方法を提供する。用語「フィブリン」
は、血液凝固の間に生ずるフィブリノーゲンの自然に生
じている重合体を意味する。
【0009】血液凝固はいくつかの血漿たんぱく凝固因
子、即ち、組識因子(第III因子)、カリクレイン、
高分子量キニノーゲン、Ca+2及び燐脂質に加えて因
子XII、XI、IX、X、VIII、VII、V、X
III、プロトロンビン及びフィブリノーゲンを必要と
する。最終の結果物は、フィブリンの不溶性架橋重合体
であり、フィブリノーゲンへのトロンビンの作用によっ
て発生する。フィブリノーゲンはポリペプチド分子鎖の
3つの対(α2−β2−γ2)を有し、これらは共有結
合的にジスルフィド結合によってリンクし、約340,
000の総分子量を有する。フィブリノーゲンはトロン
ビンによりプロテオリシスを介してフィブリンに変換さ
れる。活性化ペプチドフィブリノペプチドA(人間)は
各α分子鎖のアミノ末端から切り裂かれる。フィブリノ
ペプチドB(人間)は各β分子鎖のアミノ末端から切り
裂かれる。結果として生じるモノマーは、フィブリンの
ゲルに自発的に重合する。不溶解性の機械的に強い形態
へのフィブリン集合体のなおいっそうの安定化には第X
III因子による架橋を必要とする。第XIII因子は
トロンビン存在の下でCa+2によってXIIIaに変
換される。XIIIaはトランスグルタミナーゼ活動に
よりフィブリンのγ分子鎖を架橋し、ε−(γ−グルタ
ミル)リジン架橋を形成する。副次的にフィブリンのα
分子鎖も、アミノ基転移によって架橋されるかもしれな
い。
【0010】人体の細胞修復メカニズムの一部として、
フィブリン血餅がフィブリン溶解現象に自然に従うため
に、植え込まれたフィブリンは急速に生物分解され得
る。プラスミノゲンはフィブリン重合体の表面の上へ吸
着された循環血漿たんぱくである。吸着されたプラスミ
ノゲンは、血管の内皮から放出されたプラスミノゲン賦
活物質によってプラスミンに変換される。それからプラ
スミンは、可溶なペプチド断片にフィブリンを分解す
る。
【0011】フィブリンを作り、それを植え込み型の装
置に形成するための方法が、以下の特許と公開出願で述
べられている。Muller等の米国特許第4,54
8,736号では、フィブリンは、フィブリノーゲン凝
固プロテイン、例えばトロンビン、レプチラーゼあるい
はアンクロッドにフィブリノーゲンを接触させることに
よって凝固する。好ましくは本発明のフィブリン−含有
ステント中のフィブリンは、Gerendasの米国特
許第3,523,807号あるいはヨーロッパ特許公開
第0366564号で開示されているように、植え込み
型装置の機械的性質と生物的安定性を改良するために、
凝固の間に現われる第XIII因子とカルシウムを有す
る。また好ましくは、本発明中のフィブリンを形成する
フィブリノーゲンとトロンビンは同じ動物かヒトからの
ものであり、本発明のステントは、種属交雑免疫反応を
避けるために植え込まれる。結果として生じるフィブリ
ンは、150℃で2時間にわたる熱処理も行ない、抗原
性を減少あるいは除去することができる。Muller
特許では、フィブリン生成物は、結合されたフィブリノ
ーゲンとトロンビンをフィルムに流し込むことによって
製造される薄いフィブリンフィルムの形で存在し、水分
透析膜を通して浸透性によりフィルムから水分を取り除
く。ヨーロッパ特許出願第0366564号では、基材
(好ましくはトロンビンかフィブリノーゲンのための多
孔性か高親和力を有する)は、フィブリノーゲン溶液及
びトロンビン溶液と接触させる。その結果、素子の表面
上のフィブリノーゲンの重合作用によってフィブリン層
が形成される。この方法を適用されたフィブリンの複数
の層は、いかなる所望の肉厚のものともすることができ
る。あるいはGerendas特許のように、最初にフ
ィブリンを凝固させ、そして粉末にし、水に混ぜて、熱
した金型で所望の形状に形成する。安定性は、グルタル
アルデヒドかホルムアルデヒドのような固定剤とフィブ
リンを接触させることによってフィブリンを形成するこ
とにより増大させることができる。フィブリンを製造、
形成することについての当業者に公知の他の方法を本発
明で使用してもよい。
【0012】好ましくは、Neurathetal等の
米国特許第4,540,573号で述べられているよう
にフィブリンを作るために使用されたフィブリノーゲン
は、細菌フリーかつウイルスフリーのフィブリノーゲン
である。フィブリノーゲンは、約10〜50mg/ml
の濃度、pH5.8〜9.0、イオン強度約0.05〜
0.45の溶液で使用される。フィブリノーゲン溶液
は、一般的にはタンパク質と、アルブミン、フィブロネ
クチン(0〜300μg/mlフィブリノーゲン)、第
XIII因子(0〜20μg/mlフィブリノーゲ
ン)、プラスミノゲン(0〜210μg/mlフィブリ
ノーゲン)、抗プラスミン(0〜61μg/mlフィブ
リノーゲン)及び抗トロンビンIII(0〜150μg
/mlフィブリノーゲン)のような酵素を含む。フィブ
リンを作るために加えるトロンビン溶液は、一般的には
1〜120NIH単位/mlの濃度で、カルシウムイオ
ンの濃度は、約0.02〜0.2モルである。
【0013】好ましくは、フィブリン中の残留凝固プロ
テインによる凝固の影響は、ステントの植え込み後に血
液とフィブリン界面で凝固することを防ぐために、本発
明のステントでそれを用いる前に中和させるべきであ
る。例えば、重合作用後に不可逆凝固抑制薬物か熱でフ
ィブリンを処理することによってこれは達成できる。例
えば、ヒルジン、D−フェニルアリル−プロピル−アル
ギニンクロロメチルケトン(PPACK)を使用でき
る。ヘパリンのような血液凝固阻止剤を、凝固の可能性
を減少させるために加えることもできる。凝固抑制薬や
抗凝固薬を伴う処理の効果を確実にするために、装置の
植え込み前30分ぐらいに上述のような薬剤等を加える
ことが望ましい。
【0014】改良された構造強度のあるフィブリンの所
望の特性を有する材料を製造するために、高分子物質を
フィブリンと混合あるいは共重合させるために混ぜ合わ
せることもできる。例えば、Soldani等の論文
“BioartificialPolymeric M
aterials Obtained from Bl
ends of Synthetic Polymer
s with Fibrin and Collage
n”「フィブリン及びコラーゲンと合成ポリマーとの混
合から得られる生物学的人工高分子物質」(Inter
national Journal of Artif
icial Organs、「国際人工臓器ジャーナ
ル」第14巻、第5号、1991年)で述べられている
ポリウレタン材料は、適当なステント構造に吹付けるこ
とができる。適当なポリマーは、ポリ燐酸塩エステル、
ポリヒドロキシブチレート吉草酸エステル、ポリヒドロ
キシブチレートコヒドロキシ吉草酸エステル等の生分解
性のポリマーである。
【0015】またステントは、フィブリンを含む多孔高
分子可塑剤のシート材料で作ることもできる。例えば、
メチル−2−ピロリジンのような有機溶剤でポリエーテ
ルウレタンを溶解させ、これによって生じるポリウレタ
ン溶液に結晶質(溶媒で不溶な微粒子材料、食塩や糖
等)を混ぜ、薄膜に粒状の材料を伴う溶液を流し込み、
そして粒状の材料を溶解させて取り除くために水のよう
な第2の溶媒を印加し、それによって多孔質シートを残
すことによってポリウレタンをそのようなシート材料と
することができる。それから多孔質シートを、シートの
表面とシートの細孔を占めるフィブリン基質を作るため
にトロンビンとフィブリノーゲンの溶液を加えた後に、
フィブリノーゲンで細孔を満たすために、フィブリノー
ゲン溶液に入れる。好ましくは、シートに加えたフィブ
リノーゲンを細孔に入れるために、シートを真空で吸引
する。
【0016】フィブリンの形状は、成形工程によって与
えれることができる。例えば、Wiktorの米国特許
第4,886,062号に開示されるように、混合物を
ほぼ同じ形状を有するステントに形成することができ
る。Wiktor特許で開示されたステントを作る方法
と違って、フィブリンと共に形成したステントを、直接
所望の端部開口状の管に成形できる。
【0017】Muller等の米国特許第4,548,
736号では、患者への薬剤供給のために生物学的被吸
収性基質のちゅう密フィブリン組成物が開示されてい
る。ステントに与えたフィブリンに対する人体内腔の分
析や処理に有用な薬剤や他の治療物質を含ませることに
よって、そのようなフィブリン組成物を本発明でも使用
できる。それから薬剤、フィブリン及びステントを、処
理すべき人体内腔のある部分に供給し、薬剤は、周囲の
管腔組識の再狭窄の進行に影響を及ぼすために溶出すさ
せる。国際特許公開WO91/12779“Intra
luminalDrug Eluting Prost
hesis”(「管腔内の薬剤溶出人工補装具」)に
は、再狭窄処理に有用であると思われる薬剤の例が開示
されている。それゆえに、再狭窄の処理に有用な薬剤と
フィブリンに含めることができかつ本発明で使用できる
薬剤には、抗凝固因子薬剤、抗血小板物質薬剤、代謝拮
抗物質薬剤、抗炎症性薬剤及び有糸分裂阻害薬のような
薬剤を含む。また、上酸化窒素離型剤のような他の血管
再作動性剤も使用できる。そのような治療物質は、フィ
ブリンに包含させる前にマイクロカプセルに入れること
ができる。マイクロカプセルは、治療物質を血流や人体
内腔に与えるレートを制御する。フィブリンを脱水する
必要はない。Muller等の特許で述べられているよ
うに、ちゅう密フィブリン構造は、治療物質を含むこ
と、及びフィブリンからの供給レートを制限することが
必要とされないからである。例えば、薬剤供給のための
適当なフィブリン基質は、フィブリノーゲンのpHを、
沈殿反応を防ぐために食塩水(例えば、NaCl、Ca
Cl等)の中でpH6.7を下まわるように調整し、マ
イクロカプセルを加え、トロンビンと共にフィブリノー
ゲンを処理し、そして生じたフィブリンを機械的に薄膜
に押し付けるることによって作ることができる。本発明
での使用に適するマイクロカプセルは周知のものであ
る。例えば、米国特許第4,897,268号、同第
4,675,189号、同第4,542,025号、同
第4,530,840号、同第4,389,330号、
同第4,622,244号、同第4,464,317
号、及び同第4,943,449号に開示のものを使用
できる。また、Muller等の米国特許第4,54
8,736号に開示されたものに類似する方法では、薬
剤供給に適するちゅう密フィブリン組成物を、十分に密
な基質へフィブリンを押し付けたて後にフィブリンに直
接薬剤を加えることによって、マイクロカプセルなしで
作ることができ、薬剤の所望の溶離レートを達成でき
る。更に他の方法では、制御されたレートで溶出可能な
薬剤を含むようにするために、溶媒、溶媒で溶解された
ポリマー及び溶媒で分散された治療薬剤を含む溶液をス
テントの構造要素に印加し、そして溶媒を蒸発させる。
それからフィブリンを付着した層中のコーティングされ
た構造要素に加える。下層のステント構造に薬剤と密接
に接触させてポリマーを含むことは、ステントの膨張の
間に薬剤を弾力がある基質でステントに保持するのを可
能とし、また、植え込み後の薬剤の投与を遅くする。ス
テントが金属性でも高分子物質の表面を有するものでも
本方法を適用できる。本方法は、非常に単純な方法でも
ある。なせならば、溶液にステントを浸すか、ステント
にへ溶液を吹きかけることのみによって適用できるから
である。ステントに含まれる薬剤の量は、溶液が膜の間
で乾く間に、溶液の複数の薄い膜を形成することによっ
て容易に制御できる。カテーテルによる血管内への供給
用のステントの形状を大きくしないように、全体的なコ
ーティングは、十分に薄くすべきである。それゆえに厚
みは約0.002インチ、最も好ましくは0.001イ
ンチとする。コーティングの接着力と、薬剤の供給レー
トは、適切な生物学的被吸収性あるいは生物学的安定性
のポリマーの選択によって、そして溶液中のポリマーと
薬剤の比によって制御できる。この方法では、糖質コル
チコイド(例えば、デキサメタゾン、ベタメタゾン)、
ヘパリン、ヒルジン、トコフェロール、アンジオペプチ
ン、アスピリン、ACE抑制薬、発育因子、オリゴヌク
レオチド、より一般的には、抗血小板物質剤、抗凝固因
子剤、抗有糸分裂薬剤、抗酸化薬、代謝拮抗物質薬剤及
び抗炎症剤のような薬剤をステントに適用し、ステント
の膨張の間にステントで保持し、そして制御されたレー
トで薬剤を溶出させることができる。放出レートは、複
数の層中のポリマーに対する薬剤の比率を可変すること
によってさらに制御できる。例えば、中間層より外層中
のポリマーの薬剤の比が高くなるのは、時間の経過とと
もにら減少するより高い初期の薬用量の結果である。ポ
リマーと溶媒と治療物質のいくつかの適当な結合例を下
記の表1に示す。
【0018】
【表1】 ポリマー 溶媒 治療物質 ポリ(L−乳酸) クロロホルム デクサメタゾン ポリ(乳酸−コ−グリコール酸) アセトン デクサメタゾン ポリエーテルウレタン N−メチルピロリジン トコフェロール (ビタミンE) シリコーン接着剤 キシレン デクサメタゾン −リン酸塩 ポリ(ヒドロキシ−ブチレート −コ−ヒドロキシ吉草酸エステル) ジクロロメタン アスピリン
【0019】使用されるポリマーは、生物学的被吸収性
あるいは生物学的安定性のポリマーである。適当な生物
学的被吸収性のポリマーには、ポリ(L−乳酸)、ポリ
(ラクチド−コ−グリコライド)及びポリ(ヒドロキシ
ブチレート−コ−吉草酸エステル)を含む。適当な生物
学的安定性のポリマーには、シリコーン、ポリウレタ
ン、ポリエステル、ビニル単独重合体と共重合体、アク
リレート単独重合体と共重合体、ポリエーテル及びセル
ロース誘導体を含む。溶液の中の溶解されたポリマーに
対する薬剤の比は、例えば、約10:1〜1:100の
範囲で広く変化させることができる。フィブリンは、フ
ィブリノーゲンとトロンビンの重合混合物を上述のよう
な合成物に成形することによって印加される。本発明の
別の実施形態では、ポリマーとステント上の薬剤のコー
ティングは、治療物質を含むステント本体に第1のフィ
ブリン層を形成し、そしてフィブリンの第2の層を形成
することによって達成できる。1つの方法は、フィブリ
ン層が重合している間にフィブリノーゲンとトロンビン
をステントに印加し、重合フィブリン層に治療物質層を
印加し、そして治療物質とフィブリンを第2フィブリン
層でオーバーコートする。この方法によると、ステント
によって供給する治療物質の量は、フィブリンと治療物
質の複数の層を採用することによって制御できる。例え
ば、ステントにデクサメタゾンを含めるために、まずス
テント本体をフィブリノーゲン溶液(例えば、5mg/
ml)で湿らせ、トロンビン溶液(例えば、12NIH
単位/ml)で湿らせて、ステント表面にフィブリンを
形成する。2〜3分ぐらい後に、表面がまだ粘着性を有
している間に、粘着性のフィブリンに公知の濃度のデク
サメタゾン粉末を印加する。これは、圧延やフィブリン
上へ粉末を吹きかける等かなり多くの方法で実施でき
る。室温において約5分後に、デクサメタゾンコーティ
ングしたステントには、フィブリンの第2の層をコーテ
ィングできるようになる。後述のように、これは金型で
実施できる。更に他の方法では、本発明のこの実施形態
は、水分散可能(即ち可溶)な治療物質をフィブリノー
ゲン溶液で分散し、この溶液をステント本体に印加する
ことによって実行する。トロンビンをステント本体上の
フィブリノーゲンを重合させるために加え、それによっ
てフィブリン基質に含まれる治療物質と共にフィブリン
を製造する。それから第1のフィブリン層を、第2のフ
ィブリンコーティングと共に設ける。
【0020】用語「ステント」は、内腔壁の処理される
部位と接触させるいかなる装置をも意味し、内腔壁にフ
ィブリンを配し、内腔壁にそれを保持させる。これは冠
状動脈閉塞の処理及び脾臓、頚動脈、腸骨及び膝窩の血
管の切開か動脈瘤を固着させるために、経皮的に供給す
る装置を特に含む。ステントは、その上へフィブリンが
印加された下層の高分子可塑剤あるいは金属性の構造要
素を有する。あるいはステントは、ポリマーと混ぜ合わ
せたフィブリンの合成物である。例えば、変形可能金属
線ステントは、Wiktorの米国特許第4,886,
062号で開示されたような一以上のフィブリンの膜で
上述のようにコーティングできる。即ち、フィブリノー
ゲン溶液とフィブリノーゲン凝固プロテインの溶液を加
えることによって金属骨フレームにフィブリンを重合さ
せる。あるいはフィブリン予備成形物例えば上述のよう
に作られたフィブリンフィルム(即ち、Muller等
特許で述べられているような鋳造フィルム)で取り囲む
こともできる。それからステントとフィブリンをバルー
ンカテーテルの遠位端でバルーン上へ置き、血管形成術
処置でのような従来の経皮的な手段によって処理された
狭窄か閉塞部位へ供給し、それからバルーンを膨張させ
て人体内腔に接触させる。処理部位に本発明のフィブリ
ンステントを残して、カテーテルは引き出す。それゆえ
にステントは、処理部位においての内腔の支持物と内腔
壁にフィブリンをとどめておく構造をも提供することに
なる。図1は、バルーンカテーテル上にこの一般構造を
有しているステントを示す。カテーテル10は、ステン
ト20が配されたバルーン15を有し、ステント20
は、フィブリン24をコーティングした変形可能金属部
分22を有する。図2は、他のステント30を示し、フ
ィブリンフィルム32は、ステント30にそれを付着す
る(例えばフレーム34のまわりをフィルム32で包
む)ことによって下層の金属性のフレーム34に付着さ
れ、フィルム32をフレーム34に固着している。即
ち、フィルムはフレームに付着できるように粘着性を有
するが、もし必要ならば接着材も使用できる。そして処
理部位へ供給されるまで、フィルム32はバルーン36
とフレーム34上にとどまる。フィルム32は、好まし
くは、容易に広がって、処理時にステント30を内腔壁
と接触しやすくする折り目かひだを有し、フレーム34
上を包む。
【0021】例えばまた、国際特許公開WO91/12
779“IntraluminalDrug Elut
ing Prosthesis”「管腔内の薬剤溶出人
工補装具」で開示されたような、弾力がある高分子物質
の自己膨脹ステントも使用できる。この公開特許では、
フィブリンは、ステントの高分子物質内でステント上へ
コーティングあるいは合体されている。この構造のステ
ントを図3で示す。ステント40は、第1の方向で螺旋
に巻かれたフィラメント42の第1のセットと、フィラ
メント44の第2のセットとを有する。第2の方向で螺
旋に巻かれたこれらのフィラメント42、44、フィブ
リン及び/または他のポリマーとフィブリンを混合した
ものである。他のポリマーとフィブリンの結合が、改良
された機械的性質と各フィラメント42、44の製造可
能性を与えている。フィブリン含有フィラメント42,
44のための適当な材料は、ポリウレタンとフィブリン
の架橋混合体である。Soldani等の論文“Bio
artificialPolymeric Mater
ials Obtained from Blends
of Synthetic Polymers wi
th Fibrin and Collagen”「フ
ィブリンとコラーゲンの合成ポリマーの混合から得られ
た生物学的人工高分子物質」(Internation
al Journal of Artificial
Organs(国際人工臓器ジャーナル)、第14巻、
第5号、1991年)中の人工血管材料として使用され
ている他の生物学的安定あるいは生物学的腐食性ポリマ
ーも使用できる。この構造のフィブリン含有ステント
は、縦に伸張された状態でカテーテルの遠位端に付着さ
せ、ステントの直径を減少させる。それからステント
を、処理部位へカテーテルにより人体内腔を通して供給
し、そこでステントが内腔壁と接触するように拡張させ
るために、カテーテルから放出する。そのようなステン
トを配置するための特別の装置が、Hullの米国特許
第5,192,297号に開示されている。弾力がある
金属ステントのような他の自己膨脹ステントも当業者に
は容易に想到でき、フィブリンをステントの下層構造の
材料に合体させ、あるいはステントの下層構造上にフィ
ルム状に設けることもできる。
【0022】本発明に係るステントを製造するための好
ましい方法を、図4〜10で説明する。Wiktorの
米国特許第4,886,062号で開示されたタイプの
ステント50は、好ましくは硬質材料からなる管55に
挿入されており、拡張されていないPTCAバルーンに
適応するのに十分大きい内径を有するが、その内径は充
分に膨らんだPTCAバルーンより小さい。カテーテル
62に取り付けてあるPTCAバルーン60と膨張装置
(図示せず)は、ステント50と管55に挿入される。
食塩水で懸濁した約pH6.5のフィブリノーゲンと、
トロンビンは、管55内の収縮したバルーン60とステ
ント50のまわりに挿入される。加えられたトロンビン
の量は、重大でない。しかし好ましくは、約5分でフィ
ブリン65にフィブリノーゲンを重合する。重合作用後
に、フィブリンを好ましくは数時間、少なくとも1時間
にわたり架橋させる。それからバルーン60を、バルー
ン60と管55の間のフィブリン65を圧縮するために
膨らませる。その後、バルーン60をしぼませて、管5
5から取り除く。その結果生じるフィブリンステント7
0は、フィブリン65の非常に薄い弾性フィルムに組込
まれたステント50を含む。それからフィブリンステン
ト70を管55から取り除き、緩衝液で食塩水を洗浄す
る。
【0023】フィブリンステントはさらに、PPACK
かヒルジンを有すトロンビンで中和させ、ヘパリンのよ
うな血液凝固阻止剤を加えるか、4−(2−ヒドロキシ
エチル)−l−ピペラジン−エタン−スルホン酸(HE
PES)によって緩衝した血清溶液のような生物学的製
剤緩衝剤での人体温度における培養によって架橋をさら
に容易にし、あるいはグリセロールのような可塑剤を加
える。その結果生じるフィブリンステントは、バルーン
上に置くことができ、そしてクリンプ加工によってバル
ーン上へ固定できる。それから従来のように、人体内腔
中へステントを管腔経由で供給し、拡大させることがで
きる。
【0024】好ましくは、ヘパリンを血栓症の防止や、
制限のために効果的な量で植え込み前にステントに組み
込む。例えば、フィブリンステントを、植え込み前の1
0〜30分にヘパリン溶液に浸す。ヘパリン浸漬処置
は、約1,000〜25,000ヘパリン単位/mlの
濃度を有するヘパリン溶液で行える。完全に重合される
前に、フィブリン基質にヘパリンを組み込むことが望ま
しい。例えば、フィブリノーゲンとトロンビンが結合さ
れ、その結果生じるフィブリンが形成されたあとではあ
るが、フィブリノーゲンとトロンビンを結合してから2
時間のうちに、フィブリンをヘパリンの溶液に浸す。フ
ィブリン重合作用が完全であるので、フィブリン構造の
完全性を損なうことがないようにヘパリンを約20,0
00ユニット/mlを含むヘパリン溶液にフィブリンを
浸す。浸漬時間は、ヘパリン溶液の濃度とフィブリンで
望まれるヘパリンの濃度に基く。しかしながら好ましく
は、約10,000〜20,000単位/mlの濃度を
有するヘパリンの溶液で、約12〜24時間の浸漬時間
が採用できる。フィブリンへのヘパリンの組み込みのた
めの更に他の方法では、ヘパリンは、フィブリノーゲン
に対するヘパリンの比がヘパリンがフィブリンフィルム
を弱めないようなものであるかぎり、フィブリノーゲン
あるいはフィブリノーゲンとトロンビンの初期混合物に
含ませる。一般的にはヘパリン約50〜500単位以下
を、フィブリン0.003〜0.006グラムを含むス
テントに用いる。フィブリンにヘパリンを含ませるため
の更に他の方法では、粉末状のヘパリンを重合作用処理
の間にステントへ振りかけ、補助的トロンビンとフィブ
リノーゲンをヘパリンのコーティングとして印加する。
【0025】上述の金属ステント部分は、フィブリンの
管を作るために排除され、フィブリンの管をバルーンカ
テーテル上に置き、そして人体内腔で拡張させる。永久
に植え込む金属要素がないので、癒合が人体内腔で完成
するにつれてステントが生物分解する。金属構造のない
ステントのための十分な構造の支持体を可能とするため
には、金属要素の代わりに、エラスチン/フィブリン/
コラーゲン/フィブロネクチンからなる支持要素が望ま
しい。所望であるならば、フィブリングルーかフィブリ
ノーゲンを、血管壁への接着性を改良するために、血管
内に配置する直前にフィブリン管の外面に印加する。
【0026】フィブリンステントを作るための更に他の
方法では、フィブリンを、図11、12で示すような多
重キャビティ金型で重合させる。金型100は、第1と
第2の金型半部101、102と、金型ベース103の
3要素からなる。一連のピン105〜108とねじ11
0〜113は一緒に抜き型子を固定する。組立の際、金
型半部101、102は5つの金型キャビティ115a
〜eを画定する。各金型キャビティ115a〜eの中央
には金型ベース103で保持される対応するピン117
a〜eが位置する。金型ベース103には、一連の横に
伸びる通気道120a〜eがあり、金型キャビティを完
全に充満できるようにするために、キャビティ115a
〜eと連通する。成形面は、ピースパーツを成形後に金
型キャビティから取り除けるように、PTFEのような
高分子可塑剤スリップ塗料でコーティングする。図13
は、成形作業後に金型半部101、102を取り除いた
後の図12の金型ベース103を示す。ピン117a〜
eは、成形されたフィブリン121a〜eで囲まれてい
る。
【0027】図14を参照すると、成形処理中は、ステ
ント125を金型100の金型キャビティ115aの1
つに入れ、ピン117aがステント125の中空部の中
心を占める。トロンビン130を有するフィブリノーゲ
ン混合物は、フィブリノーゲン溶液とトロンビン溶液を
滅菌注射器に入れて計量し、そしてプランジャーで注射
器から押し出して溶液を混ぜることによって作られる。
例えば、26mg/mlの濃度を有するフィブリノーゲ
ン溶液0.5mlを、12NIH単位/mlの濃度を有
するトロンビン溶液0.125mlと混ぜる。それから
混合物130をキャビティ115aに満たし、ステント
125を包むように注入する。それから混合物130を
硬化させる。上述の混合物を伴う治療間隔は、少なくと
も2時間である。混合物130が凝固してから滅菌水を
金型100へ吹きかけることによってフィブリンの乾燥
を防ぐ。硬化したときは、ステント125と硬化した混
合物130を含む予備成形物140は、金型ベース10
3を取り除き、ピン117aから成形された予備成形物
140を引っぱることによって金型100から取り除
く。ピン117が、PTFEコーティングされているの
で、硬化した混合物130はピン117aに付着しな
い。予備成形物140は、プラスチックのピンセットを
使用してピン117aの底から押し出して取り除くこと
ができる。必要であれば、余分なフィブリンを、このと
きに予備成形物140から切り取ることができる。この
トリミングは、フィブリンの強度が大きくなってから行
ってもよい。その後、予備成形物140をさらに因子X
IIIaのような架橋剤を含む緩衝液145で処理して
架橋させる。例えば、緩衝剤145を、pH7.4のト
リス緩衝剤とし、予備成形物140を少なくとも5時間
浸す。好ましくは、ヘパリン135の溶液を混合物13
0に含ませる。それからヘパリン135を含む混合物1
30を金型100のキャビティ115aに注入して硬化
させる。また、予備成形物140を金型100から取り
除いた直後、予備成形物140をヘパリン溶液に浸す。
架橋後、予備成形物140を第2の金型150のキャビ
ティで補助成形し、フィブリンステント160を最終の
形態とするために圧力155を印加する。例えば、金型
をポリカーボネート管とし、予備成形物140をバルー
ンカテーテルのバルーンの上に置いて管内に挿入する。
それからバルーンをゆっくり膨ませ、管の側面に対して
予備成形物140を押し付ける。フィブリン膨張とフィ
ブリンに掛かる圧力は、フィブリンの粘弾性によってフ
ィブリンを伸張させかつ薄くする。フィブリンが脆い材
料からなるので、緩慢な膨張によってフィブリンが裂け
ないようにすること及び生体内での膨張のための適当な
寸法をステントを与えることは、膨張を制御するために
重要である。例えば、予備成形物140を約2.7mm
の内径とし、それは3.5mmバルーン上に配して3.
4mm内径の金型150に入れる。約6気圧になるま
で、バルーンを1気圧ずつゆっくり拡張させる。最終形
状にフィブリンステント160を設定するために、第2
の金型150内で短時間圧力155をフィブリンステン
ト160に掛ける。一般的には6気圧を30分間掛けれ
ば十分である。バルーンの圧力を放出させると、バルー
ンとフィブリンステント160を金型150から引き出
すことができる。もしフィブリンステント160をパッ
ケージ化しかつ乾燥させるのであれば、空気乾燥、エタ
ノール脱水、凍結乾燥のような公知の脱水処理170を
行ない、保存と使用のためのパッケージ化180を行な
う。一般的にはパッケージ化180した後に、フィブリ
ンステント160のγ線か電子ビーム滅菌190を行な
う。金属性のフレームを有するフィブリンステントは、
この成形法によって容易に形成できる。
【0028】フィブリンステントの滅菌は、滅菌かウイ
ルスフリーの材料及び装置を用い、滅菌状態で加工する
ことによって達成できる。滅菌加工条件には、標準的ク
リーンルーム内で装置を製造し、最終の滅菌段階で製造
プロセスを終えることを含む。最終の滅菌は、好ましく
はγ線による微生物DNAの破裂を引き起こすのに十分
なレベルでの照射にパッケージ化された装置を露出する
ことである。これは約2.5MRadのγ線量で達成で
きる。適当なガンマ線電源としては、例えばコバルト6
0かセシウム137を採用できる。電子ビーム照射も用
いることができる。放射線照射を行なう際のパッケージ
化された装置は、脱水状態のパッケージ中にフィブリン
ステントと入れるか、あるいはフィブリンを最後まで1
00%の湿度環境に維持するウェットパッケージに入れ
るか、そのいずれでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフィブリンコーティングを含む金
属性のステントを有するバルーンカテーテルの側面図で
ある。
【図2】本発明に係るフィブリンフィルムを含む金属性
のステントを有するバルーンカテーテルの側面図であ
る。
【図3】本発明に係るフィブリンを含む高分子物質のス
テントの側面図である。
【図4】ステントとステントが挿入された固定管の側面
図である。
【図5】カテーテルバルーンが挿入された図4の管の側
面図である。
【図6】ステントとカテーテルを含む図5の管の部分断
面図である。
【図7】フィブリンが加えられた図6の管の部分断面図
である。
【図8】バルーンを拡大させた図7の管の部分断面図で
ある。
【図9】図8の管から取り除かれた状態のステントの側
面図である。
【図10】カテーテルのバルーンに取り付けられた完成
状態のステントの側面図である。
【図11】本発明に係るステントを作るための数個取金
型の平面図である。
【図12】図11の金型の側面図である。
【図13】上半分を取り除いた図12の金型の側面図で
ある。
【図14】図11、12の数個取金型を使用しているフ
ィブリンステントを作るための処理のフローチャートで
ある。
【符号の説明】
10 カテーテル 15 バルーン 20 ステント 22 変形可能金属部分 24 フィブリン 30 ステント 32 フィブリンフィルム 34 フレーム 36 バルーン 40 ステント 42、44 フィラメント 50 ステント 55 管 60 バルーン 62 カテーテル 65 フィブリン 70 フィブリンステント 100 金型 101、102 金型半部 103 金型ベース 105〜108 ピン 110〜113 ねじ 115a〜115e キャビティ 117a〜117e ピン 120a〜120e 通気道 121a〜121e フィブリン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド ジェイ.タッチ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55442 プ リモスフィフティファーストストリート アベニュー ノース 12330 (72)発明者 マイケル ドロア アメリカ合衆国 ミネソタ州 55436 エ ディナウエストリッジ ブールエバート 6227

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下のステップを含む管腔内用ステント
    の製造方法。 (a)第1の金型キャビティでフィブリンステント予備
    成形物にフィブリノーゲンを重合する、(b)成形面を
    有する第2の金型キャビティにフィブリンステント予備
    成形物を入れる、そして(c)第2の金型キャビティの
    成形面に対してフィブリンステント予備成形物を押しつ
    ける。
  2. 【請求項2】 上記重合ステップは、金型キャビティに
    プロテイン凝固フィブリノーゲンとフィブリノーゲンの
    混合物を入れて硬化させるものである請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 上記硬化ステップは、硬化につれてステ
    ント予備成形物へ水を印加するものである請求項2の方
    法。
  4. 【請求項4】 フィブリンステント予備成形物に緩衝液
    を印加する請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 上記緩衝液が架橋剤を含む請求項4の方
    法。
  6. 【請求項6】 フィブリンステント予備成形物にヘパリ
    ンを印加する請求項1の方法。
  7. 【請求項7】 上記圧縮ステップでフィブリンステント
    予備成形物を緩慢に膨張させる請求項1の方法。
  8. 【請求項8】 以下のステップを含む管腔内用ステント
    の製造方法。 (a) (a)第1の金型キャビティでフィブリンステント予備
    成形物にフィブリノーゲンを重合する、(b)フィブリ
    ンステント予備成形物をバルーンに入れる、(c)成形
    面を有する第2の金型キャビティにフィブリンステント
    予備成形物を入れる、そして(d)第2の金型キャビテ
    ィの成形面に対してフィブリンステント予備成形物を押
    しつける。
  9. 【請求項9】 上記重合ステップは、金型キャビティに
    プロテイン凝固フィブリノーゲンとフィブリノーゲンの
    混合物を入れて硬化させるものである請求項8の方法。
  10. 【請求項10】 上記硬化ステップは、硬化につれてス
    テント予備成形物へ水を印加するものである請求項9の
    方法。
  11. 【請求項11】 フィブリンステント予備成形物に緩衝
    液を印加する請求項8の方法。
  12. 【請求項12】 上記緩衝液が架橋剤を含む請求項11
    の方法。
  13. 【請求項13】 フィブリンステント予備成形物にヘパ
    リンを印加する請求項8の方法。
  14. 【請求項14】 上記圧縮ステップでフィブリンステン
    ト予備成形物を緩慢に膨張させる請求項8の方法。
  15. 【請求項15】 以下のステップを含む管腔内用ステン
    トの製造方法。 (a)第1の金型キャビティにステント基質を入れる、
    (b)第1の金型キャビティ内でステント基質のまわり
    にプロテイン凝固フィブリノーゲンとフィブリノーゲン
    を注入し、金型キャビティでフィブリノーゲンの硬化を
    可能とし、それによってフィブリンとステント基質を含
    むフィブリンステント予備成形物を製造する、(c)成
    形面を有する第2の金型キャビティにフィブリンステン
    ト予備成形物を入れる、そして(d)第2の金型キャビ
    ティの成形面に対してフィブリンステント予備成形物を
    押しつける。
  16. 【請求項16】 上記硬化ステップは、硬化につれてス
    テント予備成形物へ水を印加するものである請求項15
    の方法。
  17. 【請求項17】 フィブリンステント予備成形物に緩衝
    液を印加する請求項15の方法。
  18. 【請求項18】 上記緩衝液が架橋剤を含む請求項17
    の方法。
  19. 【請求項19】 フィブリンステント予備成形物にヘパ
    リンを印加する請求項15の方法。
  20. 【請求項20】 上記圧縮ステップでフィブリンステン
    ト予備成形物を緩慢に膨張させる請求項15の方法。
  21. 【請求項21】 バルーンカテーテルバルーンの上へ圧
    縮された予備成形物を取り付けるステップを含む請求項
    15の方法。
  22. 【請求項22】 圧縮された予備成形物へ滅菌放射線を
    印加するステップを含む請求項15の方法。
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