專利名稱：血管支撐架用線材及用此線材的血管支撐架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及植入冠狀動脈等血管的血管支撐架中使用的線材以及使用該線材的血管支撐架。
背景技術：
在冠狀動脈等的血管中出現(xiàn)狹窄部位的情況下，廣泛使用經(jīng)皮血管成形術(PTA)。該經(jīng)皮血管成形術這種手術，是在血管的狹窄部位插入設在導管的前端部位附近的氣球成形部，通過使其擴張，擴張血管狹窄部，改善血流，通常在該經(jīng)皮血管成形術中，為了防止再狹窄植入血管支撐架。
血管支撐架在血管內(nèi)一定期間保持其形狀，防止實施血管成形術部位的再狹窄。
金屬血管支撐架對冠狀動脈患者的治療特別有效，自此以來，特別關注冠狀動脈血管支撐架的臨床使用。血管支撐架不僅對急性冠脈閉塞，而且具有預防遠隔期再狹窄的效果，對經(jīng)皮冠狀動脈成形術(PTCA)不適合的病變也有效，是極其有用的器具，廣泛應用于介入性心臟手術等。有報道稱只利用氣球的血管成形術與并用血管支撐架時的比較臨床試驗，表明并用血管支撐架的情況急性冠脈閉塞發(fā)生率、再狹窄率都低下。
但是金屬血管支撐架雖然在中短期的結果看，具有足夠的可靠性，長期的結果指出對冠狀動脈可能有預想不到的障礙。
利用金屬血管支撐架對于血管支撐架內(nèi)再狹窄，尚未建立基本的治療法。例如對于血管支撐架內(nèi)再狹窄，再進行PTCA是一種方法，但是在血管內(nèi)已經(jīng)植入血管支撐架，由于還殘留著，許多情況出現(xiàn)氣球的擴張困難，再PTCA障礙。
冠狀動脈的廣泛范圍內(nèi)，或者產(chǎn)生多處狹窄的場合，多采用同時植入多個金屬支撐架的方法。外科開胸，避開狹窄部，對血管進行連接旁通管、確保血流的旁通管手術是一種對血管支撐架內(nèi)再狹窄有效的治療方法。但是金屬血管支撐架中存在確認X光造影的困難，如果想在連接旁通管的預定的部位上已植入有金屬血管支撐架，就不得不放棄進行旁通管手術，給患者增加很大的負擔。
而且，對于血流和金屬的適合性進行了各種研究，金屬由于是親水性的，所以容易形成血栓，金屬血管支撐架固有的血栓形成傾向是一個大的問題。因而，為了防止在血管支撐架植入部位的血栓性閉塞，不可缺少集中性抗血栓治療法，但是常伴隨有出血并發(fā)癥相關的危險。
因此，將永久性殘留的金屬血管支撐架植入體內(nèi)時存在問題。
血管支撐架植入的主要目的是避免急性冠脈閉塞和減少再狹窄的頻度。急性冠脈閉塞和再狹窄由于是一種和一定期間有關系的現(xiàn)象，所以有報告只要求臨時的治療，只保持必要期間的血管支撐架的機能，希望完成該作用之后不要作為異物殘存在生物體內(nèi)。特別是由于再狹窄率的增加在6個月左右穩(wěn)定，所以需要在該期間(6個月)保持血管支撐架的機能。
除此之外，作為血管支撐架要求的事項，從物理性機能的觀點考慮，例如有(a)力學性質作為結構體，為了開通血管，必須在一定期間具有足夠的力學性質。
(b)擴縮能力具有的結構在搬送到目的血管部位前，可以縮小血管支撐架的直徑，在目的血管部位可以擴大到任意的直徑。
(c)搬送能力不存在血管內(nèi)的移動、彎曲、擰、破損等現(xiàn)象，必須正確地植入目的的冠狀動脈。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供一種滿足上述要求事項的新型的血管支撐架用線材以及血管支撐架。
本發(fā)明的具體的目的在于提供具有生物體吸收性能，抗血栓性以及物理機能好，可以和血管支撐架同樣處理的血管支撐架用線材以及血管支撐架。
本發(fā)明者經(jīng)過長期地進行各種研究，結果選擇生物體吸收性聚合物的聚(L-丙交酯)，使其結晶度最優(yōu)化，可以得到物理機能和經(jīng)過一定期間后的生物體吸收性均好的結論，完成本發(fā)明。本發(fā)明是由此出發(fā)完成的。
即，本發(fā)明的血管支撐架用線材由生物體吸收性聚合物聚(L-丙交酯)組成，將由示差掃描熱量分析測定的結晶度為15％～60％的線材成型，做成筒狀結構的結構體。
在此形成的血管支撐架做成外徑為2mm～5mm，利用0.08mm～0.03mm粗的線材例如聚(L-丙交酯)單絲制成。
聚(L-丙交酯)是一種生物體吸收性的聚合物，植入生物體之后，在一定期間之后被生物體吸收，消失。
該聚(L-丙交酯)的物理性質受結晶度的影響很大，抗血栓性也受結晶度的影響，將其制成15％～60％，可以具有力學性能及保持擴縮能力、搬送能力。另外，將結晶度設定在15％～60％的范圍，利用該線材形成的血管支撐架在一定期間具有開存能力，其后迅速消失。
本發(fā)明的另一目的，由本發(fā)明得到的具體的優(yōu)點通過以下


的實施例的說明可以更進一步的清楚。
附圖的簡單說明圖1是表示37℃生理食鹽水中浸漬6個月后的PLLA單絲的結晶度和破斷時的負荷的關系的特性的圖。
圖2是表示PLLA單絲制作時的結晶度和破斷時的負荷的關系的特性的圖。
圖3是表示PLLA單絲制作時的結晶度和破斷伸度的關系的特性的圖。
圖4是表示編成的血管支撐架縮徑過程的模式圖。
圖5是表示編成的血管支撐架植入血管內(nèi)的過程的模式圖。
圖6是表示編成的血管支撐架的縮徑處理的另外的方法的模式圖。
圖7是模式狀表示鋸齒狀的PLLA單絲成型圓筒狀的血管支撐架的一個例子的平面圖，圖8是模式狀表示構成血管支撐架主體的單絲的彎曲狀態(tài)的平面圖，圖9是將血管支撐架主體的一部分擴大顯示的平面圖。
圖10A～圖10G是顯示非織非編狀態(tài)的PLLA單絲的形態(tài)例子的模式圖。
圖11是顯示非織非編狀態(tài)的PLLA單絲做成圓筒狀的血管支撐架的一個例子的模式圖。
圖12是顯示非織非編狀態(tài)的PLLA單絲做成圓筒狀的血管支撐架的另一個例子的模式圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)下面詳細地敘述適用本發(fā)明的血管支撐架用線材以及血管支撐架。
本發(fā)明所述的血管支撐架用線材是一種由聚(L-丙交酯)組成的絲狀物，其形態(tài)可以采用單絲、復絲等任意形態(tài)。但是考慮后述的血管支撐架有效適用單絲。該單絲的直徑可以任意設定，例如根據(jù)冠狀動脈中使用的血管支撐架的尺寸自然地有限制。冠狀動脈中使用的血管支撐架長度為10～50mm，筒狀結構物體形成直徑為5mm左右，將其縮徑為直徑2mm左右，插入血管。這樣構成縮徑到2mm的血管支撐架的單絲需要使用直徑為0.3以下的材料。另外構成血管支撐架的單絲如后述要求具有一定的強度，同時編成或彎曲成鋸齒狀，做成筒狀結構物體，為此要求也具有一定的伸展率和一定的破斷延伸度。從該觀點出發(fā)，構成所述大小的血管支撐架的聚(L-丙交酯)組成的單絲必須為直徑0.08mm以上粗。
構成血管支撐架用線材的聚(L-丙交酯)(下面稱為PLLA。)屬于生物降解性的脂肪族聚酯，化學結構上為乳酸脫水縮合聚合物，是一種在乳酸的光學異構體中只聚合L體的乳酸的聚合物。
該PLLA的重均分子量只要是可以加工成線材的范圍就可以，具體優(yōu)選55000以上。重均分子量為55000以上，力學性質飽和，以此作為界限即使提高重均分子量其強度和彈性模量也不變。實用上為70000～400000、優(yōu)選100000～300000。特別是如上述的做成直徑0.08～0.30mm的單絲的場合，優(yōu)選做成100000以上。
而且作為生物降解性材料考慮時，所述PLLA的分解速度由所述分子量及結晶度、單絲的粗細、表面積決定，但是特別是在結晶性PLLA的場合，結晶度和單絲的粗細對分解速度有很大的影響。
這里使用PLLA的單絲，形成筒狀結構物體的血管支撐架，將該血管支撐架移入血管，這時伴隨分解，強度下降。特別是結晶度低的場合，分解速度快，強度大大地降低。為此伴隨分解的血管支撐架在所定的期間，考慮保持血管的形態(tài)的保持期間結晶度存在下限。如前所述，植入血管內(nèi)之后的血管支撐架的形態(tài)保持期間必須6個月左右，因此將觀察伴隨PLLA的單絲的分解的力學特性的變化的期間設定為6個月。
本發(fā)明者將筒狀結構物體做成如上所述的長度為10mm～50mm，直徑為5mm左右的大小，制成用于將其直徑縮成2mm左右，插入血管的血管支撐架的PLLA單絲，制成直徑即粗細設定為0.3mm的物質A、粗細為0.17mm的B、粗細為0.08mm的C，將這些PLLA單絲浸漬于37℃的生理食鹽水中6個月，這時確定了其結晶度和破斷時的負荷。結果得到圖1所示的結果。
破斷時的負荷為一般金屬血管支撐架中使用的鉭為6N以上。使用PLLA單絲的血管支撐架中，血管支撐架長度為10～50mm，作為筒狀結構物體直徑為5mm左右的大小，將其直徑縮徑到2mm左右，插入血管中。將這樣形成的血管支撐架在血管內(nèi)植入6個月之后的血管，擴張保持強度，要求和血管支撐架具有同等的強度，這時破斷時的負荷為6N以上。為了滿足該條件，正如圖1所述，粗細設定為0.3mm的單絲A也需要結晶度為25％以上。
因此，具有生物體吸收性的PLLA單絲，植入生物體，伴隨著分解，結晶度提高。即，這是因為非結晶部分首先分解。
圖1所示的粗細的各單絲A、B、C在制作時，結晶度和負荷的關系如圖2所示。即，在將粗細設定為0.3mm的單絲A中，在37℃的生理食鹽水中浸漬6個月之后，作為破斷時的負荷，具有滿足6N以上的25％的結晶度的物質最初結晶度約為15％。
由圖1以及圖2所示的結果，在假定制成具有所述的粗細的血管支撐架時盡可能最粗的PLLA單絲時，考慮結晶度進行制成時，要求至少為15％的結晶度。
考慮生物體吸收性聚合物制的絲適用到血管支撐架時，對適用的PLLA要求具有高度的物理機能。
這里對所述PLLA的結晶度從物理機能的觀點探討最佳范圍。
作為構成血管支撐架的結構材料的特性例如有來自彈性模量及強度(力學性質)的特性、來自容易折曲和加工性的特性、來自容易彎曲和柔軟性(搬送能力)的特性。
其中首先重要的是來自彈性模量和強度的特性。強度和彈性模量是血管支撐架作為結構體開存血管的力的因子，優(yōu)選和金屬血管支撐架相同或更好的。適用鉭絲(直徑126μm)的血管支撐架的場合，強度約為6N、彈性模量約為50Gpa。
為了實現(xiàn)和金屬血管支撐架具有相同以上的強度，需要PLLA單絲制作時的結晶度如前所述為15％以上。結晶度越高，強度越上升，由這一的觀點來看，結晶度越高越有利。
但是結晶度高時，破斷伸度低下。即，表現(xiàn)硬而脆的物性。
所述的物理機能中，考慮擴縮能力及搬送能力的觀點，要求容易彎曲，需要適當?shù)钠茢嗌於取＠缈紤]將線材制成血管支撐架時，必須能夠擴縮。另外在加工線材時，如果折斷，則不能使用。
這里為了制成如上所述的長度為10mm～15mm，粗細為2mm～5mm的大小的血管支撐架，編成筒狀或彎曲成鋸齒狀，加工成圓筒狀的結構物體，要求使用的線材單絲在加工過程中，不產(chǎn)生裂縫或破斷等，可以彎曲或彎折。在制造血管支撐架的過程中發(fā)現(xiàn)，為了滿足該要求，線材的粗細不同也有不同，在制作所述血管支撐架中使用的0.08mm～0.30mm的PLLA單絲，作為確實彎曲或彎折的限度的破斷伸度為15％以上。
因而通過研究所述的可以用于制作通常使用的血管支撐架的0.08mm～0.30的粗細的PLLA單絲，發(fā)現(xiàn)彎曲或彎折的可能性受破斷伸度的影響，該破斷伸度隨結晶度變化。
圖3是表示粗細分別為0.30mm、0.17mm、0.08mm的PLLA單絲A、B、C的結晶度和破斷伸度的關系的特性圖。從圖3可知，各種粗細的單絲A、B、C也正如圖3可知，隨著結晶度變化，破斷伸度也變化，作為破斷伸度，滿足15％以上的PLLA單絲設定粗細為0.08mm時，結晶度必須為60％以下。實際上，結晶度為60％以上的PLLA單絲硬、脆，彎折時，簡單地折斷，不能制成如上所述的大小的血管支撐架。
所述的單絲截面形狀為任意，例如有圓形、橢圓型等。但是，單絲的表面形狀基截面形狀不同對分解速度有影響，該分解速度也和表面積成正比，所以優(yōu)選將其粗細和結晶度一并考慮。
對血管支撐架中使用的材料來說，除此之外，抗血栓性是一個重要的項目。對所述PLLA的抗血栓性進行考察。
作為表示材料的抗血栓性的指標，有利用柱法檢測得到的血小板粘著率。血小板粘著率高，材料的抗血栓性低，不適合作為血管支撐架材料。
考慮血管支撐架材料的情況，不同的性質或物質相互配置，即通過采取微區(qū)(micro domain)結構，血小板某種程度上難于附著。在微區(qū)結構中，材料的物性在微單位不同，結構上具有抗血栓的性質的聚合物可知有嵌段化聚氨酯。
一般的高分子聚合物中，結晶度高時，難于附著血栓，但也不是越高越好。
所述PLLA采用結晶非結晶型的微區(qū)結構，所以在PLLA中也認為其結晶度和抗血栓性有密切的關系。
但是在結晶度過高的PLLA中，有報告指出，針狀結晶分解物在體內(nèi)長期地殘留，引起炎癥，從安全性方面考慮，優(yōu)選避免過度的結晶。
通過以上的研究，在制作時，本發(fā)明作為血管支撐架用的線材使用的PLLA的結晶度需要為15％～60％的范圍。
下面對使用該PLLA單絲的血管支撐架的形態(tài)進行說明。
首先對編織所述單絲制成的血管支撐架進行說明。
該血管支撐架基本編織一根絲，即由于通過編織形成，所以比使所謂經(jīng)絲、緯絲交叉形成的織物更均勻，可以做成脈管血管支撐架的筒狀管狀物體。
而且編織成的血管支撐架在將血管支撐架運送到目的部位時，比金屬血管支撐架或織物血管支撐架更容易通過各種蛇行的血管。也就是，用織物制成的血管支撐架對于任何程度的蛇行都有跟隨性，而且也可以植入彎曲部。之所以這樣，是因為編織而成的筒狀管狀的物體具有強擴張力、難于損害內(nèi)空形狀的性質。編織而成的血管支撐架為了將編成約5的直徑的為筒狀管狀的血管支撐架從生物體內(nèi)插入細徑的血管中，通過熱處理縮徑(熱定型)，做成約2mm以下的直徑，該過程示于圖4。
另外，經(jīng)熱定型的血管支撐架通過具有氣球5的導管4植入血管內(nèi)，將該模式示于圖5。
將由PLLA單絲編成的血管支撐架的縮徑處理的另外的方法示于圖6。該圖6所示的方法的優(yōu)點在于不使用耐熱性樹脂或金屬等制成的管，可以直接安裝在導管前端近旁的氣球形成部。
該血管支撐架1由PLLA絲(PLLA單絲2)編成，也就是說，是一種通過編織制成的筒狀管狀的血管支撐架，和其他的布帛形態(tài)相比，也就是氈類形狀的無紡布及通常的使用經(jīng)絲的織物，其柔軟性以及形態(tài)保持性好，該編織成的血管支撐架再進行熱處理(熱定型)，其柔軟性以及形態(tài)保持性具有進一步明顯的效果。
現(xiàn)在PLLA制的絲編織而成的筒狀管狀的血管支撐架1為直徑約為4～5mm的物質，將其放入內(nèi)徑約為1～3mm、優(yōu)選2mm的耐熱性樹脂或金屬等組成的管3中，進行熱定型，或者慢慢地加入進行熱定型，可以得到定型為直徑約為2mm的形態(tài)的血管支撐架(參照圖4)。
另外，該熱定型的意思是將編織成的筒狀管狀體血管支撐架在比較大的直徑的狀態(tài)時進行熱處理(熱定型)，或者即使將所述編織成的筒狀管狀體縮徑，熱定型，編織物也就是編織物的末端的纖維或絲或者編織目整形性好，該熱定型具有形態(tài)保持性，同時可以使作為血管支撐架對生物體血管內(nèi)壁的刺激極小化。
本發(fā)明的編織血管支撐架線材與金屬制成血管支撐架相比容易使其截面形狀發(fā)生變化。也就是，通過將紡絲時的絲的截面形狀做成中空或異型，或者可以使用單絲或復絲，可以控制和生物體的一致性以及形態(tài)保持性。
另外，本發(fā)明的血管支撐架分解被生物體吸收之后，數(shù)個月之后，只要發(fā)生血管的再狹窄，就可以在同一部位再植入血管支撐架，這是由于使用生物體分解吸收性聚合物。
另外由生物降解吸收性聚合物組成的氈狀的不織物的薄片加工成筒狀管狀，只要具有和本發(fā)明的編織血管支撐架相同程度的形態(tài)保持特性以及彈性，也可以取代編織物使用。
下面對擰成鋸齒狀的PLLA單絲成型圓筒狀的血管支撐架進行說明。
該血管支撐架11如圖7所示，設有血管支撐架主體13，將由具有形狀記憶能力的PLLA組成的單絲12彎折成鋸齒狀，將其制成筒狀。
PLLA的單絲12如圖8所示，形成連續(xù)的V字狀彎折成鋸齒狀，同時螺旋狀地卷回，形成血管支撐架主體13。這時，單絲12通過將形成V字狀的1個折曲部14的一邊設定為短線部14a，將另一邊設定為長線部14b，得到螺旋狀地卷回的形狀。在單絲12的中間部位形成的折曲部14的開口角θ1幾乎相同，折曲部14之間的短線部位14a以及長線部位14b的長度大致相同，這樣如圖9所示，相互鄰接的折曲部14的頂點相互接觸。相互接觸的彎曲部14的頂點的若干個或全部相互接合。形成血管支撐架主體的13的單絲12通過使折曲部14相互接觸頂點的部分接合，確實地維持成保持筒狀的形狀的狀態(tài)。
另外通過將接合部位加熱到融點Tm以上，熔融、融接，使頂點相互接觸的折曲部14的接合。
最后對PLLA的單絲以非織非編的狀態(tài)制成血管支撐架的例子進行說明。
該血管支撐架是一種基本不將一根絲織、編，沿著筒狀物體或管狀體的周圍卷附，加工成筒狀或管狀的物體。雖然說沿著筒狀物體或管狀體的周圍卷附，但不是所謂的卷回狀態(tài)，如圖10A～圖10G所示，使單絲22蛇行，或制成輪，構成PLLA單絲22的面狀體，將其沿著周面做成曲面形狀，環(huán)成筒狀體或管狀體。
圖11是顯示該血管支撐架21的一個例子，本例是蛇行的PLLA制的絲形成管狀。另外，圖12顯示以非織非編的狀態(tài)PLLA的單絲做成血管支撐架21的另外的例子。同樣將環(huán)狀的PLLA單絲22同樣制成管狀。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性由以上可知，本發(fā)明可以提供具有適當?shù)纳矬w吸收性，物理性能好的血管支撐架用線材，可以提供通過使用所述材料，發(fā)揮一定期間開存力，其后快速地消失的血管支撐架。
權利要求
1.一種血管支撐架用線材，用于植入血管內(nèi)的血管支撐架，其特征在于，所述線材由生物體吸收性聚合物聚(L-丙交酯)組成，利用示差掃描熱分析測定的結晶度為15％～60％。
2.如權利要求1所述的血管支撐架用線材，其特征在于所述聚(L-丙交酯)的重均分子量為55000以上。
3.如權利要求1所述的血管支撐架用線材，其特征在于所述聚(L-丙交酯)的重均分子量為70000～400000。
4.如權利要求1所述的血管支撐架用線材，其特征在于所述線材由單絲構成。
5.如權利要求4所述的血管支撐架用線材，其特征在于所述單絲直徑為0.08mm～0.30mm。
6.如權利要求5所述的血管支撐架用線材，其特征在于所述單絲截面形狀為圓形。
7.如權利要求4所述的血管支撐架用線材，其特征在于構成所述單絲的(L-丙交酯)的重均分子量為100000以上，所述單絲的直徑為0.08mm～0.30mm。
8.一種血管支撐架，將生物體吸收性聚合物制的線材成型，制成筒狀結構體，其特征在于，所述線材由生物體吸收性聚合物聚(L-丙交酯)組成，利用示差掃描熱分析測定的結晶度為15％～60％。
9.如權利要求8所述的血管支撐架，其特征在于所述線材由聚(L-丙交酯)單絲組成。
10.如權利要求8所述的血管支撐架，所述血管支撐架將外徑做成為2mm～5mm，所述線材的直徑為0.08mm～0.30mm。
11.如權利要求9所述的血管支撐架，其特征在于，將所述單絲編織，做成筒狀結構體。
12.如權利要求9所述的血管支撐架，其特征在于，所述單絲折曲成鋸齒狀，同時卷回成圓筒狀，做成筒狀結構體。
13.如權利要求9所述的血管支撐架，其特征在于，所述單絲以不編不織狀態(tài)以沿著筒狀體的周面形成的形狀成型，做成筒狀結構體。
全文摘要
本發(fā)明一種植入冠狀動脈等血管的血管支撐架用線材,該線材由生物體吸收性聚合物聚(L－丙交酯)組成,利用示差掃描熱分析測定的結晶度為15%～60%。該線材為單絲,其直徑做成0.08mm～0.30。單絲成型做成筒狀結構物體,構成血管支撐架。
文檔編號A61F2/06GK1366456SQ01800797
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月13日 優(yōu)先權日2000年3月13日
發(fā)明者伊垣敬二 申請人:伊垣敬二