專利名稱：支架卷曲方法
技術領域：
本公開內容一般涉及支架巻曲(stent crimping)方法，更特別地，本公開 內，及可同時對聚合物支架施加軸向和徑向力的聚合物支架巻曲方法。
技術背暈
用于恢復血液流動通過血管病灶段的常用治療方法是球囊血管成形術。治
療通常包括球囊導管的使用。Mii肱或股動脈將球囊導管引入患者的心血管系 統(tǒng)中，并iiil脈管系統(tǒng)推M到附著于導管遠端的球囊到患病血管段。球襄跨 越患病血管段并膨脹。隨后球囊縮小成小輪廓，使得球囊導管可以從患者的脈 管系統(tǒng)中取出，血流恢復Mil經擴張的動脈。
矯正血管內血流阻塞的動脈血管成形術可肖姊ij激過量組織增殖，其隨后使 重新通暢的血管堵塞(再狹窄)。醫(yī)生可能需要進行第二次血管成形術程序或 進行更激烈的程序，例如外科分流術。為了降低再狹窄的可能性和增強患病血 管段，可在患病脈管段內，IA血管內支架。當支架具有小遞送直徑時，支架通 常通過患者脈管系統(tǒng)輸送。隨后，通常Mil導管的球囊部分，將支架展開成較 大直徑。
支架是管狀結構的，其可徑向膨脹以支撐狹窄的血管處于幵放構型。支架 最常用于支撐血管。支架還能在呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、膽管或其他任何管狀身 體結構中用于增強塌陷或狹窄的管狀結構。
由于導管和支架運動通過患者的脈管系統(tǒng)，所以支架具有小遞送直徑。支 架放置在球囊導管上，使得支架在皿過程中不干擾脈管系統(tǒng)，并且支架在到 達預期展幵位置前不從導管上滑落。
支架通常巻曲在導管的球囊部分上，以減小直徑和防止當導管通過患者的 脈管系統(tǒng)推進時支架從導管上滑落。不均勻的巻曲可能損壞支架和/或可能導致 壓縮的支鄉(xiāng)導管輪廓大于所期望的輪廓。如果支架沒有牢固地巻曲在導管上， 支架可能從導管上滑落并過早;t(kiaA患者的脈管系統(tǒng)。確保以均勻并且可靠的 方式將支架適當壓縮在導管上是重要的。
已經提出許多裝置用于將支架巻曲到導管上。金屬支架的巻曲通常由能弓I 皿徑減小的鉗子類巻曲裝置完成。對于金屬支架，由于金屬支架的相對高的 機械3艘和低摩擦系數(shù)，鉗子類巻曲裝置的i頓不會抑制金屬支架同時伸長。

發(fā)明內容
本申請涉及巻曲聚合物支架的方法。在本申請中，巻曲廣義上是指減小支
架的徑向界限(radial extent)。根據(jù)示例性的巻曲方法，聚合物支架被插入具 有內表面的彈性管中，所述內表面界定通道。拉伸該管以弓胞管的伸長。當管 伸長時，管的內表面與支架的外表面接合并同時施加軸向拉伸力和徑向收縮力 到支架的外表面上。同時施加的軸向和徑向力同時減小支架的徑向界限和增大 支架的軸向界限。
該管可通過多種不同方式拉伸。例如，可以在相反方向上拉伸管的第一和 第二末端部分，或可以固定管一端的位置，而拉伸管的第二端。
在支架被彈性管壓縮之后，可以釋放管而允許管恢復到基本上未變形的尺 寸。釋放管后，巻曲的支架可以從管中移出。
所述管可以由多種不同材料制成。例如該管可由彈性體，例如硅酮 (sihcone)和硅酮衍生物，或其它彈性體例如天然橡膠(聚異戊二烯)、合^ 膠(聚異丁烯)、聚氨酯或允許大彈性徑向和軸向變形的任意高彈性，制成。 例如，可以使用能以150%至2000%的因子伸展和肖巨減小直徑直到所需支架直 徑的彈性體管。
在一個實施方案中，在支架巻曲前給予支架預定尺寸和形狀。當在患者的 脈管系統(tǒng)中展開時，該尺寸和/或形狀可以對應于支架的預期尺寸和/或形狀。
在一個實施方案中，在支架被所述管巻曲前加熱聚合物支架。例如，巻曲 支架前可以將支架加熱到支架的玻璃化轉變溫度Pf爐的溫度。在一個示例性實 施方案中，聚合物支架加熱到玻璃化轉變、皿Tg或接近玻璃化轉變，Tg的 iM足夠短的時間以使得支架保持先前纟^ 支架的尺寸和形狀。在支架被壓縮 后，可以冷卻支架。在一個實施方案中，將已冷卻的支架從管中移出。
在一個實施方案中，用直徑設置構件來設置將要巻曲的支架的直徑。直徑 設置構件可以是圓柱形構件，例如鋼。在一個實施方案中，直徑設置構件用于 設置待巻曲的支架的中間較小直徑。直徑設置構件從部分收縮的支架中移出， 使得可將血管成形術球囊插入支架中。隨后再次使用巻曲^fi或彈性管完成支
架的巻曲。
支架通常巻曲在血管成形術球囊上?？梢砸远喾N不同方式，將根據(jù)所公開 的方法巻曲的支架巻曲在血管成形術球囊上。例如，可ilil拉伸所述管將支架
直接巻曲在血管成形術球囊上，或者可iiil拉伸所述管減小支架的尺寸并使用
第二巻曲裝置將支架巻曲到血管成形，囊上。
在一個實施方案中，當聚^/支架放置到管中之前向管中添加溶劑使得管 膨脹。蒸發(fā)溶劑使管接觸支架。隨后管被拉伸荊申長以巻曲支架。
用于巻曲聚合物支架的一種儀器的實例包括彈性管和致動器(actuator)。 彈性管具有內表面，所述內表面限定通道，通道的尺寸經限定以套在支架的外 表面上。致動器與彈性管偶聯(lián)。致動器的移動增加彈性管的長度和減小通道的 荊艮。管的內表面與支架的外表面接合并減小支架的徑向界限，同時允許支架 長度的增加。支架的變形跟隨管的變形。
在結合附圖考慮以下描述和權利要求之后，對本領域技術人員而言，進一 步的優(yōu)點和益處將變得顯而易見。


圖1是彈性管的示意圖，其中彈性管內設置有聚合物支架； 圖2是當管被拉伸時由彈性管施加到設置在彈性管內的支架上的應力的示 意圖3是在拉伸的彈性管內的巻曲的支架的示意圖4是管松弛后設置在彈性管中的巻曲的支架的示意亂
圖5是彈性管的示意圖，其中支架設置在彈性管中并Ej;徑設置構件配置
在支架中；
圖6是支架由彈性管巻曲在直徑設置構件周圍的示意圖； 圖7是設置在彈性管中的巻曲的支架和直徑設置構件的示意圖； 圖8是彈性管的示意圖，其中支架設置在彈性管中并且血管成形^^囊設 置在支架中；
圖9是支架由彈性管巻曲在血管成形，囊周圍的示意圖； 圖10示意性地示出由第二巻曲工具巻曲至恤管成形 囊上的部分巻曲 的支架；
圖ll是彈性管和支架的示意圖12是顯示出被旨膨脹并配置在圖11的支架周圍的圖11的彈性管的 示意圖13是當已蒸發(fā)后順應支架外表面的彈性管的示意圖； 圖14示意性地圖示一種用于巻曲支架的儀器； 圖15示意性地圖示一種用于巻曲支架的儀器；以及
圖16是示出巻曲支架的方法的流程圖。
具體實施例方式
本公幵涉及巻曲聚合物支架10的方法。在本申請中，巻曲廣義地是指減
小支架的徑向界限。申請人已經發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有巻曲裝置例如鉗子類巻曲裝置的使 用，在巻曲過程中抑制聚合物支架的伸長。聚合物支架的伸長被鉗子類裝置抑 制，是因為鉗子類裝置摩擦地接合聚^tl支架以抑制支架的伸長，并通常只向 支架施加徑向壓縮力。當聚合物支架處于玻璃態(tài)剛性狀態(tài)時，現(xiàn)有的巻曲^t 的使用可破壞或破裂聚合物支架。
巻曲支架的本發(fā)明示例性方法同時將徑向力施加給支架10以減小支架的 直徑，和將軸向力施加給支架10以拉長支架。向聚合物支架10施加徑向和軸
向力兩者引起支架伸長。軸向力和徑向力的同時施加避免或至少最小化由對抗 伸長的摩擦引起的應力，當未解決伸長的現(xiàn)有巻曲裝置用于巻曲聚合物支架 時，通常存在所述應力。皿使用同時施加收縮力和拉長力的巻曲裝置，聚合 物支架能同時伸長和收縮，以最小化或消除與伸長對抗的摩擦導致的創(chuàng)傷力
(traumatic force)。支架的伸長有助于聚儲支架直徑的均勻減小。
圖1-15示意性地圖示M拉伸和伸長彈性管12而巻曲聚合物支架10的示 例性方法。圖14圖^I31拉伸洲申長彈性管12而巻曲支架的一種方法。參考 圖l，支架10插入具有限定通道16的內表面14的彈性管12中。如箭頭18所 示拉伸管以引起管的伸長。參考圖2，當管被拉伸時，管的內表面14接合支架 10的外表面20。內表面14同時施加軸向力(箭頭22所示)和徑向力(箭頭24 所示)給支架的外表面20。參考圖3，同時施加的軸向和徑向力同時減小支架 的徑向界限和增大支架的軸向界限。參考圖4，當支架10被管12壓縮后，可 以釋放管以允許管恢復到基本未變形的尺寸。管被釋放后，巻曲的支架10可 以從管中移出。
管可以由多種不同材料制成。例如該管可由彈性體，例如硅橡膠或硅酮共聚物，或其它彈性體，例如天然橡膠(聚異戊二烯)、合自膠(聚異丁烯)、
聚氨酯橡膠等的，制成。管可由任何彈性體有機材料制成。可以使用當以150 %至2000%的因子拉伸時是髙彈性的并顯示直徑減小的材料。高彈性管將粘附 在支架上以確保徑向和軸向力同時施加給支架。在示例性實施方案中，支架IO 由熱塑性聚合物制成，其為巻曲而加熱到橡膠態(tài)。在支架的所需最終尺寸和形 狀預先給予支架的實施方案中，選擇加熱到橡膠態(tài)的旨和時間，使得預先給 予的尺寸和皿不被消除。
在圖M圖示的示例性實施方案中，管具有稍大于支架直徑的直徑，使得 聚合物支架緊密地配合在管中。彈性管由拉伸而伸長。這種伸長還引起管直徑 的徑向減小。因為支架緊密地位于管中，支架以與管相同的方式變形。管和支 架之間的緊密配合確保支架的外表面與管的內表面之間的粘附。這種粘附弓l起 與當管被拉伸時出現(xiàn)的管直徑的減小引起的徑向壓縮同時，軸向力被施加到支 架上。
圖5-7圖示了其中直徑設置構件26用于mfi巻曲的聚，支架10的直徑 D的實施方案。在圖5-7圖示的實例中，直徑設置構件26是圓柱形構件，例如 鋼桿。直徑設置構件26還可以是可膨脹的裝置，例如血管成形術球囊。參考 圖5，直徑設置構件26插入設置在彈性管12中的支架中。參考圖6，通過拉 伸和伸長彈性管巻曲支架10。參考圖7，直徑設置構件26限定巻曲支架的直 徑。在圖5-7圖示的實例中，在彈性管12被允許返回到其最初尺寸后，支架IO 可以從直徑設置構件26上滑落。
在圖8-10圖示的實施方案中，聚合物支架10巻曲在血管成形，囊30上。 支架10可以以多種不同的方式巻曲在血管成形，囊30上。在圖8和9圖示 的實例中，支架10直接巻曲在血管成形7W囊30上。參考圖8，血管成形術 球囊30插入支架10中。參考圖9，通過拉伸和伸長管而將支架10巻曲到血管 成形術球囊30上。
在圖10圖示的實例中，最初使用直徑設置構件通過拉伸和伸長管12，或 在局部膨脹的血管成形:W囊上收縮，而減小支架的尺寸。血管成形^囊30 隨后插入部分巻曲的支架10中。使用第二巻曲裝置31將部分巻曲的支架10 巻曲到血管成形術球囊30上。第二巻曲裝置31可以是易于獲取的多種巻曲工 具中的任意一種。
圖11-13圖示的實施方案中，管12最初具有小于支架10的直徑。參考圖 12，使管膨脹以套裝在支架10上。例如在支架放入管中之前，可以將,U添 加到管12中使管膨脹。參考圖13，隨后使管12返回到管的原始尺寸使得管與 支架10接觸。例如管中的翻呵以蒸發(fā)使得管返回到其原始尺寸。管12隨后 被拉伸和伸長以巻曲支架10。
在圖11-13圖示的實例中，基于管12的材料選取、^ij。與組成管材料的聚 合物鏈相容的溶劑將溶脹管。彈性體管的聚^l鏈被交聯(lián)且不溶解在溶劑中。 結果，在溶劑蒸發(fā)或解吸之后，管保持其3D結構并且能回復其最初的尺寸。 溶劑的分子僅滲透聚合物鏈，在聚合物鏈之間產生空間而不釋放(溶解)聚合 物鏈。這對材料有溶脹作用。用于膨脹硅酮管的一種可接受的溶劑是環(huán)己烷。 硅酮管由高度交聯(lián)的硅酮聚合物(單個的聚，鏈相互連接)制成。因此環(huán)己 烷能在鏈間滲透并且使鏈間的空間膨脹。因為硅 是交聯(lián)的，所以不釋放單 個鏈且硅酮材料不溶解。硅酮管可以浸泡在環(huán)己烯中30秒或更長時間或達到 允許插入開放支架的較大直徑所必需的時間。因為硅酮吸收環(huán)己烷，所以聚合 物溶脹并增大管的直徑。隨著環(huán)己烷蒸發(fā)，硅酮管緩慢回復其原始尺寸。管能 以多種不同方式拉伸和伸長。例如可以在相反的方向上拉伸管的第一和第二末 端部分40、 42，或可以固定管一端的位置，拉伸支架的第二末端。
圖14和15示意性地圖示用于巻曲支架10的儀器44的實例。儀器44包 括彈性管12和致動器46。致動器46與彈性管12耦聯(lián)。在圖14和15圖示的 實例中，固定彈性管的第一端40的位置，并將彈性管的第二端42連接到致動 器46。致動器46的移動增大彈性管12的長度，并減小通道16的界限。管的 內表面14接合支架的外表面以巻曲支架。
圖16是圖示巻曲基于聚合物的支架的示例性方法的縱呈圖。支架被巻曲 前，在50中給予支架所需的最終尺寸和/或形狀。例如聚』可以以最終期望 的直徑擠成管。加熱并冷卻管以使管具有期望的直徑。隨后管可以被切割以限 定期望的支架柵格。當支架在患者的脈管系統(tǒng)中展開時，選定的或預設的尺寸 禾口/或形狀可對應于支架的預期尺寸和/，狀。在2004年4月2日提交的、題 為"Polymer Based Stent Assembly"、轉讓給本申請的受讓人的PCT申請 04/04133，以及在2004年9月21日提交的、題為'Tolymer Based Stent Assembly"、轉讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利申請序列號10/508,739中，教
導了將期望的最終尺寸和形狀給予支架的可接受方法。PCT申請04/04133和 美國專利申請序列號10/508,739在此全文引入作為參考。在52中加熱支架使 得給予支架的預設的尺寸和形狀被支架保持。例如在巻曲支架前，可以加熱支 架到高于支架的玻璃化轉變溫度的溫度，同時保持^^f期望的支架尺寸和形狀 加工或處理期間產生的鏈纏結。使用不同的加熱循環(huán)來幫助軟化聚合體以允許 較好的變形，或者使聚合物變硬而使其保持在變形形狀。PCT申請04/04133 和美國專利申請序列號10/508,739提供實例，說明當支架加熱到高于支架的玻 璃化轉變,的溫度一段不會消除巻曲前給予的尺寸和形狀的時間時，如何能 保持給予支架的預定的尺寸和形狀。支架在加熱到橡膠態(tài)之前或之后，在54 中將支架插入彈性管12中。在56中管被拉伸使得管伸長和同時施加巻曲支架 的軸向和徑向力。在57中i妓架10 yt^卩以及在58中釋放管。保持期望微 的經巻曲的支架，在60中從管中移出。 實施例1-在金屬支撐物上巻曲
提供具有2.8mm內徑的硅酮管。提供具有3.6mm外徑的由聚合tfl才料例 如無定形PLA75 (聚合物鏈由75%1^/25%0-乳酰單元構成；Mw=115kDa) 制成的支架。管浸入溶劑中使管膨脹具有大于3.6mm的內徑。支架滑入管中。 翻i藤發(fā)，管收縮回其最初的直徑并緊緊包裹支架。將具有1.6mm直徑的金 屬支撐物放置在支架中作為支撐物。拉伸管之前，組裝體的溫度升高至65。C保 持1 5H巾使得支架itA^態(tài)。管隨后M31拉伸兩端而伸展，直到支架緊密地 巻曲到支撐物上。當握住已伸展的管從而保持兩個力時，將該組裝體快速冷卻 至室溫以便于將聚合物支架改變至玻璃態(tài)。組裝體冷卻后，釋放管的末端，管 回復至ij其最初的尺寸和直徑。支架保持在金屬支撐物的直徑。在巻曲處理的過 程中，支架從16mm伸長至19mm。支架的內徑從3.2mm減小到1,8mm。支 架隨后從金屬支撐物上移除，并放置在血管成形，囊上。用標準的巻曲工具， 以及在用于采用管巻曲支架的加熱條件下，完成最終的巻曲，將支架的直徑從 1.8mm減小至!J 1.3mm。
實施例2-直接在血管成形，gi:巻曲
提供具有2.8mm內徑的硅酮管。提供具有3.6mm外徑的由聚合物材料例 如無定形PLA75 (聚合物鏈由75%1^/25%0-乳酰單元構成；Mw=115kDa) 制成的支架。管、臥翻i仲使管膨脹具有大于3.6mm的內徑。支架滑入管中。
翻嚥發(fā)，管收縮回其最初的直徑并緊緊包裹支架。然后將血管成形糊囊插
入支架中。拉伸管之前，組裝體的溫度升高至65'C保持l^H中使得支架iaA橡
膠態(tài)。管隨后通過拉伸兩端而伸展，直到支架緊密地巻曲到血管成形，囊上。 當握住已伸展的管從而保持兩個力時，將該組裝體快速冷卻至室溫以便于將聚 合物支架改變至玻璃態(tài)。組裝體冷卻后，釋放管的末端，管回復到其最初的尺 寸和直徑。支架保持在血管成形^囊的直徑。在巻曲處理的過程中，支架從
16mm伸長至22mm。支架的內徑從3.2mm減小到1.3mm。
盡管已經參照具體的實施方案公幵本發(fā)明，但，本領域技術人員顯而易 見的是，可以進^i午多替換、修改和變化。因此，本發(fā)明意圖包括可能落入隨 附權利要求的精神和范圍內的所有這些替換、修改和變化。
權利要求
1.一種卷曲聚合物支架的方法，包括a)將支架插入具有限定通道的內表面的彈性管中；b)拉伸該管引起管伸長，使得管的內表面與支架的外表面接合并同時施加軸向和徑向力到支架的外表面上，從而同時減小支架的徑向界限和增大支架的軸向界限。
2. 如權利要求1所述的方法，其中在相反方向上拉伸第一和第二末端部分，以同時將壓縮力和伸長力施加到所述支架的外表面上。
3. 如權利要求1所述的方法，進一步包括釋放所述管，以允許所述管回復到未變形尺寸。
4. 如權利要求3所述的方法，進一步包括從所述管中移出巻曲的支架。
5. 如權利要求l所述的方法，其中所述管是彈性硅酮管。
6. 如權利要求1所述的方法，進一步包括在巻曲所述支架前，給予所述支架預定的最終尺寸和形狀。
7. 如權利要求1所述的方法，進一步包括在巻曲所述支架前，加熱所述支架到高于所述支架的玻璃化轉變溫度。
8. 如權利要求1所述的方法，其中所述彈性管由彈性體聚合物制成，其中在所述管伸長之后，所述管的直徑減小。
9，如權利要求7所述的方法，進一步包括冷卻所述支架，釋放所述管以允許所述管回復至其最初形狀，并從所述管中移出巻曲的支架。
10. 如權利要求1所述的方法，進一步包括在巻曲所述支架前，將直徑設置構件插入所述支架中，以限定巻曲的支架的直徑。
11. 如權利要求1所述的方法，其中所述管的內表面粘附于所述支架的外表面，以同時施加軸向和徑向力于所述支架。
12. 如權利要求1所述的方法，其中通過拉伸所述管將所述支架巻曲到血管成形術球囊上。
13. 如權利要求1所述的方法，進一步包括從所述管中移出所述支架，并使用第二巻曲裝置將所述支架巻曲到血管成形術球囊上。
14. 如權利要求1所述的方法，其中在所述支架放入所述管中之前，添加溶劑到所述管中使所述管膨脹，并蒸發(fā)該溶劑使所述管接觸所述支架。
15. —種用于巻曲具有外表面的聚合物支架的儀器，包括a) 具有限定通道的內表面的彈性管，對通道的尺寸進行限制以套在所述支架的外表面上；b) 與所述彈性管耦聯(lián)的致動器，其中致動器的運動增大所述彈性管的長度并減小通道的界限，其中所述管的所述內表面接合所述支架的所述外表面并減 小所述支架的界限，從而巻曲所述支架。
16. 如權利要求15所述的儀器，其中所述彈性管長度的增加和所述管的 所述通道的界限減小，減小了所述支架的直徑界限和增大了所述支架的軸向界限。
17. 如權利要求15所述的儀器，其中所述制動器在相反方向上拉伸所述 彈性管的第一和第二末端部分，以同時施加壓縮力和伸長力到所述支架的外表面上。
18. 如權利要求15所述的儀器，其中所述管辦性硅酮管。
19. 如權利要求15所述的儀器，進一步包括在巻曲所述支架前用于將所 述支架加熱到高于所述支架的玻璃化轉變溫度的加熱元件。
20. 如權利要求15所述的儀器，進一步包括在巻曲所述支架前插入所述 支架中以限定巻曲的支架的直徑的直徑設置構件。
21. —種制備用于患者的脈管系統(tǒng)中的聚合物支架的方法，包括a) 通過培養(yǎng)程序給予所述支架預定的最終尺寸和形狀；b) 將所述支架插入到具有限，道的內表面的彈性管中；c) 加熱所述支架到玻璃化轉變溫度或高于玻璃化轉變溫度的溫度，使得 所述支架保持所給予的最終尺寸和形狀；d) 拉伸所述管以引起所述管伸長，使得所述管的內表面接合所述支架的 外表面并同時施加軸向和徑向力到所述支架的所述外表面上，從而同時減小所 述支架的徑向界限和增大所述支架的軸向界限；e) 冷卻所述支架到低于玻璃化轉變溫度的溫度；f) 釋放所述管，使得所述管的所述內表面的至少一部分脫離所述支架的所 述外表面的至少一部分；以及g) 從所述管中移出所述支架。
全文摘要
本發(fā)明涉及卷曲聚合物支架的方法，其同時施加徑向力給支架以減小支架直徑，以及施加軸向力給支架以拉長支架。根據(jù)一種這樣的方法，支架(10)插入到具有限定通道的內表面的彈性管(12)中。拉伸該管以引起管伸展。當管伸展時，管的內表面接合支架的外表面并同時施加軸向和徑向力到支架的外表面上。同時施加的軸向和徑向力同時地減小了支架的徑向尺寸和增大了支架的軸向尺寸。
文檔編號A61F2/95GK101175454SQ200580049610
公開日2008年5月7日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權日2005年4月29日
發(fā)明者A·拉豐, M·韋爾, P·薩巴里亞, S·皮蘭達, T·沙卡維 申請人:動脈再塑技術公司