JP4808927B2 - 補綴を形成する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、血管障害を修復し、かつ／または、血管障害部位を置換し、或いは、上記以外の方法で血管障害を治療するために使用される血管補綴（プロテーゼ）を形成する方法に関するものである。特に、本発明の方法は、壁厚を最小限にした押出し成形による管状部材を組入れた、伸張自在な補綴に関連している。かかる薄壁の管状部材は、外径が非常に小さい移植片装置およびステント兼用移植片装置の構築を可能にし、その小外径ゆえに、構造上の保全性レベルを妥協により劣化することなく、曲がりくねった血管内を操舵することができるようにしている。

先行技術では、薄壁ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）管を形成するための多数の技術が開発されている。例えば、バック（Buck）らに交付された米国特許第4,925,710号は芯部をPRFEで被覆する方法を開示しているが、この方法では、焼きなまし工程後に、PTFE被膜を芯材から取り除けて管を形成することができる。自動推進車両用のケーブルや医療用のカテーテルが有用な製品として開示されている。芯材が無い状態で壁厚を均一にしたり管を製造するという開示は全く提示されていない。壁厚が0.002インチ（0.051ｍｍ）またはそれより薄い管が開示されており、かかる管は中実の芯材の上に形成されると開示されている。

先行技術では上記以外の技術も開発されており、多孔性の伸張型PTFE（ePTFE）をテープまたは薄膜の形態で準備してから、管の形状になるように転がしたり巻いたりして、各端縁部が重畳したまま接着および／または焼きなまし処理に付している。アイレントロップ（Eilentropp）に交付された米国特許第4,791,966号（心棒の周囲にPTFEテープを巻く工程を開示している）やキャンベル（Campbell）らに交付された米国特許第6,027,779号（２片のePTFEを積層させて管を形成する工程を開示している）を参照のこと。上記方法はそれぞれが壁厚が300μmか、それより薄い薄壁管を製造するが、かかる薄壁管はePTFEから形成されて、それ以上伸張することができない（したがって、それ以上に壁厚を減じることができない）。更に、かかる管は１本以上の継ぎ目が存在する。

米国特許第4,925,710号 米国特許第4,791,966号 米国特許第6,027,779号 米国特許第5,700,285号 米国特許第5,735,892号 米国特許第5,810,870号 米国特許第5,693,085号

典型的な先行技術のPTFE管押出し成形を利用した場合、PTFEビレットが予備成形されてラム押出機に装填され、その結果として比較的厚壁の管の押出し物ができる（通例、0.010インチ（約０．２５４ｍｍ）から0.017インチ（約０．４３２ｍｍ）の範囲の壁圧を有している（血管移植片用の標準的な未焼結管の場合））。押出し成形後の巻取り処理中に押出し物はわずかに張力がかかるが、押出し成形管は「未焼結」である。（本明細書で使用されているように、「未焼結」の、PTFE管のようなフルオロ重合体管は焼結処理が完了しておらず、押出し成形後の巻取り処理中に引張り作用を受けるといったような製造工程のせいで、未発泡のままである、或いは、発泡を最小限に抑えている。）更に、押出し成形された未焼結のPTFEは通例は潤滑剤を含んでいるが、この潤滑剤は揮発させられる。その後、加熱、焼結、発泡などの別な処理を管が受けることになるが、発泡処理の結果、管の壁厚は約0.010インチから約0.017インチの範囲まで低減されるが、この時の伸び率は約100％から約500％の範囲である。

従来のPTFE押出し成形法は、血管補綴のような医療用移植片として使用するための薄壁の管を製造するのに不具合を生じていた。例えば、マイアー（Myers）に交付された米国特許第5,700,285号、第5,735,892号、および、第5,810,870号はこのような不具合を記載しており、その一例として、薄壁の押出し成形PTFE管の壁厚を均一に維持するのが困難であることを含む。その結果、上述の特許は、薄いPTFEシートを利用して、かかるシートを巻いて管を形成することで薄壁の血管用の管を製造することを目的としている。

先行技術の欠点を克服するために、約250μｍか、それ未満の範囲の概ね均一な厚さを有している壁を備えた未焼結のフルオロ重合体管が提供されるが、上述の壁厚は約200μｍか、それ未満の範囲であるのが好ましく、約125μｍか、それ未満の範囲であるのがより好ましい。かかる薄壁の未焼結管から、壁厚が約250μｍか、それ未満の範囲の発泡フルオロ重合体の管が形成されるのが有利であるが、上述の壁厚は約200μｍか、それ未満の範囲であるのが好ましく、約125μｍか、それ未満の範囲であるのがより好ましい。

好ましい実施形態では、未焼結のフルオロ重合体の管は押出し成形され、よって、継ぎ目が無い。従って、継ぎ目の無い、発泡フルオロ重合体（すなわちePTEF）の管が未焼結管から形成され、補綴部材のなかでもとりわけ、移植片のような血管内補綴部材を形成するのに特に好適である。更に、補綴部材はかかる管の同心多層体から構成され、ステントと組み合わせて使用されるステント兼用移植片を形成するが、すなわち、バルーンによって拡張させることができるステント、または、自己拡張型ステントのような膨張性部材が移植片に取付けられ、或いは、移植片と一体にされて、生体構造部の支持体の役割を果たすようにしている。不活性で生体適合性のある多孔質の特性があるという理由で、フルオロ重合体はPTFEであるのが好ましい。

押出し成形された未焼結のフルオロ重合体管の薄さに鑑みて、精巧な押出し成形器具が必要となるが、具体例としては、本件の譲受人に譲渡された同時係属中の米国出願連続番号（弁護士書類番号760-29）に開示されているものがある。上記以外の装置を利用することもできるが、未焼結管は、その薄さゆえに、押出し成形直後の「濡れた」状態では、中空状態のままで、すなわわち、管腔を開存したままで、全体であれ一部であれ捩れや崩壊を防止しながら自身を支持するだけの内在的構造強度と保全性を有していない。支持力を供与するために、押出し成形中に管腔に加圧下で安定した媒体（空気が好ましい）を注入して支持するようにしている。

本発明の或る特定の望ましい観点では、押出し成形された薄壁の未焼結PTFEの同心管状積層体から構成され、該未焼結PTFEが発泡処理されているとともに互いに同心の層どうしの間にステントを組込んだ、ステント兼用移植片装置が一例としてある。同心管状積層体は熱、粘着剤、または、それ以外の手段により一緒に積層されるのが望ましいが、ステントの複数開口部を通して実施されるのが好ましい。これに代わるものとして、層は各々が単独でステントに粘着されていてもよい。

本発明の上述の特徴およびそれ以外の特徴は、以下の詳細な説明および添付の図面を吟味することにより、より良く理解することができるようになる。
本発明の一つの観点は、壁厚が約250μｍか、それ未満の未焼結のフルオロ重合体管を目的としているが、上述の壁厚は約200μｍか、それ未満であるのが好ましく、約125μｍか、それ未満であるのがより好ましい。このような厚さを利用して、未焼結管は約250μｍか、それ未満の厚さの壁を備えた発泡フルオロ重合体管に形成されるが、上述の壁厚は約200μｍか、それ未満であるのが好ましく、約125μｍか、それ未満であるのがより好ましい。かかる発泡フルオロ重合体管は、可撓性および強度のせいで、移植片のような血管内補綴として、或いは、ステント兼用移植片内の血管内補綴として使用するのに特に好適である。

ここで図面を参照すると、類似する構成要素は同じ参照番号を付して、本発明の構成と動作を説明してゆく。

本発明は極度に薄い壁を備えた血管補綴内で使用されるのが望ましいが、その補綴（プロテーゼ）の一例が図１および図２に例示されている。図１から明らかなように、補綴５０は押出し成形された管腔鞘部材５２を備えた管状の血管導管であり、任意で、押出し成形された外部鞘部材５４を有している。鞘部材５２、５４は各々が約250μｍか、それ未満の厚さを有しているのが望ましいが、壁厚は約200μｍか、それ未満であるのが好ましく、約125μｍか、それ未満であるのがより好ましい。

本発明によれば、鞘部材５２、５４は発泡フルオロ重合体から形成され、ePTFEから形成されるのがより好ましい。更に、鞘部材５２、５４の一方または両方ともが、図３に例示されているように、未焼結フルオロ重合体管１から張出す。未焼結管１はPTFEから形成されるのが好ましい。更に、以下により詳細に説明されているように、未焼結管１は押出し成形により形成され、従って、継ぎ目の無い壁２を備えている。結果として得られた鞘部材５２、５４も継ぎ目が無いのが有利である。巻きつけ成形した、または、ロール巻き成形したePTFE管では継ぎ目を封止する技術が先行技術で開発されているが、そのような継ぎ目が存在するのは必ずしも望ましいとはいえず、管の押出し成形技術と比較して、別な製造工程を必要とする。

未焼結管１の壁２は250μｍか、それ未満の範囲の厚さＴを有している。厚さＴは単体の押出し物の壁２の全体にわたって概ね均一である。厚さＴは単体の未焼結管１の概ねあらゆる地点で比較的均一であるのが好ましい。例えば、未焼結管１が80μｍから120μｍの範囲の壁厚Ｔを有している場合は、壁厚Ｔの変動量を５μｍか、それ未満に制限するのが望ましい。これ以外の厚さＴの許容差も考え得る。未焼結管１は円筒状で、壁２の内面４は約１mmから14mmの範囲で、せいぜい35mmまでの径D₁の周囲に形成され、外壁６は約１mmから14mmの範囲で、せいぜい35mmまでの径D₂の周囲に形成されるのが好ましい。中空の管腔８は、比較的一定の断面を有して、壁２によって定められる。

補綴５０は所望の部材５６を任意で更に備えており、同部材は鞘部材５２と鞘部材５４の間に配置されるのが好ましい。図２に更に例示されているように、膨張性の部材５６には隙間５８が設けてあり、これらの隙間により、鞘部材５２、５４が接着領域６０で互いに付着される。管腔鞘部材５２および外部鞘部材５４のうちの少なくとも一方が膨張性部材５６の外延部と同一平面にあってもよく、或いは、少なくとも一方が膨張性部材に関して中心に位置決めされて、膨張性部材の少なくとも一方の開放部を露出させるようにしてもよい。鞘部材５２と鞘部材５４の両方が押出し成形管であって、補綴５０の組立て中に膨張性部材５６の上を滑動するように見えるが、鞘部材５２、５４のいずれもが巻きつけ成形された薄膜かロール巻き成形された薄膜であって、各々の両端縁部が重ね合わされて互いに固定された状態で管状構造を形成するようにしてもよい。

補綴５０の組立ては、まず最初に所望の重合体組成物を管状のプロファイルに押出し成形してから、かかるプロファイルを切断して所望の長さにし、更に、切断したプロファイルに処理を施して（例えば、発泡、焼結など）、鞘部材５２、５４のいずれか一方または両方を得ることによって実施される。膨張性部材５６は外部鞘部材５４の内部に挿入可能に維持されて、膨張性部材５６の外周面５６ａが鞘部材５４の内周面５４ａに切れ目無く接触している。管腔鞘部材５２もこれと同様に、膨張性部材５６に挿入可能に維持されて、鞘部材５２の外面５２ａが膨張性部材５６の内周面５６ｂと切れ目無く接触している。鞘部材５２または鞘部材５４のいずれもが膨張部材５６に接着されていない状態にすることで、鞘部材５２および鞘部材５４の保全性に悪影響を及ぼすこと無しに、膨張性部材５６に所要の運動の自由を供与するのが好ましい。

管腔鞘部材５２および外部鞘部材５４の一方または両方の上に粘着剤を付与し、その粘着剤によって両方の重合体鞘部材が互いに隙間５８越しに付着し合えるようにすることで、鞘部材５２、５４の一方または両方に膨張性部材５６が付着するのを防止している。粘着剤は熱可塑性粘着剤であってもよいが、FEPのような熱可塑性のフルオロ重合体粘着剤であるのがより好ましい。好適な粘着剤により、長軸線方向および／または放射方向のコンプライアンスをそれほど減じること無く、実質的に一体で密封処理された補綴５０を設けることができる。これに代わる例として、２個の鞘部材５２、５４を加圧して、更に、両管部材を形成している成分重合体組成の軟化点または融点を超える温度まで加熱することにより、両鞘部材を付着させ、互いに熱粘着させることができる。

当該技術で公知のことであるが、補綴５０を移植する前に一種類以上の治療物質または薬理学物質を鞘部材５２、５４の一方または両方に含浸させることで、より長期にわたって上記物質の管理された投与を行えるようにすることができる。補綴５０の一部または全体を親水性被膜または薬物搬送型被膜で覆い、この被膜により罹病血管の長期治療を容易にすることもできると予想される。かかる被膜は生体吸収性であるのが好ましく、治療剤または治療薬であるのが好ましいが、その具体例として抗血栓薬（へパリン、へパリン誘導体、ウロキナーゼ、ピーパック（デキストロフェニルアラニンプロリンアルギニンクロロメチルケトン）など）、増殖抑制剤（エノキサプリン（enoxaprin）、アンジオペプチン（angiopeptin）、または、平滑筋セル増殖を阻止することのできる単クローン抗体、ヒルジン、アセチルサリチル酸など）、抗炎症剤（デキサメタゾン、プレドニゾロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン、メサラミンなど）、抗新生物薬／増殖抑制薬／抗縮瞳薬（パクリタクセル、5‐フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポシロン、エンドスタチン、アンジオスタチン、チミジンキナーゼ抑止薬など）、緩和剤（リドカイン、プピバカイン、ロピヴァカインなど）、抗凝固剤（デキストロフェニルアラニンプロリンアルギニン（D-Phe-Pro-Arg）クロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、へパリン、抗血栓剤化合物、血小板レセプタ拮抗薬、抗血栓性抗体、抗血小板レセプタ抗体、アスピリン、プロスタグラジン抑止薬、血小板抑止剤、チック抗血小板ペプチドなど）、血管セル成長促進剤（成長因子抑制剤、成長因子レセプタ拮抗薬、転写活性薬、翻訳促進剤など）、血管セル成長抑止剤（成長因子抑止剤、成長因子レセプタ拮抗薬、転写抑制体、翻訳抑制体、複製抑止剤、抑止性抗体、成長因子に抗するよう仕向けられた抗体、成長因子および細胞毒を必須要素として含む二官能性分子、抗体および細胞毒を必須要素として含む二官能性分子など）、コレステロール低下剤、血管拡張剤、内性血管作用機構に干渉する薬剤が挙げられるが、これらに限定されない。上述の治療薬は多様な症候を防止または治療するために使用されているが、具体例として提示されているにすぎず、限定する意味合いはなく、というのも、本発明と一緒に利用するのに上記治療薬と同等に適用することのできる上記以外の治療薬も開発される可能性があるからである。

広範な膨張性部材を利用することができるが、図２は或る特定の膨張性部材５６、すなわち、ステントを例示しており、これは補綴５０において使用することができる。図２に例示された特定のステントはブワージェ（Buirge）らに交付された本件の譲受人に譲渡された米国特許第5,693,085号により詳しく説明されており、米国特許第米国特許第5,693,085号の開示内容は引例に挙げて本明細書の一部をなしている。ステントは、ステンレス鋼またはタンタルなどの金属やニチノールなどの温度感応性材料から形成された管腔内移植買おうなステントであればよいが、これに代わるものとして、超弾性合金や好適なポリマーから形成されたステントでもよい。多数のストラット６２が互いに隣接する支柱６４を相互接続することで、管状構成体全体にわたって複数の隙間５８を定めるとともに、同構成体を貫通する中心の開放通路６６を更に定めている。ストラット６２と支柱６４は膨張性部材５６に概ね細長い管状の構成体を供与しているが、この管状の構成体は体内血管への移植後に放射状に拡張可能となる。膨張性部材５６は、管から或るパターンをエッチングまたは切断により除去することにより形成されるが、代替例として、材料または金型にパターンをエッチングしてから、化学蒸着法などにより、ステント材をパターンどおりに蒸着させることにより形成されてもよい。

ここまで特定のステント構造を例示して、本発明に言及しながら説明してきたが、本件で予想されている用途の膨張性部材５６として、多様なステント類型やステント構造を採用することができる。多様な有用な膨張性部材５６の中に、自己拡張型のステントや、バルーンによって拡張させることができるステントが含まれるが、これらに限定されない。ステントは放射方向に収縮することも同様にできるようにしてもよい。自己拡張型ステントには、ステントを放射方向に拡張させるスプリングのような動作を有しているものや、ステント材の記憶特性のせいで、或る温度で特定の形状を取るように拡張するステントが含まれる。勿論、上記以外の材料も考えられるが、具体的なステント材料には、ステンレス鋼、プラチナ、金、チタニウム、タンタル、ニオビウム、これら以外の生体適合性材料、それに加えて、重合体がある。

膨張性部材５６の形状は、種々の外形を有する移植体の中から選択することもあり得る。例えば、ワイヤ部分に波型やジグザグを設けた、或いは、設けていない連続する螺旋パターンを呈した状態にワイヤステントを固定して、放射方向に変形自在なステントを形成することができる。支柱や縫合糸により、或いは、複数リングを絡み合わせたり組付けたりすることにより個々のリングまたは円形部材を一緒に連結し、管状のステントを形成することができる。

要約すると、補綴５０は鞘部材５２を備えた移植片であってもよいし、または、任意で、鞘部材５２および鞘部材５４と任意の単層体または多層体を備えた積層移植片であってもよいし、或いは、膨張性部材５６と一緒に鞘部材５２を備えた（または、任意で、鞘部材５４と他の単層体または多層体を備えた）ステント兼用移植片であってもよい。好ましいステント兼用移植片の実施形態では、補綴５０は鞘部材５２、５４と両鞘部材の間に設置された膨張性部材５６とを備えている。鞘部材５２、５４が250μｍか、それ未満の壁厚である場合、補綴５０は格別可撓性に富むようになるとともに、脈管を通過することができるようになるが、それでも、適切に機能を果たすのに十分な強度を備えている。鞘部材５２、５４の間に設置される膨張性部材５６を用いて形成された補綴５０は50μｍから400μｍの厚さで形成されるのが好ましいが、応用例によっては、補綴５０は1000μｍ程度の厚さを有していることもある。補綴５０の壁厚は、膨張性部材５６を除いて、約120μｍまたはそれ未満であるのが好ましい。

鞘部材５２，５４で使用される未焼結管１は押出し成形されるのが好ましい。図４および図５を参照すると、押出し成形機１０が示されているが、この押出し成形機は係属中の出願（弁護士整理番号760-29）にはより完全に記載されている。係属中の米国出願（弁腰整理番号760-29）の開示全体は引例に上げて本件の一部を成している。押出し成形機１０はポリマー材を予備形成品（すなわち、ビレット）を押出し成形するために形成されたラム押出機である。押出し成形機１０は押出し成形金型組立体１２（図６に別個に例示されている）を備えており、この組立体は所要の押出機構成要素を有効に同心支持するための足場を提供している。組立体１２は、前方端１２ａと後方端１２ｂを有しており、静止プラテン１４、１８および横断プラテン１６などを含む一連のプラテンをあまねく全般に備えている。プラテン１４、１８は複数の主要トラス部材１９により互いに間隔を設けた整列状態で互いに固着される。

図４から図６に例示されているように、４本のトラス部材１９が利用されているが、これ以外の本数のトラス部材を使用してもよい。プラテン１４、１８は略矩形であり、かつ、トラス部材１９がそれぞれにプラテン１４、１８の角部に近接して開口部１４ａ、１８ａ内に固定されるのが好ましい。後段でより詳しく説明されるが、トラス部材１９はプラテン１４、１８内の皿穴に埋まっているのが好ましい。このように構成すると、プラテン１４、１８に対する強い周長部支持が供与され、それにより、プラテン１４、１８を所望の平行配置に維持することになる。

横断プラテン１６は開口部１６ａが形成されており、トラス部材１９の中央本体部１９ａに滑動自在に係合する配置になっているが、同時に、それぞれの中央本体部１９aが開口部１６ａを通り抜けている。当業者に知られていることであるが、滑動ベアリングＢは開口部１６ａに搭載されて、滑動運動を支援することができる。横断プラテン１６とプラテン１４、１８とを平行に維持することが重要である。従って、トラス部材１９に相対して比較的小さい空隙をスライドベアリングＢに設けるのが望ましく、従って、移動中のプラテン１６の捻りを最小限に押えながら平行状態を維持するのが望ましい。

プラテン１４、１６、１８は各々が中央開口部１４ｂ、１６ｂ、１８ｂをそれぞれ更に備えており、同穴の中を環状の押出機要素が通過するのに適合している。プラテン１４、１６、１８が平行な整列状態で連結され、これに呼応するプラテン間の平行な整列状態により、押出し成形サイクル中は押出機要素の同心性が徹頭徹尾維持されるのが確実となっていることは注目に値する。

押出機の前面プレート２０が設けられており、これもまた、同様に、中を貫通して定められる複数の開口部２０ａを有しており、対応する第２のトラス部材２３の挿入に適合するようになっている。プレート２０は、後段に更に説明されているように、押出機部材の通過に適合する中央穴２０ｂをも有している。第２のトラス部材２３はトラス部材１９にも同様に形成されており、皿穴に埋まった状態で結合することによりプレート２０およびプラテン１６に同様に固着され、両部材間の平行配置を維持するが、これもまた、後段で更に説明される。トラス部材２３はプレート２０に支持を供与するのみならず、プレート２０とプラテン１４、１６、１８の平行配置を確保し、開口部１４ｂ、１６ｂ、１８ｂ、２０ｂの同軸方向の整合を維持する。

ここで図４および図５を特に参照しながら、同心の押出機要素の好ましい形状を説明する。プラテン１４の開口部１４ｂは、その中を通る、長さが自由なガイドロッド２６を挿通自在に収容する。ガイドロッド２６は細長い略円柱状の部材で、開口部１４ｂと同心の関係で組立体１２の長さ部分を横断している。ガイドロッド２６は少なくとも一部が上述の関係でガイドロッド軸受筒２８により保持されているが、該軸受筒は横断プラテン１６の開口部１６ｂの内部で環状になって配置されている。ガイドロッド２６は中空であるのが好ましいが、中実に形成されてもよい。

ガイドロッド２６は開口部１６ｂを通る同心関係で直線状に延び、管状ラム３０の内部に同軸配置されるが、特に、ロッドの長軸線に沿って定められた穿孔３１内に同軸配置される。ラム３０は、ガイドロッド２６と一緒に、内部に穿孔３６が定められた細長いバレル３４を通る同軸関係で延びている。ラム軸受筒３２は、プレート１８の背面１８ｃに隣接して位置決めされるが、ラム３０の周辺部の境界を囲み、バレル３４に対してラム３０を同軸関係に維持している。

ラム３０は、穿孔３６の内側に配置されているピストン３８に連結されている。環状のワイパー要素３９がラム３０の上に載置されているとともに、ピストン３８に隣接して配置されており、押出し成形動作中、ラム３０に関連づけて、また、穿孔３６に関連づけて、ガイドロッド２６を更に同心支持するようにしている。ワイパー要素３９は、ガイドロッド２６を支持する際に、バレル３４とガイドロッド２６の間のスライドベアリングとして作用する。ガイドロッド２６、ワイパー要素３９、および、バレル３４は相互に密に接触している。

図４および図５に示され、図７の拡大図に特に例示されているように、中を貫いて開口部４０ａが定められているダイ取付け輪環材４０がダイ４２とバレル３４の前面拡張部との周囲に環状に配置されているため、輪環材４０はバレル３４に対してダイ４２を同心に支持する。ダイ４２は、その中を通る、部分的に先細り状になった押出機通路４３を備えているが、この通路は、組立体１２の前方端の押出機出口開口部４５内で終端している。押出品通路４３のパラメータの一部は平滑な表面マンドレル４８によって限定されるが、ラム３０によって重合体ビレットが圧縮されると、このマンドレルの周囲を重合体押出し品が流動する。

押出品通路４３の寸法は結果として生じる押出し成形品の寸法を決めることになる。ガイドロッド２６の先端部がマンドレル４８の輪郭を定めているが、この場合、マンドレル４８はガイドロッド２６と一体式に形成されていてもよいし、或いは、マンドレル４８はガイド部２６から取外し自在となるように形成されてもよく、この時、マンドレル４８は糸４９またはこれ以外の固着手段によってガイドロッド２６の残余の部分と同軸に支持される。マンドレル４８を容易に取り外せるようにすることで、重合体材料のビレットの保守点検および／または容易な装填が可能となる（後段で詳述する）のが望ましいことがある。マンドレル４８に可撓性を与え、或いは、マンドレルをガイドロッド２６に撓み性をもって接続することで、マンドレル４８が自ずと中心決めを行えるようにしている。

図４を再度参照すると、プレート２０の堅固な支持を更に向上させるために、第三のトラス部材３３をバレル３４の近位に取付けるようにしてもよい。第三のトラス部材３３は、後述するトラス部材１９に類似した様式で、プレート２０とプラテン１４の中へ皿穴埋め込み状にされるのが好ましい。

ピストンシリンダー３５は前面プレート２０とプラテン１８に搭載されるとともに、両者の間を延びており、同時に、駆動ピストン３７がピストンシリンダー３５の内部に滑動自在に配置されている。駆動ピストン３７の軸状部３９はシリンダー３５から延び出て開口部１８ｄを介してプラテン１８を通り抜ける。軸状部３９は開口部１８ｄに封入されて、シリンダー３５からの漏出を防止している。軸状部３９の両端４１は、後述のトラス部材１９を固着するのと同じ様式で、横断プラテン１６の内部で皿穴埋め込み状態になっている。シリンダー３５は、横断プラテン１６との皿穴埋め込み状態の多数結合部も設けて、組立体１２に更に剛性を付加するのが有利である。

シリンダー３５には、油圧液や空気のような当業者に公知の駆動媒体が充填される。油圧液を利用することと、シリンダー３５に油圧液を安定して供給することが望まれる。このように、ラム３０は、横断プラテン１６を介在させて、ダイ４２に向けて安定して駆動される。

作動の際、ラム押出し成形工程は、重合体組成物（図示せず）のビレットまたは予備形成品をバレル３４の穿孔３６内に設置することにより、押出機１０で開始される。ビレットの設置を容易にするために、ダイ４２は前面プレート２０から取り外しできるように形成されるのが好ましい。次いで、ビレットがバレル３４に挿入される。プレート１６に伝達された駆動運動（すなわち、駆動ピストン３７の油圧作用による）によって、プレート１６がトラス部材１９に沿ってプレート１８に向けて前進させられると、ラム３０がバレル３４内を前進させられる。ラム３０の前進によって並進運動がガイドロッド２６に沿ったピストン３８やワイパー要素３９をうまく受け入れてゆく間、ガイドロッド２６をラム３０、マンドレル４８、押出機通路４３、開口部４５と同心整列状態に維持したままである。ラム３０を更に前進させることで、ビレットが流動可能な押出し成形品となるまでは、ポリマービレットに圧力が加わる。押出し成形品はマンドレル４８の平滑な外辺部に沿って押出機内を流動し、同外辺部により管状のプロファイルを定める。

既に簡単に述べたが、押出機１０の多様な接続部は皿穴への埋設を利用して達成される。皿穴に埋設した状態の接続部を説明するために、トラス部材１９とプラテン１４、１８の間の接続について言及してゆく。上記以外の皿穴埋設状接続部（すなわち、第２のトラス部材２３、第３のトラス部材３３、ピストン軸状部３９）は寸法と構造が同じ様式で形成されているものと解釈するべきである。図８を参照すると、トラス部材１９は各々に、第１の径D₁を有する中央本体部１９ａと、各々が第１の径D₁より小さい第２の径D₂を有している両端部２２とが設けられている。このような構成の結果として、外方向に面した中央本体部１９ａの両端部に環状面２５が定められる。環状面２５は概ね平坦で、トラス部材１９の中央の長軸線ＣＡに直交するように配置されている。これに対応して、開口部１４ａ、１８ａは各々に第１直径部２７、環状ショルダー部２９、径を減じた部分３１が設けられている。第１直径部２７には径D₁に最小限の間隙δを加えたものに等しい径D₃を有する部分が設けられているが、径を減じた部分３１には径D₂に最小限の間隙δ’を加えたものに等しい径D₄を有する部分が設けられている。間隙δと間隙δ’は各構成要素の組立てを可能にするように設定されているが、かかる間隙のうちでも、とりわけ間隙δを最小限に維持するのが好ましい。例えば、径D₁が2.0インチ（約５０．８ｍｍ）（+0.0005/-0.0000インチ）に等しい場合、間隙δは0.001インチ（約０．０２５４ｍｍ）（+0.0005/-0.000インチ）であり、従って、径D₃は通常は2.002（約５０．８２５４ｍｍ）インチとなるが、径D₂が1.75インチ（約４４．４５ｍｍ）（+0.001/-0.01インチ）に等しい場合、間隙δ’は0.05インチ（約１．３９７ｍｍ）（+0.005/-0.005インチ）であり、従って、径D₄は通常は1.85インチ（約４６．９９ｍｍ）となる。トラス部材１９が移動する傾向は間隙δと間隙δ’の関数で表され、間隙δ’の関数の方にずっと近い。更に、中央本体部２１が第１直径部２７内へ拡張していく長さはトラス部材１９が移動することのできる長さを決めるのみならず、トラス部材１９が折れ曲がる（中央本体部１９ａの横方向の反れを生じる）長さも決める。中央本体部１９ａがプラテンの中へ長さＩだけ拡張した時は、長さＩはプラテンの厚さＴの少なくとも33.3％である（例えば、Ｉが少なくとも１インチ（約２５．４ｍｍ）の場合、Ｔは３インチ（約７６．２ｍｍ）である）のが好ましい。皿穴埋設状態の接続部は全てに同じ寸法関係が設けられている。ショルダー部２９は概ね平坦であり、それぞれの開口部１４ａ、１８ａの中心軸線ＣＡ’に対して直交配置される。

トラス部材１９をプラテン１４、１８に固着する際に、環状面２５は押圧によりショルダー部２９と係合するが、この時、第１直径部２７は中央本体部１９ａの一部を収容し、同本体部を通って張出している両端部２２は径を減じた部分３１を通り抜け、そこから張出す。特に、面２５とショルダー部２９との界面や中央本体部２１と第１直径部２７の界面の、トラス部材１９が開口部１４ａ、１８ａと軸受け係合した部分では、構成要素間の相対運動が生じ、例えば、トラス部材１９の折れ曲がりが生じる可能性がある。トラス部材１９をプラテン１４、１８に固着させるのを容易にするために、両端部２２は少なくとも一部がネジを切り加工されており、ナットＮが両端部２２の上に固着されている。当業者に公知のどのような固着手段を利用してトラス部材１９をプラテン１４、１８に固着してもかまわない。

プラテン１４、１６、１８とプレート２０は各々が十分な厚さに形成されて、トラスト部材１９に対する折れ曲がり、捻り、移動が生じないようにするのが更に好ましい。具体的な実施形態として、プラテンまたはプレートがAISI 1060スチールで製造されている場合は、３インチ（約７６．２ｍｍ）の厚さＴが供与されればよい。

PTFEなどの或るポリマー材を用いた場合は、約250μｍか、それ未満の厚さで押出された際に、開口部４５を出た途端に、管状の未焼結押出し成形品は収縮する。このような問題を克服するために、マンドレルの先端４８ｂは開放状態に形成されていると同時に、マンドレル４８を通って延びる開放通路４８ａと連絡状態にあるように形成されている。管腔を加圧するために安定した媒体が先端部４８ｂから押出し成形品の管腔内に射出され、従って、成形品を支持する。ガイドロッド２６は中空で、プラテン１８を通って延びており、圧縮空気（80ないし100 p.s.i.g.）の供給源がそこに連結されるようにするのが好ましい。圧縮空気はガイドロッド２６の長さにわたってマンドレル４８を通るように付勢される。その結果、形成時の未焼結押出し成形品は中空であり、芯を欠いている。

図９を参照すると、薄壁の押出し成形された管を組入れた多様な補綴を製造するための具体的な工程を説明したフローチャートが明示されている。工程７０を開始すると、ポリマーペーストが受給される（ポリマー予備形成品またはビレットの形態で供給されてもよい）。ブロック７２では、例えば押出機１０を用いて、ビレットまたはペーストから押出し成形することにより未焼結の極度に薄壁の管状プロファイルを作る。ブロック７４では、未焼結の押出し成形された管を乾燥させ（潤滑剤を除去するために加熱されるのが好ましい）、その後、発泡処理に付して（ブロック７６）、所望の結節とフィブリル形状を有しているePTFEを得る。次に、ePTFE管は検査され（ブロック７８）、その後、１種類以上の所望の長さに切断される（ブロック８０）。ePTFE管は移植片のような血管内補綴として利用される。補綴がステント兼用移植片となるべき場合は、ステントを選択のうえで受給する（ブロック８１）。ePTFE管を利用してステントの管腔内を、或いは、外部を（または、その両方を）被覆し、被覆済みのステントを焼結工程に付して、ステント側壁の間隙に重合体材料を充填して管に付着させることで、少なくとも部分的にステントを封入するようにし、更に、管と管の間に配した粘着剤を活性化させる（ブロック８４）。補綴がステントであるのか、それとも、ステント兼用移植片であるのかとは無関係に、ぐり抜き機での加工に付され（ブロック８６）、洗浄され（ブロック８８）、検査され（ブロック９０）、更に、品質管理のために試験される（ブロック９２）。

本件に開示された、押出し成形後の未焼結管が既に相当薄いにも関わらず、この厚みは、形成時に押出し成形品に引張りを付与することで（例えば、押出し成形品の正常な排出速度を超過する割合で未焼結管を引っ張る）、更に低減することさえできる。この工程は、未焼結管の径を減じることにもなる。

未焼結管を最初に形成してから補綴に仕上げるという例示の具体例を、以下の例に提示する。本件で提示された値は本発明の工程をどのように完了するかという一例を構成しているにすぎず、また、そのような値は、本件に記載されている材料選択、所望の管厚さ、ピストン運動速度、その他関連因子の見地で変動し得るということを強調しておく。よって、異なる応用例に適合させるように、いずれか一工程を、または、全工程を連続して、すなわち、持続的に修正することもあり得る。

（具体例）
ICI CD 123樹脂をイソパルG潤滑剤と15.5対18重量％イソパルの比率で混合する。この樹脂と潤滑剤はVブレンダーで約15分間混合することで、ペーストを形成する。このペーストを圧縮することで予備形成品（すなわち、円柱状ビレット）にする予備形成機に、単位予備形成品あたり約100グラムのペーストを装填する。ペーストは圧縮により、100から500 psi の範囲の油圧で円柱状の予備形成品にされる。上述の範囲で圧縮している間に、室温に近い温度から華氏で約125度までの範囲で熱を加える。予備形成品はバレル３４の穿孔３６よりも放射方向に小さい大きさに形成されるのが好ましい。予備形成品とバレル３４の間には0.3125インチ（約７．９４ｍｍ）か、それ未満の空隙（直径を測定したとして）を得るのが望ましい。

予備形成機から予備形成品を取出してから、予備形成品を押出し成形機１０に装填し、上述のような押出し成形処理に付して、約100から250μｍの範囲の壁厚を有する軸線方向に配向された未焼結のPTFE管を形成する。押出し成形処理中は、約200から約250 psi の間の範囲で油圧が付与される。予備形成機に対してピストン３８が付与する圧力は、約800から900 p.s.i.g.の範囲である。所望の縮小率（すなわち、予備形成品の断面面積の押出し成形された管の断面面積に対する比率）は約125対約350である。押出し成形工程中は、押出し成形機ダイとバレルは加熱により華氏約77度（約２５°Ｃ）から華氏約125度（約５１．７°Ｃ）にされる。押出し成形品が押出し成形機ダイを出ると、約80から100 p.s.i.g. の空気がマンドレルを介して押出し成形品の管腔に注入され、管腔の開存性を維持する。巻取り時に、押出し成形品に軽い引張りが加えられてから、所望の長さの区分に切断されるが、この時点で、押出し成形品は「濡れた」未焼結管になっている。

結果として生じた、濡れた未焼結管はトレイの上に置かれて、温風乾燥用のオーブンに装填され、華氏約125度（約５１．７°Ｃ）で２時間の処理を受ける。この工程ではイソパル潤滑剤は濡れた未焼結管から除去し、乾燥処理の済んだPTFE管（今後、「乾燥した」未焼結管と称する）を得る。次いで、乾燥した未焼結管は2.0cmから20.0cmの範囲の所望の規格長さに切断され、管を引き伸ばすための伸張チャックに載せられる。マンドレルをチャックで掴んだ未焼結管の各々の管腔内に挿入し、ここで、マンドレルが所望の発泡PTFE管について再現可能な内径を供与する。任意で、マンドレルを使用する必要はないが、その場合、乾燥した未焼結管は伸張チャックに装填されるだけで済む。

乾燥した未焼結管、伸張チャック、および、マンドレルの組立体は、発泡工程中にPTFE管を細長くするために使用される延伸ツリーに装填される。延伸ツリーと付随する組立体はオーブン内に設置されて、乾燥した未焼結管の発泡と焼結を受ける。乾燥した未焼結管の組立体は華氏約500度（約２６０°Ｃ）で10分間予備加熱されてから、発泡に備えてPTFEを軟化させる。次いで、予備加熱された組立体は元の規格の長さの約2000％から6000％の間の細長さにされて、結節とフィブリルマイクロ構造を有する発泡PTFE（ePTFE）管を形成する。発泡速度は約2.0 から約75.0 cm／毎秒の範囲であり、発泡中の加速度は約500から約5000 cm／平方秒（sec²）の範囲である。

次いで、ePTFE管が華氏約660度（約３４９°Ｃ）の温度で約８分から14分の間、焼結されて、PTFEを融点まで温度上昇させる。その後、ePTFE管は冷却処理されて室温に戻され、管の寸法と結節／フィブリルマイクロ構造を保存する。冷却後の管はオーブンから取出されて、（使用された場合は）マンドレルをそこから取出せば、完成した、超細長の薄壁ePTFE管が現れる。

ePTFE管の概要
壁厚： 10μｍから250μｍ；
長軸線方向伸張率： 500％から6000％；
内径： １ｍｍから１４ｍｍ（任意で、35mmまで）が好ましい。

従って、本発明は、外径を最小限にした、管状の移植可能な血管補綴（移植片またはステント兼用移植片）を製造するにあたり特に有用であり、この場合、結果として得られた管はその元の直径に較べて、放射方向に５倍以上も膨張することができる。この補綴は、多様な材料で製造された従来からの人工補綴と新規な人工補綴のいずれとでも接合して使用することができるとともに、直線状、先細り状、二股分岐状などの多様な形状に適しており、このような補綴は、リングまたは螺旋体で補強してもよいし、補強しなくてもよいし、或いは、上記以外の補強材で補強してもよいし、補強しなくてもよく、更には、このような補綴は１個以上の膨張性ステントが移植片の両端や移植片の長さ部分に沿って組込まれるようにしてもよいし、また、そのようにしなくてもよい。こうして選択した補綴設計は、拡張器／鞘部材を使用することを含む如何なる好適な方法で血管に導入されてもよいが、その方法は上記のものに限定されない。

移植片が拡張自在であって、かつ、管状を呈し、或いは、スリーブを形成している場合は、移植片の直径寸法は、バルーンカテーテルを介して血管の内表面と切れ目無く続く関係へと拡大させることができる。管状移植片それ自体が、残余の血管内面の治療領域へと直接適用される、生物学的に不活性または活性の狭窄防止被膜を設けていて、十分な血流容量の管腔を定めることができる。移植片は、一旦、正確に位置決めされて内部血管壁と連続状態になると、通常は、摩擦と、動脈内壁に累積している滲出液の浸透とのせいである、血管内での予期せぬ移動に対して本質的にゆるぎない安全性を示す。血管移植片の長さは、血管の治療領域を越えて広がるのが好ましい。

本発明に対して、多様な変更や修正を行うことができる。かかる変更や修正は全て、特許請求の範囲の請求項に明示されているような発明の範囲に入ることが意図されている。

本発明にしたがって形成される補綴の端面図である。 補綴の分解図である。 本発明にしたがって形成される未焼結管の端面図である。 未焼結管を形成するために使用される押出し成形装置の頂面側面図である。 未焼結管を形成するために使用される押出し成形装置の頂面側面図である。 押出し成形装置と一緒に使用される押出し成形金型組立体の斜視図である。 押出し成形装置と一緒に使用されるダイおよびマンドレルの拡大図である。 押出し成形装置と一緒に使用されるトラス部材の側面図である。 補綴を製造するための工程を明示したフローチャートである。

Claims (16)

1. 移植可能な補綴を形成する方法であって、
   潤滑材およびＰＴＦＥからなる押出物を押出し成形して、内面と外面を備えた壁を有する管状部材を形成する工程を含み、厚さが、前記内面と前記外面との間に定められており、前記厚さは、押出しに使用される押出しダイの出口のところで250μｍか、それ未満の範囲にあり、
   前記内面は、単一の一定の直径を有する平滑な内面を有しており、
   圧縮空気が、押出し成形中に前記管状部材の管腔の中に注入され、前記管状部材の支持を提供し、
   さらに、ステントを、前記管状部材に対して同心配置する工程を含む、
   ことを特徴とする方法。
2. 押出し成形時には、前記管状部材は中空であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記管状部材を少なくとも部分的に伸張させる工程を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記ステントは、前記内面と切れ目無く接触して配置されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記ステントは、前記外面と切れ目無く接触して配置されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 前記ステントは、前記伸張状態の管状部材の中に少なくとも部分的に陥没していることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
7. フルオロ重合体を押出し成形することで、第２の内面と第２の外面を有している第２の壁を備えている第２の管状部材を形成する工程を更に含み、第２の厚さが、前記第２の内面と前記第２の外面との間に定められており、前記第２の厚さは、250μmか、それ未満の範囲にあり、
   さらに、第２の管状部材を少なくとも部分的に伸張させる工程と、
   前記伸張状態の管状部材に対して第２の伸張状態の管状部材を同心配置する工程と、
   を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
8. 前記フルオロ重合体はポリテトラフルオロエチレン（PTFE）であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記ステントは、前記伸張状態の管状部材と前記第２の伸張状態の管状部材との間に配置されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
10. 前記膨張部材には多数の間隙が設けられており、前記伸張状態の管状部材は前記第２の伸張状態の管状部材に対して多数の間隙を介して接着されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記ステントは、前記伸張状態の管状部材と前記第２の伸張状態の管状部材との間に接着せずに配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記管状部材は、500％から6000％の間の長さに伸張されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
13. 前記第２の管状部材は、500％から6000％の間の長さに伸張されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
14. 前記厚さは、200μmか、それ未満の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
15. 前記厚さは、125μmか、それ未満の範囲にあることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 押出し成形中に前記管状部材に引張りが加えられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

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