支架及其制造方法

专利名称：支架及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于插入并留置在活体管道内的支架及其制造方法。
背景技术：
一直以来，在动脉等活体管道发生狭窄的情况下，为了确保活体管道内的流路，在 该狭窄部位插入并留置圆筒状的支架是众所周知的。此外，近年来，人们提出了各种使用了生物降解材料的支架。例如公开了将生物 降解聚合物构成的连续的单丝或复丝一边弯折成锯齿形状一边盘绕成筒状所获得的支架 (例如，参照专利文献1)。此外，作为其他的方式，人们还提出了通过对生物降解聚合物构成的片状或管状 的挤压材料实施激光加工等而制成的支架(例如，参照专利文献2)。而且，人们还提出了由 支架基材构成的支架，上述支架基材包括由生物降解材料构成的纤维的编织品、纺织品或 编带(例如，参照专利文献3)。专利文献1 国际公开第00/13737号小册子专利文献2 日本特表2007-515249号公报专利文献3 日本特开2007-130179号公报

发明内容
但是，在专利文献1的支架的情况下，由于是通过将单丝等线状体盘绕而构成的， 因此，具有作为支架而应有的优良的柔性，另一方面，其强度差却令人担忧。因此，可能无法 表现出作为支架而应有的充分的径向力(支架对活体管道的内壁面赋予的径向上的力)。此外，在盘绕线状体的方式中，线状体的外径大，从几十微米至几百微米，而比表 面积小。因此，生物降解所需的物质(例如水和酶等)与线状体难以有效地接触，因而未必 能说其具有充分的生物降解性能。另一方面，在专利文献2的支架的情况下，由于基材为挤压材料，因此较脆而缺乏 弹性，因而，可以认为其难以得到作为支架应有的足够的径向力。此外，由于其在材质方面 难以塑性变形，因此难以迎合活体管道的形状，并且植入在狭窄部位的支架可能因发生缩 径而复原为扩径前的状态(发生回缩)。而且，由于基材为挤压材料因此比表面积小，担心 生物降解难以得到促进。此外，专利文献3的支架的情况下，由于支架基材是由纤维编织品等构成的，因此 有可能因纤维的重叠部分压迫血管内壁而引起炎症。并且，在专利文献3中，虽然支架基 材的表面被作为细胞的组织支架材料的膜状结构物包覆，但未必能说炎症反应通过该膜状 结构而得到缓和。此外，若基材为纤维的编织品等，则由于纤维彼此紧密接触因此比表面积 小，支架基材可能难以被降解。本发明鉴于上述问题而提出，其主要目的在于提供新型的支架及其制造方法，该 支架兼具为起到支架的作用所需的刚性和柔性。此外，其进一步的目的在于，在使用了生物
4降解材料的情况下，提供生物降解性能高且可调节的支架及其制造方法。本发明人为解决上述问题对构成支架的材料进行了专心研究，发现具有无纺布结 构的纤维材料，特别是由纳米纤维形成无纺布结构的纤维材料作为支架的材料是有效的。 即，发现在无纺布结构的情况下，不仅能够自由地进行设计使得兼具为发挥支架的作用所 要的径向刚性和轴向柔性，而且在由生物降解性材料构成的情况下，基于上述结构还能够 发挥优良的生物降解性能。于是，基于上述见解完成了本发明。根据本发明，提供以下的技 术方案。根据本发明，提供用于插入并留置在活体管道内的支架，其特征在于，由纤维形成 无纺布结构来构成。根据该支架，由于纤维构成为无纺布结构的纤维集合体，因此形状加工性优良。 即，通过纤维与纤维间的粘合或交络，支架适当地具备了强度和柔性等机械特性，所以，容 易通过调节纤维的取向性和聚集密度等来控制机械强度。因此，能够自由地进行图案结构 (patterning)的创造。由此，能够实现在机械特性方面取得了平衡的支架。因此，兼具作为 支架发挥作用所需的充分的径向刚性和轴向柔性。此外，在本发明中，优选所述纤维由生物降解性材料构成，并因此具有生物降解 性。在本支架中，利用纤维与纤维间的粘合或交络形成多孔结构，因此支架的比表面 积增大。由此，支架表面变得容易与水和酶等接触，支架在活体内的降解得到促进。因此， 能够提供生物降解性能优良的支架。此外，根据纤维的粗细和纤维的聚集密度能够容易地 改变支架与水等的接触面积，因此能够容易地进行生物降解性能的调节。更优选的方式为，所述纤维的至少一部分规则地取向。进一步优选的方式为，所述 支架为圆筒状，且所述纤维在包括所述支架的圆周方向分量的方向上取向。此时，所述纤维 还能够呈螺旋状取向。在纤维呈螺旋状取向的方式中，所述支架的筒壁可以通过配置多个 由线状体折返而成的折返部而成为网眼结构，所述纤维可以在夹持所述线状体的所述折返 部的一侧的延长方向和另一侧的延长方向的至少2个方向上取向。在本发明的支架中，所述纤维可以形成由所述无纺布结构构成的片状的纤维集合 体，所述支架可以为圆筒状，并且所述片状的纤维集合体可以以在所述支架的圆周方向上 卷绕1次或多次的状态构成所述支架的至少一部分。在上述方式中，优选地，所述片状纤维 集合体以在所述支架的径向上层叠的状态构成所述支架的至少一部分。而且，优选地，所述 片状的纤维集合体利用重复单元构成所述支架的至少一部分，所述重复单元由取向不同的 纤维构成。此外，在本发明的支架中，所述纤维可以形成由所述无纺布结构构成的圆筒状的 纤维集合体，所述支架可以为圆筒状，所述圆筒状的纤维集合体还可以以使其轴线与所述 支架的轴线一致的状态构成所述支架的至少一部分。本发明中，优选所述纤维的外径为ΙΟμπι以下。此外，优选对构成所述纤维的分子 链实施结晶化及取向化的至少任一种操作。而且，所述纤维还可以含有生理活性物质。根据本发明，提供支架的制造方法，所述支架用于插入并植入在活体管道内，其特 征在于，所述制造方法包括制作由纤维形成无纺布结构的纤维集合体的制作工序。在本发明中，优选地，可以包括使所述纤维拉伸的拉伸工序。所述制作工序可以包
5括准备工序，准备由所述纤维形成无纺布结构的片状体作为所述纤维集合体；和形成工 序，将所述片状体卷绕1次或多次形成圆筒形状，并将所述圆筒形状的纤维集合体的轴线 作为所述支架的轴线，由此使所述纤维集合体形成所述支架的至少一部分。或者，所述制造 工序还可以包括下述工序使向旋转载体喷射的所述纤维附着在所述旋转载体上，由此形 成作为圆筒状体的、由所述纤维形成无纺布结构的所述纤维集合体，并通过将所述纤维集 合体的轴线作为所述支架的轴线，从而使所述纤维集合体形成所述支架的至少一部分。


图1是表示本发明的支架的一例的概略图。图2是表示支架的制造方法的一例的说明图，(a)表示准备工序、(b)表示拉伸工 序、(c) (e)表示形成工序、(f)表示层叠后的管状体、(g)表示支架。图3是表示支架的制造方法的另一例的说明图。(a)表示制作工序、(b)表示纤维 集聚后的管状体、(c)表示支架。附图标记说明10、20、30......支架14......纤维16……纤维集合体22……作为片状纤维集合体的片状体22a……作为片状体的取向集合体22b……作为片状体的无序集合体38……作为圆筒状纤维集合体的圆筒状体
具体实施例方式下面，参照适当的附图对本发明的实施方式进行详细地说明。这里，图1是表示本 发明的支架的一例的概略图，图2是表示制造本发明支架的方法的一例的说明图，图3表示 本发明支架的制造方法的另一例的说明图。并且，以下所示的实施方式为本发明的优选实 施方式，而不是对本发明进行限定的实施方式。(支架)本发明的支架用于插入并留置在活体管道内。活体管道没有特别限定，可以应用 于例如血管、气管、消化管、尿管、输卵管、胆管等各种活体管道。优选为血管、淋巴管等脉 管，更优选为冠状动脉等血管。本发明的支架可以是自扩张型及球囊扩张型中的任一种，但优选为球囊扩张型。 这里，所谓自扩张型支架是指以下形态的支架，即，通过将支架收容在导管等保持体内并在 缩径的状态下插入体内，在植入部位拔出保持体后，利用本身的复原能力扩径来确保活体 管道的内腔。另一方面，所谓球囊扩张型支架是指以下形态的支架，即，将支架在缩径的状 态下安装在球囊外表面，然后与球囊一同插入体内，在植入部位随球囊的膨胀而扩径后通 过使其独立于球囊，由此确保活体管道的内腔。如图1所示，支架10为圆筒状，其筒壁具有内外贯通的网眼结构。具体而言，支架 10的筒壁形成有线状体15，并且通过在筒壁上配置多个折返部13使该筒壁形成网眼结构，
6其中该线状体15在长度方向的中途位置折返从而形成折返部13。另外，图1表示支架10 扩径前的状态。此外，图1中被圆围起来的区域表示支架10的放大图。(纤维)构成支架10的纤维14的材料没有特别限定，但优选由生物降解性材料构成。通过 使用生物降解性材料来构成纤维14，在植入活体管道经过一定时间后，支架10能够消失。构成纤维14的生物降解性材料没有特别限定，只要具有生物相容性即可。例如， 可以列举聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯或使用了 2种以上构成上述物质的单体的共聚 物等。或者，也可以使用胶原、明胶、纤维蛋白、白蛋白、淀粉、壳聚糖及碳酸钙等生物来源的 材料。其中，在能够平衡地赋予强度、柔性等机械特性和生物降解性方面以及具有优良的生 物相容性方面，优选为聚乳酸(PLLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚乳 酸-聚己内酯共聚物、聚乳酸-聚己内酯-缩酚酸肽三元共聚物、聚(D，L-乳酸)共聚物、 或本发明人在日本特开2006-175153号公报中公开的立构复合物(stereocomplex)等。此 外，也可以使用2种以上的上述材料。例如从提高支架10的韧性的观点出发，还可以在上 述材料中混合聚丁二酸丁二醇酯等。纤维14的外径没有特别限制，可以根据所应用的活体管道的种类、直径或所要求 的生物降解性能进行适当选择。例如在想要进一步促进纤维14的生物降解的情况下使用 更细的纤维即可，在想要抑制生物降解的情况下使用更粗的纤维即可。即，通过适当设定纤 维14的外径，能够容易地控制生物降解性能，支架10在这方面比较理想。具体而言，优选纤维直径实质上为纳米级。这是因为与直径大于纳米级的情况相 比，能够使纤维14的比表面积增大，并能够提高其柔性。作为具体的数值，纤维直径可以设 为例如10 μ m以下。若纤维直径为10 μ m以下，则由生物降解材料构成纤维14的情况下， 纤维14的降解能够在一定时间内(例如2 3个月)进行。更优选纤维直径为3nm以上、 5μπι以下，进一步优选为IOOnm以上、Iym以下。(无纺布结构)本说明书中的无纺布结构是指，对纤维14的集合体使用机械、化学或加热等方 法，或者不使用这些方法，使该纤维14相互粘合或交络而成的结构。即，在无纺布结构中纤 维14规则地或不规则地取向，这些纤维14不是通过编、织、编结、捻等方法而是通过相互重 合或交络的方式成形为纤维集合体16。因此，支架10具有良好的表面平滑性。由此，支架 10植入活体管道时对活体管道壁面的过度刺激受到抑制，因此能够抑制在支架10的植入 部位引起炎症。由纤维14形成无纺布结构所采用的方式没有特别限定。可以列举例如纺粘法、 闪蒸纺丝法、针刺式、熔喷法、树脂粘合式及电场纺丝(静电纺丝)法等。或者，也可以使通 过激光加热拉伸法(在例如日本专利3534108号和日本特开2006-57228号公报中公开) 制作的极细纤维集聚在支承体上，由此形成无纺布结构。优选能够形成由纤维直径实质上 为纳米级的纤维14构成的无纺布结构的方式。具体而言，优选采用电场纺丝法或激光加热 拉伸法。由上述方法得到的纤维集合体16由于纤维14间的结合方式是通过交络形成的， 因此在能够赋予支架10柔性的方面也很理想。这里，在电场纺丝法和激光加热拉伸法中，从生产率或制造成本等方面出发优选 电场纺丝法。此外，从能够在拉伸纤维14的状态下获得无纺布的方面和不需要使原纱在溶
7剂中熔解的方面出发，优选激光加热拉伸法。无纺布结构通过纤维14相互粘合或交络而成为在纤维14间形成有很多细孔18 的多孔结构。因此，与基材为挤压材料等这样的无孔结构相比，在纤维14由生物降解性材 料构成的情况下，能够在支架10的降解过程中减小支架10的比表面积的变化。因此，能够 使支架10的降解速度保持恒定。此外，由于是多孔结构，因此支架10的比表面积大，并且水和酶等容易进入细孔 18。因此，在纤维14由生物降解性材料构成的情况下，支架10的降解容易得到促进。特别 是，在纤维14实质上具有纳米级的外径的情况下，由于纤维14的比表面积非常大，因此适 于进一步促进支架10的降解。而且，在将支架10用于例如血管中时，血管内皮细胞容易由 细孔18进入支架10的内腔。由此，血管内皮细胞附着在支架10的内壁面进而容易重建血 管。其结果是能够抑制在狭窄部位产生血栓。细孔18的尺寸(纤维密度)没有特别限定，可以根据想要赋予的生物降解性能等 设定为各种尺寸。即，能够通过改变细孔18的尺寸来调节应赋予支架10的生物降解性能。 具体而言，使纤维14更加稀疏地集聚以进一步提高生物降解性能，使纤维14更加厚密地集 聚以进一步抑制生物降解性能。(纤维的取向性)无纺布结构中的纤维14的取向可以是规则的也可以是不规则的，可以根据应赋 予支架10的机械特性的水平来适当决定。这里，不规则的取向是指使纤维14无序集聚的 方式。此外，规则的取向除包括使纤维14在一个方向集聚之外，还包括在沿一个方向集聚 的纤维14上沿不同于上述方向的1个或多个方向集聚纤维14的多层方式。例如，通过使 纤维14不规则地取向的方式，能够提高支架10整体的刚性。与此相对，通过使纤维14规 则地取向而使纤维14具有方向性的方式，能够提高所需方向上的刚性。纤维14优选规则取向的方式。在规则取向的情况下，可以只在一个方向上取向， 但优选在多个方向上取向。由此，能够抑制在纤维14取向的方向上产生裂纹，并且能够提 高支架10的韧性。此外，能够提高多个方向上的强度，进而能够自由地控制支架10的强度。一个优选的方式是，纤维14在包含支架10的轴向分量及圆周方向分量的至少任 意之一的方向上以更大的结构密度进行取向。通过使纤维14在支架10的轴向上取向，能 够提高支架10的对轴向弯曲的刚性。此外，通过使纤维14在圆周方向上取向，能够提高对 径向力的刚性。特别是，支架10要发挥作为支架的功能，就要求其兼具轴向柔性和径向刚 性，因此，优选与轴向相比，纤维14在圆周方向上以更大的结构密度进行取向。这种情况下，优选对纤维14的规则取向与不规则取向进行组合。通过增加不规则 取向的纤维14，能够保持源于纤维14的方向性的机械特性并提高作为支架10整体的强度。 更优选为包括圆周方向取向和不规则取向的方式。这种情况下，不仅能够发挥作为支架10 所需具有的充分的强度和径向力，而且能够发挥适当的柔性。另一优选的方式是，纤维14绕支架10的轴线呈螺旋状取向。更优选的方式为在 支架10的筒壁上，纤维14在2个以上的不同方向上形成螺旋形状。这种情况下，纤维14 的方向没有特别限定，但优选纤维14相对于支架10的轴线对称地取向。由此，支架10就 能发挥均衡的轴向分量刚性与圆周方向分量刚性。在螺旋状取向的方式中，不同方向的纤维14间的夹角没有特别限定。优选为与由
8夹持折返部13的一侧的延长方向分量和另一侧的延长方向分量所形成的角度(张角Θ) 大致相同的角度，其中上述夹持部13处于支架10的筒壁上形成的网眼结构(例如，锯齿形 状或正弦波形状等)中。这样的话，当支架10缩径或扩径时，由于纤维14在支架10的线 状体15伸缩的方向取向，因此支架10易于在折返部13变形而不会破坏缩径前的结构。由 此，支架10缩径及扩径时，支架10容易恢复到缩径前的原来形状。即，将支架10植入在活 体管道内时，能够在恢复到缩径前的原来形状的状态下植入该支架10。其结果是，能够充分 发挥赋予支架10的机械特性，并能够充分确保活体管道的内腔。具体的张角θ没有特别 限定，但例如在由2个不同方向的纤维14形成螺旋形状的情况下，该张角θ可设为40°以 上、80°以下。优选设为50°以上、70°以下。(纤维集合体的方式)由纤维14构成支架10的方式没有特别限定。作为一种方式，可以列举使用将纤 维14制成网结构的纤维集合体16 (纤维网)的方式。具体而言，使纤维网形成圆筒状后， 通过实施例如热处理等并压紧的操作形成作为支架10的圆筒状体。在该方式中，能够得到 纤维14不规则取向的支架10。作为另一种方式，可以通过形成纤维14呈片状的纤维集合体16，并将该片状体制 成圆筒状来形成作为支架10的圆筒状体。这种情况下，可以通过具有某种厚度的1个厚壁 片状体来形成圆筒状体，但优选通过将1个或多个薄壁的片状体卷绕成螺旋状来形成多层 结构的圆筒状体。此时，若构成片状体的纤维14具有规则的取向，则能够使支架10含有纤 维14的规则的取向。此时，优选在接合片状体的端部时，使其接合部相互错开以抑制在该 接合部变厚。在形成为多层结构的情况下，优选其结构中具有由取向不同的纤维14构成的重 复单元。例如，使纤维14在2个不同方向上取向时，使取向不同的2种片状体相互层叠。 由此，能够得到作为支架10所应有的充分的强度，并且能够抑制扩张后的回缩。为了使纤 维14的取向上具有重复单元，例如，可以准备作为片状体的多个小片，使纤维14的取向性 具有规则性的同时，每次1张或多张地将这些小片依次层叠，但优选地，在纤维14的取向性 不同的状态下使多张长方形状的片状体重叠，然后将其卷绕成螺旋状。这样的话，能够减少 片状体间的接合部分，并且能够容易地形成取向性的重复单元。此外，在利用纤维14间的交络形成无纺布结构的情况下，通过组合源于该结构的 柔性与纤维14的取向性(方向性)，还能够使支架10表现出支架10所需要的刚性和柔性。 即，在纤维14彼此交络的方式中，若使纤维14在圆周方向上以更大的结构密度进行取向， 则能够平衡良好地赋予支架10轴向柔性和圆周方向的刚性。为了得到由纤维14形成的片状体，在使用例如电场纺丝法的情况下，使用于喷出 纤维14熔解后的纤维溶液的喷出口(喷嘴)与基板相向，并使来自喷出口的喷出液附着在 基板上。由此，在基板上形成纤维集合体16。然后，从基板表面剥取该纤维集合体16，由此 得到由纤维14形成的片状体。此时，在使纤维溶液附着在作为旋转体的基板上的情况下， 能够使纤维14在片状体中有规则地取向。具体而言，将纺纱口设置在与作为旋转体的基板 的外圆周面或内圆周面相向的位置处，并一边使该基板绕轴旋转一边使纤维溶液附着在该 基板的外圆周面或内圆周面上。由此，纤维14在与基板的旋转方向相同的方向上取向的状 态下，纤维集合体16盘绕在基板上。然后，从该基板剥取该纤维集合体16，由此能够得到纤
9维14规则地取向的状态的片状体。或者，在使用激光加热拉伸法的情况下，使制成或正在制作的纤维14在基板上聚 集，由此能够形成由纤维14形成的片状体。此时，若以使纤维14具有方向性的方式使纤维 14集聚，则能够得到纤维14规则地取向的片状体。作为纤维集合体16的又一方式，可以利用纤维14形成圆筒状的纤维集合体16，通 过使该圆筒状体的轴线与支架10的轴线一致来形成作为支架10的圆筒状体。具体而言，使 通过电场纺丝法或激光加热拉伸法等制成的或正在制作的纤维14附着在旋转载体的外圆 周面或内圆周面后除去该旋转载体，由此能够得到由纤维14构成的作为支架10的圆筒状 体。该方式特别适于使纤维14在支架10的圆周方向上取向。此外，由于不需要如片状体 那样设置末端间的接合部，因此能够使纤维14大致均勻地在支架10的圆周方向集聚。由 此，能够进一步提高支架10的表面的平滑性。而且，在该方式中，通过一边使纤维14在支 架10的任意一个方向上(例如轴向)往复移动一边使其附着在旋转载体上，能够使纤维14 在上述方向取向。并且，为了用纤维14形成支架10，还可以组合1个或多个网状、片状、圆筒状的各 种纤维集合体16。此外，在由纤维集合体16构成管状体后，还可以根据需要对该管状体进 行加热并进行压缩，由此将管状体压紧。(拉伸)优选纤维14在成形为支架10后处于拉伸状态。通过拉伸使构成纤维14的分子 链高度取向(分子取向)，能够提高纤维14的强度。在通过激光加热拉伸法生成纤维14的 情况下，纤维14以拉伸的状态回收，因此能够节省拉伸的工时。另一方面，在通过电场纺丝 法制备纤维14的情况下，纤维14处于未拉伸的状态(非晶态)，因此需要对其进行拉伸。 这种情况下用于拉伸的方法没有特别限定。为了得到结晶速度快且高度取向的纤维14，在 纤维14为结晶性聚合物的情况下，拉伸时的温度优选处于构成纤维14的材料的玻璃化转 变温度与结晶化温度之间。并且，分子链的取向性能够使用例如X射线分析或傅里叶变换 红外(FTIR)光谱等进行分析。若由被拉伸后的纤维14构成支架10，则可以在任意阶段进行拉伸。具体而言，可 以在构成纤维集合体16前的纤维14的状态下进行，或者也可以在用未拉伸的纤维14形成 片状或圆筒状等的纤维集合体16之后进行。而且，纤维14为结晶性聚合物时，优选使纤维14的分子链结晶化。通过这样做， 纤维14的强度提高，并能够使纤维14具有优良的力学性质。为了使分子链结晶化，能够通 过下述方法实现例如在玻璃化转变温度和结晶化温度之间使纤维14拉伸；或者使分子链 在玻璃化转变温度附近取向后，在结晶化温度附近实施热处理。另外，能够利用差示扫描量 热仪(DSC)或透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪等对分子的结晶 度进行分析。将纤维集合体16制成圆筒状体后，通过例如准分子激光等的激光加工、蚀刻、切 削工具等在该圆筒状体的筒壁上切割出贯通内外的网眼。该纤维集合体16由于能够作为 成形品使用，因此设计上的限制少。即，在作为纤维集合体16的圆筒状体上切割网眼时，可 以采用各种能兼具作为支架10所需的机械特性、具体而言轴向柔性和径向刚性的网眼形 状。由此，能够制作强度和柔性优良的高性能的支架10。此外，纤维14利用无纺布结构相互间交络等而形成为一体，因此与编织物等情况不同，即使实施了复杂形状的网眼，也能够 抑制纤维14之间发生的散乱现象。因此，即使形成为复杂的网眼形状，其形状也能够得到 充分保持。特别在纤维14的外径实质上为纳米级的情况下，由于纤维直径非常小因此纤维 14间容易交络，因而容易保持作为纤维集合体16的形状，所以，较为理想。对于如上构成的支架10，可以在对其赋予形状记忆等功能使其记忆例如植入活体 管道内的状态下的大小后再进行缩径。这种情况下，支架10能够起到球囊扩张型支架的作 用。(生理活性物质)若作为基体的支架10由纤维14的无纺布结构构成，则支架10可以在不使支架10 的特性变差的范围内含有纤维14以外的其他的化合物，例如添加物、生理活性物质等。作为生理活性物质，可以使用各种药剂。优选为具有抑制支架10的植入部位发 生的再狭窄的效果的药剂。具体而言，可以列举抗癌剂、免疫抑制剂、抗生素、抗血栓剂、 HMG-CoA还原酶抑制剂、ACE抑制剂、钙拮抗剂、抗高血脂病药物、调脂药物、DNA合成抑制 剂、血管平滑肌生长抑制剂、抗炎药及干扰素等。支架10含有生理活性物质的方式没有特别限定。例如可以用生理活性物质包覆 支架10，也可以使生理活性物质与构成纤维14的分子进行化学结合。在进行包覆方式的情 况下，可以用生理活性物质单体进行包覆，但也可以使用具有与支架10不同的分解速度的 生物降解性聚合物进行包覆。或者，也可以通过细孔18承载生理活性物质。(支架的制造方法)作为一个例子，本发明的支架的制造方法能够制造已说明的本发明的支架10。根 据本制造方法，由于使用了形状可加工性优良的纤维集合体16制作支架，因此能够得到兼 具径向刚性和轴向柔性的高性能的支架。图2示出本支架的制造方法的一例。(准备工序)在本制造方法的准备工序中，如图2(a)所示，首先，制作集聚了已说明的纤维14 的片状的纤维集合体(片状体)22。片状体22可以根据支架20的设计等分别制作1个或 多个纤维14在一个方向取向的取向集合体22a、和纤维14无序取向的无序集合体22b。(拉伸工序)接着，如图2(b)所示，优选例如在纤维14的玻璃化转变温度和结晶化温度之间的 温度下对片状体22进行拉伸。此时，可以只进行一次拉伸，也可以进行一次拉伸和二次拉 伸。此外，拉伸方法也没有特别限定，例如可以是辊拉伸也可以是拉幅机拉伸。另外，也可 以在通过下述形成工序将片状体22制成圆筒状体后，例如，使圆筒状体在径向扩张来进行 拉伸工序。例如，可以通过将球囊植入由圆筒状体形成的内腔中使该球囊扩张来进行上述 扩张。此外，也可以通过将树脂制的导管插入该内腔，利用吹塑成形使该导管在径向扩张来 进行。或者，也可以对纺丝时或纺丝后的纤维14进行拉伸工序后，利用该纤维14形成片状 体22。(形成工序)准备工序或准备工序后的拉伸工序后，如图2(c) (e)所示，通过将在准备工序 得到的片状体22沿圆周方向盘绕在例如圆筒状的载体26上从而形成圆筒形状。作为使片 状体22形成圆筒形状的方法，可以将片状体22逐片地盘绕在载体26上，但优选将多张片
11状体22重叠后使其形成圆筒形状。此时，优选地，考虑片状体22的纤维14的取向使片状 体22层叠。例如，可以如图2(c)所示，使纤维14在载体26的轴向上和圆周方向上取向， 也可以如图2(d)所示，纤维14的取向为规则取向和不规则取向的组合。或者，也可以如图 2(e)所示，按照纤维14相对于载体26的轴线描绘螺旋状的方式使纤维14取向。片状体 22的端部间可以通过例如粘合剂等一张张地进行接合，但优选通过使纤维14相互交络来 进行接合。各片状体22的接合部优选以各自没有重叠的方式进行层叠。可以通过实施热处理对所得的圆筒状体24(参照图2(f))进行压紧。然后，分离 圆筒状体24和载体26，并对该圆筒状体24进行例如激光加工等，由此使其整体具有网眼形 状。由此，完成图2(g)所示的支架20。作为本制造方法的其他的一例，可以不以片状体22作为纤维集合体16，而是制作 由纤维14形成无纺布结构的圆筒状的纤维集合体16 (圆筒状体)，利用该圆筒状体制作支 架。具体而言，如图3所示，从喷嘴34向旋转载体36喷射被填充在注射器32中的纤维溶 液并使其附着在旋转载体36上，由此制作作为纤维集合体16的圆筒状体38。具体而言，如图3 (a)所示，首先，在使旋转载体36的外表面与喷嘴34相向的状态 下将两者定位。然后，使旋转载体36在其圆周方向上旋转，并在该状态下从喷嘴34喷射纤 维溶液并使其附着在旋转载体36的外表面。此时，在旋转载体36的旋转速度慢的情况下， 纤维14在旋转载体36的外表面上无序取向，旋转速度快的情况下，纤维14在旋转载体36 的外表面上在旋转载体36的圆周方向上取向。此外，一边使注射器32在旋转载体36的轴 向上往复移动一边喷射纤维溶液，由此能够使纤维14在旋转载体36的轴向上取向。如上得到的圆筒状体38 (参照图3 (b))，在拆除旋转载体36后，通过例如激光加工 等使其整体具有网眼形状，由此制成支架30 (参照图3(c))。并且，支架20、30还可以通过组合作为纤维集合体16的片状体22和圆筒状体38 来构成。具体而言，将片状体22形成的圆筒形状的材料作为图3中的旋转载体36，并通过 对该材料的圆周面喷射纤维溶液从而使纤维14在旋转载体36的表面进一步集聚。或者， 还可以将1个或多个片状体22卷绕在圆筒状体38的外圆周面。实施例以下，列举具体例子来说明本发明，但本发明并不限于以下所例示的具体例子。(1)纤维片材的制作通过使用静电纺纱装置((株)MECC制造，Nanon-OlA)的电场纺纱法，利用聚合 物溶液进行纤维片材的制作。聚合物溶液如下制备将重量平均分子量为约8万的聚乳酸 (PLLA)溶解于六氟异丙醇(HFIP)，使PLLA达到15重量％。施加电压一边在10 30kev 间适当调节一边施加。一边旋转直径为IOcm的滚筒一边将生成的纤维卷绕在该滚筒的外周表面上。关 于滚筒的旋转速度，在制作取向性片材的情况下设为2000rpm 2500rpm，在制作不规则片 材的情况下设为约几百rpm以下。此时，一边使滚筒在其轴向上往复移动一边进行纤维卷 绕，从而使片材具有均勻的厚度。所得的纤维片材的膜厚为60 μ m 70 μ m。此外，取向性片材为不透明的白色并具 有光泽。取向性片材对于朝纤维弯曲方向的弯曲抵抗力强，对于沿纤维延伸方向的弯曲抵 抗力小容易弯曲，而容易裂开。另一方面，不规则片材是不透明白色的表面光滑的片材，对
12任意方向的弯曲抵抗力均很小易于弯曲。通过电子显微镜观察所得的纤维片材，取向性片 材及不规则片材的纤维直径均为eoonm 700nm。此外，得以确认在取向性片材中纤维完 全在大致相同方向上取向。(2)支架的制作所得的纤维片材在切割为预定的大小(宽20nm，长50 250nm)后，缠绕在芯棒 (直径1.0mm 2. Omm)上。此时，制成5种具有不同纤维取向性的管状体(纤维管)。具体 而言，制成下述管状体卷绕一张不规则片材(长100mm)所得到的管状体(实施例1)；卷 绕一张取向性片材(长100mm)使得纤维取向为圆周方向所得到的管状体(实施例2)；将不 规则片材(长50mm)和取向性片材(长50cm，纤维的取向为轴向)逐张重叠并进行卷绕所 得到的管状体(实施例3)；将取向性片材(长50mm，纤维的取向为圆周方向)和取向性片 材(长50mm，纤维的取向为圆周方向)逐张重叠并进行卷绕所得到的管状体(实施例4)； 以相对于卷绕轴成30°角的方式切割取向性片材而得到2张片材(长250mm)，并叠合该2 张片材使得纤维相互间的夹角为60° (120° )后进行卷绕所得到的管状体(实施例5)。 另外，在实施例5中，将对如上制成的纤维片材预先拉伸后所得到的材料(膜厚ΙΟμπι 15 μ m)缠绕在芯棒(直径3mm)上。以完全覆盖纤维片材的方式将热收缩管(在90°C 120°C以上发生热收缩)覆盖 在缠绕后的纤维片材上，在110°c 120°C下加热10分钟。由此，热收缩管收缩，纤维片材 被制成管状。将聚酰胺制的筒状体插入纤维管的内腔并贯通该内腔，以90°对该筒状材料进行 吹塑成形，由此进行纤维的拉伸使得纤维管的内径为3. 0mm、外径为3. 4mm。此外，对于实施 例5，由于已实施了拉伸加工，因此这里不再进行拉伸。利用准分子激光将上述纤维管的筒 壁切割成网眼状，制成5种具有不同纤维取向性的支架。网眼的形状为形成网眼的线状体 的折返部带有圆度的之字形格子状。此时，在实施例5中，使线状体的折返部的张角θ (参 照图2(g))与纤维间交叉的夹角大致一致。所得的支架均是内径3. 0mm、外径3. 4mm。将各 支架的纤维的取向示于表1。表1 ◎…良好〇…中等水平 Δ…稍差(3)支架的性能评价
对表1示出的各种支架的性能进行评价。性能评价是比较支架的径向力及柔性。 具体而言，使各种支架分别缩径，将缩径后的支架安装在PTCA球囊导管后使该球囊导管扩 张。用手指挤压随球囊导管扩张而扩张的支架，并根据挤压时的手感对性能进行评价。表1中示出的全部支架均能够顺利地扩张，并具有适当的柔性。此外，扩张后的收 缩(回缩)少。关于支架的径向力，实施例3和实施例5为良好。此外，实施例4虽然不如 实施例3及实施例5，但也具有足够的径向力。实施例1及实施例2在径向力方面稍差。由以上结果可知，由纤维构成的无纺布结构的支架兼具作为支架发挥作用所需的 刚性和柔性。特别是纤维在多个不同的方向上取向的情况下，其强度、径向力及柔性等特性 优良，并且扩张后的回缩也受到抑制，因而适宜作为支架。其中，特别是包含圆周方向的取 向和不规则的取向的方式、以及纤维在多个不同方向呈螺旋状取向的方式的特性良好。
1权利要求
支架，用于插入并留置在活体管道内，其特征在于，所述支架由纤维形成无纺布结构而构成。
2.如权利要求1所述的支架，其中，所述纤维由生物降解材料构成而具有生物降解性。
3.如权利要求1或2所述的支架，其中，所述纤维的至少一部分规则地取向。
4.如权利要求1至3中任一项所述的支架，其中，所述支架为圆筒状，所述纤维在包括所述支架的圆周方向分量的方向上取向。
5.如权利要求4所述的支架，其中，所述纤维呈螺旋状取向。
6.如权利要求5所述的支架，其中，所述支架的筒壁成为网眼结构，所述网眼结构是通 过配置多个由线状体折返而成的折返部所构成的，所述纤维在夹持所述线状体的所述折返部的一侧的延长方向和另一侧的延长方向的 至少2个方向上取向。
7.如权利要求1 6中任一项所述的支架，其中，所述纤维形成由所述无纺布结构构成 的片状的纤维集合体，所述支架为圆筒状，所述片状的纤维集合体以在所述支架的圆周方向上卷绕1圈或多圈的状态构成所述 支架的至少一部分。
8.如权利要求7所述的支架，其中，所述片状的纤维集合体以在所述支架的径向上层 叠的状态构成所述支架的至少一部分。
9.如权利要求7或8所述的支架，其中，所述片状的纤维集合体通过由取向不同的纤维 构成的重复单元构成所述支架的至少一部分。
10.如权利要求1 9中任一项所述的支架，其中，所述纤维形成由所述无纺布结构构 成的圆筒状的纤维集合体，所述支架为圆筒状，所述圆筒状的纤维集合体以其轴线与所述支架的轴线一致的状态构成所述支架的至 少一部分。
11.如权利要求1 10中任一项所述的支架，其中，所述纤维的外径为10μ m以下。
12.如权利要求1 11中任一项所述的支架，其中，对构成所述纤维的分子链实施结晶 化及取向化的至少任一种操作。
13.如权利要求1 12中任一项所述的支架，含有生理活性物质。
14.支架的制造方法，所述支架用于插入并留置在活体管道内，其特征在于，所述支架 的制造方法包括制作由纤维形成无纺布结构的纤维集合体的制作工序。
15.如权利要求14所述的支架的制造方法，还包括使所述纤维拉伸的拉伸工序。
16.如权利要求14或15所述的支架的制造方法，其中，所述制作工序包括准备工序，准备由所述纤维形成无纺布结构的片状体作为所述纤维集合体，和形成工序，将所述片状体卷绕1圈或多圈而形成圆筒形状，并将所述圆筒形状的纤维 集合体的轴线作为所述支架的轴线，从而使所述纤维集合体形成所述支架的至少一部分。
17.如权利要求14 16中任一项所述的支架的制造方法，其中，所述制作工序具备下 述工序使向旋转载体喷射的所述纤维附着在该旋转载体上，由此形成作为圆筒状体的、由所述纤维形成无纺布结构的所述纤维集合体，并通过将所述纤维集合体的轴线作为所述支 架的轴线，使所述纤维集合体形成所述支架的至少一部分。
全文摘要
本发明的支架兼具在作为支架发挥作用方面所需的刚性和柔性。支架(10)由纤维(14)形成无纺布结构而构成。即，支架如下制成纤维规则地或不规则地取向，该纤维的集合体是通过使用机械、化学或加热等方法，或不使用上述方法，使其纤维相互粘合或交络而成。该支架中的纤维由生物降解性材料构成。此外，支架具有使由无纺布结构构成的片状的纤维集合体在支架的径向上层叠的结构。
文档编号A61L31/00GK101925370SQ20078010224
公开日2010年12月22日 申请日期2007年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者中川裕树, 日野贤树, 镜味庆一 申请人:株式会社戈德曼