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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf endoluminale Implantate
oder Prothesen und insbesondere auf eine Prothese, die Bereiche
unterschiedlicher Steifigkeit aufweist.
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Ein
Stent ist eine verlängerte
Vorrichtung, die zum Stützen
einer intraluminalen Wandung verwendet wird. Im Fall einer Stenose
stellt ein Stent einen ungehinderten Durchgang für Blut in dem Bereich der Stenose
bereit. Solch ein Stent kann auch eine prosthetische Implantatschicht
aus einem Gewebe oder aus einer Abdeckung aufweisen, die dessen
Inneres oder Äußeres auskleidet,
wobei solch ein abgedeckter Stent im Stand der Technik im Allgemeinen
als eine intraluminale Prothese, ein endoluminales oder endovaskuläres Implantat
(EVG), oder ein Stent-Implantat
bezeichnet wird.
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Eine
Prothese kann zum Beispiel zum Behandeln eines vaskulären Aneurysmas
durch das Entfernen des Drucks auf einen geschwächten Teil einer Arterie verwendet
werden, um das Risiko einer Ruptur zu verringern. Üblicherweise
wird eine Prothese in ein Blutgefäß an der Stelle einer Stenose oder
eines Aneurysmas durch zum Beispiel sogenannte „minimal invasive Verfahren" endoluminal implantiert,
bei welchen die in einem radial zusammengedrückten Zustand durch eine Umhüllung oder
einem Katheter gehaltene Prothese, durch ein Entfaltungssystem oder
einen „Einführer" an die Steile eingebracht
wird, an der sie benötigt
wird. Der Einführer kann
in den Körper
durch die Haut des Patienten oder durch ein „Schnitt"-Verfahren eintreten, bei welchem das
Eingangsblutgefäß mit einfachen
chirurgischen Mitteln eröffnet
wird. Wenn der Einführer
in das Körperlumen
an den Entfaltungsort der Prothese vorgeschoben wurde, wird der
Einführer
bedient, um die zu entfaltende Prothese aus der sie umgebenden Umhüllung oder
dem Katheter zu zwingen, in der oder dem sie gehalten wird (oder
alternativ wird die umhüllende
Umgebung oder der Katheter von der Prothese zurückgezogen), woraufhin sich
die Prothese auf einen vorher bestimmten Durchmesser an der Entfaltungsstelle
ausdehnt, und der Einführer
zurückgezogen
wird. Die Ausdehnung des Stents kann erreicht werden durch eine
Federelastizität,
einer Ausdehnung eines Ballons oder durch die Selbst-Ausdehnung einer
thermischen oder belastungsinduzierten Rückkehr eines Speichermaterials
in eine vorkonditionierte, ausgedehnte Anordnung.
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Verschiedene
Arten von Stentbauweisen sind aus dem Stand der Technik bekannt,
von denen viele multiple Bereiche aufweisen, wobei jeder Bereich
eine unterschiedliche Steifigkeit, radiale Festigkeit und/oder Knickwiderstand,
aufweist. Bezugnehmend auf 1 umfasst
zum Beispiel eine Anordnung eines gegabelten, modularen Stents 10,
der zum Behandeln von abdominalen aortischen Aneurysmen (AAA) angepasst
ist, zwei Komponenten: eine gegabelte Komponente 12, die
einen Hauptabschnitt 14 mit einem verbundenen oder einteilig
befestigten ipsilateralen Leistenfuß (IIL) 16 und eine Hülse 18 umfasst,
und eine zweite Komponente 20, die einen angrenzenden kontralateralen
Leistenfuß (CIL)
umfasst. Wenn, wie in 1 gezeigt wird, der CIL 20 in
die Hülse 18 verbunden
wird, ist der Schnittstellenabschnitt 19 zwischen dem CIL
und der Hülse steifer
als der Schnittstellenabschnitt 15 zwischen dem IIL 16 und
dem Hauptabschnitt 14. Die unangepasste Steifigkeit zwischen
den Schnittstellen 15 und 19 entsteht zum Teil,
weil die Schnittstelle 19 eine Überlappung zwischen der Struktur
des Fußes 20 und
der Struktur der Hülse 18 umfasst,
wobei die Schnittstelle 15 keine solche überlappende
Struktur aufweist.
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Die
resultierenden verschiedenen Eigenschaften der Schnittstellen 15 und 19 können den Stent
für unerwünschtes
in vivo Verhalten, wie zum Beispiel lokales Knicken, Okklusion oder
Biegen anfällig
machen. Da das Lumen, in welchem der Stent 10 angeordnet
ist, seinerseits in Steifigkeit und Geometrie variieren kann, kann
es erforderlich sein, den Stent an die gekrümmte Anatomie und/oder an Biege-,
Längs- oder Querverformungen
anzupassen, wobei es wünschenswert
ist, dass der Stent sich an das Lumen anpasst und gleichmäßig auf
eine aufgebrachte Verformung oder Kraft reagiert. Es ist somit wünschenswert,
eine Stentgestaltung bereitzustellen, die keine lokalen Bereiche
unangepasster Steifigkeiten, wie zum Beispiel die Schnittstellen 15 und 19 in 1,
aufweist.
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Die
EP 0 796 597 A2 ,
EP 0 800 801 A1 und FR
2 764 794 A1 offenbaren verlängerte
Stente, die angepasst sind ein Körperlumen
offen zu halten. Die Stente umfassen axiale Bereiche unterschiedlicher radialer
Festigkeit. Offenbart sind Stente, die aus Drahtgittern oder Geweben
zusammengesetzt sind, die eine offene Gitterstruktur oder Muster
aufweisen. Die
EP 0
796 597 A2 stellt einen Stent bereit, der aus einem relativ
starken Zentralbereich und schwächeren
Endbereichen zusammengesetzt ist, um abrupte Übergänge zwischen "gestenteten" und "ungestenteten" Abschnitten des
Körperlumens
zu vermeiden. Die Stente aus der
EP 0 800 801 A1 umfassen einen relativ schwachen
zentralen Bereich und stärkere Endbereiche,
um das Körperlumen
offen zu halten, während
sie gleichzeitig die Längsflexibilität des Stents
aufrechterhalten, um dessen Einbringung in das Körperlumen zu erleichtern. Um
eine reguläre
radiale Ausdehnung nach der Einbringung in das Körperlumen zu garantieren, schlägt die FR
2 764 794 A1 einen Stent vor, der aus Zickzack-Reifen, nämlich ersten
Reifen mit einem Zickzack-Muster und zweiten Reifen mit einem unterschiedlichen
zweiten Zickzack-Muster besteht. Die ersten Reifen und die zweiten
Reifen wechseln sich in Axialrichtung ab.
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Die
Schnittstellen zwischen den angrenzenden Stentbereichen unterschiedlicher
Steifigkeit können
auch ein Knicken, eine Okklusion oder ein Biegen an der Schnittstelle
verursachen, wegen der drastischen Änderung der Eigenschaften von
einem Bereich zum anderen. Es ist somit auch wünschenswert, die Probleme zu
minimieren, die durch die abrupten Steifigkeitsschnittstellen zwischen
den angrenzenden Stentbereichen hervorgerufen werden.
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Die
Erfindung betrifft einen modularen, verlängerten Stent zum Offenhalten
eines Körperlumens und
für den
Zusammenbau in situ, wobei der Stent wenigstens eine erste Komponente
und eine zweite Komponente umfasst, wobei der Stent eine zusammengesetzte
Anordnung aufweist, in der die erste Komponente und die zweite Komponente
zusammengefügt
sind. Der Stent umfasst einen Überlappungsbereich
in der ersten Komponente, die angepasst ist, in einer zusammengesetzten
Anordnung einen Bereich der zweiten Komponente aufzunehmen, wobei
der Überlappungsbereich
in der zusammengesetzten Anordnung einen ersten Satz Manipulationseigenschaften
aufweist. Ein oder mehrere flexible Stentbereiche sind mit dem Überlappungsbereich verbunden.
Jeder flexible Bereich weist einen zweiten Satz Manipulationseigenschaften
auf, der sich von dem ersten Satz Manipulationseigenschaften unterscheidet.
Der zweite Satz Manipulationseigenschaften beinhaltet eine größere Flexibilität, einen größeren Knickwiderstand
und/oder eine geringere radiale Festigkeit als der erste Satz Manipulationseigenschaften.
Ein Anpassungsbereich ist mit dem flexiblen Bereich verbunden, wobei
der Anpassungsbereich einen dritten Satz Manipulationseigenschaften aufweist,
der im Wesentlichen äquivalent
zu dem ersten Satz Manipulationseigenschaften ist.
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Die
unterschiedlichen Manipulationseigenschaften können durch die flexiblen Abschnitte
und dem Anpassungsabschnitt erreicht werden, die unterschiedliche
metallurgische Eigenschaften, wie zum Beispiel eine unterschiedliche
Wärmebehandlungsvorgeschichte,
aufweisen, dadurch dass jeder Bereich Strukturelemente unterschiedlicher
Querschnittsflächen
aufweist, oder dadurch dass der Anpassungsbereich ein mit ihm verbundenes
verstärkendes
Material aufweist. Das verstärkende
Material kann einen überlappenden
Stent oder eine oder mehrere versteifende Filamente umfassen.
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Der
modulare Stent kann ein gegabelter modularer Stent sein, bei welchem
die erste Komponente eine gegabelte Komponente umfasst, die einen Hauptabschnitt,
einen gegabelten Abschnitt, der mit dem Hauptabschnitt verbunden
ist und einen ersten Abzweig aufweist, der eine Hülse und
einen eine Festschenkel-Schnittstelle umfassenden zweiten Abzweig
umfasst, und einen Festschenkelabschnitt umfasst, der von der Festschenkel-Schnittstelle
abhängt.
In einem solchen Fall umfasst die zweite Komponente eine modulare
Schenkelkomponente, die für die
Einführung
in die Hülse
angepasst ist, wobei der Überlappungsbereich
die Hülse,
die zusammengesetzte Anordnung, die in die Hülse eingeführte modulare Schenkelkomponente
und der Anpassungsbereich die Festschenkel-Schnittstelle umfasst.
Die flexiblen Bereiche umfassen den Hauptabschnitt und den Festschenkelabschnitt.
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Der
Anpassungsbereich kann relativ zu dem flexiblen Bereich einen Bereich
unterschiedlicher Stentbauweisen, wie zum Beispiel unterschiedliche Elementhöhen, unterschiedliche
Anzahlen an Elementen in jedem Reifen, unterschiedliche Verhältnisse
von verbunden zu unverbundenen Elementen, oder eine Kombination
daraus, umfassen.
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Die
Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Bereitstellen eines verlängerten
Stents gemäß Anspruch
22.
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Der
erfindungsgemäße Stent
kann wenigstens einen Übergangsbereich
zwischen dem steifen Bereich und dem flexiblen Bereich umfassen,
der einen intermediären
Satz Manipulationseigenschaften, wie zum Beispiel einen Gradienten
der Manipulationseigenschaften zwischen dem ersten Satz Manipulationseigenschaften
und dem zweiten Satz Manipulationseigenschaften, aufweist. Die Erfindung
erfasst auch solch einen Übergangsabschnitt
zwischen zwei Abschnitten, der unterschiedliche Manipulationseigenschaften
aufweist, wobei der Übergangsabschnitt
ein mit dem Stent verbundenes brückenbildendes
Material umfasst. Das brückenbildende
Material kann ein oder mehrere mit dem Stent verbundene Filamente,
wie zum Beispiel mit dem Stent verschweißte Drähte, umfassen.
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Das
Bereitstellen des Anpassungsbereichs kann das Modifizieren des Anpassungsbereichs
relativ zu den flexiblen Bereich durch das Modifizieren seiner lokalen
metallurgischen Eigenschaften, das Bereitstellen von Mitteln, die
eine größere Querschnittsfläche aufweisen,
das Verbinden eines verstärkenden
Materials, und/oder das Modifizieren der Stentbauweise umfassen.
Das Modifizieren der metallurgischen Eigenschaften kann das Wärmebehandeln
des Anpassungsbereichs, wie zum Beispiel durch eine lokale Laser-Wärmebehandlung,
umfassen. Das Modifizieren der metallurgischen Eigenschaften kann
alternativ das Bereitstellen einer unterschiedlichen Wärmebehandlungsvorgeschichte
des Anpassungsbereichs umfassen.
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Das
Bereitstellen der unterschiedlichen Wärmebehandlungsvorgeschichte
kann das Bereitstellen eines abgegrenzten Glühofens, der einen relativ wärmeren Bereich
und einen relativ kühleren
Bereich aufweist, und das Wärmebehandeln
des Stents durch das Aussetzen des flexiblen Bereichs des Stents
an einen relativ heißeren
Bereich des Ofens und das Aussetzen des steifen Bereichs des Stents an
den relativ kühleren
Bereich des Ofens umfassen. Ein anderes Verfahren zum Bereitstellen
der unterschiedlichen Wärmebehandlungsvorgeschichte
für den
Anpassungsbereich umfasst das Befestigen des Stents auf einem Dorn,
während
der Wärmebehandlung,
der einen Bereich relativ hoher Wärmeleitfähigkeit und einen Bereich relativ
niedriger Wärmeleitfähigkeit
oder einen relativ hohen Wärmesenkenbereich
und einen relativ niedrigen Wärmesenkenbereich
aufweist. Der relativ hohe Wärmesenkenbereich
oder der Bereich relativ hoher Wärmeleitfähigkeit
des Dorns ist dem steifen Bereich des Stents beigeordnet, wobei
der relativ niedrige Wärmesenkenbereich
oder der Bereich relativ niedriger Wärmeleitfähigkeit des Dorns dem flexiblen
Bereich des Stents beigeordnet ist. Wegen der relativ unterschiedlichen Wärmesenken-
oder Wärmeleitfähigkeitseigenschaften
in unterschiedlichen Abschnitten des Dorns erfährt der flexible Bereich eine
höhere
Wärmebehandlungstemperatur
oder eine größere thermale
Eingangsgröße/Belastung
als der steife Bereich. Der relativ hohe Wärmesenkenbereich oder der Bereich
relativ hoher Wärmeleitfähigkeit
neigt dazu, mehr Wärme
durch den Dorn ab zu führen
als der relativ niedrige Wärmesenkenbereich
oder der Bereich relativ niedriger Wärmeleitfähigkeit. Um unterschiedliche Wärmesenkenbereiche
zu erzeugen, kann der Dorn mit einer größeren Querschnittsfläche in dem
hohen Wärmesenkenbereich
als in dem niedrigen Wärmesenkenbereich
hergestellt werden. Um Bereiche unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit
zu erzeugen, kann der Dorn in dem Bereich hoher Wärmeleitfähigkeit zum
Beispiel aus Metall und in dem Bereich niedriger Wärmeleitfähigkeit
aus einer Keramik hergestellt sein.
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1 ist
eine Seitenansicht eines gegabelten, modularen Stentimplantats aus
dem Stand der Technik in einer zusammengesetzten Anordnung, wobei
das Implantat in einem transparenten Format dargestellt ist, um
das Stentgerüst
darunter zu zeigen.
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2 ist
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß gegabelten, modularen Stents,
in einer unzusammengesetzten Anordnung, wobei das Implantat in einem
transparenten Format dargestellt ist, um das Stentgerüst darunter
zu zeigen.
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3 ist
eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Stents, der einen verstärkten Bereich
und einen Übergangsbereich
zwischen dem verstärkten Bereich
und den angrenzenden flexiblen Bereichen zeigt.
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4 ist
eine schematische Darstellung eines steifen Abschnitts eines eine
Laserwärmebehandlung
empfangenden Stents.
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5 ist
eine schematische Darstellung eines Stents, der einem Wärmebehandlungsschritt
in einem abgegrenzten Glühofen
unterzogen wird, die einen Graf des Temperaturgradients in dem Ofen zeigt.
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6A ist
eine Querschnittsdarstellung des Stents, der auf einem beispielhaften
Dorn aufgesetzt ist, der eine variierende, leitfähige Masse pro Längeneinheit
aufweist.
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6B ist
eine Querschnittsdarstellung eines Stents, der auf einem beispielhaften
Dorn aufgesetzt ist, der zwei Abschnitte aufweist, wobei sich jeder
Abschnitt in Materialien zur Konstruktion und Wärmeleitfähigkeit unterscheidet.
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6C ist
eine Querschnittsdarstellung eines Stents, der auf einem Dorn befestigt
und partiell mit einem abschirmenden Kragen bedeckt ist.
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7 ist
eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Drahtstents, der multiple
Drahtdurchmesser aufweist.
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8 ist
ein Querschnitt eines gekrümmten Lumens,
das einen darin befestigten Stent aufweist.
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9A ist
eine Abwicklungsansicht einer beispielhaften Stentausführungsform,
die entlang einer Linie parallel zu der Stentachse geschnitten und abgewickelt
wurde, die einen Stent zeigt, der eine einen steifen Bereich und
einen Übergangsbereich
erzeugende, modifizierte Stentbauweise aufweist.
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9B ist
eine Abwicklungsansicht einer anderen beispielhaften Stentausführungsform,
die entlang einer Linie parallel zu der Stentachse geschnitten und
abgewickelt wurde, die einen Stent zeigt, der eine einen steifen
Bereich und einen Übergangsbereich
erzeugende, modifizierte Stentbauweise aufweist.
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10 ist
eine Abwicklungsansicht einer beispielhaften Stentausführungsform,
in der der Stent entlang einer Linie parallel zu der Stentachse geschnitten
und abgewickelt wurde, die einen Stent zeigt, der ein modifiziertes
Verhältnis
von verbundenen und unverbundenen Anhangsabschnitten aufweist, um
einen steifen Bereich und einen Übergangsbereich
zu erzeugen.
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11 ist
eine Seitenansicht, die schematisch einen beispielhaften Stent zeigt,
der zu einem Bogen gebogen ist.
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12 ist
eine Abwicklung einer beispielhaften Ausführungsform eines diamantförmigen Stents, bei
dem der Stent entlang einer Linie parallel zu der Stentachse geschnitten
und abgewickelt wurde, die einen Stent zeigt, der einen Gradienten
an Knotenpunkten zwischen einem viele Knotenpunkte aufweisenden,
steifen Bereich, und einen weniger Knotenpunkte aufweisenden, flexibleren
Bereich aufweist.
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13 ist
ein Längsschnitt
eines beispielhaften geflochtenen Stents, der eine Polymerbeschichtung
auf den Filamenten des Stents aufweist, um einen versteiften Bereich
mit einer gradiellen Anzahl an Sprühbeschichtungen zu schaffen,
die zum Bereitstellen eines Steifigkeitsgradienten zwischen dem
relativ steifen und dem relativ flexiblen Bereich aufgebracht sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden bezugnehmend auf die Figuren dargestellt,
wobei gleiche Bezugszeichen in allen Figuren die gleichen Elemente bezeichnen.
Die Figuren sind vorgesehen, um eher veranschaulichend als beschränkend zu
sein und werden hiermit beigefügt,
um die Erklärung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu erleichtern.
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Ein üblicher
Stent weist eine Anzahl an Manipulationseigenschaften, wie zum Beispiel
Steifigkeit oder Flexibilität,
radiale Festigkeit und Knickwiderstand auf. Wie hierin verwendet,
können „Flexibilität" oder Steifigkeit
im Sinne des Betrags der Kraft beschrieben werden, die benötigt wird,
um einen Stent in einen Bogen zu verformen. Bezugnehmend auf die
schematische Darstellung in 11, ist
zum Beispiel die Kraft, die benötigt
wird, den rohrförmigen Stent 2000 einer
bestimmten Länge
in einen vorgegebenen, einen Zentralwinkel und einen vorgegebenen
Bogenradius aufweisenden Bogen zu biegen, ein Maß für die Stentflexibilität. Beim
Vergleichen zweier Stente gleicher Länge mit unterschiedlichen Stentbauweisen,
ist somit der Stent, der eine größere Kraft
benötigt,
um ihn in einen vorgegebenen Bogen zu biegen, relativ steifer, wobei
der Stent, der weniger Kraft benötigt,
relativ flexibler ist.
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Ein
Maß für den „Knickwiderstand" eines Stents ist
der Knickwinkel αk oder der Knickradius Rk bei
welchen der Stent knickt (wenn die rohrförmige Anordnung durch eine
Falte 2200, wie in 11 gezeigt
ist, gestört
wird). Wenn der Knickwinkel und der Knickradius eines rohrförmigen Stents
mit einer Länge,
die eine erste Stentbauweise aufweist, mit einem anderen rohrförmigen Stent,
der die gleiche Länge, aber
eine zweite Stentbauweise aufweist, verglichen wird, weist somit
die Stentbauweise, die einen geringeren Knickradius und einen größeren Knickwinkel aufweist,
den höchsten
Knickwiderstand auf.
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Wie
hierin verwendet, kann eine „radiale Festigkeit" im Allgemeinen als
der Widerstand eines Stents gegen radiales Zusammendrücken beschrieben
werden. Ein Stent mit einer größeren radialen Festigkeit übt, wenn
er zusammengedrückt
wird, eine größere nach
außen
gerichtete radiale Kraft aus, als es einen Stent mit einer geringeren
radialen Festigkeit tut. Somit kann zum Beispiel ein sich formspeichernd,
ausdehnbarer oder ein elastisch zusammendrückbarer Stent einen vollständig ausgedehnten Durchmesser
und einen begrenzten Durchmesser aufweisen, wenn er innerhalb eines
Lumens entfaltet wird. Der vollständig ausgedehnte Durchmesser
ist der Durchmesser bis zu dem sich der Stent ohne eine Begrenzung
ausdehnen würde.
Bei dem begrenzten Durchmesser übt
der Stent eine radiale Kraft F gegen das Lumen aus, die, wenn sie über den
Oberflächenkontaktbereich
A zwischen dem Stent und dem Lumen verteilt wird, als ein Druck
P = F/A in Kraft pro Flächeneinheit
ausgedrückt
werden kann. Somit kann die radiale Festigkeit im Sinne einer radialen Kraft
oder eines radialen Drucks ausgedrückt werden. Wenn die radiale
Festigkeit zweier Stente, die unterschiedliche Stentbauweisen aufweisen,
verglichen wird, ist die radiale Kraft ein gültiges Maß der radialen Festigkeit,
wenn beide Stente die gleiche Kontaktoberfläche A aufweisen (welche die
gleiche ist, wenn sie die gleiche Kontaktlänge aufweisen, dort wo die
Durchmesser gleich sind). Wenn ein Stent eine unterschiedliche Oberfläche als
der andere aufweist, dann ist jedoch der radiale Druck ein geeigneteres
Maß der
radialen Festigkeit, so dass die Oberfläche des Stents kein Faktor
in dem Vergleich ist.
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Die
Beschreibung und die Ansprüche
verwenden durchwegs die Bezeichnungen „Stentbauweise" und „geometrische
Anordnung". Wie
hierin verwendet, bezieht sich „Stentbauweise" auf die vielzähligen strukturellen
Elemente, die den Stentaufbau umfassen. Es gibt allgemeine Kategorien
der Bauweise, wie zum Beispiel eine gewundene Stentbauweise, eine
geflochtene Stentbauweise, eine Laser geschnittene rohrförmige Stentbauweise,
eine filamente Stentbauweise, eine Stentbauweise mit polygonalen
Zellen, oder eine Zickzack-Stentbauweise. Die vielzähligen Kategorien
der Stentbauweise können
einander überschneiden.
Zum Beispiel kann ein Stent eine filamente, gewundene Stentbauweise
mit polygonalen Zellen umfassen, wobei ein anderer Stent eine Stentbauweise
mit einem Laser geschnittenen Rohr und polygonalen Zellen umfassen
kann. „Filament" bedeutet, dass ein
Stent eine oder mehrere Filamente umfasst, die in dem Stentaufbau
ausgebildet sind, wobei ein „Laser
geschnittenes Rohr" bedeutet,
dass der Stent ein Rohr umfasst, das mit einem Laser geschnitten
wurde, um geometrische Elemente auszubilden. Obwohl es zahlreiche
weitreichende Kategorien von Stentbauweisen gibt, gibt es innerhalb
jeder weitreichenden Kategorie eine Anzahl von Stentbauweisen, die
als „anders" für den Zweck
dieser Beschreibung und Ansprüche
angesehen werden. Zum Beispiel kann ein Bereich eines Stents, der
ein geometrisches Element bestimmter Höhe aufweist, als eine erste
Stentbauweise angesehen werden, wobei ein anderer Bereich des selben Stents,
der ein gleiches geometrisches Element einer unterschiedlichen Höhe aufweist,
als eine zweite, andere Stentbauweise angesehen werden kann. Andere
Unterschiede in der Bauweise von einem Bereich zu einem anderen
können
zum Beispiel die Anzahl der Elemente in jedem Reifen oder das Verhältnis von
verbundenen zu unverbundenen Elementen beinhalten.
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Eine
Komponente der Stentbauweise ist die geometrische Anordnung. Die „geometrische
Anordnung" bezieht
sich auf die geometrische Form der Elemente, die in dem Stent geschaffen
sind. Somit kann zum Beispiel ein Stent, der eine filamente, gewundene
Stentbauweise mit polygonalen Zellen aufweist, eine geometrische
Anordnung aufweisen, wobei die Zellen hexagonal sind und eine erste
Größe aufweisen.
Ein anderer Stent, der hexagonale Zellen einer zweiten Größe aufweist,
hat noch die gleiche geometrische Anordnung wie der Stent, der die
hexagonalen Zellen der ersten Größe aufweist,
aber kann noch als eine unterschiedliche Stentbauweise aufweisend
angesehen werden.
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Die
Steifigkeit (oder die Flexibilität),
der Knickwiderstand und die radiale Festigkeit hängen so zusammen, dass für eine vorgegebene
Stentbauweise eine Gestaltung, die eine größere Steifigkeit (und somit
weniger Flexibilität)
aufweist, im Allgemeinen eine größere radiale
Festigkeit und ebenso weniger Knickwiderstand aufweist. Obwohl die
drei Eigenschaften im Zusammenhang stehen, sind sie jedoch nicht
notwendigerweise proportional oder linear zusammenhängend. Das
heißt,
dass ein erster Stent, der eine 20 % größere Steifigkeit als ein zweiter
Stent aufweist, nicht notwendigerweise eine 20 % größere radiale
Festigkeit oder einen 20 % geringeren Knickwiderstand aufweist,
trotz dass er einen etwas größeren Grad
an radialer Festigkeit und einen etwas geringeren Grad an Knickwiderstand
aufweist. Eine besondere Stentbauweise kann auch, als eine inhärente Funktion
seiner Gestaltung, sowohl eine größere Steifigkeit als auch einen
größeren Knickwiderstand im
Vergleich zu anderen Stentbauweisen aufweisen. Da diese Eigenschaften
so zusammenhängen
und sie alle von der Reaktion des Stents auf Manipulation abhängig sind
(Biegen oder radiales Zusammendrücken),
bezeichnet die hierin verwendete Bezeichnung „Manipulationseigenschaft" jede oder mehrere dieser
Eigenschaften, um die Diskussion dieser Erfindung zu vereinfachen.
Zusätzlich
werden Beispiele unterschiedlicher Bereiche, die unterschiedliche
Manipulationseigenschaften aufweisen, hierin primär im Sinne
einer Variation der Flexibilität
oder der Steifigkeit diskutiert. Es wird jedoch vorausgesetzt, dass
ein Stentabschnitt bezüglich
eines anderen der Kürze und
der Einfachheit halber hierin nur bezüglich der unterschiedlichen
Steifigkeit beschrieben werden können,
wobei dieser Bereich auch eine unterschiedliche radiale Festigkeit
und/oder ebenso Knickwiderstand aufweisen kann.
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Bezugnehmend
auf 2, ist der Stent 20 ein modularer, gegabelter
Stent, der im Wesentlichen identisch mit dem in 1 gezeigten
Stent, außer
einer erfindungsgemäßen Abänderung,
ist. Der Stent 20, der in seiner unzusammengebauten Anordnung gezeigt
ist, weist zwei modulare Komponenten auf: eine gegabelte Komponente 30 und
eine modulare Schenkelkomponente 40. Die gegabelte Komponente 30 umfasst
einen Hauptabschnitt 32, einen sich verzweigenden Abschnitt 34 und
einen Festschenkelabschnitt 38. Der sich verzweigende Abschnitt 34 weist
einen ersten Abzweig 33, der eine Hülse 35 umfasst und
einen zweiten Abzweig 36 auf, der eine Festschenkel-Schnittstelle 37 umfasst,
von dem der Festschenkelabschnitt 38 abhängt. In
der zusammengesetzten Anordnung des Stents 20 führt sich, ähnlich zu
der zusammengesetzten Anordnung des in 1 gezeigten
Stents 10, ein Verbindungsteil 23 der modularen
Schenkelkomponente 40 in die Hülse 35 ein, um eine
steife Überlappung
in dem Bereich 22 zu erzeugen. Obwohl der Überlappungsbereich 22 in 2 nicht
in einer zusammengesetzten Anordnung gezeigt ist (mit dem Verbindungsteil 23 des
Schenkels 40, der in die Hülse 35 eingeführt ist),
wird vorausgesetzt, dass jede Bezugnahme hierin auf den Überlappungsbereich 22 und
dessen Eigenschaften, sich auf den Überlappungsbereich 22 in
der zusammengesetzten Anordnung des modularen Stents 20 bezieht
(welche der zusammengesetzten Anordnung des in 1 gezeigten
Stents 10 ähnelt).
Die modulare Schenkelkomponente 40 kann mit der Hülse 35 in
jeder bekannten Weise verbunden sein, um solch eine Überlappung 22 zu
erzeugen. Der Hauptabschnitt 32 und der Festschenkelabschnitt 38 umfassen
relativ flexible Bereiche, die weniger steif als der Überlappungsbereich 22 sind.
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Anders
als der in 1 gezeigte Stent 10, umfasst
die Festschenkel-Schnittstelle 37 des Stents 20 jedoch
einen verstärkten
Bereich, der die Manipulationseigenschaften des erfindungsgemäßen Überlappungsbereichs 22 nachahmt.
Obwohl es der Zweck der verstärkenden
Festschenkel-Schnittstelle 37 ist, im Wesentlichen die
gleichen Manipulationseigenschaften sowohl in dem verstärkten Bereich
als auch in dem Überlappungsbereich 22 bereit
zu stellen, wird vorausgesetzt, dass in der Praxis aufgrund von Änderungen
bei den Materialien, beim Zusammenbau oder bei anderen Faktoren,
die tatsächlichen
Manipulationseigenschaften des Überlappungsbereichs
und des verstärkten
Bereichs nicht exakt die gleichen sein können. Die Manipulationseigenschaften
der zwei Bereiche sind, wie hierin beansprucht, „im Wesentlichen äquivalent", in dem die Festschenkel-Schnittstelle 37 auf
eine Belastung in der gleichen Weise wie der Überlappungsbereich 22 reagiert.
Insbesondere bedeutet die Festschenkel-Schnittstelle 37, die im Wesentlichen äquivalent zu
dem Überlappungsbereich 22 ist,
dass welche geringen Unterschiede auch immer zwischen den beiden
Bereichen verbleiben können,
diese Unterschiede nicht bedeutend genug sind, um ein Knicken hauptsächlich als
eine Folge von jeder Fehlanpassung zwischen den Manipulationseigenschaften
der beiden Seiten zu erzeugen.
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Gemäß 2,
umfasst die Festschenkel-Schnittstelle 37 ein verstärktendes
Material, das mit dem Stent 20 in der Gestalt eines überlappenden Stents 50 verbunden
ist. Obwohl das verstärkende Material
gemäß 2 einen
diskreten überlappenden
Stent 50 umfasst, der Filamente 52 aufweist, die in
einem dem überlappenden
Bereich 22 ähnlichen Muster
angeordnet sind, können
in einer alternativen Ausführungsform
die mit dem Stent 20 verbundenen versteifenden Filamente 52,
eher individuelle Filamente sein, als einen diskreten und separaten
Stent auszubilden. Andere Mittel zum Versteifen eines Bereichs um
einen anderen Bereich nachzuahmen, können wie, unten beschrieben,
verwendet werden. Da die Manipulationseigenschaften der Festschenkel-Schnittstelle 37 zu
denen des Überlappungsbereichs 22 passen,
reagieren die entgegengesetzten Abzweige 33 und 36 des
Abzweigabschnitts 34 kohärenter auf eine aufgebrachte
Verformung oder Belastung, ahmen die Lumenkrümmung besser nach und sind
widerstandsfähiger
gegen Knicken, Okklusion oder Biegen, als bei einem Stent, wie zum
Beispiel einem in 1 gezeigten Stent 10,
der unangepasste Manipulationseigenschaften an den gegensätzlichen Abzweigungen
aufweist.
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In
dem Fall wo die Festschenkel-Schnittstelle 37 und der Überlappungsbereich 22 im
Wesentlichen erfindungsgemäße, angepasste
Eigenschaften aufweisen, werden die Bereiche 137 und 123 genau unter
der Schnittstelle 37 auf dem Schenkel 38 und dem
Verbindungsabschnitt 23 auf dem Schenkel 40, gemäß 2,
jeweils zu den nächsten
Bereichen, die am wahrscheinlichsten knicken. Dementsprechend kann
die Erfindung ferner Bereiche 137 und 123 aufweisen,
die jeweils eine größere Steifigkeit
als der Rest des Schenkel 38 und des Schenkels 40 aufweisen,
um ein Knicken in diesen Bereichen zu verhindern. Die Versteifungen
in den Bereichen 137 und 123 können durch jedes hierin, unten
diskutierte Verfahren beeinflusst werden.
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Obwohl
sie, bezüglich
der 1 und 2, im Sinne eines gegabelten,
modularen Stents diskutiert werden, weisen nicht-gegabelte, modulare
Stente Überlappungsbereiche
auf, die von dem Bereitstellen eines Anpassungsbereichs überall in
dem Stent profitieren, um sich den Manipulationseigenschaften des überlappenden
Bereichs des Stents anzupassen. Viele Stentausführungsformen haben multiple Bereiche
mit unterschiedlichen Manipulationseigenschaften, wie zum Beispiel
Abschnitte höherer
radialer Festigkeit an den Enden des Stents, die nicht notwendigerweise
die anderen Bereiche des Stents nachahmen. Ungeachtet wie oder warum
solche Bereiche erzeugt werden, richtet sich ein anderer Aspekt
dieser Erfindung an die Ungleichmäßigkeit der Manipulationseigenschaften,
die zwischen den angrenzenden steifen und flexiblen Bereichen entsteht.
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Bezugnehmend
auf 3, ist ein Abschnitt eines Stents 21 gezeigt,
der einen relativ steifen, verstärkten
Bereich 26 (oder einen Anpassungsbereich) und relativ flexiblere
Bereiche 24 aufweist, und ferner einen Übergangsbereich 52 zwischen
dem verstärkten
Bereich 26 und den flexiblen Bereichen 24 umfasst.
Die Übergangsbereiche 52 weisen
intermediäre
Manipulationseigenschaften auf, wie zum Beispiel eine größere Steifigkeit
als in den flexiblen Bereichen 24 und eine geringere Steifigkeit
als in den Anpassungsbereichen 26. Der Übergangsbereich 52 kann eine
graduell zunehmende Steifigkeit (zum Beispiel einen Gradienten)
von dem flexiblen Bereich 24 zu dem Anpassungsbereich 26 entlang
der Länge
des Übergangsbereichs
umfassen. Somit ist eine hierin verwendete „intermediäre" Eigenschaft eines Übergangsabschnitts ein Wert
zwischen den beiden Abschnitten an jeden Enden des Übergangsabschnitts, mit
der Eigenschaft den gleichen Wert entlang der Länge des Übergangsabschnitts beizubehalten
oder sich entlang der Länge
des Übergangsabschnitts
wie ein Gradient zu ändern.
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Gemäß 3,
kann der Übergangsbereich 52 ein
brückenbildendes
Material umfassen, wie zum Beispiel eine Vielzahl von mit dem Stent
verbundenen brückenbildenden
Filamenten 54. Der in 3 gezeigte
Stent 21 ist ein gewundener Stent, wie zum Beispiel ein
Drahtstent, der Nitinoldrähte
umfasst. Die Filamente 54 können somit üblicherweise Metalldrähte, wie
zum Beispiel Nitinol, die mit dem Stent verschweißt sind,
umfassen, können
aber auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Filamente, wie
zum Beispiel polymere Filamente, umfassen und können durch andere Mittel wie
zum Beispiel Kleben, Vernähen
oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren befestigt
werden. Die brückenbildenden
Filamente erzeugen eine „Kraftbrücke", die einen Steifigkeitsgradienten
zwischen dem flexiblen Bereich 24 und dem verstärkten Bereich 26 bereitstellt,
und die die stufenförmige Änderung
der Steifigkeit dämpft.
Andere Mittel zum Bereitstellen eines Übergangsbereichs, der intermediäre Manipulationseigenschaften
oder einen Gradienten der Manipulationseigenschaften aufweist, können ebenfalls
verwendet werden, wobei jedoch hierin einige dieser Beispiele später diskutiert
werden.
-
Um
nun zu 2 zurück
zu kehren, kann ein versteifter Bereich 137 an dem Schenkel 38 somit
ein Übergangsbereich
intermediärer
Versteifung zwischen der relativ größeren Versteifung sein, die
für die
Festschenkel-Schnittstelle 37 zum Nachahmen des Überlappungsbereichs 22 und
der normalen Flexibilität
des Rests des Schenkels 38 verlangt wird. Der versteifte
Bereich 123 ahmt deshalb im Wesentlichen den Übergangsbereich 137 nach,
da der Bereich 123 ohne jeden zusammenwirkenden Bereich größerer Steifigkeit
am Schenkel 40 zum Übergang davon
alleine steht, da die größere Steifigkeit
in dem Überlappungsbereich 22,
nur nachdem der Verbindungsteil 23 in die Hülse 35 eingeführt wurde,
entsteht. Dementsprechend kann der Bereich 123 auf einen „Übergangsanpassungs"-Bereich bezogen
werden.
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Somit
schließt
die Erfindung jeden Stent ein, der einen Übergangsbereich an einer Schnittstelle zwischen
den Bereichen sich unterscheidender Manipulationseigenschaften aufweist,
wie zum Beispiel ein Übergangsbereich
zwischen einem steifen Bereich und einem flexiblen Bereich, um eine
einen Steifigkeitsgradienten beinhaltende, intermediäre Steifigkeit
bereit zu stellen. Der Übergangsbereich kann
jedes der verschiedenen Mittel zum Bereitstellen eines hierin beschriebenen Übergangs
umfassen. Des Weiteren beinhaltet die Erfindung das Bereitstellen
eines Knickwiderstands für
einen Stent, der Bereiche unterschiedlicher Manipulationseigenschaften,
durch das Bereitstellen eines Übergangsbereichs
zwischen den unterschiedlichen Bereichen, aufweist.
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Ein
Mittel zum Bereitstellen von unterschiedlichen Manipulationseigenschaften
innerhalb eines Stents ist, Bereiche bereit zu stellen, die unterschiedliche
metallurgische Eigenschaften aufweisen. Der hierin verwendete Begriff
metallurgische Eigenschaften soll seine allgemeine Bedeutung besitzen,
nämlich
die Charakteristik eines Metalls, die sowohl beinhaltet, wie das
Metall hergestellt wurde als auch seine physikalischen und chemischen
Eigenschaften beinhaltet. Unterschiedliche, hierin verwendete metallurgische
Eigenschaften sind hinreichend unterschiedlich, so dass ein gewisser
messbarer Unterschied in den Manipulationseigenschaften bei der üblichen
Verwendung der erfindungsgemäßen Prothese
bekannt werden kann.
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Gemäß 4,
kann ein steifer Bereich 126 des Stents 100 eine örtliche
Wärmebehandlung
empfangen, wie zum Beispiel von einem Strahl 101 einer Laservorrichtung 102,
die die metallurgischen Eigenschaften in dem steifen Bereich modifiziert,
um ihn steifer als die metallurgischen Eigenschaften in dem verbleibenden
flexiblen Bereich 124 zu machen. Zum Beispiel kann ein
Hochleistungslaser, wie zum Beispiel ein kontinuierlicher YAG- oder
CO2-Laser, auf einen kleinen Bereich des
Stentdrahts fokussiert oder über
die Länge
des Drahts gescannt werden (oder der Draht kann durch den Fokus
des Lasers bewegt werden). Eine Temperatur zwischen 100 °C und dem
Schmelzpunkt der Legierung, die durch das Variieren der Leistung
des Strahls und der Belichtungsdauer (zum Beispiel in der Größenordnung
von schätzungsweise
1 Sekunde) gesteuert wird, kann ausreichend sein, um die gewünschten
Modifikationen in den metallurgischen Eigenschaften zu erzeugen.
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Ein
anderes Verfahren zum Bereitstellen unterschiedlicher Metallurgien
in unterschiedlichen Bereichen ist, jeden Bereich durch das Verwenden
unterschiedlicher Beträge
thermaler Eingangsgrößen zu wärmebehandeln
und somit eine unterschiedliche Wärmebehandlungsvorgeschichte
für jeden
Bereich bereit zu stellen. Insbesondere stellt, wenn der Stent 100 einen
Nitinolstent umfasst, die Wärmebehandlungsvorgeschichte
des Metalls die Material- und Formrückerinnerungseigenschaften
des Stents, wie es bereits bekannt ist, ein.
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Die
unterschiedlichen Wärmebehandlungsvorgeschichten
können
in jeder Anzahl an Möglichkeiten
bereitgestellt werden, wobei hierin drei beispielhafte Verfahren
davon beschrieben werden. Die Auswirkung des Wärmebehandlungsprozesses auf den
Draht des Stents ist abhängig
von dem Produkt aus Temperatur und Zeit, das hierin als die „thermale Eingangsgröße" bezeichnet wird.
Da der Dorn und der Stent üblicherweise
relativ kalt sind, wenn sie in einen heißen Glühofen gebracht werden, gibt
es einen bestimmten Betrag der Aufheizzeit, während der der Stent einer graduell
ansteigenden Temperatur ausgesetzt wird, bis sie eine Gleichgewichtstemperatur
erreicht hat, und somit die thermale Eingangsgröße üblicherweise die Gestalt eines
Zeitintegrals der Temperatur annimmt. Die thermale Eingangsgröße, die
notwendig ist, die gewünschten
Eigenschaften in einem Draht zu erzeugen, ist abhängig von
der Materialzusammensetzung des Drahts, des Durchmessers des Drahts
und der Kaltverformungs- oder Belastungsvorgeschichte des Drahts.
Die genauen Temperaturen und Behandlungszeiten hängen dementsprechend von den
wärme-vorbehandelten
und gewünschten
wärmebehandelten
Eigenschaften des Drahts ab, sind aber dem Fachmann für spezifische Drahtsorten
bekannt, die allgemein verwendet werden und durch Experimentation
fertig bestimmbar für neue
Drahtsorten sind.
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In
dem in 5 dargestellten Verfahren, wird ein abgegrenzter
Glühofen 150,
wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, verwendet, um einen relativ
wärmeren
Bereich 152 und einen relativ kühleren Bereich 154 bereit
zu stellen, wie durch die in einem Diagramm 170 durch die
Temperatur/Positionskurve dargestellt ist. Der Stent 100 wird
auf dem Dorn 160 durch das Aussetzen des flexiblen Bereichs 124 des
Stents einem relativ wärmeren
Bereich 152 des Ofens 150 und das Aussetzen des
steifen Bereichs 126 des Stents einem relativ kühleren Bereich 154 des
Ofens wärmebehandelt.
Das Wärmebehandeln des
Stents 100 mit einem vorherbestimmten Zeitbetrag solcher
Aussetzungen, stellt somit den flexiblen Bereich 124 mit
einer größeren thermalen
Eingangsgröße als der
steife Bereich 126 bereit. Da der Ofen einen Temperaturgradienten 171 zwischen
dem relativ wärmeren
Bereich 152 und dem relativ kühleren Bereich 154 aufweist,
umfasst der Stent 100 ferner einen Übergangsbereich 125,
der einen Gradienten metallurgischer Eigenschaften von dem flexiblen
Bereich 124 zu dem Anpassungsbereich 126 aufweist. Zum
Beispiel kann ein 3-Zonenrohrofen, der durch Carbolite aus Sheffield,
England vertrieben wird, bis zu drei unterschiedliche, je 200 mm
lange Temperaturzonen mit einem maximalen Unterschied von 30 °C zwischen
jedem Paar angrenzender Zonen, bereitstellen. Ein 30 °C Temperaturunterschied
ist notwendig, um die gewünschten
Unterschiede in den Manipulationseigenschaften über die entsprechenden Bereiche
in dem Stent und die graduellen, intermediären Eigenschaften zwischen
den Bereichen, herzustellen. Obwohl in 5 nur zwei
Temperaturzonen und zwei entsprechende Bereiche des Stents dargestellt
sind, versteht es sich, dass ein erfindungsgemäßer Stent mit so vielen unterschiedlichen Bereichen
wie durch den mehr als drei Zonen beinhaltenden Glühofen bereitgestellt
werden können, hergestellt
werden kann.
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Bezugnehmend
auf 6A, ist ein anderes Verfahren zum Bereitstellen
einer unterschiedlichen Wärmebehandlungsvorgeschichte
für den
steifen Bereich 126 kontra dem flexiblen Bereich 124,
ein hohlen Dorn 170 bereit zu stellen, der einen hohen Wärmesenkenbereich 172 und
einen niedrigen Wärmesenkenbereich 174 aufweist.
Ein hoher Wärmesenkenbereich 172 weist
eine relativ höhere
wärmeleitende
Masse pro Längeneinheit
auf als der niedrige Wärmesenkenbereich 174.
Zum Beispiel kann, gemäß 6A,
ein hoher Wärmesenkenbereich 172 einen
Bereich umfassen, der eine größere Querschnittsfläche als
der niedrige Wärmesenkenbereich 174 aufweist.
Der hohe Wärmesenkenbereich 172 des
Dorns 170 ist dem steifen Bereich 126 des Stents 100 beigeordnet
und der niedrige Wärmesenkenbereich 174 des
Dorns 170 ist dem flexiblen Bereich 124 des Stents
beigeordnet.
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Während des
Wärmebehandelns
stellt die thermale Trägheit,
die durch den hohen Wärmesenkenbereich 172 im
Vergleich zu dem niedrigen Wärmesenkenbereich 174 bereitgestellt
wird, eine längere
Aufheizzeit in dem hohen Wärmesenkenbereich bereit,
der den steifen Bereich 126 vor dem Einwirken von so viel
thermaler Eingangsgröße wie der
flexible Bereich 124 bewahrt. Deshalb wird zum Beispiel,
obwohl beide Bereiche 172 und 174 letztlich die
Temperatur des Glühofens
bis zu dem Ende der Aussetzungszeit in dem Ofen erreichen können, der
hohe Wärmesenkenbereich
die Temperatur mit einer langsameren Rate erreichen, wodurch das
Zeitintegral der Temperatur in dem hohen Wärmesenkenbereich geringer ist
als in dem niedrigen Wärmesenkenbereich.
Der Übergangsbereich 173 zwischen
der Querschnittsfläche
in dem hohen Wärmesenkenbereich
und der Querschnittsfläche
in dem niedrigen Wärmesenkenbereich
kann einen graduellen Wechsel in dem Querschnitt umfassen, um einen
Gradienten einer thermalen Eingangsgröße und einen entsprechenden
Gradienten metallurgischer Eigenschaften in dem Übergangsbereich 125 des
Stents 100 bereit zu stellen.
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Alternativ
kann, gemäß 6B,
der Bereich 1172 des Dorns 1170 eine höhere Wärmeleitfähigkeit (größere spezifische
Wärmekapazität) als der
Bereich 1174 aufweisen. Zum Beispiel kann der Bereich 1172 aus
Metall und der Bereich 1174 aus Keramik sein. In solch
einem Fall setzt die größere Wärmeleitfähigkeit
des Bereichs 1172 im Vergleich zu dem Bereich 1174 des
Dorns 170 den flexiblen Bereich 124 des Stents 100 einer
größeren thermalen
Eingangsgröße aus als
der steife Bereich 126, welcher den Unterschied in der
wärmebehandelten
Steifigkeit erzeugt. Die größere Wärmeleitfähigkeit
erlaubt eine schnellere Aufheizzeit und somit ein größeres Zeitintegral
der Temperatur. Zum Beispiel weist rostfreier Stahl (Legierung 304 SS)
eine Wärmeleitfähigkeit von
ungefähr
16 W/mK (Watt pro Meter pro Kelvin), Aluminium eine Leitfähigkeit
von etwa 147 W/mK, und eine gehärtete
Zirkonkeramik eine Leitfähigkeit von
etwa 2 W/mK auf. Der Dorn 1170 kann somit eine Mischung
von angrenzenden keramischen und metallischen Bereichen umfassen.
Ein Gewindeanschlussstück
oder ein geklebter Stempel 1175 kann an der Schnittstelle
zwischen den Bereichen bereitgestellt werden und somit einen Übergangsbereich 1173 erzeugen,
der eine intermediäre
Wärmeleitfähigkeit
aufweist, die einen Übergangsbereich 125 in dem
Stent 100 erzeugt. Alternativ könnte ein anderes Material mit
einer intermediären
Wärmeleitfähigkeit in
dem Übergangsbereich
verwendet werden. Die Geometrie des Stempels 1175 (oder
das gänzliche Weglassen
des Stempels) kann, wie gewünscht,
bedient werden, um die Wärmeleitfähigkeit
in dem Übergangsbereich
zwischen der einer stufenförmigen Änderung
und eines Gradienten anzupassen.
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In
noch einer anderen alternativen Ausführungsform kann gemäß 6C während des
Wärmebehandelns
ein Kragen 175 eines keramischen Materials über dem
steifen Bereich 126 des Stents auf einem Metalldorn 177 platziert
werden, der den Stentdraht in dem steifen Bereich 126 vor
gewisser Wärme
des Glühofens
(oder einer anderen aus dem Stand der Technik bekannte Wärmebehandlungswärmequelle)
abschirmt. Der Kragen 175 kann eine variable Dicke aufweisen,
um einen Übergangsbereich 125 zwischen
dem flexiblen Bereich 124 und dem steifen Bereich 126 bereit
zu steilen. Die variable Dicke kann in der Gestalt einer graduellen
Dicke, gemäß 6C,
sein oder kann eine stufenförmige Änderung
in der Dicke umfassen. Alternativ weisen unterschiedliche Kragen
unterschiedliche Dicken und/oder unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten
auf, die für
den steifen Bereich 126 und den Übergangsbereich 125 verwendet
werden können.
Eher als ein einzelner Kragen mit einer variablen Dicke, gemäß 6C,
kann der Übergangsbereich
in der bereitgestellten Alternative eine Vielzahl von Kragen verwenden,
die unterschiedliche Dicken und/oder Baumaterialien oder deren Gradienten
aufweist.
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Eine
weitere Möglichkeit
zum Bereitstellen von unterschiedliche Manipulationseigenschaften aufweisenden
Bereichen eines Stents ist, den Querschnittsbereich der Strukturelemente
des Stents zu variieren. Somit kann, gemäß 7, für einen
Metalldrahtstent 200 ein Draht 202 in einem flexiblen
Bereich 224 einen kleineren Durchmesser d1 aufweisen, als
der einen Durchmesser d2 aufweisende Draht 204 in
dem steifen Bereich 226. Bei drahtlosen Stenten, wie zum
Beispiel lasergeschnittenen Rohrstenten, kann das zwischen den lasergeschnittenen
Schlitzen verbleibende Metall in dem steifen Bereich dicker sein
als in dem flexiblen Bereich. Wo es gewünscht ist, einen Gradienten
bei den Manipulationseigenschaften von einem Bereich zum anderen
bereit zu stellen, kann der Draht 206 in dem Übergangsbereich 252 eine
intermediäre
Dicke d3 sein, oder die Drähte 202, 204 und 206 können zusammen
einen kontinuierlichen Draht ausbilden, der einen von da nach d3 nach d2 nach d1 abnehmenden Durchmessergradienten zwischen
einem flexiblen Bereich 224 und einem steifen Bereich 226 aufweist.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsformen,
die sich auf das Modifizieren der metallurgischen Eigenschaften
oder der Querschnittsbereiche des Stentdrahts in entsprechenden
Bereichen beziehen, um mehr Steifigkeit bereit zu stellen, sind
auch sehr geeignet zur umgekehrten Verwendung, um mehr flexible
Bereiche bereit zu stellen. Zum Beispiel wird, gemäß 8,
ein verlängerter
Stent 60 zum Offenhalten eines vorbestimmten Abschnitts 62 eines gekrümmte Bereiche 66 aufweisenden
Körperlumens 64 gezeigt.
Der vorbestimmte Abschnitt 62 weist eine Länge L1 auf. Der Stent 60 weist, gemäß 8,
eine ausgedehnte Anordnung zum Entfalten innerhalb des Körperlumens,
eine zusammengedrückte
Anordnung (nicht gezeigt) zum Einführen und Transport innerhalb
des Lumens vor dem Entfalten, wie es aus dem Stand der Technik bekannt
ist, und eine Länge
auf, die äquivalent
zur Länge
L, ist. Der Stent 60 weist relativ steife Bereiche 68 und
relativ flexible Bereiche 70 auf, wobei jeder der flexiblen Bereiche
so angeordnet ist, um sich an einen der gekrümmten Bereiche 66 des
Körperlumens 64 anzupassen,
wenn der Stent 60 entfaltet wird. Wenn eine Standardsteifigkeit
für eine
gewisse Stentgestaltung vorgegeben wird, können die relativ flexiblen
Bereiche 70 durch das Verringern der Querschnittsfläche des
Stents oder durch das Bereitstellen einer höheren Wärmebehandlungstemperatur eher
angepasst werden, als das Anpassen der relativ steifen Bereiche 68 durch
das Erhöhen
des Querschnittfläche oder
durch das Bereitstellen einer niedrigeren Wärmebehandlungstemperatur.
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Das
Modifizieren der Stentbauweise kann auch zum Bereitstellen von Bereichen
unterschiedlicher Manipulationseigenschaften innerhalb eines Stents
verwendet werden, um einen anderen Bereich des Stents nachzuahmen
und/oder einen Knickwiderstand bereit zu stellen. Zum Beispiel kann,
gemäß 9A, 9B und 10,
der Stent eine Stentbauweise aufweisen, die ein wiederkehrendes
Muster geometrischer Elemente – Streben 302 umfasst, die
an Scheitelpunktabschnitten 304 verbunden sind, um Zicks 306 und
Zacks 307 zu bilden, wobei jeder Zick einen Scheitelpunktabschnit 304i und
die obere Hälfte
von verbundenen Streben 302i umfasst, die in eine Richtung
(nach unten, gemäß 9A)
zeigen, und wobei jeder Zack einen Scheitelpunktabschnitt 304a und
die untere Hälfte
der verbundenen Streben 302a umfasst, die in die entgegengesetzte
Richtung (nach oben, gemäß 9A)
weisen. Die Elemente sind in ringförmig umlaufenden Reifen 308 angeordnet,
die axial miteinander verbunden sind. Obwohl sie in den 9A und 9B als
ringförmig
umlaufende Reifen 308 und 1308 normal zu der Stentachse
gezeigt werden, kann ein Reifen bei einem spiralförmigen Windungsmuster
eine 360° Spiralumdrehung des
Drahts über
dem Stent umfassen. Jeder Zick in dem Reifen 308f des flexiblen
Bereichs 324 weist, gemäß 9A,
eine Zickhöhe
HF auf. Jeder Reifen 308f weist
drei Zicks pro Reifen auf. Der steife Bereich 326 weist
Reifen 308s auf, die eine Zackhöhe HS aufweisen,
die geringer als die Zickhöhe
HF ist und die sechs Zicks 306s pro
Reifen aufweisen. Der Übergangsbereich 352 stellt
einen Gradient der Manipulationseigenschaften zwischen dem flexiblen
Bereich 324 und dem steifen Bereich 326 bereit
durch das Bereitstellen von Zicks mit einer intermediären Zickhöhe, nämlich in
einem Gradienten von Ht1 in dem Reifen 308t1 zu Ht2 in
dem Reifen 308t2 , und durch das
Bereitstellen einer intermediären
Anzahl von Elementen in jedem Reifen, nämlich vier Zicks in dem Reifen 308t1 und fünf Zicks in dem Reifen 308t2 . Obwohl sie in 9A sowohl
mit der Höhe
als auch der Anzahl von Zicks gezeigt sind, die von dem flexiblen
zu dem steifen Bereich variiert werden, können alternative Ausführungsformen,
gemäß 9B,
nur in einer einzigen Variable variieren.
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Wenn,
gemäß 9B,
nur die Anzahl der Zicks variiert wird oder wenn nur die Zickhöhe (nicht gezeigt)
variiert wird, variiert der eingeschlossene Winkel α zwischen
den angrenzenden Streben 302 auch von Reifen zu Reifen.
Wenn, gemäß 9B, bei
der die Anzahl von Zicks von vier Zicks in den Reifen 1308f bis
sechs Zicks in den Reifen 1308s mit fünf Zicks in dem Übergangsreifen 1308t variiert
wird, ist der eingeschlossene Winkel of in den Reifen 1308f größer als
der eingeschlossene Winkel αt in dem Reifen 1308t, welcher im
Gegensatz größer ist als
der eingeschlossene Winkel αs in den Reifen 1308s. Somit ist
der eingeschlossene Winkel eine andere Variable, die nicht nur bezüglich kontinuierlicher
Drahtzickzackelemente, gemäß 9A und 9B,
sondern auch bezüglich
Elemente anderer Stentbauweisen, wie zum Beispiel lasergeschnittene Rohrstentbauweisen,
variiert werden kann. Der eingeschlossene Winkel kann oder kann
nicht, abhängig von
der spezifischen Variation der Zickhöhe und der Zickanzahl, variiert
werden, wenn, gemäß 9A, sowohl
die Zickhöhe
und die Zickanzahl variiert werden.
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Ein
oder mehrere Zicks 306 in jedem Reifen 308 können mit
einem axial angrenzenden Reifen 308 verbunden werden, wie
zum Beispiel mit einer Naht 309 gemäß 10. Eine
Schweißnaht,
eine Klebung oder alle aus dem Stand der Technik bekannten Mittel
zum Befestigen axial angrenzender Elemente können bereitgestellt werden.
In dem Reifen 308f des flexiblen Bereichs 324 der 10 ist
nur ein Zick 306f axial mit dem Zack 307f des
axial angrenzenden Reifens verbunden, das ein Verhältnis von
1:3 von verbundenen zu unverbundenen Zicks (25 % verbundene Zicks)
in dem flexiblen Bereich bereitstellt. In dem steifen Bereich 326 sind
100 % der Zicks verbunden. Der Übergangsbereich 352 stellt
einen Steifigkeitsgradienten zwischen dem flexiblen Bereich 324 und
dem steifen Bereich 326 durch das Bereitstellen eines intermediären Verhältnisses
von verbundenen zu unverbundenen Elementen bereit, nämlich einen
2:2 in dem Reifen 308t1 und 3:1
in dem Reifen 308t2 umfassenden
Verhältnisgradienten.
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Obwohl
zur Übersichtlichkeit 9A eine variierte
Zickhöhe
plus eine variierte Anzahl von Zicks pro Reifen darstellt, stellen 9B nur
eine variierte Anzahl an Zicks und 10 nur
das Verhältnis der
variierten, verbundenen zu den unverbundenen dar, wobei eine einzige
Stentausführungsform
Variationen in jeder Kombination der obigen Variablen beinhalten
kann. Obwohl sie hierin bezüglich
einer Zickzackdrahtstentbauweise diskutiert werden, weisen andere
Stentbauweisen Elemente mit einer unterschiedlichen Geometrie auf,
die Bereiche unterschiedlicher Größenelemente, einer unterschiedlichen
Elementanzahl pro Reifen, unterschiedlicher Winkel zwischen den
Strukturmitteln oder unterschiedlicher Verhältnisse von verbundenen Elementen
umfassen können,
um ähnliche
Variationen in den Manipulationseigenschaften bereit zu stellen.
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In
den hierin gezeigten Ausführungsformen weisen
die steifen und die flexiblen Bereiche die gleiche allgemeine Stentgeometrie
auf. Das heißt,
obwohl gewisse Eigenschaften der Bauweise, wie zum Beispiel die
Zickhöhe,
die Anzahl der Zicks oder das Verhältnis von verbundenen zu unverbundenen Zicks,
geändert
werden können,
wird die allgemeine Zickzackgeometrie noch aufrecht erhalten. In
anderen Stentgestaltungen, wie zum Beispiel solche, die in der Anmeldung
US 09/442,165 beschrieben werden, die am 16. November 1999 eingereicht
wurde, dem gemeinsamen Anmelder dieser Erfindung zugeordnet ist,
und als WO 01/35864 am 25. Mai 2001 veröffentlicht wurde, können zwei
völlig
unterschiedliche Filamentgeometrien miteinander verbunden werden,
wie zum Beispiel eine geflochtene Stentgeometrie und eine Zickzackstentgeometrie.
Jede Geometrie weist jeweilige Manipulationseigenschaften auf, wodurch
die Schnittstelle zwischen den Bereichen unterschiedlicher Geometrie
in gewissen Anordnungen eine ausgeprägte, stufenförmige Änderung
aufweisen kann. Somit kann die Erfindung für das Bereitstellen eines Übergangsbereichs
zwischen einem relativ steifen und einem relativ flexiblen Bereich
in solch eine Gestaltung aufgenommen werden, wie zum Beispiel durch
das Verbinden von Drähten als
Kraftbrücken
zwischen den unterschiedlichen Stentgeometriebereichen.
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Eine
weitere umfassende Kategorie der Stentbauweisen ist in einer parallel
angemeldeten Patentanmeldung [CIP der U.S.-Seriennummer 09/052,214]
von Colgan et al., (im Folgenden „die Colgan-Anmeldung") beschrieben, die
dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist und als WO
99/49812 veröffentlicht
wurde. Bezugnehmend auf 12, umfasst
der in der Colgan-Anmeldung
beschriebene „Diamantstent" 3000 ein
Muster diamantförmiger
Elemente 3002. Die Colgan-Anmeldung offenbart auch Knotenpunkte 3004,
die an einem oder mehreren Schnittstellen 3006 zwischen
angrenzenden Diamantelementen angeordnet werden können. Die
Colgan-Anmeldung offenbart, dass Knotenpunkte 3004 zum
Bereitstellen einer lokalen Steifigkeit in einem Bereich im Vergleich
zu einem anderen verwendet werden können, wie zum Beispiel eine größere Steifigkeit
an den Enden als in der Mitte. Die Schnittstellen 3006 ohne
den Knotenpunkten umfassen „leere
Schnittstellen" 3007.
Die vorliegende Erfindung für
das Modifizieren der Stentbauweise, um einen Übergangsbereich zwischen den
Bereichen unterschiedlicher Steifigkeit bereit zu stellen, kann auf
die in der Colgan-Anmeldung beschriebene Erfindung angewendet werden,
wie es die vorliegende Erfindung für das Bereitstellen eines versteiften
Bereichs kann, um einen anderen Bereich eines Stents nachzuahmen.
Wenn ein lokaler Bereich 3008 mit einem größeren Verhältnis von
Knotenpunkten 3004 zu leeren Schnittstellen 3007 im
Vergleich zu einem anderen Bereich 3009 verstärkt wird,
kann ein Übergangsbereich 3010 ein
intermediäres
Verhältnis
von Knotenpunkten zu leeren Schnittstellen oder einen Gradienten
in dem Verhältnis
beinhalten. Gemäß 12,
weist der Bereich 3008 einen Knotenpunkt an jeder ringförmig umlaufenden
Schnittstelle 3006 oder ein Verhältnis von 4:0 von Knotenpunkten
zu leeren Schnittstellen 3007 auf, wobei der Bereich 3009 nur
einen Knotenpunkt je ringförmig
umlaufender Umdrehung oder ein Verhältnis von 1:3 Knotenpunkten
zu leeren Schnittstellen aufweist. Der Übergangsbereich 3010 beinhaltet
ein intermediäres
Verhältnis
von Knotenpunkten 3004 zu leeren Schnittstellen 3007 in
der Gestalt eines Gradienten von 3:1 bis 2:2 Knotenpunkten zu leeren
Schnittstellen zwischen dem Bereich 3008 mit einem infiniten
Verhältnis
und dem Bereich 3009 mit einem Verhältnis von 1:3. Der Bereich 3008 kann
ein versteifter Anpassungsbereich sein, der Knotenpunkte verwendet,
um eine Steifigkeit und/oder andere Manipulationseigenschaften bereit
zu stellen, die im Wesentlichen äquivalent
zu der Steifigkeit und/oder anderen Manipulationseigenschaften eines
anderen Bereichs des Stents sind.
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Eine
andere aus dem Stand der Technik bekannte und beschriebene Technologie
zum Erhöhen der
Reifenfestigkeit eines Stents insbesondere der Reifenfestigkeit
eines geflochtenen Stents, wird in dem US Patent Nr. 5,968,091 von
Pinchuk et al. (im Folgenden „das
Pinchuk-Patent")
beschrieben und hierin durch Bezugnahme beinhaltet. Das Pinchuk-Patent
beschreibt ein Verfahren zum Beschichten eines Stents mit einem
Polymer, so dass sich kreuzende oder benachbarte Drahtfilamente durch
das Polymer verbunden werden, ohne dass das Polymer die Zwischenräume zwischen
den Filamenten verschließt.
Das Polymer wird auf den Stent mit einer Vielzahl von Sprühbeschichtungen
aufgebracht, wobei eine Zunahme der Anzahl der Sprühbeschichtungen
die radiale Festigkeit des Stents erhöht. Das Pinchuk-Patent kann
auf ausgewählte
Abschnitte eines Stents angewendet werden, um versteifte Bereiche
und flexiblere Bereiche durch das Aufbringen der Polymerbeschichtung
in den steifen Bereichen und kein Beschichten (oder eine geringere Anzahl
an Sprühbeschichtungen)
in den flexiblen Bereichen zu erzeugen. Das Pinchuk-Patent kann
ferner angewendet werden, um Übergangsbereiche zwischen
den relativ steifen und flexiblen Bereichen durch das Aufbringen
einer intermediären
Anzahl an Sprühschichten
auf den Übergangsbereich
zwischen den flexiblen und steifen Bereichen zu erzeugen. Ein gradueller Übergangsbereich
kann durch das Erzeugen einer graduellen Anzahl an Beschichtungen
bereitgestellt werden.
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Gemäß 13,
die einen Längsschnitt
des Stents 130 zeigt, der in eine Vielzahl von Kontaktpunkten 133 geflochtene
Filamente 132 umfasst, umfasst somit der versteifte Bereich 134 beispielsweise vier
Schichten einer Polymerbeschichtung 136i–iv, wobei der flexible
Bereich 138 keine Beschichtungen umfasst. Der Übergangsbereich 137 umfasst
eine intermediäre
Anzahl an Polymerschichten von einer Schicht 136i bis drei
Schichten 136i–iii.
Solche Schichten können
durch das Abdecken des nicht zu beschichtenden Bereichs des Stents
während
des Sprühbeschichtens
eines jeden Bereichs aufgebracht werden. Somit werden zur Aufbringung
der Beschichtung 136i nur der flexible Bereich 138,
zur Aufbringung der Beschichtung 136ii der flexible Bereich 138 und
der Übergangsbereich 137i,
zur Aufbringung der Beschichtung 136ii der flexible Bereich 138 und
die Übergangsbereiche 137i und 137ii und zur
Aufbringung der Beschichtung 136iv der flexible Bereich 138 und
alle Übergangsbereiche 137 (137i – 137iii)
abgedeckt. Das Endergebnis ist, dass die Beschichtung in dem versteiften
Bereich 138 dicker ist als in dem flexiblen Bereich 138 (der
auch einen oder mehrere Beschichtungen, aber nur weniger Beschichtungen
als der versteifte Bereich 138 aufweisen kann) und dass
es eine intermediäre,
graduelle Beschichtungsdicke in dem Übergangsbereich 137 gibt.
Andere Verfahren zum Aufbringen der Beschichtung auf den Draht können auch
verwendet werden.
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Obwohl,
wie in dem Pinchuk-Patent beschrieben wird, das Polymerbeschichtungsverfahren zum
Versteifen besonders vorteilhaft für das Versteifen geflochtener
Stente oder für
das Befestigen angrenzender Scheitelpunkte von Zickzackstenten ist, kann
das Polymerversteifungsverfahren bei jeder aus dem Stand der Technik
bekannten Stentbauweise angewendet werden, die überlappende, sich berührende,
oder sich fast berührende
Filamente aufweist, die mit einem gewissen Steifigkeitsgrad zusammengeklebt
werden sollen. Obwohl sie bezüglich eines
Kontaktpunkte 133 in 13 aufweisenden, geflochtenen
Stents gezeigt wird, ist die Polymerbeschichtung anwendbar bei Stenten,
die nur nahe Kontaktpunkte aufweisen, wobei ein naher Kontaktpunkt
als ein Punkt definiert wird, an dem sich die Stentfilamente nicht
wirklich kreuzen oder einander berühren, jedoch nahe genug zusammen
sind, dass das Polymer den Abstand zwischen den Filamenten überbrücken kann.
Wie es außerdem
aus dem Stand der Technik bekannt ist, weisen filamente Stentbauweisen
einen durch die Filamente definierten Grad an Zwischenraum auf.
Der Zwischenraum kann in der Gestalt diskreter, geschlossener Zellen
sein, die an allen Seiten durch eine filamente Struktur verbunden sind,
oder eines kontinuierlichen offenen Raums sein, der durch die Lücken zwischen
den nahen Kontaktpunkten verbunden ist. Das erfindungsgemäße Polymerbeschichtungsverfahren,
wie es in dem Pinchuk-Patent beschrieben ist, verschließt den Zwischenraum
im Wesentlichen nicht. Das heißt,
dass noch eine Mehrheit des Zwischenraums nach dem Beschichtungsverfahren
verbleibt, sogar wenn das Beschichtungsverfahren einen früher kontinuierlich offenen
Raum in diskrete Zellen durch das Verschließen von Lücken zwischen nahen Kontaktpunkten segmentieren
kann.
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Während die
vorliegende Erfindung bezüglich
ihrer spezifischen Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt. Deshalb sind die folgenden
Ansprüche
dazu gedacht so ausgelegt zu werden, um nicht nur die spezifisch
beschriebenen Ausführungsformen
zu umfassen, sondern auch alle deren Modifikationen und Varianten, welche
deren wesentliche Lehre ausführen.