[发明专利]用于药物‑涂布的球囊的具有可调分子结构的涂层

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年12月11日提交的美国临时专利申请序列号12/636,079的优先权，该临时专利申请的内容通过引用而全文结合到本文中。

发明领域

所公开的主题涉及从可插入的医疗装置递送药物。更具体地，所公开的主题涉及包括球囊的医疗装置，所述球囊用于递送治疗剂，所述球囊具有在其外表面上沉积的可调的耐久的涂层。

发明背景

动脉粥样硬化为影响动脉血管的综合征。动脉粥样硬化的标志是在动脉的壁中慢性炎性响应，很大部分是由于脂质、胆固醇、白细胞和其它炎性细胞的累积以及在动脉壁上形成斑所致。动脉粥样硬化通常称为动脉硬化。血管成形术为涉及使通常由动脉粥样硬化引起的阻塞的血管机械增宽的血管介入技术。

在血管成形术期间，将具有紧密折叠的球囊的导管插入患者的脉管系统中，并通向血管的变窄的位置，在此点使用充气流体(通常为血管造影术造影介质)将球囊充气至固定的尺寸。经皮冠脉介入(PCI)，通常称为冠脉血管成形术，为用于治疗通常在冠心病中发现的心脏的狭窄的冠状动脉的治疗方法。

与此相反，外周血管成形术，通常称为经皮经腔血管成形术(PTA)，是指利用除了冠状动脉以外的血管的机械增宽。PTA最通常用于治疗腿动脉狭窄，尤其是，股骨、外部股骨、表面股骨和腿弯动脉。PTA也可治疗静脉和其它血管的狭窄。

虽然通过血管成形术通常能成功地使血管变宽，但是有时经治疗的血管壁在球囊充气或扩张后由于急性弹回或血管痉挛而经历突然闭合。解决这种坍塌的一个方案是为血管做支架以防止坍塌。支架为一种装置，通常为金属管或支架(scaffold)，在血管成形术后将其插入血管中，以保持血管打开。

虽然支架的出现消除了在血管成形术操作后突然脉管闭合的许多并发症，在做支架约6个月内，可形成血管的再狭窄，一种称为再狭窄的病症。发现再狭窄响应血管成形术操作的损伤，并且其特征为平滑肌细胞的生长—与在损伤上的伤疤形成类似。作为一种方案，开发药物洗脱支架来解决血管狭窄的再次发生。药物洗脱支架的一个实例为金属支架，该金属支架已涂布已知干涉再狭窄过程的药物。某些药物洗脱支架的潜在的缺点称为后支架血栓形成，这是血液在支架内凝结成块的情况。

认为药物洗脱球囊在治疗动脉粥样硬化中是对药物洗脱支架的可行的备选。在使用药物洗脱球囊和药物洗脱支架治疗的患者中，在评价再狭窄和主要不良心脏事件(例如心脏病发作、分流术、重复狭窄或死亡)的比率的研究中，与使用药物洗脱支架治疗的患者(其中再狭窄为20.8%并且MACE比率为22.0%)相比，使用药物洗脱球囊治疗的患者仅经历3.7%再狭窄和4.8% MACE (主要不良冠脉事件)。(参见，PEPCAD II研究，Rotenburg，德国)。

虽然药物洗脱球囊为可行的备选，并且由PEPCAD II研究提出，在一些情况下看起来具有比药物洗脱支架更大的效力，由于在药物涂布的球囊表面和血管壁之间非常短的接触时间，药物洗脱球囊存在挑战。特别是，球囊可能仅被充气小于1分钟，并且通常充气仅30秒。因此，有效的治疗量的药物必须在30秒至1分钟时间段内转移至脉管壁。对于外周脉管系统，容许的充气时间可大于1分钟，但是仍以分钟计量。因为需要短的充气时间，药物或涂层转移所需要的时间也因此较短，因此，针对经由药物涂布的球囊进行的药物递送存在挑战---一个在药物洗脱支架中不存在的挑战，药物洗脱支架一旦植入就保留在患者的脉管系统中。

其它考虑为关于药物涂布的球囊将药物转移至脉管壁的机理的当前的理论。例如，一种理论是，当球囊膨胀时，药物机械破碎或从涂层溶解，扩散至脉管壁，随后渗透进入脉管壁。第二理论是，当球囊膨胀时，球囊涂层转移至脉管壁，随后药物从与脉管壁粘附的涂层渗透进入脉管壁。另一个理论是，球囊膨胀在脉管壁中产生撕裂和显微裂纹，并且部分涂层插入撕裂和显微裂纹中。药物随后从在撕裂和裂纹中的涂层渗透进入脉管壁。又一个理论是，当球囊膨胀时，在高浓度下在脉管壁上形成溶解的药物和涂层赋形剂层作为分界层。药物从该分界层扩散和渗透进入脉管壁。在大多数的这些理论中，由于球囊充气，当涂层破碎时，药物从球囊转移至循环或血管壁组织，并且在1分钟内，并优选在30秒内发生。因此，需要具有高效的向脉管壁的药物转移的药物涂布的球囊。

已提出药物-涂布的球囊的各种实施方案，包括具有直接在球囊表面上布置的治疗剂的球囊和具有各种保护性鞘的球囊。然而，在球囊和裸露的金属支架创伤后，不是所有的实施方案在降低再狭窄中导致有效的响应。