自動被覆装置および方法
血管内ステント等の医療デバイスを被覆するための自動装置および方法を開示し、この方法において、ステントの２−Ｄ画像は、（１）ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされるように、それによって、回転支持要素に固定されるステントを、支持要素に対する相対運動が支持要素軸に沿っているディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、ステント骨格要素に沿った経路、（２）ディスペンサヘッドが経路に沿って移動する際のディスペンサヘッドおよび支持要素の相対速度、および（３）ディスペンサヘッドがそのような経路に沿って移動する際のステント要素の中心線に対するディスペンサヘッドの位置を決定するように処理される。支持体の回転速度およびディスペンサの相対線速度は、ステント要素の上面および随意で側面上で、所望の被覆厚および被覆範囲を達成するように制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本出願は、血管内ステント等の医療デバイスを被覆するための装置、および自動被覆方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冠動脈の血管閉塞またはアテローム性動脈硬化は、経皮経管冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）として周知の処置によって一般的に治療され、閉塞動脈は、カテーテルの遠位端に固定されるバルーンによって拡張され、バルーンに固定され、閉塞部位に移植される半径方向に拡張可能なステントによってその拡張状態で保持される。
【０００３】
ステント療法から生じ得る合併症は、再狭窄および血栓症を含む。これらの合併症を克服するために、ステントは、ステント移植部位において制御された方法で放出される抗再狭窄薬の層または被覆を含んでもよい。典型的には、薬物は、例えば、Ｈｕｎｔｅｒらに発行される特許文献１（名称「Ａｎｔｉ−ａｎｇｉｏｇｅｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｕｓｅ」）に開示される、恒久的または生体侵食性ポリマー担体の中に含有される。このように送達される薬物の例としては、抗増殖剤、抗凝血剤、抗炎症薬、および免疫抑制がある。薬物を伴うポリマー担体は、例えば、特許文献２および特許文献３に開示される、体の中への薬物の制御放出を調節するように機能する多孔性の生分解性層によって覆われてもよい。
【０００４】
種々の方法は、生理活性物質により、ステント等の植え込み型医療デバイスを被覆するために使用されている。液剤浴の中へ植え込み型デバイスを浸すこと、または浸けることは、Ｊａｙａｒａｍａｎの特許文献４、およびＤｅｌｆｉｎｏらの特許文献５に教示される。薬浴と併せて熱および／または超音波エネルギーを導入するデバイスは、Ｊａｙａｒａｍａｎの特許文献６、およびＡｌｔの特許文献７に開示される。Ｔａｙｌｏｒらの特許文献８は、加圧ノズルを通って薬を噴霧することを開示する。
【０００５】
上記の被覆法は、ステントの外面および内面の両方を覆う被覆をもたらす。これは、ステントの内部表面（ステント血管内の血流に暴露される表面）での望ましくない薬物またはポリマー関連作用につながる場合があるか、または被覆が潜在的に壊滅的な血液凝固作用によって、植え込み型デバイスが移植装置から外されるときに、例えば、バルーン拡張およびカテーテルバルーンの除去の後に、亀裂が入るか、または壊れて外れる場合がある。
【０００６】
ステントの外面のみを被覆する目的のために、インクジェット付着法を使用する種々の方法が提案されている。非特許文献１において、著者であるＰａｔｒｉｃｋ Ｃｏｏｌｅｙ、Ｄａｖｉｄ Ｗａｌｌａｃｅ、およびＢｏｇｄａｎ Ａｎｔｏｈｅは、Ｉｎｋ−Ｊｅｔ技術、およびその医学関連用途の範囲のかなり詳細な説明を提供した。関連デバイスは、Ｂｒｅｎｎａｎの特許文献９に開示され、それは、受容チャンバの中へ複数の異なる液体試薬を堆積させるためのノズルの移動可能な２次元配列を使用する。Ｃｏｏｌｅｙの提示およびＢｒｅｎｎａｎのデバイスでは、材料の選択的塗布は、特定の塗布法の用件を満たすために必要な主観的な配置ではなく、堆積の客観的な所定の場所に基づく。ドロップオンデマンドインクジェット印字ヘッドを使用して、バルーンを回避しつつステントを選択的に被覆する、さらなる別のアプローチがＳｈｅｋａｈｍらの特許文献１０に開示される。
【０００７】
別の被覆法、すなわちマイクロピペット操作も提案されている。しかしながら、マイクロピペット操作は、ある種の被覆不完全性をもたらし得る。例えば、架橋として周知であり、図７に１０２で示される不完全性は、ステントバンドのクラウンへ塗布されている材料がバンドに接触する時に、隣接するバンドにおけるクラウンに生じ、２つのバンドにわたって安定した架橋を形成する。架橋被覆材料は、配備される時のステント拡張状態でステントから剥がれる可能性があり、血流中に潜在的に危険な異物をもたらすため、この種類の異常は、受け入れられない。
【０００８】
別の不完全性は、１０４および１０６で示される、クラウンの反対側の領域にわたって形成されるメニスカスである。表面張力のため、クラウンの周囲を進行する時、液滴は、クラウンの周囲で伸長し、クラウン内でメニスカスをもたらす傾向がある。そのようなメニスカスは、ステント拡張中に粉々に砕ける場合があり、破片は放散され得る。一般に、この種類の不完全性は、メニスカスの領域が小さい場合、例えば、寸法マーカ１０８の間の領域として画定される、クラウン領域の総面積の１／３を超えない場合に受け入れられる。図におけるこのメニスカス１０４は、受け入れられると見なされるが、メニスカス１０６は、受け入れられないと見なされる。
【０００９】
別の被覆異常である被覆張り出しは、図７の１１０で示される、ステント要素外面の端を越えて延在する被覆材料を指す。ある場合には、および以下で詳述されるように、被覆がステント要素の上面および側面の両方に塗布されるように、外側から側面への被覆越流のために分注ヘッドを配置することが望ましい。この種類の被覆のために、被覆張り出しを達成することが必要である。しかしながら、この過程において、隣接する支柱からの張り出し被覆部分が、図７の１１２で示されるように、融合して２つの支柱を架橋する張り出しを形成しないことが重要である。
【００１０】
さらに別の種類の不完全性は、図７の１１４で示されるように、ステント要素の内面へ延在する被覆である。この種類の不完全性は、特に要素の端領域の付近に塗布される場合、ステント要素の外面に塗布される過度の被覆によって生じることがあり、被服材料が要素の内面上へ側面を流れ落ちる結果となる。この種類の不完全性は、張り出し被覆が、特に血管損傷の部位でのステント拡張状態で、ステントの内面から壊れて剥がれることがあるという点で危険であり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，７１６，９８１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，７７４，２７８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７３０，０６４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９２２，３９３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１２９，６５８号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８９１，５０７号明細書
【特許文献７】米国特許第６，２４５，１０４Ｂ１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，２１４，１１５Ｂ１号明細書
【特許文献９】米国特許第６，００１，３１１号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，６４５，５４７号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｐａｔｒｉｃｋ Ｃｏｏｌｅｙ、Ｄａｖｉｄ Ｗａｌｌａｃｅ、およびＢｏｇｄａｎ Ａｎｔｏｈｅ、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ＢｉｏＭＥＭＳ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ ａｎｄ ＢｉｏＭＥＭＳ、２００１年１０月
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下に記載される本発明のアルゴリズムは、ステント要素の均一な被覆を達成しつつ、そのような被覆不完全性を最小化し、一実施形態では、例えば、側面被覆がステント要素の外面に塗布される量の５０％〜１００％である、材料の選択された比率で、被覆がステントの外面および側面の両方に塗布されるステント被覆を達成するように設計される。
【００１４】
理想的には、薬物含有被覆でステント等の医療デバイスを被覆する方法は、被覆における薬物の全体的な正確な量、およびステント要素の外面を覆う実質的に均一な被覆をもたらす。一方、ステント要素の外面上の被覆の厚さ、およびステント拡張中の亀裂に対する被覆の抵抗を低下させるために、被覆が周囲組織にさらに接近可能な、ステント要素の側面領域に被覆の一部、例えば、全被覆量の１０％〜６０％を塗布することが望ましい場合がある。
【００１５】
本発明は、一態様では、管状構造が連結された骨格要素から成る、ステントの外面上に被覆を生成するための装置を含む。装置は、
（ａ）被覆動作中にそのようなステントを支持するように適合される支持要素と、
（ｂ）分注ヘッドが支持要素に対して移動するにつれて、選択された速度で、それを通して被覆材料を液体形態で塗布することができる分注ヘッドを有する、ディスペンサと、
（ｃ）それぞれ、（ｉ）選択された回転速度で支持要素を同期して回転させ、（ｉｉ）支持要素軸に沿った方向に、支持要素に対して分注ヘッドを移動させるための、第１および第２の電気機械デバイスと、
（ｄ）そのようなステントの描写を捕捉するように適合される、撮像システムと、
（ｅ）撮像システムに、かつ第１および第２の電気機械デバイスに、動作可能に接続される制御ユニットであって、
（ｅ１）（ｉ）ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされるように、１つ以上のパスにおいて、それによって、支持体に固定されるステントをディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、ステント骨格要素に沿った経路、（ｉｉ）経路がトラバースされる際の支持要素およびディスペンサヘッドの相対速度、および（ｉｉｉ）経路がトラバースされる際のステント要素の中心線に対するディスペンサヘッドの位置、を決定するように、撮像システムで得られた描写を処理し、
（ｅ２）経路に沿って支持要素に対し、かつ（ｅ１）において決定される相対速度および位置で分注ヘッドを移動させるために、第１および第２の電気機械デバイスを同期して作動させるための制御ユニットと、を含む。
【００１６】
装置が、ステント上で、治療化合物の事前選択された量を含有する被覆を生成する際に使用される場合、処理ステップ（ｅ１）は、ステント上で、治療薬剤の事前選択された量を含有する被覆材料の総量を堆積させるために必要な経路および相対速度を決定するステップをさらに含む。
【００１７】
装置は、ディスペンサおよび制御ユニットに動作可能に接続される、第３の電気機械デバイスを含んでもよく、制御ユニットは、ディスペンサヘッドが経路に沿って移動するにつれて、ディスペンサから分注される材料の速度を調整するように動作可能であってもよい。
【００１８】
装置は、制御ユニットおよびディスペンサに動作可能に接続される、第４の電気機械デバイスを含んでもよく、制御ユニットは、ディスペンサヘッドが経路に沿って移動するにつれて、支持体に固定されるステントの外面からの選択された距離に分注ヘッドを配置するために、支持固定へ向かって、およびそれから離してディスペンサを移動させるように動作可能であってもよい。
【００１９】
装置における撮像システムは、ステント骨格要素の２次元描写を構築するために、支持部材が軸方向に回転または平行移動させられるにつれて、支持固定に固定されるステントの外面を識別するように動作可能であってもよい。
【００２０】
制御ユニットは、ステップ（ｅ１）を実行する際に、（ｉ）ステント要素によって占有される描写内の領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）ステント骨格要素の中間軸に沿った曲線、および他のステント骨格要素とのそれらの交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）骨格要素に沿った経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）ディスペンサヘッドが経路にそって移動するにつれて、その相対速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズム、を適用するように動作可能であってもよい。
【００２１】
軸リンクによって接合される円筒形バンド要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、経路トラバースアルゴリズムは、ステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、ステントの連結およびバンド要素が異なる数のパスによってトラバースされてもよいように、選択された数のパスにおいて、それによって、ステント骨格要素をディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、経路を決定するように動作可能であってもよい。
【００２２】
ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、経路トラバースアルゴリズムは、決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であってもよく、速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の事前選択された量が塗布されるように決定される。
【００２３】
ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を伴う実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、速度および位置アルゴリズムは、被覆がいくつかのパスの進行中に支柱の幅全体にわたって塗布されるように、異なるパスについて、そのような支柱の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であってもよい。
【００２４】
ステップ（ｅ１）において適用される速度および位置アルゴリズムは、上部ステント要素表面に塗布される被覆材料の量の典型的には１０％〜６０％の所望量で、ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成するために必要なディスペンサヘッドの相対速度および位置を決定するようにさらに動作可能であってもよい。
【００２５】
湾曲した（円形または傾斜）クラウン骨格要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、速度および位置アルゴリズムは、湾曲した要素の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように、ならびに、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小限化するよう、分注ヘッドの移動の相対速度を制御するように動作可能であってもよい。
【００２６】
実質的に湾曲したクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所曲率に依存する相対ディスペンサヘッド速度を決定するように適用される。代替として、アルゴリズムは、一定速度を決定してもよい。
【００２７】
接続連結要素も有する管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、（ｅ１）において制御ユニットによって実行される、速度および位置アルゴリズムは、連結要素について独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能である。
【００２８】
別の態様では、本発明は、管状構造が連結された骨格要素から成る、ステントの外面に被覆を塗布する自動方法を含む。方法は、
（ａ）（ａ１）ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされるように、それによって、支持要素に固定されるステントを軸方向に回転させ、持体軸に沿って、ディスペンサヘッドに対して平行移動させることができる、ステント骨格要素に沿った経路、（ａ２）経路がトラバースされる際の分注ヘッドおよび支持要素の相対速度、および（ａ３）経路がトラバースされる際のステント要素の中心線に対するディスペンサヘッドの位置、を決定するように、そのようなステントの画像を処理するステップと、
（ｂ）経路に沿って支持要素に対し、かつ（ａ）において決定される相対速度および位置で分注ヘッドを移動させるために、支持要素の回転速度を制御する第１の電気機械デバイス、および支持要素軸に沿って支持要素に対する分注ヘッドの相対直線運動を制御する第２の電気機械デバイスを同期して作動させるステップと、を含む。
【００２９】
方法におけるステップ（ａ１）は、（ｉ）ステント要素によって占有される領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）ステント骨格要素の交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）骨格要素に沿った経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）ディスペンサヘッドが経路に沿って移動するにつれて、その相対速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズム、を適用するステップを含んでもよい。
【００３０】
経路トラバースアルゴリズムを適用するステップは、全てのステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、ステントの連結およびバンド要素が異なる数のパスによってトラバースされてもよいように、骨格要素の所与の部分にわたる選択された数のパスにおいて、それによって、ステント骨格要素をディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、経路を決定するように動作可能であってもよい。
【００３１】
経路トラバースアルゴリズムは、決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であってもよく、速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の事前選択された量が塗布されるように決定される。
【００３２】
ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を伴う実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、速度および位置アルゴリズムは、被覆がいくつかのパスの進行中に支柱の幅全体にわたって塗布されるように、異なるパスについて、そのような支柱の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であってもよい。
【００３３】
ステント要素の外面および側面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、（ｅ１）において適用される速度および位置アルゴリズムは、全てのステント要素表面に塗布される被覆材料の総量の典型的には１０％〜６０％の所望量で、ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成するために必要なディスペンサヘッドの相対速度および位置を決定するようにさらに動作可能であってもよい。
【００３４】
湾曲した（円形または傾斜）クラウン骨格要素を有する、管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際の使用するために、速度および位置アルゴリズムは、クラウン要素の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように、ならびに、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小化するよう、分注ヘッドの移動の相対速度を制御するように動作可能であってもよい。
【００３５】
実質的に円形のクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所湾曲に依存するディスペンサヘッド速度を決定するように動作可能であってもよい。代替として、アルゴリズムは、一定速度を決定してもよい。
【００３６】
接続連結要素も有する管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、速度および位置アルゴリズムは、連結要素について独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能であってもよい。
【００３７】
電子コンピュータを制御するために使用される時に、上記方法を実行するように動作可能である、コンピュータ可読コードも開示される。
【００３８】
さらに別の態様では、本発明は、被覆された血管内ステントであって、外面、側面、および内面を有する連結された骨格要素から成る、管状構造と、ステント要素の上面および側面を覆う、被覆の選択された量であって、要素の側面を覆う被覆の体積は、要素の全表面を覆う総量の５〜８０％、好ましくは、１０％〜６０％の範囲の選択された量である、選択された量と、を含む、被覆された血管内ステントを含む。
【００３９】
本発明のこれら、ならびに他の態様および実施形態は、付随の図面と併せて詳細な説明の図においてより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、連結された骨格要素から成る管状ステントの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の装置の斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａおよび３Ｂは、本発明の装置の機械および制御構成要素のいくつかの間の相互作用的接続の一部分（３Ａ）、および装置を制御する際の制御ユニット動作（３Ｂ）をそれぞれ示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａおよび３Ｂは、本発明の装置の機械および制御構成要素のいくつかの間の相互作用的接続の一部分（３Ａ）、および装置を制御する際の制御ユニット動作（３Ｂ）をそれぞれ示すブロック図である。
【図４】図４は、ステントのためのトラバース経路を決定する際にステントのグレースケール画像を処理するためのステップのフロー図である。
【図５Ａ】図５Ａおよび５Ｂは、２−Ｄ描写におけるステントのグレースケール画像（５Ａ）、および同一ステントの二値画像（５Ｂ）をそれぞれ示す。
【図５Ｂ】図５Ａおよび５Ｂは、２−Ｄ描写におけるステントのグレースケール画像（５Ａ）、および同一ステントの二値画像（５Ｂ）をそれぞれ示す。
【図６Ａ】図６Ａおよび６Ｂは、同一ステントの骨格画像（６Ａ）、および９０°回転した同一骨格画像の拡大部分（６Ｂ）をそれぞれ示し、（６Ｂ）における点Ａ、Ｂ、およびＣは、交点であり、１および２は、２つの湾曲区画である。
【図６Ｂ】図６Ａおよび６Ｂは、同一ステントの骨格画像（６Ａ）、および９０°回転した同一骨格画像の拡大部分（６Ｂ）をそれぞれ示し、（６Ｂ）における点Ａ、Ｂ、およびＣは、交点であり、１および２は、２つの湾曲区画である。
【図７】図７は、ステント等の骨格機構を被覆する際に生じることがある種々の被覆不完全性を示す。
【図８】図８は、トラバース経路速度およびディスペンサ位置を決定する際の装置の動作のフロー図である。
【図９Ａ】図９Ａおよび９Ｂは、それぞれ４つの識別できる軌跡を伴う、３０ミクロンのＲスプレッドマージン、１（９Ａ）または３（９Ｂ）の乗数を伴う経路（点線）を示す。
【図９Ｂ】図９Ａおよび９Ｂは、それぞれ４つの識別できる軌跡を伴う、３０ミクロンのＲスプレッドマージン、１（９Ａ）または３（９Ｂ）の乗数を伴う経路（点線）を示す。
【図１０】図１０は、ステントのクラウンまたは任意の他の湾曲領域における経路輪郭を分析するためのパラメータを示す。
【図１１】図１１は、本発明による被覆動作におけるステントを覆う分注先端を示す、実際の拡大ビデオ画像の表示である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
（Ｉ．定義）
示されていない限り、以下の用語は、以下の意味と一致する。
【００４２】
ステントが連結された骨格要素から成る「ステントの外面の被覆」は、ステント要素の外（外向きの）面、および随意で、ステント要素の外面と内（内向きの）面との間の要素の表面を意味する側面を覆う被覆を指す。被覆は、薬物を伴わないポリマー、例えば、ポリマー破壊またはポリマー取得物からの薬物拡散による放出可能な形態で薬物を含有するポリマー、もしくは純薬物被覆または薬物含有結合剤および／またはリン脂質等の賦形剤等の無ポリマー薬物含有被覆であってもよい。全ての場合において、被覆は、典型的には、１〜２０００センチポアズの粘度を有する液体中の液体形態で塗布されることができ、被覆は、一度塗布されると、血管部位でのステント配置中にステント上で保持される固定被覆を形成するように乾燥または冷却することができる。
【００４３】
「支持要素に対して移動する」ディスペンサヘッドは、ディスペンサヘッドおよび支持要素の一方または両方が相互に対して移動するという意味である。典型的には、支持要素は、固定式ディスペンサヘッドに対して直線的に回転および移動し、代替として、例えば、支持要素は、固定の直線位置で回転してもよく、ディスペンサヘッドは、回転支持要素の軸に沿って直線的に移動してもよい。
【００４４】
同様に、「ステントの要素に沿った経路をトラバースする」分注ヘッドは、分注ヘッドが、固定式分注ヘッドに対する支持要素の回転および直線動作の組み合わせか、または、例えば、支持要素の回転および支持要素軸に沿った分注ヘッドの直線動作のいずれかによって、指示要素に固定されるステントに対して移動することを意味する。
【００４５】
「支持要素」は、固定軸の周りでの回転のためにステントを支持することが可能である任意の構造である。１つの好ましい支持要素は、マンドレルの長軸の周りでのマンドレルによる回転のために、その上にしっかりとステントを受容する大きさであるマンドレルである。
【００４６】
「リムス（Ｌｉｍｕｓ）薬物」は、例えば、米国特許第４，６５０，８０３号、同第５，２８８，７１１号、同第５，５１６，７８１号、同第５，６６５，７７２号、および同第６，１５３，２５２号、国際公開第９７／３５５７５号、米国特許第６，２７３，９１３Ｂ１号、および米国特許出願第６０／１７６０８６号、同第２０００／０２１２１７Ａ１号、および同第２００１／００２９３５Ａ１号に示される一般構造を有する大環状トリエン免疫抑制化合物を指す。
【００４７】
「４２−Ｏ−アルコキシアルキルリムス薬物」は、参照することにより、その全体として本明細書に組み込まれる、２００５年５月１２日公開の米国特許出願第２００５０１０１６２４号に記載されるラパマイシンの４２−Ｏアルコキシアルキル誘導体を指す。例示として、「４２−Ｏ−アルコキシアルキルリムス薬物」は、「４２−Ｏ−エトキシエチルラパマイシン」である。
【００４８】
「無ポリマー被覆」は、構造および結束が、薬物が組み込まれるポリマーマトリクス、すなわち、ポリマー担体によってではなく、１つ以上の結合剤の存在の有無にかかわらず薬物自体によって提供される被覆を意味する。
【００４９】
（ＩＩ．装置および方法）
（Ａ．血管内ステント）
図１は、収縮状態における、本発明によるステント２０の一実施形態を示す。ステントは、典型的には、約１．７および２．０ｍｍの内径および外径をそれぞれ有し、典型的には約８〜５０ｍｍの管長を有する金属またはポリマー管をレーザ切断することによって形成される。見られるように、ステントは、連結された骨格要素から成り、それは、クラウン２６等の湾曲クラウンまたはクラウン要素によって接続される支柱２４等の実質的に直線状の支柱または支柱要素で構成される正弦または円形先端鋸歯状パターンをそれぞれ有するバンド２２等の複数の円周バンドを含む。図９および１０に対して以下に見られるように、支柱１１８は、支柱長の主要部分を覆う、典型的には約０．１２〜０．１６ｍｍの比較的により大きい幅寸法を有し、各バンドにおけるクラウン１２０の幅寸法と一致するように、約０．０７〜０．１０ｍｍの減少した幅までそれらの末端領域で細くなる。示されるステントにおける湾曲クラウンは円形であるが、湾曲クラウンは、ステントを構成するバンドが鋸歯状パターンを含む鋭角であってもよい。
【００５０】
図１に戻り参照すると、ステント２０のバンド２２は、隣接するバンドのクラウン領域を互いに接合するリンク２８によって互いに接続される。図５Ａおよび５Ｂに示される実施形態では、バンド２２における２つおきのクラウン２６は、隣接するバンドにおける直面クラウンに連結され、リンクは、ステントの長さに沿って比較的均一にリンクを分布するようにバンドからバンドへオフセットされる。隣接するステントバンド２２を接続するリンク２８は、図５Ａ、５Ｂ、および６に示されるように、実質的に直線状のリンク２８であってもよいか、または図９Ａおよび９Ｂに示されるように、湾曲リンク１２２であってもよい。ステント構成は、各バンドにおける拡張を可能にするようにクラウンにおいて曲げることによって主に収容される半径方向の拡張、およびバンド内の外側拡張および内側圧縮の組み合わせによって、かつ曲げる方向へのリンクの不均等拡張によって収容されるステントの長軸に沿った曲げの両方を可能にすることを理解されるであろう。
【００５１】
本発明の一実施形態では、ステントは、カテーテルバルーン上で収縮状態での送達のために設計され、バルーン拡張によって血管損傷の部位で配備され、ステントを定位置に固定するために、ステントの外面が血管壁に対して押されるように、ステントを半径方向に拡張させる。ステントの収縮状態での直径は、およそ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは、０．７１〜１．６５ｍｍであり、長さ５〜１００ｍｍ、好ましくは、８〜５０ｍｍである。拡張ステント直径は、多様な収縮ステント直径であってよい。例えば、０．７〜１．７ｍｍの収縮直径を伴うステントは、２．０〜４．０ｍｍまたはそれ以上の選択された拡張状態まで半径方向に拡張してもよい。連結された拡張可能な管状部材のこの一般ステント本体構造を有するステントは、例えば、共有され、参照することによって本明細書に明らかに組み込まれる、国際公開第９９／０７３０８号に記載されるように周知である。
【００５２】
好ましくは、ステント構造は、ステンレス鋼等の生体適合性材料で作製される。使用されてもよい生体適合性材料のさらなる例としては、コバルトクロム、ニッケル、マグネシウム、タンタル、チタン、ニチノール、金、プラチナ、インコネル、インジウム、銀、タングステン、他の生体適合性金属、もしくはそれらの合金、炭素または炭素繊維、酢酸セルロース、硝酸セルロース、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリ酸無水物、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、または他の生体適合性ポリマー材料、もしくはそれらの混合物またはコポリマー、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−ＤＬ−乳酸、ポリグリコール酸、またはそれらのコポリマー、ポリ酸無水物、ポリカプロラクトン、吉草酸ポリヒドロキシブチレート、または別の生分解性ポリマー、もしくはそれらの混合物またはコポリマー、タンパク質、細胞外マトリクス構成要素、コラーゲン、フィブリン、または他の生物剤、もしくはそれらの好適な混合物がある。典型的なステントの例は、米国特許第６，７３０，０６４号に記載される。
【００５３】
（Ｂ．被覆装置）
図２は、本発明の一実施形態によって構成される装置３０を示す。装置は、概して、垂直カラム３４を支持するベース３２を含む。垂直カラムまたは支持体３４の上には、垂直台支持体３３が搭載され、その上に、Ｚ軸台（すなわち、垂直運動台）３６が、電気機械モータの制御下で、二重矢印３８によって図式的に示される、垂直（Ｚ軸）方向への動作のために、例えば、ローラまたは軸受によって摺動可能に搭載される。１つの例示的なモータは、打込みネジ（図示せず）を使用して台と連結される、ＭＣＧ ＵＳＡ（プライヤーレイク、ＭＮ）から入手可能なＭＣＧ ＩＢ１７００１サーボモータである。実際の運動に関するフィードバックは、典型的には約２０ｃｍの総並進距離にわたって０．０５ミクロンの解像度を提供する、両方ともＲｅｎｉｓｈａｗ（シカゴ、イリノイ州）から入手可能な、カラム３４に取り付けられるＡ−９５２３−６０３０エンコーダスケール（図示せず）を読み取る、台３６（または他の好適な表面）に取り付けられる、ＲＧＨ２２Ｈ３０Ｄ６２エンコーダヘッド等の高分解能エンコーダ（図示せず）によって提供される。図３Ａに示されるように、電気機械デバイスとしても本明細書において称されるモータ３１は、図３Ａに対して以下に記載されるように、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。代替として、図２に戻り参照すると、Ｚ軸台は、調整可能な高さまでベース３２上に摺動可能に搭載され、従来の締め付けクランプ等（図示せず）によって保持されてもよい。
【００５４】
Ｚ軸台の上には、ディスペンサアセンブリ４０が搭載され、それは、注入器４２を保持するように、かつ被覆動作中に注入器からの液体の分注速度を制御するように機能する。注入器は、そこから被覆材料が分注される針４４、および注入器から材料を分注するように注入器へ押されるプランジャ４６を含む。注入器は、取り付けブラケット４７によって、その中での垂直運動のために、Ｚ軸台上に搭載される。使用される注入器モデルは、分注のμｌ／ｍｍ「ピッチ」、すなわち、その分だけ注入器プランジャが前進する各ミリメートルに対して分注される溶液のマイクロリットルを決定する。例示的なモデルの一群は、目盛が６０ｍｍの範囲にわたって展開される、１０μｌ〜５００μｌのＨａｍｉｌｔｏｎ１７００Ｓｅｒｉｅｓ Ｇａｓｔｉｇｈｔ注入器を含む。例示的な針は、２２〜３０、好ましくは、約２６の選択された針規格を有する従来の円錐または鈍い端部の針を含む。注射針、特に注射針の先端は、分注ヘッドとしても本明細書において称される。
【００５５】
注入器からの分注の速度を制御するプランジャの動作は、台に取り付けられる取り付けブラケット４９によって、その中のＺ軸動作のためにＺ軸台上に搭載される分注ロッド４８の制御下にある。ロッド４８は、また、注入器におけるプランジャの下向きの運動を制御することによって、注入器からの被覆材料の分注速度を制御するように、Ｚ軸方向にブラケット４９内で独立して移動可能である。二重矢印５０によって図式的に示されるディスペンサロッドの動作は、電気機械モータ（図示せず）の制御下にある。１つの例示的なモータは、０．０５μｍの最小増分運動を支持する閉ループＤＣモータによって駆動される非回転先端を伴う、高分解能ＰＩＭ−２２７ ５０「ｍｉｋｅ」モータ（ＰＩ／Ｐｈｙｓｉｋ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅ、オーバーン、ＭＡ）である。このモータは、注入器ホルダ４０の上方に頑固に搭載され、注入器のプランジャ４６上に直接押し付ける。分注ロッド４８上のインターフェース要素（図示せず）は、安定かつ中心となるように注入器のプランジャを保持する。図３Ａに見られるように、分注ユニットモータ５１は、運動コントローラ７６によって制御され、ステント上での分注ユニットの配置により分注の完全同期を可能にする。垂直運動３８を制御するモータ３１と同様に、モータ５１も本明細書において電気機械デバイスと称され、以下に記載されるように、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。
【００５６】
図２に戻り参照すると、Ｚ軸台３６は、以下に詳述されるように、ステントのグレースケール画像を生成するための１つ以上の光学レンズ５４、および装置の動作中に被覆過程を監視するための監視カメラ５６を含む、ラインカメラ５２を備える撮像システムも含む。監視カメラ５６は、図１１に対して以下に記載されるように、注射針の先端、および被覆動作中に被覆が塗布されるステントの部分を見るために、台３６上に調整可能に搭載される。
【００５７】
図３Ａに見られるように、本発明の制御ユニット７９は、ラインカメラ５２、監視カメラ５６、運動コントローラ７６、およびワークステーション７８を備える。ラインカメラ５２は、フレーム取込み器８２を介して制御ユニット７９に動作可能に接続される。同様に、監視カメラ５６は、フレーム取込み器８０を介して制御ユニット７９に動作可能に接続される。
【００５８】
１つの例示的なラインカメラは、ＤＡＬＳＡ（コロラドスプリングズ、ＣＯ）から入手可能なＰ２−２３−０６Ｋ４０であり、それは、単一線上で６１４４ピクセルの解像度を提供する。本発明の一実施形態では、ワークステーション７８は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ベースのＰＣを備え、それは、少なくとも２ギガバイトのメモリおよび２つの処理コアにより、システム上に提供される大きいスキャン画像を処理するために十分強力である。
【００５９】
図２に戻って参照すると、装置３０は、電気機械モータ（図示せず）の制御下で、二重矢印６０によって図式的に示される、水平面Ｙ方向への動作のために、ベース取り付け支持体５９上に、例えば、ローラまたは軸受によって摺動可能に搭載されるＹ運動台５８を含む。１つの例示的なモータは、ＢＬＴＵＣ−４１６磁気トラック内で作用するＢＬＭＵＣ−１４３直線フォーサであり、両方ともＡｅｒｏｔｅｃｈ（ピッツバーグ、ＰＡ）から入手可能である。位置および運動の測定結果は、Ｒｅｎｉｓｈａｗから入手可能な、Ｚ軸と同一のエンコーダを使用して０．０５ミクロンの解像度で記録される。総並進距離は、約２０ｃｍである。図３Ａに示されるように、モータ６５は、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。代替の実施形態では、Ｙ運動台５８は、調整可能なＹ軸位置まで、ベース上に摺動可能に搭載され、従来の締め付けクランプ等（図示せず）によってそこに保持される。
【００６０】
Ｙ軸台は、次に、その上に支持体６１がしっかりと搭載される台５８に対して水平面Ｘ方向への動作のために支持体６１上に、例えば、ローラまたは軸受によって摺動可能に搭載されるＸ軸台６２を支持する。二重線矢印６４によって図式的に示されるＸ軸台の動作は、電気機械モータ（図示せず）の制御下にある。Ｙ軸に対して記載される同一モータおよび測定デバイスをここで使用することができ、典型的には約２０ｃｍの総並進距離を可能にする。本明細書において電気機械デバイスとも称されるモータは、図３Ａに見られるように、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。
【００６１】
Ｘ軸台は、モータ（図示せず）を収納する支持ブロック６７、およびチャックの中心軸７１の周りでの回転のためにブロック６７に固定されるチャック６８を含む回転チャックアセンブリ６６を支持する。チャック６８上に搭載されるマンドレル７０は、軸７１の周りでの回転のために軸７１に沿って配置される。本明細書において支持要素とも称されるマンドレルは、外径が、マンドレルによる回転のために、ステント７２等のステントをしっかりと受容する寸法である従来のステントマンドレルである。この目的を達成するために、マンドレルの円周は、異なる内径のステントを収容し、かつマンドレル上のステントの所望の摩擦嵌合を可能にするために、その長さに沿ってわずかに細くてもよい。
【００６２】
その長軸（軸７１）の周りでの、二重矢印７４によって図式的に示される、マンドレルの回転は、モータ（図示せず）の制御下にある。１つの例示的なモータは、Ａｅｒｏｔｅｃｈ（ピッツバーグ、ＰＡ）から入手可能なＡＤＲＳ−１００−ＥＳ１５４７２−Ａ−Ｘ５０回転サーボモータであり、それは、１回転につき７２０，０００単位の解像度を提供するエンコーダを一体にし、無制限回転を提供する。図３Ａに示されるように、本明細書において電気機械デバイスとしても称されるモータ７３は、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。理解され得るように、被覆動作中に、マンドレル回転モータは、固定位置ディスペンサヘッドに対して選択された回転速度でマンドレルおよびその上に固定されるステントを回転させるように動作する一方、Ｘ軸台モータは、ディスペンサヘッドに対して軸７１に沿って直線方向にマンドレルを移動させるように動作する。回転および直線運動の組み合わせは、分注ヘッドの直下のステントの各骨格要素を移動させるように動作可能であり、そこでは、被覆が、要素に対する分注ヘッドの所望の速度および位置でその骨格要素に塗布されることができる。
【００６３】
図３Ａに見られるように、運動コントローラ７６は、システムプログラムからの速度および位置の信号をモータのための駆動信号へと変換するように機能する制御ユニット７９の一部である。言い換えると、本発明のサーボモータは、コンピュータ制御されてもよい。コントローラ７６は、複数の運動軸の同時運動を同期させることが可能であってもよく、関連する運動エンコーダのフィードバックに従って各サーボモータを駆動する。１つの好ましい運動コントローラは、ＡＣＳ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ（プリマス、ＭＮ）から入手可能なＣＭ３−ＡＥ−Ｍ０−Ｈ４である。
【００６４】
制御ユニットは、ラインカメラ５２のためのフレーム取込み器８２をさらに備える。そのようなフレーム取込み器の例は、ＢｉｔＦｌｏｗ（ウォバーン、ＭＡ）から入手可能なＰ３−ＰＣＩ−ＣＬ１３である。このフレーム取込み器は、運動コントローラからの位置信号を受信することができ、ステントの高速回転中でさえも正確な画像取得を可能にする。別のビデオフレーム取込み器８０は、監視カメラ５６からのビデオ信号をワークステーションによって処理されるか、または表示されることができる信号に変換する。Ｔｈｅ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｕｒｃｅ ＬＬＣ（シャーロット、ＮＣ）から入手可能なＤＦＧ／ＳＶ１は、そのようなフレーム取込み器の例であり、それは、３つのビデオ信号入力を提供し、３つの監視カメラまでから受信される画像を代替として表示することが可能である。被覆溶液における薬物の濃度、被覆において所望の薬物の総量、および被覆の堆積に影響を与える他のパラメータ等の被覆仕様を入力するためのキーボード８７およびマウス８３も示される。動作中に被覆変数に対する一部のユーザ制御を可能にするために、被覆動作の前およびその間にユーザインターフェースおよびビデオ画像を表示するためのシステムモニタ８５も含まれる。
【００６５】
被覆動作中にモータを制御するための装置のソフトウェアおよびアルゴリズム特徴を考慮する前に、装置の設定および機械操作をここで簡潔に考察する。最初に、被覆されるステントは、装置３０に既に固定されているマンドレル７０上に配置され、それがしっかりとその上に固定されるまで、マンドレルに沿って移動する。代替として、ステントは、マンドレルに固定されてもよく、次いで、マンドレルは、装置上に搭載され、コレットを使用して締め付けられてもよい。次いで、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸台は、ステントの一端部がラインカメラの下に焦点が合うように配置されるように調整される。この時点で、マンドレルが選択された速度で回転している状態で、ラインカメラ５２は、ステントを撮像し、以下のＣおよびＤ項において考慮されるように、被覆経路、位置、および速度を計算するために使用されるステントの２次元画像を生成する。次いで、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸は、ステントの選ばれた特徴が分注ベッドの直下に配置されるように調整され、充填済み注入器は、システム上に搭載される。
【００６６】
被覆パラメータが、ユーザによって入力されるか、自動的に決定されると、被覆動作により異なるか、または比較的に一定に維持されてもよい被覆溶液の分注、およびモータは、制御ユニット７９における運動コントローラ７６を介して作動される。次いで、ステントの外側要素は、被覆の所望量で被覆され、ステントの各要素は、それが分注ヘッドの下を移動するにつれて被覆される。この過程は、所望の被覆が塗布されるまで、１つ以上のパスを通って継続される。
【００６７】
（Ｃ．トラバース経路を決定するための方法およびアルゴリズム）
図３Ｂは、ステントのグレースケール画像を、適切な被覆動作モータを駆動する速度および位置の信号に変換する際に装置によって実行される基本動作を示す。示されるように、ラインカメラ５２は、ステントのグレースケール画像をとらえ、次いで、この画像は、図４に示される８２によって概して示される一連のソフトウェア操作を介して処理され、（ｉ）この項に記載される、それによって、ディスペンサヘッドがステント要素上を移動するトラバース経路を決定し、（ｉｉ）以下のＤ項に記載される、被覆がどのようにステント支柱要素上に堆積されるかを最適化するために分注ヘッドの位置および速度の変化を決定し、（ｉｉｉ）以下のＤ項に記載される、分注速度を決定する。
【００６８】
図４を参照すると、この過程の最初のステップは、ステントの描写（「画像」）８４を取得するためである。これは、一連の画像タイルをとらえ、それらを合わせて組み立てるステップ、およびステントが光学またはタッチプローブと一緒になると予測される領域をスキャンするステップを含むが、これらに限定されない種々の周知の手段によって達成されてもよい。この過程の結果は、グレースケール画像として一般的に表されることができる信号情報を含有する２次元マトリクスである。信号情報は、光度または色情報、距離信号、もしくは光透過信号であり得る。マトリクスの軸は、典型的には、ステントに沿った長手位置、およびステントの回転角度に対応する。
【００６９】
一実施形態では、例えば、米国特許第６，８７９，４０３号および米国公開出願第２００７０２１９６１５号に記載される光透過システムは、画像を得るために使用されてもよく、それによって、ラインカメラは、軸方向に回転するステント固定の軸に沿って整列させられ、ステントの半径に対応するように調整される距離で焦点を合わせる。マンドレルは、それを通して放射される光を拡散する半透明ロッドであってもよい。マンドレルは、支柱が存在する場合に妨害される光透過信号が、ラインカメラを使用してとらえられてもよい間に、完全回転のためのその軸の周りを回転してもよい。ステント全体が１つのスキャンストリップ内で見られない場合、ステント固定を軸方向に移動させ、回転およびスキャニングは、必要に応じて繰り返してもよく、連続した画像ストリップを合わせて組み立ててもよい。
【００７０】
ここの説明はステントの２Ｄ描写に言及するが、例えば、トモグラフィ技術を使用して取得されるステントの３Ｄ体積描写も使用してもよい。２Ｄ画像処理ステップは、経路軌跡点の抽出にも適用されることができる、３Ｄ空間における周知の同等物を有する。図５Ａは、装置におけるラインカメラによってとらえられ、画像取込み器を通ってワークステーション７８における画像ファイルへ送り込まれたステントの典型的なグレースケール２次元描写を示す。過程のこのグレースケール画像部分は、図４における８４で示される。
【００７１】
（Ｃ１．セグメンテーション）
セグメンテーションは、複数の領域（数セットのピクセル）へとデジタル画像を分割し、分析し易いものへと画像を簡略化する過程を指す。加えて、形態学的ノイズ除去およびピクセルのヒストグラムによる分類は、セグメンテーション過程の一部であり得る画像処理アルゴリズムである。本発明の一実施形態では、ステント上またはそれから外れるデータ点のみが、それぞれ白黒画像ピクセルと見なされる。当業者によって周知の任意のセグメンテーション方法または過程は、本発明によっても使用されてもよい。
【００７２】
本発明の一実施形態では、画像から小物体を除去する解放変換を使用する形態学的ノイズ除去、またはこれらの物体を縮小させる浸食技術を画像に適用してもよい。ヒストグラムによる方法を使用して、ステント上またはそれから外れる点（各ピクセルに対して０または１の二進値によって表されてもよい）として、その強度値に基づいて、各ピクセルを分類してもよい。図４は、グレースケール画像８４を二値画像８８に変換するためのセグメンテーションステップ８６を示す。これらの画像処理ステップによる、ステントのグレースケールおよび二値画像の説明図を図５Ａおよび５Ｂにそれぞれ示す。
【００７３】
図１に表されるような物体等の円筒形物体の画像をとらえ、ラインカメラ下でそれを回転させる時、得られた画像は、図５Ａに示される画像等の平坦な画像として表されてもよい。後者の画像における点の位置を考慮する時、垂直画像座標は、円筒形物体の軸に沿った座標として表されてもよい。例えば、水平画像座標は、回転の角度を表してもよい。さらなる例として、物体の軸に沿った任意の座標ｘにおいて、座標（ｘ，０°）での像点は、座標（ｘ，３６０°）での像点と事実上同一である。したがって、図５Ａ、５Ｂ、または６Ａに表される画像の右および左端は、本来の円筒形物体上で相互に実際は隣接する。
【００７４】
この理解は、隣接像点（像点が概して「ピクセル」と称される）に適用される形態変換を使用する時に考慮されるべきである。図５Ａに対して、画像の左および右端上の対応するピクセルは、画像が巻き付き、それ自体を繰り返しているかのように、相互に隣接すると見なされてもよい。
【００７５】
（Ｃ２．細線化）
一般的に中間軸変換と称される細線化は、画像の領域が、本来の領域の構造および接続性を保存する骨格残部へ減少する過程である。領域は、単一ピクセル幅のその中間要素が暴露されるまで細くなる。得られた画像は、それによって領域が描かれるストロークの中心線として、直感的に描くものに対応する。
【００７６】
画像の細線化を行うためのいくつかの周知のアプローチが存在する。そのようなアプローチの一例は、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ２Ｄ Ｂｉｎａｒｙ Ｉｍａｇｅｓ（１９８８〜２００８）という表題の、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｏｏｌｓ，ＬＬＣのＤａｖｉｄ Ｅｂｅｒｌｙによる文書に開示されるアルゴリズムを使用する。図４に示されるように、細線化中に、ステント領域は、それが１ピクセル幅以上である限り、反復して浸食される。この関連で、骨格画像は、ステントの構造を反映し、言い換えると、それは、ステントの構造要素の中心線を辿り、接合点で交差する湾曲区画の集合体を表す。ステント９２の細線化された二値画像を図６Ａに示す。
【００７７】
（Ｃ３．骨格画像の抽出）
図４における９４で示されるこのステップでは、骨格画像は、トラバース経路を画定するためにより便利に使用されることができる異なるインメモリ描写へ翻訳される。入力画像では、点の連続的な変化（各点が２つの隣接部を有する）は、１つずつ抽出され、点座標対のインメモリ列（「配列」）へ変換される。この処理ステップの出力は、それぞれ、２つの交点（２つの隣接部を有さない像点として画定される）の間の経路または軌跡を画定する点座標の単一列によって画定される「骨」と称される区画のリストである。「骨」の各端点は、「関節」と称される。それらの座標によって画定される関節のリストは、その位置で終了するか、または開始する全ての骨の参照を保持する。
【００７８】
交点（２つの以上の隣接部を有する骨格画像上の点）、次いで、未だ巡診されていない隣接部のための検索隣接像点へと開始して、点は、区画の他の端部での別の交点が到達されるまで、１つずつトラバースされる。順番にトラバースされる各点の座標は、骨に関連する位置の配列に添付される。トラバースされた各交点の位置は、関節のリストに含まれる。
【表１】
【００７９】
コンピュータ化学専門用語では、当業者に周知であるように、端またはリンクまたは接続と称される上記の骨、および結節または頂点と称される関節は、グラフを構成する。
【００８０】
図６Ｂは、前の細線化された画像の拡大部分を示す。Ａ、Ｂ、およびＣは、特定された交点（「関節」）である一方、１および２は、関節ＡおよびＢおよび関節ＢおよびＣをそれぞれ接続する２つの湾曲区画（「骨」）である。処置によって生成される経路区画および関節の集合体は、図４における９６で示される。
【００８１】
（Ｃ４．骨および関節グラフの除去）
本発明の一実施形態は、グラフ上の１つ以上のアーチファクトを除去するために、反復して行われてもよい以下の過程を含む。
−関節が単一の骨に接続される場合、それは、隣接する骨とともに、削除される。
−２つの骨を接続する関節（前のステップによって生成されてもよい）は削除され、２つの隣接する骨は、単一の骨へと合併され、それらの２つの点列を単一のリストに並置する。
【００８２】
さらに、骨は、さらなる処理のために、誘導を容易にするか、または提供するように、それらの特性に基づいて標識化または分類されてもよい。例えば、骨は、それらの長さ（点の数として）に従って標識化されてもよい。いくつかのステント設計では、短い骨は、リンクに対応し、そのようなものとして標識化されてもよい。骨の水平（例えば、軸方向の）または垂直（例えば、回転の）程度等の他の特性も使用して、あるステントの特徴を特定してもよい。代替として、後の検索を容易にするために、骨または関節は、それらの長さ、またはそれらの場所、例えば、骨に関連する位置の列における最左の座標に従って分別されてもよい。ある場合には、ある特性によって特定される骨も、削除されるか（例えば、いくつかのステント要素は被覆されない場合）、またはそうでなければ転換され、または異なるパス数で被覆されることができる。上述される標識化、分類、および特定過程は、本発明の限定を意図するわけではなく、単に例示的なものである。
【００８３】
（Ｃ５．骨トラバース列の生成）
本発明の過程は、図４における９８で示される、ステント要素上の分注ヘッドをトラバースするためのトラバース列の決定をさらに含む。異なるトラバース戦略が実行されてもよく、グラフトラバース戦略は、広範囲に研究されている。本発明の既存の実施形態において実施されている例示的なアプローチの２つの例は、単一のトラバースおよび連続的なトラバースループを含むが、これらに限定されない。
【００８４】
単一トラバースアプローチは、各骨格要素を一度だけトラバースするステップを含む。このアプローチは、以下を含むが、これらに限定されない。
１．巡診された最左の座標に従って骨のリストを分別する。
２．リストにおける最初の（最左の）骨からトラバースを開始する。
３．最後に巡診された骨の端部の関節から、未だ巡診されていない隣接する骨を探す。
−単一の巡診されていない骨が見つかる場合、その要素に沿って骨トラバースを継続し、このステップを繰り返す。
−１つ以上の巡診されていない骨が見つかると、リストの最初であるために、より左側にある骨を選択することによってトラバースを継続する。
−全ての隣接する骨が既に巡診されている場合、未だ巡診されていない最左の骨を次の骨として選択する。分注が通常妨げられる間のこの骨要素への接続運動は、骨トラバース列に挿入される。
【００８５】
連続的なトラバースループアプローチは、連続的なトラバースループの生成を引き起こし、それによって、トラバースは同一関節で開始し、終了する。このアプローチは、以下を含むが、これらに限定されない。
１．ステントのリンクを表す全ての骨を特定し、印を付ける（それらは、それらのより短い長さによって、そのようなものとして特定されることができる）。
２．骨のリストにおける全ての連結要素を複製し、これらの複製を骨のリストに追加する。
３．トラバースを開始するための任意の骨要素を選択する。
４．到達された関節から
−以前にトラバースされた骨が非連結要素である場合、未だトラバースされていない隣接する連結要素を選択する。
−以前にトラバースされた骨が連結要素である場合、未だトラバースされていない隣接する非連結要素を選択する。
【００８６】
図５Ａまたは５Ｂに示されるステント設計のために、前のアプローチ（連結要素を複製する）は、グラフ構造をオイラー回路へ転換する。オイラー回路は、各端を正確に一度巡診し、同一頂点上で開始し、終了するグラフにおける経路である。本発明に対して、リスト（連結要素が複製されている）における全ての骨は、一度トラバースされ、トラバースは、開始した同一点で終了する。このアプローチの利点は、全ての骨の続くトラバースは、次いで、妨害を伴わずに開始されることができることである。
【００８７】
このアプローチの一態様は、連結要素は、非連結（インバンドとも称される）要素と同様に２回トラバースされ、リンク上に過度の被覆を堆積する可能性があることである。これを補うために、２つの可能なアプローチは、以下を含むが、これらに限定されない。
（ａ）非連結要素に対する、連結要素をトラバースする時の運動速度を２倍にする。一定分注速度を維持する時、これは、二種類の要素上に堆積される被覆の量の平衡を保つために役立つ。
（ｂ）トラバース列に、非連結要素の付加的なトラバースを挿入する。例えば、ステントのバンドが初めて到達される時、バンドを構成する非連結要素の付加的なトラバースは、列に挿入されてもよい（「バンド追加回転」）。
【００８８】
（Ｃ６．点列としてのトラバース）
骨をトラバースするために列が決定されると、位置の単一列を生成することができる。各骨がトラバースされるために、位置の関連する列は、複製され、骨がトラバースされる方向に対して必要に応じて逆転され、位置の最終リストに添付される。位置のこの最終リストは、その上に位置する（例えば、リンクまたは骨）ステントの領域、および実行されている現在のパス等の、各点を伴う付加的な情報を保存してもよい。位置のこの最終リストは、それに沿って分注ヘッドがステントをトラバースするベース経路を画定する。
【００８９】
位置情報、および各点のための他のパラメータは、最終的に作動される運動のパラメータを調節またはそれに影響を与えるようにさらに処理または算出されてもよい。
【００９０】
（Ｄ．速度および位置アルゴリズム）
【表２】
【００９１】
この項は、（ｉ）塗布される総被覆材料の選択された量、（ｉｉ）ステント要素の外面全体の被覆範囲、および随意で、ステント要素の外面からの、およびその側面を覆う溢出、および（ｉｉｉ）粘性被覆溶液が、本発明の背景において記述されるマイクロピペット操作によって分注される時に生じ得る種類の被覆不完全性の低下または排除、を含むが、これらに限定されない、所望の特徴によりステント被覆を達成するために、本発明の一実施例による被覆動作において使用されてもよい種々の速度および位置制御アルゴリズムを記述する。
【００９２】
（Ｄ１．主要被覆パラメータ）
以下のパラメータは、ステント支柱に沿った分注針の連続的な運動を画定し、速度および位置アルゴリズムの制御下で被覆装置の動作を理解する際に有用である。
【００９３】
（運動速度） 運動速度は、上記で詳述されるように算出される、分注ヘッドが経路に沿って移動する速度を画定する。本発明の一実施形態では、およそ１５０ｍｍ／ｍｍ以上までの、１分間につき支柱長の数ミリメートルの運動速度を使用した。８０ｍｍ／ｍｍ以下の速度は、被覆の堆積が液体の表面張力によって次第に駆動されるため、流出およびウェブの一因となり得る。１５０ｍｍ／ｍｍ以上の高い運動速度は、例えば、液体の表面張力が破壊される際に、被覆の堆積における不連続性の尤度を増加させる。
【００９４】
被覆経路および平均運動速度が画定されると、被覆を実施するために必要な時間は、被覆速度によって除される経路長として算出されることができる。例えば、経路長が３００ｍｍであり、運動速度が１００ｍｍ／ｍｍである場合、被覆時間は、３分である。
【００９５】
（分注流速） ステント上で所望の被覆の量、および被覆溶液中の被覆材料の濃度は、堆積される被覆溶液の堆積を決定する。したがって、一定分注フローを合計すると、分注流速も、運動速度によって画定される。例えば、被覆時間が３分である前の例に対して、６μｌが分注される場合、流速は、２μｌ／分である。
【００９６】
本発明の一実施形態では、被覆溶液の特徴は、前の被覆の手動塗布中に決定された。溶液の流動性および乾燥時間を考慮して、最適流速は、約０．５μｌ／分であってもよい。高流動は、被覆の流出およびウェブにつながり得るが、低流動値は、筋の形成を伴い得る。塗料配合の種々の濃度または希釈を使用することができる。しかしながら、最適値は、一部分において、塗料配合の濃度に、かつ被覆される特定のステントモデルにも依存することに留意するべきである。
【００９７】
（パス数） 上述されるように、分注流速および運動速度は、相互に依存する。選ばれた運動速度を保存しつつ分注流速を低下させるために、総経路長は、複数のパスにおいて被覆を塗布することによって変化することができる。例えば、４つのパスにおいて被覆を塗布することによって、総経路長は、概念的に４倍になり、総被覆時間も４倍になる。したがって、塗料配合の同一体積を分注するために、流速も４で除される。
【００９８】
被覆厚、運動速度、および分注フローの均一性を維持するために、パス数は、別個の整数の量のみで増加することができる。したがって、被覆溶液の運動速度、パス数、および濃度は、所望の分注速度を得るように平衡して修正される必要があってもよい。
【００９９】
（Ｄ２．リンクとバンドとの間の被覆厚の平衡を保つバンド追加回転）
理想的には、トラバース経路は、スキップ運動が堆積または筋等の被覆アーチファクトをしばしば伴うため、分注ヘッドが非分注位置へ上昇される場合、スキップまたは不連続性をほとんど有さないか、または有さない。
【０１００】
この課題に対する１つの解決策は、全てのリンクを２回トラバースする経路を決定し、パスが同一点で開始し、終了するオイラーループ経路によってトラバースすることができるパターンをもたらすことである。リンク経路の２倍のトラバースの平衡を保つために、リンクが、次いで、同様に２回であるが、それらの長さに対応する分注された体積の半分で被覆されるように、ステントリンク上の運動速度を２倍にすることが必要である。
【０１０１】
この課題に対する別の解決策は、バンド追加回転と称されるアプローチである。通過中にリンクを覆うように送達される被覆を低下させる代わりに、被覆の付加的な層をインバンド支柱上に塗布することができる。各バンド内で、同一バンド内に留まりつつ、回転軸の完全回転を実施することによって層が添加される（「追加回転」）。単一の通過中に通常実行されるステントの縦断を覆って散在され、追加回転は、リンクとバンドとの間の被覆厚の平衡を保つ代替の手段を提示する。この付加的な回転は、経路の全長、したがって被覆時間および分注速度も増加させる効果も有することに留意されたい。
【０１０２】
以下の表は、前述される被覆アルゴリズムにおけるパス数（ＮｏＰ）とバンド追加回転値との間の関係を要約する。
【表３】
【０１０３】
パス数およびバンド追加回転パラメータは、本明細書において前述される処理に影響を与える場合があることにも留意するべきである。
【０１０４】
（Ｄ３．Ｒスプレッド：より広い支柱上の被覆軌跡の変更）
前述のように、支柱上、特に支柱のより広い部分にわたってより広範囲、かつより均一な被覆を得ることが望ましい場合がある。これは、複数のパスを実施する時に、分注ヘッドの軌跡を支柱の中心から逸脱させ、それを支柱の両端の近くへ移動させることによって達成することができる。このアプローチは、支柱の側面上の被覆の越流を達成することにも役立ち、それは、被覆の接着、およびより多くの被覆をステントの側面へ分布する際に役立つ。このアプローチにおいて使用されるパラメータは、「Ｒスプレッドマージン」および「Ｒスプレッド乗数」と名付けられる。
【０１０５】
Ｒスプレッドマージンは、ステント支柱またはクラウン（リンクは、影響されない場合がある）の端からの追跡経路の最大距離を画定する。支柱半径（すなわち、支柱幅の半分）がこの距離を超える場合、経路は、Ｒ軸に沿って測定される、左または右端から内向きのこの特定の距離に留まるように修正されてもよい。計算されたトラバース経路が各トラバースを伴う１つ以上の追加バンド回転を含む場合、インバンド支柱上に堆積される各層は、それ自体の軌跡を辿る。
【０１０６】
インバンド支柱上に堆積される複数の被覆層内で、図９Ａおよび９Ｂに示されるように、経路は、まず支柱の一端（例えば、上端）を辿り、次いで、支柱の他の端（例えば、下端）を辿り、次いで、続く通過中に中央経路に向かって直線的、かつ対称的に収束する。第３および続くパスは、被覆の所望の分布（例えば、支柱端上に堆積される被覆の量）に応じて、支柱の中心に向かってか、または２つの最初の端パスの近くにより分布されてもよい。軌跡決定は、本来の中央経路からのＲスプレッド変位またはマージンを拡大するために使用されるＲスプレッド乗数を含む。例えば、１００μｍの支柱幅、ならびに３０μｍのＲスプレッドマージンおよび２．０のＲスプレッド乗数を前提として、追跡される経路は、支柱の中心線から（１００／２−３０）＊２．０＝４０μｍまでである。Ｒスプレッド機能性は、十分な支柱範囲が、主により広いバンドに影響を与える問題であるため、バンドに適用可能であり得る。
【０１０７】
図９Ａは、バンド要素１１６上の計算された軌跡を示し、それぞれ、支柱１１８およびクラウン１２０、およびバンド１１６の間に位置する連結要素１２２を有する。４つの軌跡は、４つの別々のトラバースのために、３０ミクロンのＲスプレッドマージンおよび４の乗数を使用して決定され、各バンドにおける３つの追加バンド回転、および接続リンク上の単一の経路を意味する。選択されたＲスプレッドおよび乗数値は、より大きい幅の支柱上の４つの識別できる経路、およびより狭いクラウン上の幾分収束性の経路につながり、軌跡の全ては、支柱の表面積「内に含有される」。
【０１０８】
図９Ｂは、ステントの同一部分の軌跡を示すが、３の乗数を３０ミクロンのＲスプレッドマージンと組み合わせて使用した場合である。４つの経路における２つの最外軌跡は、支柱境界の外側に分注ヘッドを携持し、クラウン要素内のより少ない経路収束にもつながる。したがって、計算においてＲスプレッドマージン乗数を増加させることによって、分注ヘッドは、ステントの側面領域上への分注された材料のより大きい溢出を達成する目的で、支柱の端の近く、次いでその上に移動させることができる。特に、Ｒスプレッドマージンおよび乗数は、ステント要素の側面上への溢出の所望量を生成するように選択されることができ、それによって、その上部要素表面対その側面上への被覆材料の選択された比率を有するステントを生成する。
【０１０９】
本発明の一実施形態では、軌跡逸脱は、より大きい支柱がいくつかの被覆されたステントにおいて見られる場合、ステントのバンド内のみに適用される。代替として、逸脱は、回転（Ｒ）軸に沿ってのみ分注ヘッドの軌跡を移動させることによっても適用されてもよい。付加的および代替適用も使用されてもよく、本明細書における説明は、当業者によって容易に明らかであるように制限することを意図しない。
【０１１０】
１つの好ましい被覆法では、これらのパラメータは、側面上に含有される被覆在庁の量が、ステントの上部要素表面上の被覆材料の量の約５０〜１００％である被覆を生成するように選択される。一態様では、本発明は、側面上の被覆材料の量がステント上面上の被覆の量の５０％〜１００％である被覆で覆われる上面および側面の両方を有するステントを含む。
【０１１１】
（Ｄ４．針の距離）
分注針の先端とステントとの間の距離は、被覆の堆積に影響を与える重要な要因である。「針上昇」被覆パラメータは、位置の一致が最初に得られた針ステント接触点に対する針上昇を決定する。
【０１１２】
被覆が複数のパスにおいて塗布され、堆積された被覆がある厚さを有するため、付加的な「針上昇増分」パラメータを使用してもよい。現在被覆された支柱上に以前に堆積された被覆層の数を乗じたこの値は、ベース針上昇に加算される。両方の上昇値は、マイクロメートル（μｍまたはミクロン）で特定される。典型的な針上昇値は、２０〜６０μｍであり、典型的な針上昇増分は、２〜５μｍである。
【０１１３】
（Ｄ５．より広い輪郭、より速い輪郭、より速い細い）
ある場合には、特定の支柱特徴上により少ない被覆を分注することが望ましい場合がある。例えば、同一被覆厚を保存するために、より少ない被覆材料を、より広い支柱上より、細い支柱上に堆積させるべきである。一定流速を維持することが好ましいため（流体の粘度および分注システムの弾性が、それを正確に変更する能力を弱めるため）、好ましいアプローチは、運動速度を局所的に増加させることである。
【０１１４】
分注された被覆量の低下が所望であり得る別の経路部分は、ステントクラウン上、および支柱が急回転を辿る場所である。被覆のウェブ、およびステントの拡張中の亀裂は、それらの場所において生じる傾向がある。したがって、支柱の湾曲の増加を分注ユニットの運動速度の局所的増加に関連付けることが望ましい場合がある。
【０１１５】
クラウンの内側上のウェブの出現を減少させ得る別の戦略は、分注ユニットが、支柱の外側上に留まる経路を辿ることを可能にするステップを含む。これは、ウェブが生じる内側に向かって分注された溶液を引き付ける表面張力に対抗することによって、支柱湾曲の外端に向かって被覆を引き付ける傾向を有する。
【０１１６】
支柱の幅は、経路点から最も近いステント端までの距離を測定することによって画像から用意に得られる。支柱の曲率は、以下に定義されるように「公正係数」として定義される。図１０に示されるクラウンおよび支柱画像に対して、連続点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、支柱の中心線に沿って測定される固定された長さ間隔で配置される。この長さは、λと称される。この図においてクラウン内に位置する点Ｄに対して、２つの隣接点は、この例において点ＣおよびＥとして示される、点Ｄに先行し、それに後続する距離λでベース経路に沿って選択される。これらの点によって区切られる区画の中間は、点Ｍである。値ＫＲ（Ｄ）は、経路（＝２λ）に沿って測定されるそれらの距離で除される２つの隣接点（Ｃ、Ｅ）の直線距離の比率である。ＫＲは、公正係数であり、その値は、Ｄが２つの直線状の区画の間の１８０°回転上にある場合、直線のための最大１から（理論上）最小０まで変化する。また、ベクターＭ→Ｄであるベクターｏは、「外ベクター」として画定される。このベクターは、分注ヘッドの軌跡の逸脱を決定するために、ユーザ特異的係数で乗じることができる。
【０１１７】
上記で画定されるアプローチを図９上に示される他の点、およびその間の他の経路点に適用することによって、公正係数および「外ベクター」を、経路に沿った全ての点のために得ることができる。ベクターは、点Ｂの隣でほぼゼロであり、点Ｃ付近で中間の大きさを有する。中心線に対してそれる点線は、約０．９の係数を乗じたその算出された外ベクターを各点の座標に付加することによって、実線の中心線軌跡から逸脱するころによって得られる経路を示す。さらなる制御および構成性を提供するために、外ベクター係数は、以下の２つの構成要素に分離されることができる。水平画像座標（Ｘ軸に沿った運動）に適用する構成要素、および垂直座標（Ｒ軸によって適用される運動）に適用する構成要素。広範な運動のいずれの構成要素に有利に働く能力は、異なる配向を伴う湾曲に別々に影響を与えるために有用である。外ベクター係数は、各パスに対して独立して特異的でもあるか、またはステントの異なる領域（例えば、リンク対バンド）において異なる値を与えられてもよい。
【０１１８】
（Ｄ６．速度係数の算出および組み合わせ）
任意の経路に沿った運動は、位置の列および連続した位置の各対の間の時間間隔として画定されることができる。固定速度運動のために、各時間間隔は、２つの点の距離に比例する。しかしながら、上述されるように、ステントの種々の部分にわたる被覆の堆積をより良く制御するための選ばれたパラメータに従って、運動速度が局所的に変更することが望ましい。
【０１１９】
例えば、Ｔｂが、一定速度で、トラバース列における所与の点から次の点へ移動するためのベース時間間隔であると過程する。Ｔｂは、次の点までの距離（ミリメートル）を選ばれた任意の参照速度（例えば、１ｍｍ／ｓ）で除することによって算出される。Ｔｂは、一定速度運動のための参照トラバース時間を画定する。ステントの所与の領域上の速度が均一に増加する場合（例えば、前述されたリンク上）、Ｔｂ係数は、リアルタイムで乗汁ことができる。例えば、ステントリンク上の運動速度を２倍にするために、Ｔｂは、２で除されてもよい。
【０１２０】
別の例として、Ｔｔが、特定の場所で測定される支柱幅（または例えば、幅値の二乗等の支柱幅の関数）で乗じたＴｂとして画定されると仮定する。Ｔｔが、次の点へ到達するためのトラバース時間として使用される場合、得られた運動速度は、それによって、支柱厚さに依存する。ここで、Ｔｃを公正係数の関数で乗じたＴｂとする。Ｔｃが、次の点へ到達するためのトラバース時間として使用される場合、得られた運動速度は、それによって、支柱曲率に依存する（例えば、回転内でより速い）。
【０１２１】
前述に基づき、二地点間トラバース時間Ｔｂ、Ｔｔ、およびＴｃ（および、場合により他の時間値）は、補間の運動速度プロファイルを得るために組み合わされてもよい。
【０１２２】
本発明の一実施形態では、以下の２つの制御値は、速度制御のためにユーザに提供されてもよい。「より速い輪郭」（Ｋｃ）および「より細い幅」（Ｋｔ）。それらの係数のそれぞれは、割合として、０〜１の間隔内にあってもよく、それらの係数の合計は、１を超えるべきではない。各係数は、実際の運動に対する対応する時間間隔の影響を画定する。
【０１２３】
経路に沿った点の連続した対をトラバースするための実際の時間間隔は、以下のように算出されてもよい。
Ｔ＝ｋ＊（Ｔｂ＊（１−Ｋｔ−Ｋｃ）＋Ｔｔ＊Ｋｔ＋Ｔｃ＊Ｋｃ）
【０１２４】
付加された係数ｋは、総経路トラバース時間が要求された平均運動速度に対応することを確実にする。この係数は、以下のように、Ｔｂ、Ｔｔ、およびＴｃ時間間隔の事前算出された合計を使用して容易に算出されることができる。
ｋ＝所望の総時間／（合計（Ｔｂ）＊（１−Ｋｔ−Ｋｃ）＋合計（Ｔｔ）＊Ｋｔ＋合計（Ｔｃ）＊Ｋｃ）
であり、所望の総時間は、所望の平均運動速度で除される経路長である。
【０１２５】
このアプローチの結果として、定量単位または大きさは、速度変化および「外輪郭」係数と関連しない。これらの係数は、任意のステント設計のための実験により実験的に最適化されてもよい。
【０１２６】
（Ｄ７．分注の早期開始／停止）
本発明の一実施形態では、簡単な針を通して分注する間、被覆溶液は、支柱上に瞬間的に発射されない。代わりに、針先によって懸濁される滴が、溶液源と、その上にそれが堆積される支柱との間のインターフェースとしてか、または「緩衝材」として機能する。この滴は、支柱表面上に溶液を広げるために役立つが、表面張力、粘度、乾燥時間、および引力によって影響を与えられる、流体の複雑な物理学のために、被覆を妨げることもある。
【０１２７】
ステント支柱の被覆を開始する寸前に、滴は、理想的には、針先に既に存在するべきである。したがって、分注は、通常、被覆経路に沿った運動が開始される１００〜５００ミリ秒前に作動する。
【０１２８】
分注先端がそのトラバース経路に沿って移動するにつれて、分注先端の相対速度および運動に関連する上記アルゴリズムの適用は、図８に示されるブロックフロー図から理解されることができる。図８に示されるように、例えば、上述される方法による、所望の被覆量および範囲１２４を達成するために必要なパス数が決定される。次に、ステントリンク１２６上の被覆層の数および分注ヘッド速度および／またはステントバンド１２８上の被覆層の数が決定される。バンド上の被覆層の数は、ユーザバンド追加回転のような他の入力パラメータと併せて、ユーザによって入力として入力されてもよいことに留意されたい。
【０１２９】
上述される速度および位置アルゴリズムは、各バンド上の複数のパスのための最適分注ヘッド位置および速度を決定するように適用されてもよい。したがって、支柱のためのＲスプレッド、および異なる経路軌跡１３０に沿ったディスペンサ速度および／またはクラウン領域およびクラウン分注速度１３２のための経路輪郭は、上述されるように計算されてもよい。これらのトラバース経路変数が計算されると、それらは、例えば、装置ワークステーションにおけるファイル１３４に保存される。被覆列の開始後、ファイルは、運動コントローラ７６（図３Ａ）に入力され、所望の所定の位置およびディスペンサ速度を達成するためのマンドレル回転および直線運動モータを駆動するために使用される。示されていないが、速度および位置アルゴリズムは、別々のサーボモータの制御下で、所望の分注速度ならびに分注ヘッド上昇および上昇増分を計算するためにも使用されてもよい。
【０１３０】
さらに、被覆動作中に、監視カメラが、被覆材料を受容するステントの一部の視野および分注ヘッドの先端を表示するために使用されてもよく、それによって、ユーザが、見られる任意の被覆不完全性を修正するために先端上昇および／または分注速度を調整することを可能にする。図１１は、被覆動作中にユーザに提示される古典的な視野を示す。
【０１３１】
（Ｅ．動作の列）
以下は、本発明のシステムを使用する被覆過程を実施するために使用される標準的な作業順序の一実施形態を記載する。作業順序に対する変化は、当業者によって周知のように行われてもよく、本明細書において記載されないが、請求された本発明の範囲内にも含まれることに留意するべきである。
【０１３２】
ユーザは、例えば、種類、サイズ、および塗布される被服材料の量を含む、処理されるステントに関する情報を入力する。
【０１３３】
次いで、ステントは、マンドレル上にしっかりと配置され、注入器は、被覆材料、例えば、液体ポリマー溶液、例えば、アセトン等の揮発性溶媒に溶解される、ラパマイシン、または「４２−Ｏ−アルコキシアルキルリムス薬物」等の別のリムス薬物等の１０〜５０％薬物を含有するｄ−、ｌ−または混合ｄ、ｌ、ポリラクチド（ＰＬＡ）等で充填される。使用されてもよい被覆溶液の例として、５０μｇの４２−Ｏ−（２−エトキシエチル）ラパマイシン（または４０−Ｏ−（２−エトキシエチル）ラパマイシン）、および１マイクロリットルのアセトン当たり５０μｇのＰＬＡ、または１マイクロリットルのアセトン当たり２００μｇの薬物（ポリマーを伴わない溶液）がある。次いで、充填済み注入器は、図２に示されるように、Ｚ軸台によって吊るされる分注デバイスに取り付けられ、台における分注ロッドは、注入器プランジャとの接触の位置まで下げられる。
【０１３４】
Ｘ、Ｙ、およびＺ軸台が、ラインカメラを直接ステント上に配置するように移動される状態で、ユーザは、ステントがマンドレル軸の周りを回転している間にステントのスキャニングを開始する。得られた画像は、ワークステーションの画面上に表示される。ユーザは、画像上の識別可能な点／特徴を選択し、ユーザからの要求に応じて、装置は、分注ユニットをステント上に移動させる。注入器または針を交換することは、針先の変位を引き起こし得るため、ユーザは、スキャン画像上で選ばれた特徴上に針の位置付けを検証し、最終的に微調整する。次いで、ユーザは、正確な位置付けが達成されたことを確認する。
【０１３５】
ユーザが、被覆列を開始するべきであることを示すと、分注ユニットは、ステント上の開始点上に特定の距離で移動する。次いで、ユーザは、被覆溶液の滴が針の先端に出現するまで、分注ユニットを一時的に作動させてもよい。ユーザによる最終確認後、被覆過程は自動的に生じ、ユーザは、監視カメラ上でその進行を監視し、いかなるアーチファクト（ウェブ、架橋等）が出現しているかどうかを観察することができる。ステントの運動は、追跡され、スキャンされたステント画像の表示に反映され、ユーザが、この表示が監視カメラを使用して見られる位置に一致することを検証することを可能にする。
【０１３６】
被覆中に不具合が検出される場合（例えば、遭遇したリミットスイッチ、予定された被覆経路を辿ることができない）、問題をユーザに通知するために、エラー警報が表示されてもよい。被覆が完了すると、ユーザは、ステントをシステムから取り外し、続くステントを被覆するために上記のステップを繰り返すことができる。
【０１３７】
前述から、どのようにして本発明の種々の目的および特徴が達成されるかが理解される。装置は、被覆材料の選択された量をステントに塗布するために、ディスペンサヘッド速度を最適化し、スキップを最小限化するように、総経路数に関して計算されるトラバース経路を決定するために、ステント等の連結要素デバイスの画像を処理するように設計される。
【０１３８】
加えて、種々の速度および位置アルゴリズムは、（ｉ）ステント要素の外面全体の被覆範囲、および随意で、ステント要素の側面上の外面からの溢出による被覆範囲、および（ｉｉ）粘性被覆溶液が、針またはマイクロピペットによって分注される時に生じ得る種類の被覆不完全性の低下または排除、を確実にするために使用されてもよい。
【０１３９】
本発明が、そのある好ましい実施形態を参照して詳述されたが、修正および変化は、記載され、請求される精神および範囲内にあることが理解される。
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本出願は、血管内ステント等の医療デバイスを被覆するための装置、および自動被覆方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冠動脈の血管閉塞またはアテローム性動脈硬化は、経皮経管冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）として周知の処置によって一般的に治療され、閉塞動脈は、カテーテルの遠位端に固定されるバルーンによって拡張され、バルーンに固定され、閉塞部位に移植される半径方向に拡張可能なステントによってその拡張状態で保持される。
【０００３】
ステント療法から生じ得る合併症は、再狭窄および血栓症を含む。これらの合併症を克服するために、ステントは、ステント移植部位において制御された方法で放出される抗再狭窄薬の層または被覆を含んでもよい。典型的には、薬物は、例えば、Ｈｕｎｔｅｒらに発行される特許文献１（名称「Ａｎｔｉ−ａｎｇｉｏｇｅｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｕｓｅ」）に開示される、恒久的または生体侵食性ポリマー担体の中に含有される。このように送達される薬物の例としては、抗増殖剤、抗凝血剤、抗炎症薬、および免疫抑制がある。薬物を伴うポリマー担体は、例えば、特許文献２および特許文献３に開示される、体の中への薬物の制御放出を調節するように機能する多孔性の生分解性層によって覆われてもよい。
【０００４】
種々の方法は、生理活性物質により、ステント等の植え込み型医療デバイスを被覆するために使用されている。液剤浴の中へ植え込み型デバイスを浸すこと、または浸けることは、Ｊａｙａｒａｍａｎの特許文献４、およびＤｅｌｆｉｎｏらの特許文献５に教示される。薬浴と併せて熱および／または超音波エネルギーを導入するデバイスは、Ｊａｙａｒａｍａｎの特許文献６、およびＡｌｔの特許文献７に開示される。Ｔａｙｌｏｒらの特許文献８は、加圧ノズルを通って薬を噴霧することを開示する。
【０００５】
上記の被覆法は、ステントの外面および内面の両方を覆う被覆をもたらす。これは、ステントの内部表面（ステント血管内の血流に暴露される表面）での望ましくない薬物またはポリマー関連作用につながる場合があるか、または被覆が潜在的に壊滅的な血液凝固作用によって、植え込み型デバイスが移植装置から外されるときに、例えば、バルーン拡張およびカテーテルバルーンの除去の後に、亀裂が入るか、または壊れて外れる場合がある。
【０００６】
ステントの外面のみを被覆する目的のために、インクジェット付着法を使用する種々の方法が提案されている。非特許文献１において、著者であるＰａｔｒｉｃｋ Ｃｏｏｌｅｙ、Ｄａｖｉｄ Ｗａｌｌａｃｅ、およびＢｏｇｄａｎ Ａｎｔｏｈｅは、Ｉｎｋ−Ｊｅｔ技術、およびその医学関連用途の範囲のかなり詳細な説明を提供した。関連デバイスは、Ｂｒｅｎｎａｎの特許文献９に開示され、それは、受容チャンバの中へ複数の異なる液体試薬を堆積させるためのノズルの移動可能な２次元配列を使用する。Ｃｏｏｌｅｙの提示およびＢｒｅｎｎａｎのデバイスでは、材料の選択的塗布は、特定の塗布法の用件を満たすために必要な主観的な配置ではなく、堆積の客観的な所定の場所に基づく。ドロップオンデマンドインクジェット印字ヘッドを使用して、バルーンを回避しつつステントを選択的に被覆する、さらなる別のアプローチがＳｈｅｋａｈｍらの特許文献１０に開示される。
【０００７】
別の被覆法、すなわちマイクロピペット操作も提案されている。しかしながら、マイクロピペット操作は、ある種の被覆不完全性をもたらし得る。例えば、架橋として周知であり、図７に１０２で示される不完全性は、ステントバンドのクラウンへ塗布されている材料がバンドに接触する時に、隣接するバンドにおけるクラウンに生じ、２つのバンドにわたって安定した架橋を形成する。架橋被覆材料は、配備される時のステント拡張状態でステントから剥がれる可能性があり、血流中に潜在的に危険な異物をもたらすため、この種類の異常は、受け入れられない。
【０００８】
別の不完全性は、１０４および１０６で示される、クラウンの反対側の領域にわたって形成されるメニスカスである。表面張力のため、クラウンの周囲を進行する時、液滴は、クラウンの周囲で伸長し、クラウン内でメニスカスをもたらす傾向がある。そのようなメニスカスは、ステント拡張中に粉々に砕ける場合があり、破片は放散され得る。一般に、この種類の不完全性は、メニスカスの領域が小さい場合、例えば、寸法マーカ１０８の間の領域として画定される、クラウン領域の総面積の１／３を超えない場合に受け入れられる。図におけるこのメニスカス１０４は、受け入れられると見なされるが、メニスカス１０６は、受け入れられないと見なされる。
【０００９】
別の被覆異常である被覆張り出しは、図７の１１０で示される、ステント要素外面の端を越えて延在する被覆材料を指す。ある場合には、および以下で詳述されるように、被覆がステント要素の上面および側面の両方に塗布されるように、外側から側面への被覆越流のために分注ヘッドを配置することが望ましい。この種類の被覆のために、被覆張り出しを達成することが必要である。しかしながら、この過程において、隣接する支柱からの張り出し被覆部分が、図７の１１２で示されるように、融合して２つの支柱を架橋する張り出しを形成しないことが重要である。
【００１０】
さらに別の種類の不完全性は、図７の１１４で示されるように、ステント要素の内面へ延在する被覆である。この種類の不完全性は、特に要素の端領域の付近に塗布される場合、ステント要素の外面に塗布される過度の被覆によって生じることがあり、被服材料が要素の内面上へ側面を流れ落ちる結果となる。この種類の不完全性は、張り出し被覆が、特に血管損傷の部位でのステント拡張状態で、ステントの内面から壊れて剥がれることがあるという点で危険であり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，７１６，９８１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，７７４，２７８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７３０，０６４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９２２，３９３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１２９，６５８号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８９１，５０７号明細書
【特許文献７】米国特許第６，２４５，１０４Ｂ１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，２１４，１１５Ｂ１号明細書
【特許文献９】米国特許第６，００１，３１１号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，６４５，５４７号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｐａｔｒｉｃｋ Ｃｏｏｌｅｙ、Ｄａｖｉｄ Ｗａｌｌａｃｅ、およびＢｏｇｄａｎ Ａｎｔｏｈｅ、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ＢｉｏＭＥＭＳ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ ａｎｄ ＢｉｏＭＥＭＳ、２００１年１０月
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下に記載される本発明のアルゴリズムは、ステント要素の均一な被覆を達成しつつ、そのような被覆不完全性を最小化し、一実施形態では、例えば、側面被覆がステント要素の外面に塗布される量の５０％〜１００％である、材料の選択された比率で、被覆がステントの外面および側面の両方に塗布されるステント被覆を達成するように設計される。
【００１４】
理想的には、薬物含有被覆でステント等の医療デバイスを被覆する方法は、被覆における薬物の全体的な正確な量、およびステント要素の外面を覆う実質的に均一な被覆をもたらす。一方、ステント要素の外面上の被覆の厚さ、およびステント拡張中の亀裂に対する被覆の抵抗を低下させるために、被覆が周囲組織にさらに接近可能な、ステント要素の側面領域に被覆の一部、例えば、全被覆量の１０％〜６０％を塗布することが望ましい場合がある。
【００１５】
本発明は、一態様では、管状構造が連結された骨格要素から成る、ステントの外面上に被覆を生成するための装置を含む。装置は、
（ａ）被覆動作中にそのようなステントを支持するように適合される支持要素と、
（ｂ）分注ヘッドが支持要素に対して移動するにつれて、選択された速度で、それを通して被覆材料を液体形態で塗布することができる分注ヘッドを有する、ディスペンサと、
（ｃ）それぞれ、（ｉ）選択された回転速度で支持要素を同期して回転させ、（ｉｉ）支持要素軸に沿った方向に、支持要素に対して分注ヘッドを移動させるための、第１および第２の電気機械デバイスと、
（ｄ）そのようなステントの描写を捕捉するように適合される、撮像システムと、
（ｅ）撮像システムに、かつ第１および第２の電気機械デバイスに、動作可能に接続される制御ユニットであって、
（ｅ１）（ｉ）ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされるように、１つ以上のパスにおいて、それによって、支持体に固定されるステントをディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、ステント骨格要素に沿った経路、（ｉｉ）経路がトラバースされる際の支持要素およびディスペンサヘッドの相対速度、および（ｉｉｉ）経路がトラバースされる際のステント要素の中心線に対するディスペンサヘッドの位置、を決定するように、撮像システムで得られた描写を処理し、
（ｅ２）経路に沿って支持要素に対し、かつ（ｅ１）において決定される相対速度および位置で分注ヘッドを移動させるために、第１および第２の電気機械デバイスを同期して作動させるための制御ユニットと、を含む。
【００１６】
装置が、ステント上で、治療化合物の事前選択された量を含有する被覆を生成する際に使用される場合、処理ステップ（ｅ１）は、ステント上で、治療薬剤の事前選択された量を含有する被覆材料の総量を堆積させるために必要な経路および相対速度を決定するステップをさらに含む。
【００１７】
装置は、ディスペンサおよび制御ユニットに動作可能に接続される、第３の電気機械デバイスを含んでもよく、制御ユニットは、ディスペンサヘッドが経路に沿って移動するにつれて、ディスペンサから分注される材料の速度を調整するように動作可能であってもよい。
【００１８】
装置は、制御ユニットおよびディスペンサに動作可能に接続される、第４の電気機械デバイスを含んでもよく、制御ユニットは、ディスペンサヘッドが経路に沿って移動するにつれて、支持体に固定されるステントの外面からの選択された距離に分注ヘッドを配置するために、支持固定へ向かって、およびそれから離してディスペンサを移動させるように動作可能であってもよい。
【００１９】
装置における撮像システムは、ステント骨格要素の２次元描写を構築するために、支持部材が軸方向に回転または平行移動させられるにつれて、支持固定に固定されるステントの外面を識別するように動作可能であってもよい。
【００２０】
制御ユニットは、ステップ（ｅ１）を実行する際に、（ｉ）ステント要素によって占有される描写内の領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）ステント骨格要素の中間軸に沿った曲線、および他のステント骨格要素とのそれらの交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）骨格要素に沿った経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）ディスペンサヘッドが経路にそって移動するにつれて、その相対速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズム、を適用するように動作可能であってもよい。
【００２１】
軸リンクによって接合される円筒形バンド要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、経路トラバースアルゴリズムは、ステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、ステントの連結およびバンド要素が異なる数のパスによってトラバースされてもよいように、選択された数のパスにおいて、それによって、ステント骨格要素をディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、経路を決定するように動作可能であってもよい。
【００２２】
ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、経路トラバースアルゴリズムは、決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であってもよく、速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の事前選択された量が塗布されるように決定される。
【００２３】
ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を伴う実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、速度および位置アルゴリズムは、被覆がいくつかのパスの進行中に支柱の幅全体にわたって塗布されるように、異なるパスについて、そのような支柱の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であってもよい。
【００２４】
ステップ（ｅ１）において適用される速度および位置アルゴリズムは、上部ステント要素表面に塗布される被覆材料の量の典型的には１０％〜６０％の所望量で、ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成するために必要なディスペンサヘッドの相対速度および位置を決定するようにさらに動作可能であってもよい。
【００２５】
湾曲した（円形または傾斜）クラウン骨格要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、速度および位置アルゴリズムは、湾曲した要素の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように、ならびに、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小限化するよう、分注ヘッドの移動の相対速度を制御するように動作可能であってもよい。
【００２６】
実質的に湾曲したクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、ステップ（ｅ１）において制御ユニットによって適用される、速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所曲率に依存する相対ディスペンサヘッド速度を決定するように適用される。代替として、アルゴリズムは、一定速度を決定してもよい。
【００２７】
接続連結要素も有する管状ステントの外面に、被覆を塗布する際に使用するために、（ｅ１）において制御ユニットによって実行される、速度および位置アルゴリズムは、連結要素について独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能である。
【００２８】
別の態様では、本発明は、管状構造が連結された骨格要素から成る、ステントの外面に被覆を塗布する自動方法を含む。方法は、
（ａ）（ａ１）ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされるように、それによって、支持要素に固定されるステントを軸方向に回転させ、持体軸に沿って、ディスペンサヘッドに対して平行移動させることができる、ステント骨格要素に沿った経路、（ａ２）経路がトラバースされる際の分注ヘッドおよび支持要素の相対速度、および（ａ３）経路がトラバースされる際のステント要素の中心線に対するディスペンサヘッドの位置、を決定するように、そのようなステントの画像を処理するステップと、
（ｂ）経路に沿って支持要素に対し、かつ（ａ）において決定される相対速度および位置で分注ヘッドを移動させるために、支持要素の回転速度を制御する第１の電気機械デバイス、および支持要素軸に沿って支持要素に対する分注ヘッドの相対直線運動を制御する第２の電気機械デバイスを同期して作動させるステップと、を含む。
【００２９】
方法におけるステップ（ａ１）は、（ｉ）ステント要素によって占有される領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）ステント骨格要素の交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）骨格要素に沿った経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）ディスペンサヘッドが経路に沿って移動するにつれて、その相対速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズム、を適用するステップを含んでもよい。
【００３０】
経路トラバースアルゴリズムを適用するステップは、全てのステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、ステントの連結およびバンド要素が異なる数のパスによってトラバースされてもよいように、骨格要素の所与の部分にわたる選択された数のパスにおいて、それによって、ステント骨格要素をディスペンサヘッドによってトラバースすることができる、経路を決定するように動作可能であってもよい。
【００３１】
経路トラバースアルゴリズムは、決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であってもよく、速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の事前選択された量が塗布されるように決定される。
【００３２】
ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を伴う実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、速度および位置アルゴリズムは、被覆がいくつかのパスの進行中に支柱の幅全体にわたって塗布されるように、異なるパスについて、そのような支柱の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であってもよい。
【００３３】
ステント要素の外面および側面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、（ｅ１）において適用される速度および位置アルゴリズムは、全てのステント要素表面に塗布される被覆材料の総量の典型的には１０％〜６０％の所望量で、ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成するために必要なディスペンサヘッドの相対速度および位置を決定するようにさらに動作可能であってもよい。
【００３４】
湾曲した（円形または傾斜）クラウン骨格要素を有する、管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際の使用するために、速度および位置アルゴリズムは、クラウン要素の幅中心線に対する分注ヘッドの位置を決定するように、ならびに、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小化するよう、分注ヘッドの移動の相対速度を制御するように動作可能であってもよい。
【００３５】
実質的に円形のクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有する、管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所湾曲に依存するディスペンサヘッド速度を決定するように動作可能であってもよい。代替として、アルゴリズムは、一定速度を決定してもよい。
【００３６】
接続連結要素も有する管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用するために、速度および位置アルゴリズムは、連結要素について独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能であってもよい。
【００３７】
電子コンピュータを制御するために使用される時に、上記方法を実行するように動作可能である、コンピュータ可読コードも開示される。
【００３８】
さらに別の態様では、本発明は、被覆された血管内ステントであって、外面、側面、および内面を有する連結された骨格要素から成る、管状構造と、ステント要素の上面および側面を覆う、被覆の選択された量であって、要素の側面を覆う被覆の体積は、要素の全表面を覆う総量の５〜８０％、好ましくは、１０％〜６０％の範囲の選択された量である、選択された量と、を含む、被覆された血管内ステントを含む。
【００３９】
本発明のこれら、ならびに他の態様および実施形態は、付随の図面と併せて詳細な説明の図においてより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、連結された骨格要素から成る管状ステントの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の装置の斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａおよび３Ｂは、本発明の装置の機械および制御構成要素のいくつかの間の相互作用的接続の一部分（３Ａ）、および装置を制御する際の制御ユニット動作（３Ｂ）をそれぞれ示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａおよび３Ｂは、本発明の装置の機械および制御構成要素のいくつかの間の相互作用的接続の一部分（３Ａ）、および装置を制御する際の制御ユニット動作（３Ｂ）をそれぞれ示すブロック図である。
【図４】図４は、ステントのためのトラバース経路を決定する際にステントのグレースケール画像を処理するためのステップのフロー図である。
【図５Ａ】図５Ａおよび５Ｂは、２−Ｄ描写におけるステントのグレースケール画像（５Ａ）、および同一ステントの二値画像（５Ｂ）をそれぞれ示す。
【図５Ｂ】図５Ａおよび５Ｂは、２−Ｄ描写におけるステントのグレースケール画像（５Ａ）、および同一ステントの二値画像（５Ｂ）をそれぞれ示す。
【図６Ａ】図６Ａおよび６Ｂは、同一ステントの骨格画像（６Ａ）、および９０°回転した同一骨格画像の拡大部分（６Ｂ）をそれぞれ示し、（６Ｂ）における点Ａ、Ｂ、およびＣは、交点であり、１および２は、２つの湾曲区画である。
【図６Ｂ】図６Ａおよび６Ｂは、同一ステントの骨格画像（６Ａ）、および９０°回転した同一骨格画像の拡大部分（６Ｂ）をそれぞれ示し、（６Ｂ）における点Ａ、Ｂ、およびＣは、交点であり、１および２は、２つの湾曲区画である。
【図７】図７は、ステント等の骨格機構を被覆する際に生じることがある種々の被覆不完全性を示す。
【図８】図８は、トラバース経路速度およびディスペンサ位置を決定する際の装置の動作のフロー図である。
【図９Ａ】図９Ａおよび９Ｂは、それぞれ４つの識別できる軌跡を伴う、３０ミクロンのＲスプレッドマージン、１（９Ａ）または３（９Ｂ）の乗数を伴う経路（点線）を示す。
【図９Ｂ】図９Ａおよび９Ｂは、それぞれ４つの識別できる軌跡を伴う、３０ミクロンのＲスプレッドマージン、１（９Ａ）または３（９Ｂ）の乗数を伴う経路（点線）を示す。
【図１０】図１０は、ステントのクラウンまたは任意の他の湾曲領域における経路輪郭を分析するためのパラメータを示す。
【図１１】図１１は、本発明による被覆動作におけるステントを覆う分注先端を示す、実際の拡大ビデオ画像の表示である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
（Ｉ．定義）
示されていない限り、以下の用語は、以下の意味と一致する。
【００４２】
ステントが連結された骨格要素から成る「ステントの外面の被覆」は、ステント要素の外（外向きの）面、および随意で、ステント要素の外面と内（内向きの）面との間の要素の表面を意味する側面を覆う被覆を指す。被覆は、薬物を伴わないポリマー、例えば、ポリマー破壊またはポリマー取得物からの薬物拡散による放出可能な形態で薬物を含有するポリマー、もしくは純薬物被覆または薬物含有結合剤および／またはリン脂質等の賦形剤等の無ポリマー薬物含有被覆であってもよい。全ての場合において、被覆は、典型的には、１〜２０００センチポアズの粘度を有する液体中の液体形態で塗布されることができ、被覆は、一度塗布されると、血管部位でのステント配置中にステント上で保持される固定被覆を形成するように乾燥または冷却することができる。
【００４３】
「支持要素に対して移動する」ディスペンサヘッドは、ディスペンサヘッドおよび支持要素の一方または両方が相互に対して移動するという意味である。典型的には、支持要素は、固定式ディスペンサヘッドに対して直線的に回転および移動し、代替として、例えば、支持要素は、固定の直線位置で回転してもよく、ディスペンサヘッドは、回転支持要素の軸に沿って直線的に移動してもよい。
【００４４】
同様に、「ステントの要素に沿った経路をトラバースする」分注ヘッドは、分注ヘッドが、固定式分注ヘッドに対する支持要素の回転および直線動作の組み合わせか、または、例えば、支持要素の回転および支持要素軸に沿った分注ヘッドの直線動作のいずれかによって、指示要素に固定されるステントに対して移動することを意味する。
【００４５】
「支持要素」は、固定軸の周りでの回転のためにステントを支持することが可能である任意の構造である。１つの好ましい支持要素は、マンドレルの長軸の周りでのマンドレルによる回転のために、その上にしっかりとステントを受容する大きさであるマンドレルである。
【００４６】
「リムス（Ｌｉｍｕｓ）薬物」は、例えば、米国特許第４，６５０，８０３号、同第５，２８８，７１１号、同第５，５１６，７８１号、同第５，６６５，７７２号、および同第６，１５３，２５２号、国際公開第９７／３５５７５号、米国特許第６，２７３，９１３Ｂ１号、および米国特許出願第６０／１７６０８６号、同第２０００／０２１２１７Ａ１号、および同第２００１／００２９３５Ａ１号に示される一般構造を有する大環状トリエン免疫抑制化合物を指す。
【００４７】
「４２−Ｏ−アルコキシアルキルリムス薬物」は、参照することにより、その全体として本明細書に組み込まれる、２００５年５月１２日公開の米国特許出願第２００５０１０１６２４号に記載されるラパマイシンの４２−Ｏアルコキシアルキル誘導体を指す。例示として、「４２−Ｏ−アルコキシアルキルリムス薬物」は、「４２−Ｏ−エトキシエチルラパマイシン」である。
【００４８】
「無ポリマー被覆」は、構造および結束が、薬物が組み込まれるポリマーマトリクス、すなわち、ポリマー担体によってではなく、１つ以上の結合剤の存在の有無にかかわらず薬物自体によって提供される被覆を意味する。
【００４９】
（ＩＩ．装置および方法）
（Ａ．血管内ステント）
図１は、収縮状態における、本発明によるステント２０の一実施形態を示す。ステントは、典型的には、約１．７および２．０ｍｍの内径および外径をそれぞれ有し、典型的には約８〜５０ｍｍの管長を有する金属またはポリマー管をレーザ切断することによって形成される。見られるように、ステントは、連結された骨格要素から成り、それは、クラウン２６等の湾曲クラウンまたはクラウン要素によって接続される支柱２４等の実質的に直線状の支柱または支柱要素で構成される正弦または円形先端鋸歯状パターンをそれぞれ有するバンド２２等の複数の円周バンドを含む。図９および１０に対して以下に見られるように、支柱１１８は、支柱長の主要部分を覆う、典型的には約０．１２〜０．１６ｍｍの比較的により大きい幅寸法を有し、各バンドにおけるクラウン１２０の幅寸法と一致するように、約０．０７〜０．１０ｍｍの減少した幅までそれらの末端領域で細くなる。示されるステントにおける湾曲クラウンは円形であるが、湾曲クラウンは、ステントを構成するバンドが鋸歯状パターンを含む鋭角であってもよい。
【００５０】
図１に戻り参照すると、ステント２０のバンド２２は、隣接するバンドのクラウン領域を互いに接合するリンク２８によって互いに接続される。図５Ａおよび５Ｂに示される実施形態では、バンド２２における２つおきのクラウン２６は、隣接するバンドにおける直面クラウンに連結され、リンクは、ステントの長さに沿って比較的均一にリンクを分布するようにバンドからバンドへオフセットされる。隣接するステントバンド２２を接続するリンク２８は、図５Ａ、５Ｂ、および６に示されるように、実質的に直線状のリンク２８であってもよいか、または図９Ａおよび９Ｂに示されるように、湾曲リンク１２２であってもよい。ステント構成は、各バンドにおける拡張を可能にするようにクラウンにおいて曲げることによって主に収容される半径方向の拡張、およびバンド内の外側拡張および内側圧縮の組み合わせによって、かつ曲げる方向へのリンクの不均等拡張によって収容されるステントの長軸に沿った曲げの両方を可能にすることを理解されるであろう。
【００５１】
本発明の一実施形態では、ステントは、カテーテルバルーン上で収縮状態での送達のために設計され、バルーン拡張によって血管損傷の部位で配備され、ステントを定位置に固定するために、ステントの外面が血管壁に対して押されるように、ステントを半径方向に拡張させる。ステントの収縮状態での直径は、およそ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは、０．７１〜１．６５ｍｍであり、長さ５〜１００ｍｍ、好ましくは、８〜５０ｍｍである。拡張ステント直径は、多様な収縮ステント直径であってよい。例えば、０．７〜１．７ｍｍの収縮直径を伴うステントは、２．０〜４．０ｍｍまたはそれ以上の選択された拡張状態まで半径方向に拡張してもよい。連結された拡張可能な管状部材のこの一般ステント本体構造を有するステントは、例えば、共有され、参照することによって本明細書に明らかに組み込まれる、国際公開第９９／０７３０８号に記載されるように周知である。
【００５２】
好ましくは、ステント構造は、ステンレス鋼等の生体適合性材料で作製される。使用されてもよい生体適合性材料のさらなる例としては、コバルトクロム、ニッケル、マグネシウム、タンタル、チタン、ニチノール、金、プラチナ、インコネル、インジウム、銀、タングステン、他の生体適合性金属、もしくはそれらの合金、炭素または炭素繊維、酢酸セルロース、硝酸セルロース、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリ酸無水物、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、または他の生体適合性ポリマー材料、もしくはそれらの混合物またはコポリマー、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−ＤＬ−乳酸、ポリグリコール酸、またはそれらのコポリマー、ポリ酸無水物、ポリカプロラクトン、吉草酸ポリヒドロキシブチレート、または別の生分解性ポリマー、もしくはそれらの混合物またはコポリマー、タンパク質、細胞外マトリクス構成要素、コラーゲン、フィブリン、または他の生物剤、もしくはそれらの好適な混合物がある。典型的なステントの例は、米国特許第６，７３０，０６４号に記載される。
【００５３】
（Ｂ．被覆装置）
図２は、本発明の一実施形態によって構成される装置３０を示す。装置は、概して、垂直カラム３４を支持するベース３２を含む。垂直カラムまたは支持体３４の上には、垂直台支持体３３が搭載され、その上に、Ｚ軸台（すなわち、垂直運動台）３６が、電気機械モータの制御下で、二重矢印３８によって図式的に示される、垂直（Ｚ軸）方向への動作のために、例えば、ローラまたは軸受によって摺動可能に搭載される。１つの例示的なモータは、打込みネジ（図示せず）を使用して台と連結される、ＭＣＧ ＵＳＡ（プライヤーレイク、ＭＮ）から入手可能なＭＣＧ ＩＢ１７００１サーボモータである。実際の運動に関するフィードバックは、典型的には約２０ｃｍの総並進距離にわたって０．０５ミクロンの解像度を提供する、両方ともＲｅｎｉｓｈａｗ（シカゴ、イリノイ州）から入手可能な、カラム３４に取り付けられるＡ−９５２３−６０３０エンコーダスケール（図示せず）を読み取る、台３６（または他の好適な表面）に取り付けられる、ＲＧＨ２２Ｈ３０Ｄ６２エンコーダヘッド等の高分解能エンコーダ（図示せず）によって提供される。図３Ａに示されるように、電気機械デバイスとしても本明細書において称されるモータ３１は、図３Ａに対して以下に記載されるように、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。代替として、図２に戻り参照すると、Ｚ軸台は、調整可能な高さまでベース３２上に摺動可能に搭載され、従来の締め付けクランプ等（図示せず）によって保持されてもよい。
【００５４】
Ｚ軸台の上には、ディスペンサアセンブリ４０が搭載され、それは、注入器４２を保持するように、かつ被覆動作中に注入器からの液体の分注速度を制御するように機能する。注入器は、そこから被覆材料が分注される針４４、および注入器から材料を分注するように注入器へ押されるプランジャ４６を含む。注入器は、取り付けブラケット４７によって、その中での垂直運動のために、Ｚ軸台上に搭載される。使用される注入器モデルは、分注のμｌ／ｍｍ「ピッチ」、すなわち、その分だけ注入器プランジャが前進する各ミリメートルに対して分注される溶液のマイクロリットルを決定する。例示的なモデルの一群は、目盛が６０ｍｍの範囲にわたって展開される、１０μｌ〜５００μｌのＨａｍｉｌｔｏｎ１７００Ｓｅｒｉｅｓ Ｇａｓｔｉｇｈｔ注入器を含む。例示的な針は、２２〜３０、好ましくは、約２６の選択された針規格を有する従来の円錐または鈍い端部の針を含む。注射針、特に注射針の先端は、分注ヘッドとしても本明細書において称される。
【００５５】
注入器からの分注の速度を制御するプランジャの動作は、台に取り付けられる取り付けブラケット４９によって、その中のＺ軸動作のためにＺ軸台上に搭載される分注ロッド４８の制御下にある。ロッド４８は、また、注入器におけるプランジャの下向きの運動を制御することによって、注入器からの被覆材料の分注速度を制御するように、Ｚ軸方向にブラケット４９内で独立して移動可能である。二重矢印５０によって図式的に示されるディスペンサロッドの動作は、電気機械モータ（図示せず）の制御下にある。１つの例示的なモータは、０．０５μｍの最小増分運動を支持する閉ループＤＣモータによって駆動される非回転先端を伴う、高分解能ＰＩＭ−２２７ ５０「ｍｉｋｅ」モータ（ＰＩ／Ｐｈｙｓｉｋ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅ、オーバーン、ＭＡ）である。このモータは、注入器ホルダ４０の上方に頑固に搭載され、注入器のプランジャ４６上に直接押し付ける。分注ロッド４８上のインターフェース要素（図示せず）は、安定かつ中心となるように注入器のプランジャを保持する。図３Ａに見られるように、分注ユニットモータ５１は、運動コントローラ７６によって制御され、ステント上での分注ユニットの配置により分注の完全同期を可能にする。垂直運動３８を制御するモータ３１と同様に、モータ５１も本明細書において電気機械デバイスと称され、以下に記載されるように、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。
【００５６】
図２に戻り参照すると、Ｚ軸台３６は、以下に詳述されるように、ステントのグレースケール画像を生成するための１つ以上の光学レンズ５４、および装置の動作中に被覆過程を監視するための監視カメラ５６を含む、ラインカメラ５２を備える撮像システムも含む。監視カメラ５６は、図１１に対して以下に記載されるように、注射針の先端、および被覆動作中に被覆が塗布されるステントの部分を見るために、台３６上に調整可能に搭載される。
【００５７】
図３Ａに見られるように、本発明の制御ユニット７９は、ラインカメラ５２、監視カメラ５６、運動コントローラ７６、およびワークステーション７８を備える。ラインカメラ５２は、フレーム取込み器８２を介して制御ユニット７９に動作可能に接続される。同様に、監視カメラ５６は、フレーム取込み器８０を介して制御ユニット７９に動作可能に接続される。
【００５８】
１つの例示的なラインカメラは、ＤＡＬＳＡ（コロラドスプリングズ、ＣＯ）から入手可能なＰ２−２３−０６Ｋ４０であり、それは、単一線上で６１４４ピクセルの解像度を提供する。本発明の一実施形態では、ワークステーション７８は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ベースのＰＣを備え、それは、少なくとも２ギガバイトのメモリおよび２つの処理コアにより、システム上に提供される大きいスキャン画像を処理するために十分強力である。
【００５９】
図２に戻って参照すると、装置３０は、電気機械モータ（図示せず）の制御下で、二重矢印６０によって図式的に示される、水平面Ｙ方向への動作のために、ベース取り付け支持体５９上に、例えば、ローラまたは軸受によって摺動可能に搭載されるＹ運動台５８を含む。１つの例示的なモータは、ＢＬＴＵＣ−４１６磁気トラック内で作用するＢＬＭＵＣ−１４３直線フォーサであり、両方ともＡｅｒｏｔｅｃｈ（ピッツバーグ、ＰＡ）から入手可能である。位置および運動の測定結果は、Ｒｅｎｉｓｈａｗから入手可能な、Ｚ軸と同一のエンコーダを使用して０．０５ミクロンの解像度で記録される。総並進距離は、約２０ｃｍである。図３Ａに示されるように、モータ６５は、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。代替の実施形態では、Ｙ運動台５８は、調整可能なＹ軸位置まで、ベース上に摺動可能に搭載され、従来の締め付けクランプ等（図示せず）によってそこに保持される。
【００６０】
Ｙ軸台は、次に、その上に支持体６１がしっかりと搭載される台５８に対して水平面Ｘ方向への動作のために支持体６１上に、例えば、ローラまたは軸受によって摺動可能に搭載されるＸ軸台６２を支持する。二重線矢印６４によって図式的に示されるＸ軸台の動作は、電気機械モータ（図示せず）の制御下にある。Ｙ軸に対して記載される同一モータおよび測定デバイスをここで使用することができ、典型的には約２０ｃｍの総並進距離を可能にする。本明細書において電気機械デバイスとも称されるモータは、図３Ａに見られるように、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。
【００６１】
Ｘ軸台は、モータ（図示せず）を収納する支持ブロック６７、およびチャックの中心軸７１の周りでの回転のためにブロック６７に固定されるチャック６８を含む回転チャックアセンブリ６６を支持する。チャック６８上に搭載されるマンドレル７０は、軸７１の周りでの回転のために軸７１に沿って配置される。本明細書において支持要素とも称されるマンドレルは、外径が、マンドレルによる回転のために、ステント７２等のステントをしっかりと受容する寸法である従来のステントマンドレルである。この目的を達成するために、マンドレルの円周は、異なる内径のステントを収容し、かつマンドレル上のステントの所望の摩擦嵌合を可能にするために、その長さに沿ってわずかに細くてもよい。
【００６２】
その長軸（軸７１）の周りでの、二重矢印７４によって図式的に示される、マンドレルの回転は、モータ（図示せず）の制御下にある。１つの例示的なモータは、Ａｅｒｏｔｅｃｈ（ピッツバーグ、ＰＡ）から入手可能なＡＤＲＳ−１００−ＥＳ１５４７２−Ａ−Ｘ５０回転サーボモータであり、それは、１回転につき７２０，０００単位の解像度を提供するエンコーダを一体にし、無制限回転を提供する。図３Ａに示されるように、本明細書において電気機械デバイスとしても称されるモータ７３は、制御ユニット７９における運動コントローラ７６によって制御される。理解され得るように、被覆動作中に、マンドレル回転モータは、固定位置ディスペンサヘッドに対して選択された回転速度でマンドレルおよびその上に固定されるステントを回転させるように動作する一方、Ｘ軸台モータは、ディスペンサヘッドに対して軸７１に沿って直線方向にマンドレルを移動させるように動作する。回転および直線運動の組み合わせは、分注ヘッドの直下のステントの各骨格要素を移動させるように動作可能であり、そこでは、被覆が、要素に対する分注ヘッドの所望の速度および位置でその骨格要素に塗布されることができる。
【００６３】
図３Ａに見られるように、運動コントローラ７６は、システムプログラムからの速度および位置の信号をモータのための駆動信号へと変換するように機能する制御ユニット７９の一部である。言い換えると、本発明のサーボモータは、コンピュータ制御されてもよい。コントローラ７６は、複数の運動軸の同時運動を同期させることが可能であってもよく、関連する運動エンコーダのフィードバックに従って各サーボモータを駆動する。１つの好ましい運動コントローラは、ＡＣＳ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ（プリマス、ＭＮ）から入手可能なＣＭ３−ＡＥ−Ｍ０−Ｈ４である。
【００６４】
制御ユニットは、ラインカメラ５２のためのフレーム取込み器８２をさらに備える。そのようなフレーム取込み器の例は、ＢｉｔＦｌｏｗ（ウォバーン、ＭＡ）から入手可能なＰ３−ＰＣＩ−ＣＬ１３である。このフレーム取込み器は、運動コントローラからの位置信号を受信することができ、ステントの高速回転中でさえも正確な画像取得を可能にする。別のビデオフレーム取込み器８０は、監視カメラ５６からのビデオ信号をワークステーションによって処理されるか、または表示されることができる信号に変換する。Ｔｈｅ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｕｒｃｅ ＬＬＣ（シャーロット、ＮＣ）から入手可能なＤＦＧ／ＳＶ１は、そのようなフレーム取込み器の例であり、それは、３つのビデオ信号入力を提供し、３つの監視カメラまでから受信される画像を代替として表示することが可能である。被覆溶液における薬物の濃度、被覆において所望の薬物の総量、および被覆の堆積に影響を与える他のパラメータ等の被覆仕様を入力するためのキーボード８７およびマウス８３も示される。動作中に被覆変数に対する一部のユーザ制御を可能にするために、被覆動作の前およびその間にユーザインターフェースおよびビデオ画像を表示するためのシステムモニタ８５も含まれる。
【００６５】
被覆動作中にモータを制御するための装置のソフトウェアおよびアルゴリズム特徴を考慮する前に、装置の設定および機械操作をここで簡潔に考察する。最初に、被覆されるステントは、装置３０に既に固定されているマンドレル７０上に配置され、それがしっかりとその上に固定されるまで、マンドレルに沿って移動する。代替として、ステントは、マンドレルに固定されてもよく、次いで、マンドレルは、装置上に搭載され、コレットを使用して締め付けられてもよい。次いで、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸台は、ステントの一端部がラインカメラの下に焦点が合うように配置されるように調整される。この時点で、マンドレルが選択された速度で回転している状態で、ラインカメラ５２は、ステントを撮像し、以下のＣおよびＤ項において考慮されるように、被覆経路、位置、および速度を計算するために使用されるステントの２次元画像を生成する。次いで、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸は、ステントの選ばれた特徴が分注ベッドの直下に配置されるように調整され、充填済み注入器は、システム上に搭載される。
【００６６】
被覆パラメータが、ユーザによって入力されるか、自動的に決定されると、被覆動作により異なるか、または比較的に一定に維持されてもよい被覆溶液の分注、およびモータは、制御ユニット７９における運動コントローラ７６を介して作動される。次いで、ステントの外側要素は、被覆の所望量で被覆され、ステントの各要素は、それが分注ヘッドの下を移動するにつれて被覆される。この過程は、所望の被覆が塗布されるまで、１つ以上のパスを通って継続される。
【００６７】
（Ｃ．トラバース経路を決定するための方法およびアルゴリズム）
図３Ｂは、ステントのグレースケール画像を、適切な被覆動作モータを駆動する速度および位置の信号に変換する際に装置によって実行される基本動作を示す。示されるように、ラインカメラ５２は、ステントのグレースケール画像をとらえ、次いで、この画像は、図４に示される８２によって概して示される一連のソフトウェア操作を介して処理され、（ｉ）この項に記載される、それによって、ディスペンサヘッドがステント要素上を移動するトラバース経路を決定し、（ｉｉ）以下のＤ項に記載される、被覆がどのようにステント支柱要素上に堆積されるかを最適化するために分注ヘッドの位置および速度の変化を決定し、（ｉｉｉ）以下のＤ項に記載される、分注速度を決定する。
【００６８】
図４を参照すると、この過程の最初のステップは、ステントの描写（「画像」）８４を取得するためである。これは、一連の画像タイルをとらえ、それらを合わせて組み立てるステップ、およびステントが光学またはタッチプローブと一緒になると予測される領域をスキャンするステップを含むが、これらに限定されない種々の周知の手段によって達成されてもよい。この過程の結果は、グレースケール画像として一般的に表されることができる信号情報を含有する２次元マトリクスである。信号情報は、光度または色情報、距離信号、もしくは光透過信号であり得る。マトリクスの軸は、典型的には、ステントに沿った長手位置、およびステントの回転角度に対応する。
【００６９】
一実施形態では、例えば、米国特許第６，８７９，４０３号および米国公開出願第２００７０２１９６１５号に記載される光透過システムは、画像を得るために使用されてもよく、それによって、ラインカメラは、軸方向に回転するステント固定の軸に沿って整列させられ、ステントの半径に対応するように調整される距離で焦点を合わせる。マンドレルは、それを通して放射される光を拡散する半透明ロッドであってもよい。マンドレルは、支柱が存在する場合に妨害される光透過信号が、ラインカメラを使用してとらえられてもよい間に、完全回転のためのその軸の周りを回転してもよい。ステント全体が１つのスキャンストリップ内で見られない場合、ステント固定を軸方向に移動させ、回転およびスキャニングは、必要に応じて繰り返してもよく、連続した画像ストリップを合わせて組み立ててもよい。
【００７０】
ここの説明はステントの２Ｄ描写に言及するが、例えば、トモグラフィ技術を使用して取得されるステントの３Ｄ体積描写も使用してもよい。２Ｄ画像処理ステップは、経路軌跡点の抽出にも適用されることができる、３Ｄ空間における周知の同等物を有する。図５Ａは、装置におけるラインカメラによってとらえられ、画像取込み器を通ってワークステーション７８における画像ファイルへ送り込まれたステントの典型的なグレースケール２次元描写を示す。過程のこのグレースケール画像部分は、図４における８４で示される。
【００７１】
（Ｃ１．セグメンテーション）
セグメンテーションは、複数の領域（数セットのピクセル）へとデジタル画像を分割し、分析し易いものへと画像を簡略化する過程を指す。加えて、形態学的ノイズ除去およびピクセルのヒストグラムによる分類は、セグメンテーション過程の一部であり得る画像処理アルゴリズムである。本発明の一実施形態では、ステント上またはそれから外れるデータ点のみが、それぞれ白黒画像ピクセルと見なされる。当業者によって周知の任意のセグメンテーション方法または過程は、本発明によっても使用されてもよい。
【００７２】
本発明の一実施形態では、画像から小物体を除去する解放変換を使用する形態学的ノイズ除去、またはこれらの物体を縮小させる浸食技術を画像に適用してもよい。ヒストグラムによる方法を使用して、ステント上またはそれから外れる点（各ピクセルに対して０または１の二進値によって表されてもよい）として、その強度値に基づいて、各ピクセルを分類してもよい。図４は、グレースケール画像８４を二値画像８８に変換するためのセグメンテーションステップ８６を示す。これらの画像処理ステップによる、ステントのグレースケールおよび二値画像の説明図を図５Ａおよび５Ｂにそれぞれ示す。
【００７３】
図１に表されるような物体等の円筒形物体の画像をとらえ、ラインカメラ下でそれを回転させる時、得られた画像は、図５Ａに示される画像等の平坦な画像として表されてもよい。後者の画像における点の位置を考慮する時、垂直画像座標は、円筒形物体の軸に沿った座標として表されてもよい。例えば、水平画像座標は、回転の角度を表してもよい。さらなる例として、物体の軸に沿った任意の座標ｘにおいて、座標（ｘ，０°）での像点は、座標（ｘ，３６０°）での像点と事実上同一である。したがって、図５Ａ、５Ｂ、または６Ａに表される画像の右および左端は、本来の円筒形物体上で相互に実際は隣接する。
【００７４】
この理解は、隣接像点（像点が概して「ピクセル」と称される）に適用される形態変換を使用する時に考慮されるべきである。図５Ａに対して、画像の左および右端上の対応するピクセルは、画像が巻き付き、それ自体を繰り返しているかのように、相互に隣接すると見なされてもよい。
【００７５】
（Ｃ２．細線化）
一般的に中間軸変換と称される細線化は、画像の領域が、本来の領域の構造および接続性を保存する骨格残部へ減少する過程である。領域は、単一ピクセル幅のその中間要素が暴露されるまで細くなる。得られた画像は、それによって領域が描かれるストロークの中心線として、直感的に描くものに対応する。
【００７６】
画像の細線化を行うためのいくつかの周知のアプローチが存在する。そのようなアプローチの一例は、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ２Ｄ Ｂｉｎａｒｙ Ｉｍａｇｅｓ（１９８８〜２００８）という表題の、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｏｏｌｓ，ＬＬＣのＤａｖｉｄ Ｅｂｅｒｌｙによる文書に開示されるアルゴリズムを使用する。図４に示されるように、細線化中に、ステント領域は、それが１ピクセル幅以上である限り、反復して浸食される。この関連で、骨格画像は、ステントの構造を反映し、言い換えると、それは、ステントの構造要素の中心線を辿り、接合点で交差する湾曲区画の集合体を表す。ステント９２の細線化された二値画像を図６Ａに示す。
【００７７】
（Ｃ３．骨格画像の抽出）
図４における９４で示されるこのステップでは、骨格画像は、トラバース経路を画定するためにより便利に使用されることができる異なるインメモリ描写へ翻訳される。入力画像では、点の連続的な変化（各点が２つの隣接部を有する）は、１つずつ抽出され、点座標対のインメモリ列（「配列」）へ変換される。この処理ステップの出力は、それぞれ、２つの交点（２つの隣接部を有さない像点として画定される）の間の経路または軌跡を画定する点座標の単一列によって画定される「骨」と称される区画のリストである。「骨」の各端点は、「関節」と称される。それらの座標によって画定される関節のリストは、その位置で終了するか、または開始する全ての骨の参照を保持する。
【００７８】
交点（２つの以上の隣接部を有する骨格画像上の点）、次いで、未だ巡診されていない隣接部のための検索隣接像点へと開始して、点は、区画の他の端部での別の交点が到達されるまで、１つずつトラバースされる。順番にトラバースされる各点の座標は、骨に関連する位置の配列に添付される。トラバースされた各交点の位置は、関節のリストに含まれる。
【表１】
【００７９】
コンピュータ化学専門用語では、当業者に周知であるように、端またはリンクまたは接続と称される上記の骨、および結節または頂点と称される関節は、グラフを構成する。
【００８０】
図６Ｂは、前の細線化された画像の拡大部分を示す。Ａ、Ｂ、およびＣは、特定された交点（「関節」）である一方、１および２は、関節ＡおよびＢおよび関節ＢおよびＣをそれぞれ接続する２つの湾曲区画（「骨」）である。処置によって生成される経路区画および関節の集合体は、図４における９６で示される。
【００８１】
（Ｃ４．骨および関節グラフの除去）
本発明の一実施形態は、グラフ上の１つ以上のアーチファクトを除去するために、反復して行われてもよい以下の過程を含む。
−関節が単一の骨に接続される場合、それは、隣接する骨とともに、削除される。
−２つの骨を接続する関節（前のステップによって生成されてもよい）は削除され、２つの隣接する骨は、単一の骨へと合併され、それらの２つの点列を単一のリストに並置する。
【００８２】
さらに、骨は、さらなる処理のために、誘導を容易にするか、または提供するように、それらの特性に基づいて標識化または分類されてもよい。例えば、骨は、それらの長さ（点の数として）に従って標識化されてもよい。いくつかのステント設計では、短い骨は、リンクに対応し、そのようなものとして標識化されてもよい。骨の水平（例えば、軸方向の）または垂直（例えば、回転の）程度等の他の特性も使用して、あるステントの特徴を特定してもよい。代替として、後の検索を容易にするために、骨または関節は、それらの長さ、またはそれらの場所、例えば、骨に関連する位置の列における最左の座標に従って分別されてもよい。ある場合には、ある特性によって特定される骨も、削除されるか（例えば、いくつかのステント要素は被覆されない場合）、またはそうでなければ転換され、または異なるパス数で被覆されることができる。上述される標識化、分類、および特定過程は、本発明の限定を意図するわけではなく、単に例示的なものである。
【００８３】
（Ｃ５．骨トラバース列の生成）
本発明の過程は、図４における９８で示される、ステント要素上の分注ヘッドをトラバースするためのトラバース列の決定をさらに含む。異なるトラバース戦略が実行されてもよく、グラフトラバース戦略は、広範囲に研究されている。本発明の既存の実施形態において実施されている例示的なアプローチの２つの例は、単一のトラバースおよび連続的なトラバースループを含むが、これらに限定されない。
【００８４】
単一トラバースアプローチは、各骨格要素を一度だけトラバースするステップを含む。このアプローチは、以下を含むが、これらに限定されない。
１．巡診された最左の座標に従って骨のリストを分別する。
２．リストにおける最初の（最左の）骨からトラバースを開始する。
３．最後に巡診された骨の端部の関節から、未だ巡診されていない隣接する骨を探す。
−単一の巡診されていない骨が見つかる場合、その要素に沿って骨トラバースを継続し、このステップを繰り返す。
−１つ以上の巡診されていない骨が見つかると、リストの最初であるために、より左側にある骨を選択することによってトラバースを継続する。
−全ての隣接する骨が既に巡診されている場合、未だ巡診されていない最左の骨を次の骨として選択する。分注が通常妨げられる間のこの骨要素への接続運動は、骨トラバース列に挿入される。
【００８５】
連続的なトラバースループアプローチは、連続的なトラバースループの生成を引き起こし、それによって、トラバースは同一関節で開始し、終了する。このアプローチは、以下を含むが、これらに限定されない。
１．ステントのリンクを表す全ての骨を特定し、印を付ける（それらは、それらのより短い長さによって、そのようなものとして特定されることができる）。
２．骨のリストにおける全ての連結要素を複製し、これらの複製を骨のリストに追加する。
３．トラバースを開始するための任意の骨要素を選択する。
４．到達された関節から
−以前にトラバースされた骨が非連結要素である場合、未だトラバースされていない隣接する連結要素を選択する。
−以前にトラバースされた骨が連結要素である場合、未だトラバースされていない隣接する非連結要素を選択する。
【００８６】
図５Ａまたは５Ｂに示されるステント設計のために、前のアプローチ（連結要素を複製する）は、グラフ構造をオイラー回路へ転換する。オイラー回路は、各端を正確に一度巡診し、同一頂点上で開始し、終了するグラフにおける経路である。本発明に対して、リスト（連結要素が複製されている）における全ての骨は、一度トラバースされ、トラバースは、開始した同一点で終了する。このアプローチの利点は、全ての骨の続くトラバースは、次いで、妨害を伴わずに開始されることができることである。
【００８７】
このアプローチの一態様は、連結要素は、非連結（インバンドとも称される）要素と同様に２回トラバースされ、リンク上に過度の被覆を堆積する可能性があることである。これを補うために、２つの可能なアプローチは、以下を含むが、これらに限定されない。
（ａ）非連結要素に対する、連結要素をトラバースする時の運動速度を２倍にする。一定分注速度を維持する時、これは、二種類の要素上に堆積される被覆の量の平衡を保つために役立つ。
（ｂ）トラバース列に、非連結要素の付加的なトラバースを挿入する。例えば、ステントのバンドが初めて到達される時、バンドを構成する非連結要素の付加的なトラバースは、列に挿入されてもよい（「バンド追加回転」）。
【００８８】
（Ｃ６．点列としてのトラバース）
骨をトラバースするために列が決定されると、位置の単一列を生成することができる。各骨がトラバースされるために、位置の関連する列は、複製され、骨がトラバースされる方向に対して必要に応じて逆転され、位置の最終リストに添付される。位置のこの最終リストは、その上に位置する（例えば、リンクまたは骨）ステントの領域、および実行されている現在のパス等の、各点を伴う付加的な情報を保存してもよい。位置のこの最終リストは、それに沿って分注ヘッドがステントをトラバースするベース経路を画定する。
【００８９】
位置情報、および各点のための他のパラメータは、最終的に作動される運動のパラメータを調節またはそれに影響を与えるようにさらに処理または算出されてもよい。
【００９０】
（Ｄ．速度および位置アルゴリズム）
【表２】
【００９１】
この項は、（ｉ）塗布される総被覆材料の選択された量、（ｉｉ）ステント要素の外面全体の被覆範囲、および随意で、ステント要素の外面からの、およびその側面を覆う溢出、および（ｉｉｉ）粘性被覆溶液が、本発明の背景において記述されるマイクロピペット操作によって分注される時に生じ得る種類の被覆不完全性の低下または排除、を含むが、これらに限定されない、所望の特徴によりステント被覆を達成するために、本発明の一実施例による被覆動作において使用されてもよい種々の速度および位置制御アルゴリズムを記述する。
【００９２】
（Ｄ１．主要被覆パラメータ）
以下のパラメータは、ステント支柱に沿った分注針の連続的な運動を画定し、速度および位置アルゴリズムの制御下で被覆装置の動作を理解する際に有用である。
【００９３】
（運動速度） 運動速度は、上記で詳述されるように算出される、分注ヘッドが経路に沿って移動する速度を画定する。本発明の一実施形態では、およそ１５０ｍｍ／ｍｍ以上までの、１分間につき支柱長の数ミリメートルの運動速度を使用した。８０ｍｍ／ｍｍ以下の速度は、被覆の堆積が液体の表面張力によって次第に駆動されるため、流出およびウェブの一因となり得る。１５０ｍｍ／ｍｍ以上の高い運動速度は、例えば、液体の表面張力が破壊される際に、被覆の堆積における不連続性の尤度を増加させる。
【００９４】
被覆経路および平均運動速度が画定されると、被覆を実施するために必要な時間は、被覆速度によって除される経路長として算出されることができる。例えば、経路長が３００ｍｍであり、運動速度が１００ｍｍ／ｍｍである場合、被覆時間は、３分である。
【００９５】
（分注流速） ステント上で所望の被覆の量、および被覆溶液中の被覆材料の濃度は、堆積される被覆溶液の堆積を決定する。したがって、一定分注フローを合計すると、分注流速も、運動速度によって画定される。例えば、被覆時間が３分である前の例に対して、６μｌが分注される場合、流速は、２μｌ／分である。
【００９６】
本発明の一実施形態では、被覆溶液の特徴は、前の被覆の手動塗布中に決定された。溶液の流動性および乾燥時間を考慮して、最適流速は、約０．５μｌ／分であってもよい。高流動は、被覆の流出およびウェブにつながり得るが、低流動値は、筋の形成を伴い得る。塗料配合の種々の濃度または希釈を使用することができる。しかしながら、最適値は、一部分において、塗料配合の濃度に、かつ被覆される特定のステントモデルにも依存することに留意するべきである。
【００９７】
（パス数） 上述されるように、分注流速および運動速度は、相互に依存する。選ばれた運動速度を保存しつつ分注流速を低下させるために、総経路長は、複数のパスにおいて被覆を塗布することによって変化することができる。例えば、４つのパスにおいて被覆を塗布することによって、総経路長は、概念的に４倍になり、総被覆時間も４倍になる。したがって、塗料配合の同一体積を分注するために、流速も４で除される。
【００９８】
被覆厚、運動速度、および分注フローの均一性を維持するために、パス数は、別個の整数の量のみで増加することができる。したがって、被覆溶液の運動速度、パス数、および濃度は、所望の分注速度を得るように平衡して修正される必要があってもよい。
【００９９】
（Ｄ２．リンクとバンドとの間の被覆厚の平衡を保つバンド追加回転）
理想的には、トラバース経路は、スキップ運動が堆積または筋等の被覆アーチファクトをしばしば伴うため、分注ヘッドが非分注位置へ上昇される場合、スキップまたは不連続性をほとんど有さないか、または有さない。
【０１００】
この課題に対する１つの解決策は、全てのリンクを２回トラバースする経路を決定し、パスが同一点で開始し、終了するオイラーループ経路によってトラバースすることができるパターンをもたらすことである。リンク経路の２倍のトラバースの平衡を保つために、リンクが、次いで、同様に２回であるが、それらの長さに対応する分注された体積の半分で被覆されるように、ステントリンク上の運動速度を２倍にすることが必要である。
【０１０１】
この課題に対する別の解決策は、バンド追加回転と称されるアプローチである。通過中にリンクを覆うように送達される被覆を低下させる代わりに、被覆の付加的な層をインバンド支柱上に塗布することができる。各バンド内で、同一バンド内に留まりつつ、回転軸の完全回転を実施することによって層が添加される（「追加回転」）。単一の通過中に通常実行されるステントの縦断を覆って散在され、追加回転は、リンクとバンドとの間の被覆厚の平衡を保つ代替の手段を提示する。この付加的な回転は、経路の全長、したがって被覆時間および分注速度も増加させる効果も有することに留意されたい。
【０１０２】
以下の表は、前述される被覆アルゴリズムにおけるパス数（ＮｏＰ）とバンド追加回転値との間の関係を要約する。
【表３】
【０１０３】
パス数およびバンド追加回転パラメータは、本明細書において前述される処理に影響を与える場合があることにも留意するべきである。
【０１０４】
（Ｄ３．Ｒスプレッド：より広い支柱上の被覆軌跡の変更）
前述のように、支柱上、特に支柱のより広い部分にわたってより広範囲、かつより均一な被覆を得ることが望ましい場合がある。これは、複数のパスを実施する時に、分注ヘッドの軌跡を支柱の中心から逸脱させ、それを支柱の両端の近くへ移動させることによって達成することができる。このアプローチは、支柱の側面上の被覆の越流を達成することにも役立ち、それは、被覆の接着、およびより多くの被覆をステントの側面へ分布する際に役立つ。このアプローチにおいて使用されるパラメータは、「Ｒスプレッドマージン」および「Ｒスプレッド乗数」と名付けられる。
【０１０５】
Ｒスプレッドマージンは、ステント支柱またはクラウン（リンクは、影響されない場合がある）の端からの追跡経路の最大距離を画定する。支柱半径（すなわち、支柱幅の半分）がこの距離を超える場合、経路は、Ｒ軸に沿って測定される、左または右端から内向きのこの特定の距離に留まるように修正されてもよい。計算されたトラバース経路が各トラバースを伴う１つ以上の追加バンド回転を含む場合、インバンド支柱上に堆積される各層は、それ自体の軌跡を辿る。
【０１０６】
インバンド支柱上に堆積される複数の被覆層内で、図９Ａおよび９Ｂに示されるように、経路は、まず支柱の一端（例えば、上端）を辿り、次いで、支柱の他の端（例えば、下端）を辿り、次いで、続く通過中に中央経路に向かって直線的、かつ対称的に収束する。第３および続くパスは、被覆の所望の分布（例えば、支柱端上に堆積される被覆の量）に応じて、支柱の中心に向かってか、または２つの最初の端パスの近くにより分布されてもよい。軌跡決定は、本来の中央経路からのＲスプレッド変位またはマージンを拡大するために使用されるＲスプレッド乗数を含む。例えば、１００μｍの支柱幅、ならびに３０μｍのＲスプレッドマージンおよび２．０のＲスプレッド乗数を前提として、追跡される経路は、支柱の中心線から（１００／２−３０）＊２．０＝４０μｍまでである。Ｒスプレッド機能性は、十分な支柱範囲が、主により広いバンドに影響を与える問題であるため、バンドに適用可能であり得る。
【０１０７】
図９Ａは、バンド要素１１６上の計算された軌跡を示し、それぞれ、支柱１１８およびクラウン１２０、およびバンド１１６の間に位置する連結要素１２２を有する。４つの軌跡は、４つの別々のトラバースのために、３０ミクロンのＲスプレッドマージンおよび４の乗数を使用して決定され、各バンドにおける３つの追加バンド回転、および接続リンク上の単一の経路を意味する。選択されたＲスプレッドおよび乗数値は、より大きい幅の支柱上の４つの識別できる経路、およびより狭いクラウン上の幾分収束性の経路につながり、軌跡の全ては、支柱の表面積「内に含有される」。
【０１０８】
図９Ｂは、ステントの同一部分の軌跡を示すが、３の乗数を３０ミクロンのＲスプレッドマージンと組み合わせて使用した場合である。４つの経路における２つの最外軌跡は、支柱境界の外側に分注ヘッドを携持し、クラウン要素内のより少ない経路収束にもつながる。したがって、計算においてＲスプレッドマージン乗数を増加させることによって、分注ヘッドは、ステントの側面領域上への分注された材料のより大きい溢出を達成する目的で、支柱の端の近く、次いでその上に移動させることができる。特に、Ｒスプレッドマージンおよび乗数は、ステント要素の側面上への溢出の所望量を生成するように選択されることができ、それによって、その上部要素表面対その側面上への被覆材料の選択された比率を有するステントを生成する。
【０１０９】
本発明の一実施形態では、軌跡逸脱は、より大きい支柱がいくつかの被覆されたステントにおいて見られる場合、ステントのバンド内のみに適用される。代替として、逸脱は、回転（Ｒ）軸に沿ってのみ分注ヘッドの軌跡を移動させることによっても適用されてもよい。付加的および代替適用も使用されてもよく、本明細書における説明は、当業者によって容易に明らかであるように制限することを意図しない。
【０１１０】
１つの好ましい被覆法では、これらのパラメータは、側面上に含有される被覆在庁の量が、ステントの上部要素表面上の被覆材料の量の約５０〜１００％である被覆を生成するように選択される。一態様では、本発明は、側面上の被覆材料の量がステント上面上の被覆の量の５０％〜１００％である被覆で覆われる上面および側面の両方を有するステントを含む。
【０１１１】
（Ｄ４．針の距離）
分注針の先端とステントとの間の距離は、被覆の堆積に影響を与える重要な要因である。「針上昇」被覆パラメータは、位置の一致が最初に得られた針ステント接触点に対する針上昇を決定する。
【０１１２】
被覆が複数のパスにおいて塗布され、堆積された被覆がある厚さを有するため、付加的な「針上昇増分」パラメータを使用してもよい。現在被覆された支柱上に以前に堆積された被覆層の数を乗じたこの値は、ベース針上昇に加算される。両方の上昇値は、マイクロメートル（μｍまたはミクロン）で特定される。典型的な針上昇値は、２０〜６０μｍであり、典型的な針上昇増分は、２〜５μｍである。
【０１１３】
（Ｄ５．より広い輪郭、より速い輪郭、より速い細い）
ある場合には、特定の支柱特徴上により少ない被覆を分注することが望ましい場合がある。例えば、同一被覆厚を保存するために、より少ない被覆材料を、より広い支柱上より、細い支柱上に堆積させるべきである。一定流速を維持することが好ましいため（流体の粘度および分注システムの弾性が、それを正確に変更する能力を弱めるため）、好ましいアプローチは、運動速度を局所的に増加させることである。
【０１１４】
分注された被覆量の低下が所望であり得る別の経路部分は、ステントクラウン上、および支柱が急回転を辿る場所である。被覆のウェブ、およびステントの拡張中の亀裂は、それらの場所において生じる傾向がある。したがって、支柱の湾曲の増加を分注ユニットの運動速度の局所的増加に関連付けることが望ましい場合がある。
【０１１５】
クラウンの内側上のウェブの出現を減少させ得る別の戦略は、分注ユニットが、支柱の外側上に留まる経路を辿ることを可能にするステップを含む。これは、ウェブが生じる内側に向かって分注された溶液を引き付ける表面張力に対抗することによって、支柱湾曲の外端に向かって被覆を引き付ける傾向を有する。
【０１１６】
支柱の幅は、経路点から最も近いステント端までの距離を測定することによって画像から用意に得られる。支柱の曲率は、以下に定義されるように「公正係数」として定義される。図１０に示されるクラウンおよび支柱画像に対して、連続点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、支柱の中心線に沿って測定される固定された長さ間隔で配置される。この長さは、λと称される。この図においてクラウン内に位置する点Ｄに対して、２つの隣接点は、この例において点ＣおよびＥとして示される、点Ｄに先行し、それに後続する距離λでベース経路に沿って選択される。これらの点によって区切られる区画の中間は、点Ｍである。値ＫＲ（Ｄ）は、経路（＝２λ）に沿って測定されるそれらの距離で除される２つの隣接点（Ｃ、Ｅ）の直線距離の比率である。ＫＲは、公正係数であり、その値は、Ｄが２つの直線状の区画の間の１８０°回転上にある場合、直線のための最大１から（理論上）最小０まで変化する。また、ベクターＭ→Ｄであるベクターｏは、「外ベクター」として画定される。このベクターは、分注ヘッドの軌跡の逸脱を決定するために、ユーザ特異的係数で乗じることができる。
【０１１７】
上記で画定されるアプローチを図９上に示される他の点、およびその間の他の経路点に適用することによって、公正係数および「外ベクター」を、経路に沿った全ての点のために得ることができる。ベクターは、点Ｂの隣でほぼゼロであり、点Ｃ付近で中間の大きさを有する。中心線に対してそれる点線は、約０．９の係数を乗じたその算出された外ベクターを各点の座標に付加することによって、実線の中心線軌跡から逸脱するころによって得られる経路を示す。さらなる制御および構成性を提供するために、外ベクター係数は、以下の２つの構成要素に分離されることができる。水平画像座標（Ｘ軸に沿った運動）に適用する構成要素、および垂直座標（Ｒ軸によって適用される運動）に適用する構成要素。広範な運動のいずれの構成要素に有利に働く能力は、異なる配向を伴う湾曲に別々に影響を与えるために有用である。外ベクター係数は、各パスに対して独立して特異的でもあるか、またはステントの異なる領域（例えば、リンク対バンド）において異なる値を与えられてもよい。
【０１１８】
（Ｄ６．速度係数の算出および組み合わせ）
任意の経路に沿った運動は、位置の列および連続した位置の各対の間の時間間隔として画定されることができる。固定速度運動のために、各時間間隔は、２つの点の距離に比例する。しかしながら、上述されるように、ステントの種々の部分にわたる被覆の堆積をより良く制御するための選ばれたパラメータに従って、運動速度が局所的に変更することが望ましい。
【０１１９】
例えば、Ｔｂが、一定速度で、トラバース列における所与の点から次の点へ移動するためのベース時間間隔であると過程する。Ｔｂは、次の点までの距離（ミリメートル）を選ばれた任意の参照速度（例えば、１ｍｍ／ｓ）で除することによって算出される。Ｔｂは、一定速度運動のための参照トラバース時間を画定する。ステントの所与の領域上の速度が均一に増加する場合（例えば、前述されたリンク上）、Ｔｂ係数は、リアルタイムで乗汁ことができる。例えば、ステントリンク上の運動速度を２倍にするために、Ｔｂは、２で除されてもよい。
【０１２０】
別の例として、Ｔｔが、特定の場所で測定される支柱幅（または例えば、幅値の二乗等の支柱幅の関数）で乗じたＴｂとして画定されると仮定する。Ｔｔが、次の点へ到達するためのトラバース時間として使用される場合、得られた運動速度は、それによって、支柱厚さに依存する。ここで、Ｔｃを公正係数の関数で乗じたＴｂとする。Ｔｃが、次の点へ到達するためのトラバース時間として使用される場合、得られた運動速度は、それによって、支柱曲率に依存する（例えば、回転内でより速い）。
【０１２１】
前述に基づき、二地点間トラバース時間Ｔｂ、Ｔｔ、およびＴｃ（および、場合により他の時間値）は、補間の運動速度プロファイルを得るために組み合わされてもよい。
【０１２２】
本発明の一実施形態では、以下の２つの制御値は、速度制御のためにユーザに提供されてもよい。「より速い輪郭」（Ｋｃ）および「より細い幅」（Ｋｔ）。それらの係数のそれぞれは、割合として、０〜１の間隔内にあってもよく、それらの係数の合計は、１を超えるべきではない。各係数は、実際の運動に対する対応する時間間隔の影響を画定する。
【０１２３】
経路に沿った点の連続した対をトラバースするための実際の時間間隔は、以下のように算出されてもよい。
Ｔ＝ｋ＊（Ｔｂ＊（１−Ｋｔ−Ｋｃ）＋Ｔｔ＊Ｋｔ＋Ｔｃ＊Ｋｃ）
【０１２４】
付加された係数ｋは、総経路トラバース時間が要求された平均運動速度に対応することを確実にする。この係数は、以下のように、Ｔｂ、Ｔｔ、およびＴｃ時間間隔の事前算出された合計を使用して容易に算出されることができる。
ｋ＝所望の総時間／（合計（Ｔｂ）＊（１−Ｋｔ−Ｋｃ）＋合計（Ｔｔ）＊Ｋｔ＋合計（Ｔｃ）＊Ｋｃ）
であり、所望の総時間は、所望の平均運動速度で除される経路長である。
【０１２５】
このアプローチの結果として、定量単位または大きさは、速度変化および「外輪郭」係数と関連しない。これらの係数は、任意のステント設計のための実験により実験的に最適化されてもよい。
【０１２６】
（Ｄ７．分注の早期開始／停止）
本発明の一実施形態では、簡単な針を通して分注する間、被覆溶液は、支柱上に瞬間的に発射されない。代わりに、針先によって懸濁される滴が、溶液源と、その上にそれが堆積される支柱との間のインターフェースとしてか、または「緩衝材」として機能する。この滴は、支柱表面上に溶液を広げるために役立つが、表面張力、粘度、乾燥時間、および引力によって影響を与えられる、流体の複雑な物理学のために、被覆を妨げることもある。
【０１２７】
ステント支柱の被覆を開始する寸前に、滴は、理想的には、針先に既に存在するべきである。したがって、分注は、通常、被覆経路に沿った運動が開始される１００〜５００ミリ秒前に作動する。
【０１２８】
分注先端がそのトラバース経路に沿って移動するにつれて、分注先端の相対速度および運動に関連する上記アルゴリズムの適用は、図８に示されるブロックフロー図から理解されることができる。図８に示されるように、例えば、上述される方法による、所望の被覆量および範囲１２４を達成するために必要なパス数が決定される。次に、ステントリンク１２６上の被覆層の数および分注ヘッド速度および／またはステントバンド１２８上の被覆層の数が決定される。バンド上の被覆層の数は、ユーザバンド追加回転のような他の入力パラメータと併せて、ユーザによって入力として入力されてもよいことに留意されたい。
【０１２９】
上述される速度および位置アルゴリズムは、各バンド上の複数のパスのための最適分注ヘッド位置および速度を決定するように適用されてもよい。したがって、支柱のためのＲスプレッド、および異なる経路軌跡１３０に沿ったディスペンサ速度および／またはクラウン領域およびクラウン分注速度１３２のための経路輪郭は、上述されるように計算されてもよい。これらのトラバース経路変数が計算されると、それらは、例えば、装置ワークステーションにおけるファイル１３４に保存される。被覆列の開始後、ファイルは、運動コントローラ７６（図３Ａ）に入力され、所望の所定の位置およびディスペンサ速度を達成するためのマンドレル回転および直線運動モータを駆動するために使用される。示されていないが、速度および位置アルゴリズムは、別々のサーボモータの制御下で、所望の分注速度ならびに分注ヘッド上昇および上昇増分を計算するためにも使用されてもよい。
【０１３０】
さらに、被覆動作中に、監視カメラが、被覆材料を受容するステントの一部の視野および分注ヘッドの先端を表示するために使用されてもよく、それによって、ユーザが、見られる任意の被覆不完全性を修正するために先端上昇および／または分注速度を調整することを可能にする。図１１は、被覆動作中にユーザに提示される古典的な視野を示す。
【０１３１】
（Ｅ．動作の列）
以下は、本発明のシステムを使用する被覆過程を実施するために使用される標準的な作業順序の一実施形態を記載する。作業順序に対する変化は、当業者によって周知のように行われてもよく、本明細書において記載されないが、請求された本発明の範囲内にも含まれることに留意するべきである。
【０１３２】
ユーザは、例えば、種類、サイズ、および塗布される被服材料の量を含む、処理されるステントに関する情報を入力する。
【０１３３】
次いで、ステントは、マンドレル上にしっかりと配置され、注入器は、被覆材料、例えば、液体ポリマー溶液、例えば、アセトン等の揮発性溶媒に溶解される、ラパマイシン、または「４２−Ｏ−アルコキシアルキルリムス薬物」等の別のリムス薬物等の１０〜５０％薬物を含有するｄ−、ｌ−または混合ｄ、ｌ、ポリラクチド（ＰＬＡ）等で充填される。使用されてもよい被覆溶液の例として、５０μｇの４２−Ｏ−（２−エトキシエチル）ラパマイシン（または４０−Ｏ−（２−エトキシエチル）ラパマイシン）、および１マイクロリットルのアセトン当たり５０μｇのＰＬＡ、または１マイクロリットルのアセトン当たり２００μｇの薬物（ポリマーを伴わない溶液）がある。次いで、充填済み注入器は、図２に示されるように、Ｚ軸台によって吊るされる分注デバイスに取り付けられ、台における分注ロッドは、注入器プランジャとの接触の位置まで下げられる。
【０１３４】
Ｘ、Ｙ、およびＺ軸台が、ラインカメラを直接ステント上に配置するように移動される状態で、ユーザは、ステントがマンドレル軸の周りを回転している間にステントのスキャニングを開始する。得られた画像は、ワークステーションの画面上に表示される。ユーザは、画像上の識別可能な点／特徴を選択し、ユーザからの要求に応じて、装置は、分注ユニットをステント上に移動させる。注入器または針を交換することは、針先の変位を引き起こし得るため、ユーザは、スキャン画像上で選ばれた特徴上に針の位置付けを検証し、最終的に微調整する。次いで、ユーザは、正確な位置付けが達成されたことを確認する。
【０１３５】
ユーザが、被覆列を開始するべきであることを示すと、分注ユニットは、ステント上の開始点上に特定の距離で移動する。次いで、ユーザは、被覆溶液の滴が針の先端に出現するまで、分注ユニットを一時的に作動させてもよい。ユーザによる最終確認後、被覆過程は自動的に生じ、ユーザは、監視カメラ上でその進行を監視し、いかなるアーチファクト（ウェブ、架橋等）が出現しているかどうかを観察することができる。ステントの運動は、追跡され、スキャンされたステント画像の表示に反映され、ユーザが、この表示が監視カメラを使用して見られる位置に一致することを検証することを可能にする。
【０１３６】
被覆中に不具合が検出される場合（例えば、遭遇したリミットスイッチ、予定された被覆経路を辿ることができない）、問題をユーザに通知するために、エラー警報が表示されてもよい。被覆が完了すると、ユーザは、ステントをシステムから取り外し、続くステントを被覆するために上記のステップを繰り返すことができる。
【０１３７】
前述から、どのようにして本発明の種々の目的および特徴が達成されるかが理解される。装置は、被覆材料の選択された量をステントに塗布するために、ディスペンサヘッド速度を最適化し、スキップを最小限化するように、総経路数に関して計算されるトラバース経路を決定するために、ステント等の連結要素デバイスの画像を処理するように設計される。
【０１３８】
加えて、種々の速度および位置アルゴリズムは、（ｉ）ステント要素の外面全体の被覆範囲、および随意で、ステント要素の側面上の外面からの溢出による被覆範囲、および（ｉｉ）粘性被覆溶液が、針またはマイクロピペットによって分注される時に生じ得る種類の被覆不完全性の低下または排除、を確実にするために使用されてもよい。
【０１３９】
本発明が、そのある好ましい実施形態を参照して詳述されたが、修正および変化は、記載され、請求される精神および範囲内にあることが理解される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステントの外面上に被覆を生成する装置であって、該ステントの管状構造は連結された骨格要素から成り、
（ａ）被覆動作中にそのようなステントを支持するように適合される、支持要素と、
（ｂ）分注ヘッドを有するディスペンサであって、該分注ヘッドが該支持要素に対して移動する際に、該分注ヘッドを介して、選択された速度で被覆材料を液体形態で塗布することができる、ディスペンサと、
（ｃ）第１および第２の電気機械デバイスであって、それぞれ、（ｉ）選択された回転速度で該支持要素を同期して回転させ、（ｉｉ）該支持要素軸に沿う方向に、該支持要素に対して該分注ヘッドを移動させる、第１および第２の電気機械デバイスと、
（ｄ）そのようなステントの描写を捕捉するように適合される、撮像システムと、
（ｅ）該撮像システムに、ならびに該第１および該第２の電気機械デバイスに、動作可能に接続される制御ユニットであって、
（ｅ１）該撮像システムによって得られた該描写を処理することにより、（ｉ）該ステント骨格要素に沿う経路であって、該経路によって、１つ以上のパスにおいて、該支持体に固定されているステントが該ディスペンサヘッドによってトラバースされることができ、その結果、該ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされる、経路、（ｉｉ）該経路がトラバースされる際の該支持要素とディスペンサヘッドとの相対速度、および（ｉｉｉ）該経路がトラバースされる際の該ステント要素の中心線に対する該ディスペンサヘッドの位置を、決定することと、
（ｅ２）該第１および第２の電気機械デバイスを同期して作動させることにより、該経路に沿って支持要素に対して、かつ（ｅ１）において決定される該相対速度および位置で該分注ヘッドを移動させることと
を実行する、制御ユニットと
を備える、装置。
【請求項２】
前記ステント上に、治療化合物の事前選択された量を含有する被覆を生成する際に使用する装置であって、前記被覆材料は、薬物の既知の濃度を含有し、処理ステップ（ｅ１）は、前記経路および相対速度を決定することをさらに含むことにより、該ステント上に、該治療薬物の該事前選択された量を含有する被覆材料の総量を堆積させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ディスペンサおよび制御ユニットに動作可能に接続される、第３の電気機械デバイスをさらに含み、該制御ユニットは、該ディスペンサヘッドが前記経路に沿って移動する際に、該ディスペンサから分注される材料の速度を調整するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記制御ユニットおよびディスペンサに動作可能に接続される、第４の電気機械デバイスをさらに含み、該制御ユニットは、前記ディスペンサヘッドが前記経路に沿って移動する際に、前記支持体に固定されるステントの外面からの選択された距離に前記分注ヘッドを配置するために、マンドレルへ向かって、およびマンドレルから離れる方向に該ディスペンサを移動させるように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記撮像システムは、前記ステント骨格要素の２次元描写を構築するために、前記支持部材が軸方向に回転させられる際に、該支持部材に固定される該ステントの前記外面を識別するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、ステップ（ｅ１）を実行する際に、（ｉ）前記ステント要素によって占有される前記描写内の領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）前記ステント骨格要素の中間軸に沿う曲線、および他のステント骨格要素とのそれらの交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）該骨格要素に沿って経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）該経路に沿って該支持要素に対する前記分注ヘッドの速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズムを適用するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記管状ステントの外面に被覆を塗布する際に使用する装置であって、該管状ステントは、軸方向連結要素によって接合される円筒形バンド要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって適用される前記経路トラバースアルゴリズムは、経路を決定するように動作可能であり、該経路によって、選択された数のパスにおいて、該ステント骨格要素が前記ディスペンサヘッドによってトラバースされることができ、その結果、全ての該ステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、該ステントの連結およびバンド要素が異なる数のパスによってトラバースされ得る、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記経路トラバースアルゴリズムは、前記決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であり、前記速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の前記事前選択された量が塗布されるように決定される、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
請求項６に記載の装置であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、前記ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を有する実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、異なるパスに対して、そのような支柱の幅の中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であり、その結果、被覆がいくつかのパスの進行中に該支柱の該幅全体にわたって塗布される、装置。
【請求項１０】
ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、前記ステント要素の前記幅中心線に対する前記分注ヘッドの前記位置を決定するように動作可能であり、その結果、異なるパスに対して、上部ステント要素表面に塗布される被覆材料の量の５０％〜１００％の所望量で、該ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成して、前記被覆が前記支柱の前記幅全体にわたって塗布される、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の装置であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、湾曲したクラウン骨格要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、前記分注ヘッドの移動の速度を制御するように動作可能であり、その結果、クラウン要素の幅中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定し、ならびに、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小化する、装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の装置であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、実質的に湾曲したクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所曲率に依存するディスペンサヘッド速度を決定するように適用される、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、接続連結要素も有する管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、該連結要素について独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能である、装置。
【請求項１４】
ステントの外面上に被覆を塗布する自動方法であって、該ステントの管状構造が連結された骨格要素から成り、
（ａ）そのようなステントの画像を処理することにより、（ａ１）該ステント骨格要素に沿う経路であって、該経路によって、回転支持要素に固定されるステントは、軸方向に回転させられ、支持体に対して該支持体の軸に沿って直線的に移動するディスペンサヘッドに対して平行移動させられることができ、その結果、該ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされる、経路、（ａ２）該経路がトラバースされる際の分注ヘッドと該支持要素との相対速度、および（ａ３）該経路がトラバースされる際の該ステント要素の中心線に対する該ディスペンサヘッドの位置を、決定することと、
（ｂ）該支持要素の回転速度を制御する第１の電気機械デバイス、および該支持要素軸に沿う該支持要素に対する該分注ヘッドの相対直線運動を制御する第２の電気機械デバイスを同期して作動させることにより、ステップ（ａ）において決定される該経路に沿って、該相対速度および位置で該支持要素に対して該分注ヘッドを移動させる、ことと
を含む、方法。
【請求項１５】
ステップ（ａ１）は、（ｉ）前記ステント要素によって占有される領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）前記ステント骨格要素の交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）該骨格要素に沿う経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）該経路に沿って移動するにつれて、マンドレルに対する前記ディスペンサヘッドの速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズム、を適用するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記経路トラバースアルゴリズムを適用することは、経路を決定するように動作可能であり、該経路によって、前記ステント骨格要素は、該骨格要素の所与の部分にわたる選択された数のパスにおいて、前記ディスペンサヘッドによってトラバースされることができ、その結果、全ての該ステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、前記ステントの連結およびバンド要素が異なる回数だけトラバースされ得る、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記経路トラバースアルゴリズムは、前記決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であり、前記速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の前記事前選択された量が塗布されるように決定される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、前記ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を有する実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、前記速度および位置アルゴリズムは、異なるパスに対して、そのような支柱の幅中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であり、その結果、被覆が、いくつかのパスの進行中に該支柱の該幅全体にわたって塗布される、方法。
【請求項１９】
ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、前記ステント要素の前記幅中心線に対する前記分注ヘッドの前記位置を決定するように動作可能であり、その結果、異なるパスに対して、上部ステント要素表面に塗布される被覆材料の量の５０％〜１００％の所望量で、該ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成して、前記被覆が前記支柱の前記幅全体にわたって塗布される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、湾曲したクラウン骨格要素を有し、前記速度および位置アルゴリズムは、クラウン要素の幅中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定するように、および前記支持要素に対する前記分注ヘッドの移動の速度を制御するように動作可能である、それにより、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小化する、方法。
【請求項２１】
請求項１５に記載の方法であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、実質的に円形のクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、前記速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所曲率に依存するディスペンサヘッド速度を決定するように動作可能である、方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載の方法であって、接続連結要素も有する管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用され、前記速度および位置アルゴリズムは、該連結要素に対して独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能である、方法。
【請求項２３】
電子コンピュータを制御するために使用される時に、請求項１３の方法を実行するように動作可能である、コンピュータ可読コード。
【請求項２４】
被覆された血管内ステントであって、
外面、側面、および内面を有する連結された骨格要素から成る、管状構造と、
ステント要素の上面および側面を覆う被覆の選択された量であって、該要素の該側面を覆う被覆の体積は、該要素の該上面を覆う被覆の体積の５０％〜１００％の範囲の選択された量である、選択された量と
を含む、血管内ステント。
【請求項１】
ステントの外面上に被覆を生成する装置であって、該ステントの管状構造は連結された骨格要素から成り、
（ａ）被覆動作中にそのようなステントを支持するように適合される、支持要素と、
（ｂ）分注ヘッドを有するディスペンサであって、該分注ヘッドが該支持要素に対して移動する際に、該分注ヘッドを介して、選択された速度で被覆材料を液体形態で塗布することができる、ディスペンサと、
（ｃ）第１および第２の電気機械デバイスであって、それぞれ、（ｉ）選択された回転速度で該支持要素を同期して回転させ、（ｉｉ）該支持要素軸に沿う方向に、該支持要素に対して該分注ヘッドを移動させる、第１および第２の電気機械デバイスと、
（ｄ）そのようなステントの描写を捕捉するように適合される、撮像システムと、
（ｅ）該撮像システムに、ならびに該第１および該第２の電気機械デバイスに、動作可能に接続される制御ユニットであって、
（ｅ１）該撮像システムによって得られた該描写を処理することにより、（ｉ）該ステント骨格要素に沿う経路であって、該経路によって、１つ以上のパスにおいて、該支持体に固定されているステントが該ディスペンサヘッドによってトラバースされることができ、その結果、該ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされる、経路、（ｉｉ）該経路がトラバースされる際の該支持要素とディスペンサヘッドとの相対速度、および（ｉｉｉ）該経路がトラバースされる際の該ステント要素の中心線に対する該ディスペンサヘッドの位置を、決定することと、
（ｅ２）該第１および第２の電気機械デバイスを同期して作動させることにより、該経路に沿って支持要素に対して、かつ（ｅ１）において決定される該相対速度および位置で該分注ヘッドを移動させることと
を実行する、制御ユニットと
を備える、装置。
【請求項２】
前記ステント上に、治療化合物の事前選択された量を含有する被覆を生成する際に使用する装置であって、前記被覆材料は、薬物の既知の濃度を含有し、処理ステップ（ｅ１）は、前記経路および相対速度を決定することをさらに含むことにより、該ステント上に、該治療薬物の該事前選択された量を含有する被覆材料の総量を堆積させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ディスペンサおよび制御ユニットに動作可能に接続される、第３の電気機械デバイスをさらに含み、該制御ユニットは、該ディスペンサヘッドが前記経路に沿って移動する際に、該ディスペンサから分注される材料の速度を調整するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記制御ユニットおよびディスペンサに動作可能に接続される、第４の電気機械デバイスをさらに含み、該制御ユニットは、前記ディスペンサヘッドが前記経路に沿って移動する際に、前記支持体に固定されるステントの外面からの選択された距離に前記分注ヘッドを配置するために、マンドレルへ向かって、およびマンドレルから離れる方向に該ディスペンサを移動させるように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記撮像システムは、前記ステント骨格要素の２次元描写を構築するために、前記支持部材が軸方向に回転させられる際に、該支持部材に固定される該ステントの前記外面を識別するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、ステップ（ｅ１）を実行する際に、（ｉ）前記ステント要素によって占有される前記描写内の領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）前記ステント骨格要素の中間軸に沿う曲線、および他のステント骨格要素とのそれらの交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）該骨格要素に沿って経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）該経路に沿って該支持要素に対する前記分注ヘッドの速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズムを適用するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記管状ステントの外面に被覆を塗布する際に使用する装置であって、該管状ステントは、軸方向連結要素によって接合される円筒形バンド要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって適用される前記経路トラバースアルゴリズムは、経路を決定するように動作可能であり、該経路によって、選択された数のパスにおいて、該ステント骨格要素が前記ディスペンサヘッドによってトラバースされることができ、その結果、全ての該ステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、該ステントの連結およびバンド要素が異なる数のパスによってトラバースされ得る、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記経路トラバースアルゴリズムは、前記決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であり、前記速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の前記事前選択された量が塗布されるように決定される、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
請求項６に記載の装置であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、前記ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を有する実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、異なるパスに対して、そのような支柱の幅の中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であり、その結果、被覆がいくつかのパスの進行中に該支柱の該幅全体にわたって塗布される、装置。
【請求項１０】
ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、前記ステント要素の前記幅中心線に対する前記分注ヘッドの前記位置を決定するように動作可能であり、その結果、異なるパスに対して、上部ステント要素表面に塗布される被覆材料の量の５０％〜１００％の所望量で、該ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成して、前記被覆が前記支柱の前記幅全体にわたって塗布される、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の装置であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、湾曲したクラウン骨格要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、前記分注ヘッドの移動の速度を制御するように動作可能であり、その結果、クラウン要素の幅中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定し、ならびに、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小化する、装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の装置であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、実質的に湾曲したクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所曲率に依存するディスペンサヘッド速度を決定するように適用される、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、接続連結要素も有する管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、該連結要素について独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能である、装置。
【請求項１４】
ステントの外面上に被覆を塗布する自動方法であって、該ステントの管状構造が連結された骨格要素から成り、
（ａ）そのようなステントの画像を処理することにより、（ａ１）該ステント骨格要素に沿う経路であって、該経路によって、回転支持要素に固定されるステントは、軸方向に回転させられ、支持体に対して該支持体の軸に沿って直線的に移動するディスペンサヘッドに対して平行移動させられることができ、その結果、該ステント骨格要素のうちのいくつかまたは全てがトラバースされる、経路、（ａ２）該経路がトラバースされる際の分注ヘッドと該支持要素との相対速度、および（ａ３）該経路がトラバースされる際の該ステント要素の中心線に対する該ディスペンサヘッドの位置を、決定することと、
（ｂ）該支持要素の回転速度を制御する第１の電気機械デバイス、および該支持要素軸に沿う該支持要素に対する該分注ヘッドの相対直線運動を制御する第２の電気機械デバイスを同期して作動させることにより、ステップ（ａ）において決定される該経路に沿って、該相対速度および位置で該支持要素に対して該分注ヘッドを移動させる、ことと
を含む、方法。
【請求項１５】
ステップ（ａ１）は、（ｉ）前記ステント要素によって占有される領域を決定する、セグメンテーションアルゴリズム、（ｉｉ）前記ステント骨格要素の交点を決定する、細線化アルゴリズム、（ｉｉｉ）該骨格要素に沿う経路を決定する、経路トラバースアルゴリズム、および（ｉｖ）該経路に沿って移動するにつれて、マンドレルに対する前記ディスペンサヘッドの速度および位置を決定する、速度および位置アルゴリズム、を適用するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記経路トラバースアルゴリズムを適用することは、経路を決定するように動作可能であり、該経路によって、前記ステント骨格要素は、該骨格要素の所与の部分にわたる選択された数のパスにおいて、前記ディスペンサヘッドによってトラバースされることができ、その結果、全ての該ステント骨格要素が少なくとも一度トラバースされ、前記ステントの連結およびバンド要素が異なる回数だけトラバースされ得る、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記経路トラバースアルゴリズムは、前記決定された経路の全長および分注される体積を決定するように動作可能であり、前記速度および位置アルゴリズムは、被覆材料の前記事前選択された量が塗布されるように決定される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、前記ディスペンサヘッドの幅より大きい幅を有する実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、前記速度および位置アルゴリズムは、異なるパスに対して、そのような支柱の幅中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定するように動作可能であり、その結果、被覆が、いくつかのパスの進行中に該支柱の該幅全体にわたって塗布される、方法。
【請求項１９】
ステップ（ｅ１）において前記制御ユニットによって実行される前記速度および位置アルゴリズムは、前記ステント要素の前記幅中心線に対する前記分注ヘッドの前記位置を決定するように動作可能であり、その結果、異なるパスに対して、上部ステント要素表面に塗布される被覆材料の量の５０％〜１００％の所望量で、該ステント要素の側面上への被覆材料溢出を生成して、前記被覆が前記支柱の前記幅全体にわたって塗布される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、湾曲したクラウン骨格要素を有し、前記速度および位置アルゴリズムは、クラウン要素の幅中心線に対する前記分注ヘッドの位置を決定するように、および前記支持要素に対する前記分注ヘッドの移動の速度を制御するように動作可能である、それにより、横方向に隣接するクラウン要素の間の材料被覆架橋およびクラウン要素の内側縁部領域にわたるメニスカス形成の潜在性を最小化する、方法。
【請求項２１】
請求項１５に記載の方法であって、管状ステントの外面にそのような被覆を塗布する際に使用され、該管状ステントは、実質的に円形のクラウン要素によって接続される実質的に直線状の支柱骨格要素を有し、前記速度および位置アルゴリズムは、軌跡の局所曲率に依存するディスペンサヘッド速度を決定するように動作可能である、方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載の方法であって、接続連結要素も有する管状ステントの外面に、そのような被覆を塗布する際に使用され、前記速度および位置アルゴリズムは、該連結要素に対して独立したディスペンサ速度を決定するように動作可能である、方法。
【請求項２３】
電子コンピュータを制御するために使用される時に、請求項１３の方法を実行するように動作可能である、コンピュータ可読コード。
【請求項２４】
被覆された血管内ステントであって、
外面、側面、および内面を有する連結された骨格要素から成る、管状構造と、
ステント要素の上面および側面を覆う被覆の選択された量であって、該要素の該側面を覆う被覆の体積は、該要素の該上面を覆う被覆の体積の５０％〜１００％の範囲の選択された量である、選択された量と
を含む、血管内ステント。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１１−５０２７２３（Ｐ２０１１−５０２７２３Ａ）
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３４２５２（Ｐ２０１０−５３４２５２）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８３７００
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６５０８７
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５０４３９５２５７）バイオセンサーズ インターナショナル グループ、リミテッド (16)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８３７００
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６５０８７
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５０４３９５２５７）バイオセンサーズ インターナショナル グループ、リミテッド (16)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]