JP2004141296A - 医療用チューブ - Google Patents

Abstract

【課題】押し込み性、トルク伝達性、追随性、耐キンク性等の操作性に優れ、シースやカテーテルとして使用可能な薄肉の医療用チューブの提供。
【解決手段】両端部が開口しており、該両端部の間を延在する長尺の中空管状体であり、前記中空管状体は、フィラーを含有する樹脂層を有しており、前記樹脂層において、前記フィラーは、前記中空管状体の周方向に配向している医療用チューブ。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シース、カテーテル等に使用可能な耐キンク性に優れた医療用チューブに関する。特に、シースが該医療用チューブからなり、生体管腔に挿入し診断治療行為に使用される耐キンク性に優れたイントロデューサシースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年医療において、カテーテルと呼ばれる細長い長尺の中空管状の治療器具を用いて種々の形態の治療が行われている。このような治療方法としては、カテーテルの長尺性を利用して直接患部に薬を投与する方法、加圧によって拡径するバルーンを先端部に取り付けたカテーテルを用いて血管内の狭窄部を押し広げて開く方法、先端部にカッターが取り付けられたカテーテルを用いて患部を削り取って開く方法、逆にカテーテルを用いて動脈瘤や出血個所あるいは栄養血管に詰め物して閉じる方法などがある。あるいはまた、血管内の狭窄部を開口した状態に維持するために、側面が網目状になっている管形状をしたステントをカテーテルを用いて血管内に埋め込み留置する治療方法がある。
【０００３】
カテーテルを生体管腔に挿入する一手段として、イントロデューサシースを用いたセルジンガー法という血管確保の方法がある。この方法では、留置針のごとき穿刺針を経皮的に生体管腔に差込み、穿刺針の内管に後端からガイドワイヤを挿入する。次に、穿刺針を抜き去り、ガイドワイヤに沿って、イントロデューサシースの細長い中空管状体であるシースを挿入する。これにより経皮挿入口を広げてから、ガイドワイヤを抜き去り。その後カテーテルをシースを通して挿入する。この方法に用いられるイントロデューサシースのシースには、経皮的に生体管腔に挿入する際に、キンクしないこと、生体管腔の曲がりに併せて挿入できること、永久伸びおよび吸湿性が小さいことなどが要求される。従来のイントロデューサシースは、シースがナイロン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリウレタン等の材料で形成されているものが知られている。しかし、従来のイントロデューサシースは、シースがキンクを起こしやすく、挿入性が十分でなく、永久伸びおよび吸湿性も十分に小さいものでなかった。また、シースの先端の開口部が挿入時に押し広げられ挿入抵抗が大きくなるという問題があった。
【０００４】
そこで耐キンク性を向上させるべく、シースの基端側端部付近にコイル体を配設したもの（特許文献１参照）、中空管状体であるシースの層内に細線を螺旋巻きした補強体を埋設したもの（特許文献２参照）、コイル体を埋設したもの（特許文献３および特許文献４参照）、補強体をシースに埋設するのではなく、プラスチック製の管状体であるシースの内側に平形ワイヤによる金属コイルを設置したもの（特許文献５参照）等、金属製のコイルや編組を補強体として使用したものが開示されている。しかし、これらはいずれも製造工程が複雑であり、製造コストが高くなる欠点があった。また、金属編組やコイルの埋設は、一見耐キンク性を向上させるように思われるが、補強体によりチューブ自体の剛性を増しているだけで、実際には耐キンク性が向上しているわけではなく、曲げ量がある限界点を超えると、小さな曲率に追随できずかえってキンクを生じやすいことが知られている。
【０００５】
一方、その点に鑑み、共押出しによりシース本体を多層チューブとすることで、耐キンク性を高める試みもされている。その例として、二層チューブからなるシースが開示されている（特許文献６参照）。このシースは、内層に硬質の樹脂を用い、外層に軟質の樹脂を用いているので耐キンク性に優れるとされている。このシースでは、先端部分で硬質の樹脂からなる内層を露出させることで挿通性が改善されているが、それは言い換えれば、先端部分が、軟質の樹脂で被覆されておらず、硬質の樹脂が露出しているため、先端部分の耐キンク性が劣ることが懸念される。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−７１０６５号公報
【特許文献２】
特開平７−１７８１８１号公報
【特許文献３】
特開平５−１９２４１１号公報
【特許文献４】
特開平７−３０３７０３号公報
【特許文献５】
特開平６−１４２２１２号公報
【特許文献６】
特開平８−１８２７６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、押し込み性、トルク伝達性、追随性、耐キンク性等の操作性に優れ、シースやカテーテルとして使用可能な薄肉の医療用チューブおよびシースが該医療用チューブからなるイントロデューサシースを提供することである。具体的には外径を拡大することなく、かつ肉厚を増大させることなしに耐キンク性が向上された医療用チューブおよびシースが該医療用チューブからなるイントロデューサシースを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、以下の本発明により達成される。
（１）両端部が開口しており、該両端部の間を延在する長尺の中空管状体であり、
前記中空管状体は、フィラーを含有する樹脂層を有しており、
前記樹脂層において、前記フィラーは、前記中空管状体の周方向に配向している医療用チューブ。
【０００９】
（２）前記樹脂層が含有するフィラーのうち、少なくとも３０％がほぼ同一方向に配向している（１）の医療用チューブ。
【００１０】
（３）前記中空管状体が少なくとも２層の樹脂層からなる中空管状体であり、前記フィラーを含有する樹脂層の内側または外側の少なくとも一方には、フィラーを含有しない樹脂層が設けられていることを特徴とする（１）または（２）の医療用チューブ。
【００１１】
（４）前記フィラーを含有する樹脂層は、樹脂と、接着性樹脂と、フィラーと、を含むことを特徴とする（３）の医療用チューブ。
【００１２】
（５）前記フィラーは、針状単結晶（ウィスカー）であることを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかの医療用チューブ。
【００１３】
（６）先端部と基端部とを有する長尺の中空管状体であるシースと、
中空構造を有しており、前記中空構造と前記シースの内腔部とが連通するように前記シースの基端部と接続するハブと、を有し、
前記シースは、フィラーを含有する樹脂層を有し、
前記樹脂層において、前記フィラーは、前記中空管状体の周方向に配向しているイントロデューサシース。
【００１４】
（７）前記シースは、径一定のストレート部と、該ストレート部の先端側に設けられた前記シースの先端部に向かって縮径しているテーパ部と、を有する（６）のイントロデューサシース。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の医療用チューブおよびイントロデューサシースを添付図面に基づいて説明する。但し、図面は本発明を説明するため医療用チューブおよびイントロデューサシースの一実施形態を示しており、本発明の医療用チューブおよびイントロデューサシースは、図示した形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の医療用チューブの基本構成を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の医療用チューブ１は、両端部が開口しており、その間を延在する長尺の中空管状体である。この医療用チューブ１は、フィラーを含有する樹脂層２を有する。図１に示す医療用チューブ１は、フィラー３を含有する樹脂層２のみで形成された単層の中空管状体である。
【００１６】
フィラー３は、樹脂層２中で中空管状体の周方向に配向している。本願において、中空管状体の周方向に配向するといった場合、中空管状体の軸６方向に対してある角度、具体的には０度超９０度以下の角度をなすように配向していることを意味する。図では、理解を容易にするために、フィラー３の配向状態を幅広のテープ状の線で示しているが、実際は後に走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真で示すように、全体に渡って均質に配向しており、ＳＥＭで観察した際に、該配向方向を示す細線が認められる。
図１に示す医療用チューブ１では、フィラー３は、中空管状体であるチューブの軸６方向をＸ軸、周方向をＹ軸とした場合、Ｘ軸に対して角度αをなすように配向している。図２は、樹脂層２中におけるフィラー３の配向状態を説明するための図であり、中空管状体であるチューブの側面の一部分を切断して平面状に表した部分切断図である。図２Ａは、フィラー３がチューブの軸方向に対して角度α（０度＜α＜９０度）をなすように、すなわちチューブの軸に対して斜め方向に配向した状態を示している。図２Ｂは、角度がフィラー３がチューブの軸に対して角度９０度をなすよう配向した状態を示しており、この場合、フィラー３の配向方向は、チューブの周方向と一致している。
【００１７】
本発明の医療用チューブ１は、樹脂層２に含有されるフィラー３が管状体の周方向、すなわち軸６方向に対して０度超９０度以下の角度をなすように配向しているため、横方向の曲げ、すなわちチューブの軸方向に対して垂直方向の曲げに対する耐キンク性が向上している。
【００１８】
本発明の医療用チューブ１において、中空管状体の軸６方向に対するフィラー３の配向角度は、好ましくは１５度以上９０度以下であり、より好ましくは４５度以上９０度以下である。フィラー３の配向角度が上記の範囲であれば、局所的な曲げに対して可逆的変形が可能となるため耐キンク性に優れている。
【００１９】
また、全てのフィラー３が一様に同一方向に配向していることは必ずしも必要ではなく、樹脂層２中には互いに異なる方向に配向しているフィラー３が存在してもよい。この場合、樹脂層２に含まれるフィラー３のうち、少なくとも３０％が互いに同一方向に配向していることが好ましい。より好ましくは、少なくとも４０％のフィラー３が互いに同一方向に配向している。さらに好ましくは少なくとも５０％のフィラー３が互いに同一方向に配向している。
【００２０】
図１では、フィラー３を含有する樹脂層２のみで構成される単層の中空管状体として本発明の医療用チューブ１を示したが、本発明の医療用チューブは図示した形態に限定されない。本発明の医療用チューブは、複数の樹脂層を積層して構成される多層、例えば、２層、３層の中空管状体であってもよい。このような多層の医療用チューブは、全ての樹脂層にフィラーを含んでもよいが、フィラー３を含有する樹脂層２の外側または内側の少なくとも一方に、フィラーを含有しない樹脂層が設けられた構成であることが好ましい。このような多層の医療用チューブは、フィラーを含有しない樹脂層がフィラーを含有する樹脂層の外側および内側の両方に設けられた３層構造の中空管状体であることがさらに好ましい。
【００２１】
図３は、このような３層構造をした本発明の医療用チューブをその軸に対して垂直方向に切断した断面図である。図３に示す医療用チューブ１は、フィラーを含有する樹脂層２の外側および内側にフィラーを含有しない樹脂層（内層４、外層５）が設けられた３層構造をなっている。このような３層構造の医療用チューブ１は、フィラーを含有する樹脂層２が、その内側および外側にあるフィラーを含有しない樹脂層４、５によって被覆されているため、フィラーがチューブ内面および外面に露出することがなく安全である。
【００２２】
本発明の医療用チューブ１において、フィラーを含有する樹脂層２および該樹脂層の外側または内側にあるフィラーを含有しない樹脂層４、５を構成する樹脂には、一般的なプラスチックである熱可塑性樹脂や、ゴムなどの熱硬化性樹脂または熱架橋性樹脂を用いることができる。具体的に例示すると、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステルやそれらをハードセグメントとしたポリエステルエラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンおよびポリオレフィンエラストマー、メタロセン触媒を用いた共重合体ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのビニル系ポリマー、ナイロンを含むポリアミドおよびポリアミドエラストマー（ＰＡＥ）、ポリイミド、ポリスチレン、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）樹脂、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ）、エチレン−酢酸ビニルケン化物、エチレン・ビニルアルコール・コポリマー、エチレンビニルアセテート、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、セルロースアセテートといったセルロース系プラスチック、ビニルポリスルホン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などの各種熱可塑性樹脂や高分子誘導体のほか、加硫ゴム、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、二液反応性ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂または熱架橋性樹脂が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂及び熱硬化・架橋性樹脂のうちいずれかを含むポリマーアロイも利用可能である。これらの中でも、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリウレタンエラストマーが、形状復元性に優れているため耐キンク性が良好であり好ましい。
【００２３】
医療用チューブが、図３に示すような多層構造の中空管状体である場合、フィラーを含有する樹脂層２は、その外側または内側にあるフィラーを含有しない樹脂層４、５を構成する樹脂と同種の樹脂よりなることが好ましい。フィラーを含有する樹脂層２を構成する樹脂が、その外側または内側にあるフィラーを含有しない樹脂層４、５を構成する樹脂と同種の樹脂であれば、層間の接着性に優れている。
【００２４】
同じく層間の接着性を向上させるために、フィラーを含有する樹脂層２は、フィラーを含有しない樹脂層４、５を構成する樹脂と同種の樹脂に加えて、接着性樹脂を含むことが好ましい。ここで接着性樹脂は、フィラーを含有しない樹脂層４、５を構成する樹脂に対して接着性を有する樹脂を広く含む。したがって、フィラーを含有しない樹脂層４、５を構成する樹脂の種類によって適宜選択されるものであり、例えば後述する実施例の場合、フィラーを含有しない内層および外層にポリエステルエラストマー樹脂を使用しており、フィラーを含有する中間層は、ポリエステルエラストマー樹脂とともに、ポリエステルエラストマー樹脂に対して接着性を有するエチル−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）樹脂を接着性樹脂として含む。
【００２５】
なお、接着性樹脂は、本発明の医療用チューブを後で示す押出成形用ダイを用いて共押出により製造する場合に、フィラーを含有する中間層と、フィラーを含有しない内層または外層との溶融粘度調整剤としても使用することができる。
【００２６】
フィラーを含有する樹脂層２が、接着性樹脂を含む場合、接着性樹脂は、樹脂層２を構成する材料（樹脂、接着性樹脂、フィラー）の合計質量に対して５質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、より好ましくは１０質量％〜３０質量％である。フィラーを含有する樹脂層２における接着性樹脂の割合が上記範囲であると、製造される医療用チューブの機械的強度に優れており、かつ外側または内側にあるフィラーを含有しない樹脂層４、５との接着性に優れている。
【００２７】
樹脂層２中に含有されるフィラーは、樹脂中に副資材として添加されるフィラーを広く含み、例えば、チタン酸カリウム、ウォラストナイト、ゾノライト、石膏繊維、アラミド繊維、アルミニウムボレート、炭素繊維、ガラス繊維、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ポリオキシベンゾイルの針状単結晶（ウィスカー）等が挙げられる。またフィラーの形状としては繊維状、針状、板状、粒状等が挙げられ、市販品として、例えば、チョップドファイバや針状単結晶（ウィスカー）等がある。これらの中でも、入手のしやすさや取り扱いの容易さからチタン酸カリウムのウィスカーが特に好ましい。
【００２８】
樹脂層２中のフィラーの含量は、樹脂層２を構成する材料（樹脂、接着性樹脂、フィラー）の合計質量１００質量部に対して、１０質量部〜７０質量部であることが好ましい。さらに、図１に示すようなフィラー３を含有する樹脂層２のみからなる単層の医療用チューブについては、フィラー３の含量は、樹脂層２を構成する材料の合計質量１００質量部に対して、１０質量部〜５０質量部であることが好ましく、１５質量部〜３０質量部であることがさらに好ましい。一方、図３に示すよう多層構造の医療用チューブについては、フィラーの含量は、樹脂層２を構成する材料の合計質量１００質量部に対して、１５質量部〜７０質量部であることが好ましく、２０質量部〜６０質量部であることがさらに好ましい。樹脂層におけるフィラーの含量が上記の範囲であると、医療用チューブが押し込み性、トルク伝達性、追随性、耐キンク性等の操作性に優れており、かつ、医療用チューブの製造コスト面でも優れている。
【００２９】
図４は、本発明の医療用チューブをシースとして使用したイントロデューサシースの一例を示す斜視図である。本発明の医療用チューブは、耐キンク性に優れるため、イントロデューサシースのシースとして好ましく使用することができる。図４において、本発明のイントロデューサシース７は、先端部９と基端部１０とを有する長尺の中空管状体であるシース８と、中空構造を有しており、該中空構造とシース８の内腔部とが連通するように、該シース８の基端部１０と接続するハブ１３と、を有している。シース８は、フィラーを含有する樹脂層を有しており、該樹脂層においてフィラーは、シース８の軸方向に対して０度超９０度以下の角度をなすように配向している。このようなシース８は、好ましくは本発明の医療用チューブからなる。
【００３０】
シース８は、径一定のストレート部１１と、該ストレート部１１の先端側に設けられた該シースの先端部９に向かって縮径しているテーパ部１２と、を有している。テーパ部１２が、シース８の先端部に向かって先細りになるように縮径していることにより、シース８を生体管腔に導入する際の操作が容易になっている。
【００３１】
図４において、中空構造を有するハブ１３の先端部１４を、シース８の基端部１０の開口に挿入することで、ハブ１３の中空構造とシース８の内腔が連通した状態で、ハブ１３の先端部１４とシース８の基端部１０とが接続されている。ただし、ハブ１３の先端部１４とシース８の基端部１０との接続構造はこれに限定されるものではなく、例えば、ハブ１３の先端部１４の開口に、シース８の基端部１０を挿入することで、ハブ１３の中空構造とシース８の内腔が連通した状態で、ハブ１３の先端部１４とシース８の基端部１０とを接続してもよい。
ハブ１３は、広く合成樹脂により形成することができ、このような合成樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂等で形成することが生体適合性、機械的強度、成形性、製造コストの点から好ましい。
【００３２】
本発明のイントロデューサシース７は、シース８の基端部１０とハブ１３の先端部１４との接続に関わる構造としてさらに他の要素を含んでもよい。図４において、ハブ１３の先端部１４とシース８の基端部１０との接続部には、ハブ１３の先端部として、またはハブ１３とは別部材として、シース８の基端部１０とハブ１３の先端部１４の接続部を被覆することでシース８のキンクを防止する支持体１７が設けられている。シース支持体１７として用いられる材質は、シース８本体のキンク防止の観点からスチレン系、オレフィン系、ポリエステル系等の可撓性を有する熱可塑性エラストマーが好ましい。
【００３３】
また、図４に示すイントロデューサシース７では、ハブ１３の基端部１５に血液や液体の漏出を防止するための弁体１８が設けられている。このような弁体１８を構成する材料は、特に限定されないが、シリコン、ラテックス、ブチルゴム、イソプレンゴム等により形成されることが好ましい。この弁体１８の構造として最も一般的なのは、一方の面と他方の面とで十字スリット状でかつ内部でのみ交差している弁体であるが、血液や液体の漏出を防止できる限りその構造は特に限定されず、例えばＹ字スリットを多段重ねたものや、十字や一字スリットダックビル弁、その他公知の弁体であってもよい。
【００３４】
ハブ１３の側面には、ハブ１３の中空構造と外部とを連通する分岐部１６が形成されており、該分岐部１６には、中空管状体である分岐管１９の一方の端部が接続されている。分岐管１９の分岐部１６と接続していない側の端部には三方活栓２０が取り付けられている。
【００３５】
但し、本発明のイントロデューサシース７は、シース８と、ハブ１３を最低限有していればよく、図４に示される他の構成要素は必ずしも必須ではなく、また、同様の機能を持つ他の形状または構造の要素に置換されてもよい。
【００３６】
シース８は、上記した本発明の医療用チューブの構成に加えて、イントロデューサシースの用途にとって有用な他の要素を含んでもよい。このような他の要素として、具体的には例えば、シース８は血管導入位置の確認のために酸化ビスマス、タングステン、硫酸バリウム等のＸ線造影性材料を含むことが好ましい。このようなＸ線造影性材料は、シース８の構成中、フィラーを含有する樹脂層２に含有されていても良く、該樹脂層の外側または内側に設けられたフィラーを含有しない樹脂層４、５に含有されていても良い。
【００３７】
また、シース８の内面または外面を、抗血栓性樹脂薄膜で被覆してもよい。これにより、より生体適合性に優れたイントロデューサシースとすることができる。シース８の内面または外面に被覆される抗血栓性樹脂としては、従来公知の各種樹脂を単独または混合して使用することができるが、例えば、ポリ−２−メトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート、ヒドロキシエチルメタアクリレートとスチレンの共重合体（例えば、ＨＥＭＡ−Ｓｔ−ＨＥＭＡブロック共重合体）などが好適に使用できる。
【００３８】
また、シース８の内面または外面を、湿潤時に潤滑性を発揮する樹脂薄膜で被覆してもよい。これにより、より生体内への挿通性に優れたイントロデューサシースとすることができる。シース８の内面または外面に被覆する潤滑性樹脂としては、従来公知の各種樹脂を単独または混合して使用することができ、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリジメチルメタアクリレート（ＰＤＭＡＡ）、多糖類（例えばヒアルロン酸）、ポリ（メチルビニルエーテル・無水マレイン酸）共重合体などが好適に使用できる。
【００３９】
シース８の外径は、特に限定されないが、通常、０．８ｍｍ〜１１ｍｍ程度が好ましく、１．０〜５．０ｍｍ程度がより好ましい。また、シースの内径は、特に限定されないが、０．７〜１０ｍｍ程度が好ましく、０．９ｍｍ〜４．７ｍｍ程度が好ましい。また、シースの肉厚は、特に限定されないが、通常０．１〜０．３ｍｍ程度が好ましく、０．１〜０．２５ｍｍ程度がより好ましい。
イントロデューサシース７の長さは、特に限定されないが１０〜３００ｍｍ程度が好ましく、５０〜１５０ｍｍ程度がより好ましい。
【００４０】
本発明の医療用チューブは、その軸方向に対して０度超９０度以下の角度で配向するフィラーを含有する樹脂層を有する中空管状体として医療用チューブが製造できる限りいずれの方法で製造してもよい。例えば、その軸方向に対してある角度に配向するフィラーを含んだ樹脂製のシートを製造し、該シートをそのまま、またはフィラーを含有しない樹脂製のシートと積層させた後、管形状に丸めて、突き合わされた端部同士を接合させることで医療用チューブを製造してもよく、または樹脂製の管状体の表面にフィラーがその長手方向に配向されて含有されたリボン状（細紐状）の樹脂を螺旋状に巻回することでその軸方向に対してある角度に配向するフィラーを含んだ樹脂層を設けてもよい。
【００４１】
また、フィラーを含有する樹脂材料を、マンドレルもしくはダイのいずれか一方、またはその両方が回転する押出成形機を用いて押出し成形することで、その軸方向に対してある角度に配向するフィラーを含んだ樹脂層のみからなる単層の医療用チューブを製造してもよい。一方、図３に示す３層構造の医療用チューブに代表される多層構造の医療用チューブは、図５に示す押出成形用ダイと複数の押出機を用いて複数の樹脂材料を共押出しすることで製造できる。以下、図３に示す３層構造の医療用チューブを、図５の押出成形用ダイを用いて製造する手順をより具体的に説明する。なお、以下の説明において、図面の左側、すなわちマンドレルがダイ本体から露出している側を押出方向上流側、図面の右側、すなわちマンドレルがダイ本体を貫通している側を押出方向下流側とする。
【００４２】
図５の押出成形用ダイ２６は、ダイ本体２７と、該ダイ本体２７内に貫通して配置されたマンドレル２８と、ダイ本体２７の押出方向下流側先端に該マンドレル２８と同心に配置されたダイス２９を構成要素として含む。押出成形用ダイ２６は、通常マンドレル２８もしくはダイス２９のいずれか一方、またはその両方が押出方向を軸として回転可能に構成されているが、図５の押出成形用ダイ２６では、マンドレル２８のみが回転可能になっている。
【００４３】
ダイ本体２７内部には、ダイ本体２７表面に形成された樹脂入口３０ａ〜３０ｃから延びる複数の管状の分岐路３１ａ〜３１ｆが形成されている。該複数の分岐路３１ａ〜３１ｆは、相互の位置関係が押出方向を軸とした同心円となるように管状に配置されている。複数の分岐路３１ａ〜３１ｆは、その後ダイ本体２７内部に形成された合流部３５で合流し、単一の押出流路となる。図５では、複数の部材を組み合わせることで、一体のダイ本体２７を形成している。
【００４４】
マンドレル２８は、内部に軸方向に延びる中空部３２を有する中空管構造であり、合流部３５付近が、該端部方向に縮径するテーパ部３３になっている。マンドレル２８の押出方向上流側には、芯材（空気）供給パイプ３４が接続されており、該芯材供給パイプ３４は、マンドレル２８の中空部３２と連通している。芯材供給パイプ３４から一定圧で供給された空気は、マンドレル２８の中空部３２を通過して、マンドレル２８の先端部から放出される。
【００４５】
ダイス２９は、軸方向に延びる円筒状の空洞部を有している。該空洞部を定義するダイス２９の内周面の径は、マンドレル２８のテーパ部３３を含んだ先端部付近の外径よりも大径である。該ダイス２９の内周面は、押出方向上流側から下流側に向かって軸方向に沿って縮径するダイステーパ部３６を有している。このダイステーパ部３６は、マンドレル２８のテーパ部３３に対応している。
【００４６】
図３に示す３層構造の医療用チューブを製造するには、まず最初に、押出成形用ダイ２６の樹脂入口３０ａ〜３０ｃに、押出機からの樹脂材料を供給する。ここで各樹脂層を構成する樹脂材料を別々の押出機から供給してもよい。ただし、内層４および外層５が同一の樹脂で構成される場合、押出機を二台使用して、一つの押出機から内層４および外層５の材料を供給し、中間層２の材料を別の押出機から供給してもよい。
【００４７】
押出機に投入された樹脂材料は、押出機で圧縮されて、各樹脂入口３０ａ〜３０ｃへと圧入される。圧入された樹脂材料は、樹脂入口３０ａ〜３０ｃと接続している分岐路３１ａ〜３１ｆにより管形状に展開される。分岐路３１ａ〜３１ｆから合流部３５に到達した樹脂材料は、多層構造の中空管状体となる。その後、マンドレル２８のテーパ部３３とダイス２９内周面のダイステーパ部３６との隙間で、最終目標である医療用チューブの形状３７に近い寸法及び形状にまで賦形される。ここで、芯材供給パイプ３４から供給される空気は、管状体の芯材となるため、中心部が空洞である中空管状体が連続的に押出成形される。
【００４８】
このとき、マンドレル２８のテーパ部３３と接触している中空管状体の内層４は、回転するマンドレル２８との摩擦により回転させられる。ここで、フィラーを含有する中間層２を構成する樹脂の溶融粘度を、内層４および外層５を構成する樹脂の溶融粘度との関係で低く（ＪＩＳ−Ｋ７２１０に基づくメルトフローレート（ＭＦＲ）値を高く）設定しておけば、マンドレル２８から受ける回転の摩擦によるせん断力が中間層２にかかる。一方、樹脂の溶融粘度が相対的に高い（すなわち、ＭＦＲ値が低い）内層４および外層５にはこのせん断力はほとんど影響しない。この結果、中間層２は、マンドレル２８の回転方向、すなわち中空管状体の周方向に配向され、中間層２に含まれるフィラーは管状体の周方向に配向する。ここで樹脂の押出速度、マンドレル２８の回転速度等の成形条件、および樹脂の粘度等、使用する材料の選択の組み合わせにより、中間層２に含まれるフィラーを管状体の軸方向に対して所望の角度に配向させることができる。
【００４９】
【実施例】
実施例により本発明を更に詳しく説明する。
実施例１
図５に示す押出成形用ダイを用いて、図３に示す３層構造をした中空管状体を製造した。内層４および外層５を構成する樹脂には、ポリエステルエラストマー樹脂（東洋紡社製、グレードＰ−２８０Ｂ（以下、「Ｐ２８０」と略記する。このものはナチュラル樹脂でありフィラーを含まない。）を用いた。一方、中間層２には、Ｐ２８０と、接着性樹脂としてＥＥＡ（日本ユニカー社製、ＰＥＳ−２５０）と、フィラーとしてチタン酸カリウムをそれぞれ５０質量部：２５質量部：２５質量部含んだ樹脂コンパウンド（株式会社メイト社製、特別注文品（以下、「ＴＲＭ−ＰＷ−０２」と略記する。）を用いた。樹脂材料のＭＦＲ値をＪＩＳ−Ｋ７２１０に従って測定したところ、内層４および外層５を構成する樹脂Ｐ２８０のＭＦＲ値は、測定温度２３０℃で１７ｇ／１０分であり、中間層２を構成する樹脂コンパウンドＴＲＭ−ＰＷ−０２のＭＦＲ値は、測定温度２３０℃で１５３ｇ／１０分であった。
【００５０】
図５に示す押出成形用ダイと３台の１５ｍｍ押出機を用いて、樹脂温度が２３０℃になるように押出機及びダイの温度を設定し、マンドレルの回転速度２００ｒｐｍで、引き取り速度を毎分７ｍとして、共押出することで図３に示す３層構造の医療用チューブを製造した。得られた医療用チューブの各層の寸法は以下の通りであった。
全体形状：外径×内径：２．５９ｍｍ×２．１１ｍｍ
外層：２．５９ｍｍ×２．４３ｍｍ（外径×内径）
中間層：２．４３ｍｍ×２．２７ｍｍ（外径×内径）
内層：２．２７ｍｍ×２．１１ｍｍ（外径×内径）
【００５１】
実施例２〜４、比較例１
次に上記と同じ手順で、マンドレルの回転速度（５０ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、１５０ｒｐｍ）を変えて実施例２〜４の３層構造の医療用チューブを製造した。また、マンドレルを回転させなかったこと以外は上記と同じ手順で比較例１の３層構造の医療用チューブを製造した。表１に、実施例１〜４および比較例１の医療用チューブの外径および内径を示した。なお、表中の外径および内径は、医療用チューブ自体（各層ではない）の外径および内径である。
【００５２】

樹脂層構成：Ｐ２８０／ＴＲＭ−ＰＷ−０２／Ｐ２８０
成形温度：２３０℃
チューブ引取り速度：７ｍ／分
【００５３】
表１から明らかなように、マンドレルの回転速度にかかわらず、製造された医療用チューブの内径および外径は、ほぼ一定であり、誤差（±０．１ｍｍ）範囲内であり、法線応力効果による医療用チューブのチューブ径の縮径はほとんど見られなかった。これは相対溶融粘度の低い（ＭＦＲ値が高い）中間層が内層と外層の間で滑り現象を起こし法線応力効果を吸収し、縮径せずに配向したためと考えられる。
【００５４】
医療用チューブの中間層の界面状態へのマンドレルの回転による影響を確認するため、実施例１（マンドレル回転速度２００ｒｐｍ）の医療用チューブと比較例１の医療用チューブ（マンドレル回転速度０ｒｐｍ）の断面顕微鏡写真を撮影した。また、フィラーの配向へのマンドレルの回転の影響を確認するため、実施例１および比較例１の医療用チューブの断面を部分的に拡大したサンプルの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮影した。図６Ａは、実施例１の医療用チューブの断面を部分的に拡大したサンプルのＳＥＭ写真（倍率１，０００倍）であり、フィラーが周方向に配向していることが示されている。図６Ｂは、実施例１の医療用チューブの断面顕微鏡写真（倍率５０倍）であり、医療用チューブの中間層に乱れがなく、界面状態がきれいになっていることを示している。図７Ａは、比較例１の医療用チューブの断面を部分的に拡大したサンプルのＳＥＭ写真（倍率１，０００倍）であり、フィラーが特定の方向に配向しておらず、ランダムになっていることが示されている。図７Ｂは、比較例１の医療用チューブの断面顕微鏡写真（倍率５０倍）であり、医療用チューブの中間層の界面に乱れが生じていることが示されている。
【００５５】
次に実施例で製造した３層構造の医療用チューブについて、三点曲げによる物性評価と、耐キンク性の評価を実施した。
三点曲げ試験
実施例１〜４の医療用チューブおよび比較例１の医療用チューブを二点間（１３ｍｍ）で支持し、中間部分を加圧子により押込み、１ｍｍ押込時の荷重を測定した。なお、三点曲げ試験は、各医療用チューブについて、５個の試験用サンプルをして実施し、測定結果の平均値を出した。図８は、三点曲げ試験の測定結果（平均値）であり、製造時のマンドレルの回転速度（ｒｐｍ）と三点曲げ荷重（ｇｆ）の関係を示している。図８から明らかなように、マンドレルの回転速度の増加に応じて、三点曲げ荷重の向上が見られ、医療用チューブの軸に対して垂直方向の強度が向上していることが確認できる。
【００５６】
ループキンク試験
次に実施例１〜４の医療用チューブおよび比較例１の医療用チューブについて、ループキンク試験による耐キンク性評価を行った。φ２．７ｍｍの穴を３０ｍｍの間隔で２つ開けたプレートに長さ３００ｍｍの上記により製造した医療用チューブを通して、ループを作り、両端を引き、キンクが生じる直前のループの高さ（キンク点）を求めた。図９は、ループキンク試験の結果であり、製造時のマンドレルの回転速度（ｒｐｍ）とキンク点の関係を示している。図９から明らかなように、マンドレルの回転速度の増加に応じて、キンク点が低くなり、医療用チューブの耐キンク性が向上していることが確認された。
【００５７】
イントロデューサシースの製造および評価
次に実施例１と同様の手順で、外径２．６ｍｍ、内径２．２ｍｍ、長さ１００ｍｍの３層構造のシースを製造した（実施例５）。各層（内層、中間層、外層）に使用した樹脂材料および製造時の条件は実施例１と同じである。
得られたシースの先端付近を加熱処理して、テーパ部（長さ２．８ｍｍ、最小外径２．２ｍｍ）を形成した。
テーパ部を形成したシースを、シース支持体、弁体および分岐管を備えたハブに装着して、図４に示すイントロデューサシースを得た。
【００５８】
実施例で製造したシースをテーパを設けず、ハブに装着しないで、曲げキンク試験による耐キンク性評価を行った。シースの内径とほぼ等しい外径を有するカテーテル様の断面形状が円形をした金属製の棒をシースの内腔に挿入し、金属製の棒の先端よりも５０ｍｍ先の部分を手で押し下げていき、シースにキンクが生じた際の曲げ部分の水平面に対する角度を測定した。
曲げキンク試験での物性評価は、比較例１と同様の手順、すなわちマンドレルを回転させずに製造したシース（比較例２）についても実施し、さらに中間層にフィラーを含有させなかった点以外は実施例５および比較例２と同様の手順で製造したシース（比較例３、比較例４）と、従来技術で製造されたシースとして、現在市販されているシース（商品名「ラジフォーカスイントロデューサＩＩＨ（テルモ社製、比較例５）についても実施した。従来品のシースは、単層構造、層を構成する樹脂はフッ素樹脂（ＥＴＦＥ）であり、内径２．１２ｍｍ、外径２．６２ｍｍであった。
図１０に、曲げキンク試験の結果を示した。図１０から明らかなように、中間層にフィラーを２５質量％含有させて、マンドレル回転速度２００ｒｐｍで製造した実施例５の医療用チューブは、マンドレルを回転させずに製造した比較例２の医療用チューブや中間層にフィラーを含有させずに製造した比較例３および４の医療用チューブに比べて、１．２４倍〜１．３５倍の曲げ角度を有し、耐キンク性が向上していることが確認された。さらに、従来技術で製造した比較例５の医療用チューブと比べた場合、１．５５倍の曲げ角度を有し、耐キンク性が向上していることが確認された。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の医療用チューブは、フィラーを含有する樹脂層を有し、該樹脂層において、フィラーがチューブの軸方向に対して０度超９０度以下の角度に配向していることにより、チューブの押し込み性、トルク伝達性、追随性、耐キンク性等の操作性が向上している。本発明の医療用チューブは、フィラーを含有する樹脂層の外側または内側の少なくとも一方にフィラーを含有しない樹脂層を設けた積層構造とすれば、フィラーを含有する樹脂層がフィラーを含有しない樹脂層によって被覆されるため、フィラーがチューブ表面に露出することがなく安全である。そして、積層構造の医療用チューブは、フィラーを含有する樹脂層がその外側または内側に設けられたフィラーを含有しない樹脂層と同種の樹脂と、該樹脂に対して接着性を有する接着性樹脂とを含んで構成されることにより、層間の接着性が優れている。
また、シースが本発明の医療用チューブからなるイントロデューサーシースは、従来のイントロデューサシースに比べて耐キンク性能が格段に向上している。また、本発明の医療用チューブは、イントロデューサーシース以外にも薄肉で耐キンク性や耐圧性能が要求される他の医療用具、例えばＰＴＣＡカテーテル、マイクロカテーテルなどのカテーテルとしても好ましく使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の医療用チューブの基本構成を示す斜視図である。
【図２】図２Ａは、本発明の医療用チューブの側面を部分的に切断し、平面状に表した部分切断図であり、樹脂層中でフィラーがチューブの軸に対して斜め方向に配向している状態を示している。図２Ｂは、図２Ａと同じく本発明の医療用チューブの部分切断図であり、樹脂層中でフィラーがチューブの周方向に配向している状態を示している。
【図３】図３は、積層構造をした本発明の医療用チューブを軸方向に対して垂直方向に切断した断面図である。
【図４】本発明のイントロデューサシースの一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の医療用チューブの製造に使用する押出成形用ダイの断面図である。
【図６】図６Ａは、実施例１の医療用チューブ（マンドレル回転速度２００ｒｐｍ）の断面を部分的に拡大したサンプルのＳＥＭ写真（倍率１，０００倍）であり、図６Ｂは、実施例１の医療用チューブの断面顕微鏡写真（倍率５０倍）である。
【図７】図７Ａは、比較例１の医療用チューブ（マンドレル回転速度０ｒｐｍ）の断面を部分的に拡大したサンプルのＳＥＭ写真（倍率１，０００倍）であり、図７Ｂは、比較例１の医療用チューブの断面顕微鏡写真（倍率５０倍）である。
【図８】実施例１〜４および比較例１の医療用チューブの三点曲げ試験の結果を示すグラフであり、製造時のマンドレル回転速度と三点曲げ荷重の関係を示している。
【図９】実施例１〜４および比較例１の医療用チューブのループキンク試験の結果を示すグラフであり、製造時のマンドレル回転速度とキンク点の関係を示している。
【図１０】実施例５および比較例２〜５のシースの曲げキンク試験の結果を示すグラフであり、キンク発生時のシースの曲げ角度を示している。
【符号の説明】
１：医療用チューブ
２：フィラーを含有する樹脂層（中間層）
３：フィラー
４：内層（フィラーを含有しない樹脂層）
５：外層（フィラーを含有しない樹脂層）
６：軸
７：イントロデューサシース
８：シース
９：先端部
１０：基端部
１１：ストレート部
１２：テーパ部
１３：ハブ
１４：先端部
１５：基端部
１６：分岐部
１７：支持部
１８：弁体
１９：分岐管
２０：三方活栓
２６：押出成形用ダイ
２７：ダイ本体
２８：マンドレル
２９：ダイス
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ：樹脂入口
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ：分岐路
３２：中空部
３３：テーパ部
３４：芯材供給パイプ
３５：合流部
３６：ダイステーパ部
３７：チューブの形状

Claims (7)

1. 両端部が開口しており、該両端部の間を延在する長尺の中空管状体であり、
   前記中空管状体は、フィラーを含有する樹脂層を有しており、
   前記樹脂層において、前記フィラーは、前記中空管状体の周方向に配向している医療用チューブ。
2. 前記樹脂層が含有するフィラーのうち、少なくとも３０％が同一方向に配向している請求項１に記載の医療用チューブ。
3. 前記中空管状体が少なくとも２層の樹脂層からなる中空管状体であり、前記フィラーを含有する樹脂層の内側または外側の少なくとも一方には、フィラーを含有しない樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の医療用チューブ。
4. 前記フィラーを含有する樹脂層は、樹脂と、接着性樹脂と、フィラーと、を含むことを特徴とする請求項３に記載の医療用チューブ。
5. 前記フィラーは、針状単結晶（ウィスカー）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の医療用チューブ。
6. 先端部と基端部とを有する長尺の中空管状体であるシースと、
   中空構造を有しており、前記中空構造と前記シースの内腔部とが連通するように前記シースの基端部と接続するハブと、を有し、
   前記シースは、フィラーを含有する樹脂層を有し、
   前記樹脂層において、前記フィラーは、前記中空管状体の周方向に配向しているイントロデューサシース。
7. 前記シースは、径一定のストレート部と、該ストレート部の先端側に設けられた前記シースの先端部に向かって縮径しているテーパ部と、を有する請求項６に記載のイントロデューサシース。

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