JP2005211304A - カテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーを得るための大がかりな設備を用いることなく得られる、抗血栓性が付与されたカテーテルを提供する。
【解決手段】カテーテル用基材に、フッ素ガスを含有する処理ガスを接触させることにより、そのカテーテル用基材の少なくとも外周面に抗血栓性を付与したカテーテル。
【選択図】なし

Description

本発明は、抗血栓性を付与したカテーテルに関するものである。

一般に、カテーテルは、ポリエーテルブロックアミド等からなっており、治療や手術等の際に、カテーテルを血管内に挿入すると、カテーテルの表面で血液凝固が起こり、血栓が形成される。この血栓は、その形成部分の血管を閉塞したり、カテーテルの表面から血流に流されて移動しその移動先で血管を閉塞したりして、血流を停止させ、肺血栓症，脳血栓症，心筋梗塞等を引き起こす原因となる。

そこで、カテーテルの表面に抗血栓性を付与するために、大気圧グロー放電プラズマ処理を施すことが提案されている（特許文献１参照）。
特許第２８０３０１７号公報

しかしながら、大気圧グロー放電プラズマ処理は、エネルギーの注入であり、そのためには、そのエネルギーを得るための電気設備等の大がかりな設備が必要となる。そこで、簡単な設備により、カテーテルに抗血栓性を付与することが望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、エネルギーを得るための大がかりな設備を用いることなく得られる、抗血栓性が付与されたカテーテルの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のカテーテルは、カテーテル用基材に、フッ素ガスを含有する処理ガスを接触させることにより、そのカテーテル用基材の少なくとも外周面に抗血栓性を付与したという構成をとる。

本発明者らは、抗血栓性を付与したカテーテルを、簡単な設備により得るべく、カテーテル用基材の処理方法について、鋭意研究を重ねた。その研究の結果、フッ素ガスを含有する処理ガスを用いて処理すると、抗血栓性が付与できることを見出し、本発明に到達した。特に、上記抗血栓性を付与した面（上記処理ガスを用いて処理した面）の、ＥＳＣＡにより求めたフッ素原子数濃度が１２〜６４％の範囲内にあるものは、未処理のものと比較して、血栓の付着数が半分以下になることも見出した。

なお、上記ＥＳＣＡとは、超高真空下におかれた固体表面に軟Ｘ線を照射し、光電効果により表面から放出される光電子を測定する方法である。このＥＳＣＡにより、固体最表面部分の層を構成する原子や分子に関する情報を得ることができる。具体的には、光電子の波長から元素の種類が特定でき、その強度からその元素の濃度を求めることができる。

抗血栓性が付与される理由は、明らかではないが、つぎの理由であると推測される。すなわち、フッ素ガスは、反応性に富み、しかも、他の原子と結合することにより安定化（低エネルギー化）する。このため、カテーテル用基材とフッ素ガスとが接触するだけで、カテーテル用基材の材料を示す構造式の水素原子の一部がフッ素に置換される。この置換により、カテーテル表面が低エネルギー化し、その表面が血栓を形成し難い構造になる構造になると推測される。

そして、上記処理面のフッ素原子数濃度によって、抗血栓性がより向上する理由は、上記理由において、変化後の構造式の構造が、抗血栓性にとって、好適なものとなるからであると推測される。

本発明のカテーテルは、カテーテル用基材に、フッ素ガスを含有する処理ガスを接触させることにより、そのカテーテル用基材の少なくとも外周面に抗血栓性を付与したものとなっている。そして、上記フッ素ガスは、反応性に富むため、上記構造変化は、カテーテル用基材とフッ素ガスとが接触するだけで進む。このため、上記抗血栓性の付与には、エネルギーの注入が不要であり、その処理装置を簡単にすることができる。

特に、上記抗血栓性を付与した面の、ＥＳＣＡ分析により求めたフッ素原子数濃度が、１２〜６４％の範囲内である場合には、上記処理ガスで処理していないものと比較して、血栓の付着数を半分以下にすることができる。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

本発明のカテーテルは、カテーテル用基材に、フッ素ガスを含有する処理ガスを接触させることにより得られるものであり、上記処理ガスが接触した面は、抗血栓性が付与されている。また、カテーテルの使用状況から、カテーテルの外周面は、通常、血液に接触するため、カテーテルの少なくともその外周面は、抗血栓性が付与されている必要がある。

より詳しく説明すると、上記カテーテル用基材は、抗血栓性に乏しい従来のカテーテルに相当するものであり、上記処理により得られるカテーテルと同形状のチューブ状に形成されているものである。すなわち、上記カテーテル用基材としては、その外径が０．３〜５ｍｍの範囲、その内径が０．２〜４ｍｍの範囲のものが用いられる。

また、上記カテーテル用基材の形成材料としては、例えば、ポリエーテルブロックアミド，ポリプロピレン，ポリエチル，塩化ビニル，ポリウレタン，シリコーン樹脂，フッ素樹脂，ポリアミド等があげられる。そのうちの一例である上記ポリエーテルブロックアミドは、下記の構造式（Ｉ）で表される。

そして、カテーテル用基材とフッ素ガス（上記処理ガス）とを接触させると、上記構造式（Ｉ）において、水素原子の一部がフッ素に置換されて、カテーテル表面では血栓が形成され難くなると推測される。

上記処理ガスに含有させるフッ素ガスは、常温常圧で気体であるためガス化のためのエネルギーが不要であり、しかも、反応性に富み、他の原子と結合することにより、安定化（低エネルギー化）する。また、上記処理ガスおいて、フッ素ガス以外のガスとしては、窒素，ヘリウム，アルゴン等の不活性ガスがあげられ、必要に応じて酸素，二酸化炭素等のガスを添加してもよい。

上記処理ガスを用いた処理（抗血栓性の付与）により、その処理面では、フッ素原子数濃度が上昇する。その処理において、上記処理ガス中のフッ素ガス濃度が同じであれば、処理時間が長いほど、上記フッ素原子数濃度が高くなる。また、処理時間が同じであれば、上記処理ガス中のフッ素ガス濃度が高いほど、上記フッ素原子数濃度が高くなる。また、同じフッ素原子数濃度にする条件は、１つではなく、例えば、上記処理ガス中のフッ素ガス濃度を高くするに従って、処理時間を短くすればよい。

そして、本発明者らの鋭意研究により得た知見によると、上記処理面に対する血栓の付着数は、図１に示すように、上記フッ素原子数濃度が上昇するに従って、減少するのではなく、フッ素原子数濃度が３５〜４０％の範囲のある値で血栓の付着数は最小となり、その値から外れるに従って、血栓の付着数は多くなる。そして、上記処理面に対する血栓の付着数が、未処理の面に対するそれと比較して、半分以下になるのは、上記フッ素原子数濃度が１２〜６４％の範囲内にある場合である。

上記処理を行う処理装置としては、カテーテル用基材とフッ素ガスを含有する処理ガスとを接触させることができれば、特に限定されるものではなく、例えば、図２に示すものが用いられる。すなわち、カテーテル用基材と処理ガスとを接触させる処理室１と、この処理室１に処理ガスを供給するガス供給整備２と、上記処理室１から排気される処理済みガスを除害する除害設備３と、上記処理室１内を真空排気しその排気したガスを上記除害設備３に送る真空ポンプ４とを備えたものが用いられる。

このように、本発明のカテーテルを得るために用いられる上記処理装置は、エネルギーを得るための電気設備等の大がかりな設備が不要であり、簡単な処理装置を簡単なものにすることができる。

より詳しく説明すると、上記処理装置において、処理室１は、開閉扉を備えた圧力容器であり、その開閉扉を閉めることにより、処理室１を密閉できるようになっている。さらに、上記処理室１の内部には、処理対象となるカテーテル用基材を載置するための載置台が設置できるようになっている。その載置台は、カテーテル用基材と処理ガスとの接触が可能な限り広くなるように、網目状であることが好ましい。

上記ガス供給整備２には、処理ガスの成分であるフッ素ガス，不活性ガス等がそれぞれ充填された各ボンベ２ａが備えられている。

上記除害設備３は、上記処理室１から排気される処理済みガスを除害するための設備であるが、その除害設備３が設けられている理由は、処理に用いたフッ素ガスが有害であり、そのフッ素ガスが上記処理済みガスに残存した状態のまま大気放出すると、人体等に悪影響を及ぼすからである。

上記真空ポンプ４は、上記処理室１内を真空排気するための設備であり、その真空排気により、その後に上記処理室１に供給される上記処理ガスのフッ素ガス濃度を明確に設定することができるようになっている。

このような処理装置を用いて、上記カテーテル用基材は、例えば、つぎのようにして処理することができる。すなわち、まず、処理対象となるカテーテル用基材を載置台に載置し、その載置台を処理室１に入れる。ついで、処理室１を密閉し、真空ポンプ４により処理室１内を真空排気する。つぎに、ガス供給整備２から窒素ガス等の不活性ガスを処理室１に供給し、処理室１内をその不活性ガスの雰囲気にする。つづいて、再度、真空ポンプ４により処理室１内を真空排気した後、処理室１内が所定のフッ素ガス濃度となるように、ガス供給整備２からフッ素ガスおよび不活性ガス等を処理室１に供給する。これにより、処理室１内で、カテーテル用基材に、処理ガス中のフッ素ガスが接触し、カテーテル用基材に抗血栓性が付与される。そして、所定の処理時間が経過した後、処理室１から処理済みガスを除害設備３に排気しながら、ガス供給整備２から処理室１に窒素ガス等の不活性ガスを供給することにより、処理室１内をその不活性ガスの雰囲気にする。その後、処理室１を開放し、載置台を取り出す。その載置台には、抗血栓性が付与されたカテーテルが載置されている。

上記処理では、カテーテル用基材の外周面は、処理ガスが接触して抗血栓性が付与されるが、カテーテル用基材の内周面も処理する（抗血栓性を付与する）場合には、カテーテル用基材を載置台に載置する際に、カテーテル用基材の両端開口から処理ガスが侵入するよう、その両端開口を塞がないように載置する。カテーテル用基材の内周面を処理しない場合には、その両端開口を塞ぐ。

上記カテーテル用基材と処理ガスとを接触させるときの処理温度（処理室１内の温度）は、処理対象となるカテーテル用基材の材料の耐熱温度（８０℃程度）以下であれば、特に限定されないが、加熱も冷却も不要にできる観点から、室温であることが好ましい。また、上記カテーテル用基材と処理ガスとを接触させるときの処理圧力（処理室１内の圧力）は、フッ素ガスの濃度や上記処理温度等に依存し、特に限定されないが、通常、実用的な範囲として、−０．１〜０．５ＭＰａ（ゲージ圧）に設定される。

なお、上記実施の形態では、カテーテル用基材の内周面を処理する際には、その両端開口を塞がないようにしたが、内周面をより充分に処理する場合には、上記処理を繰り返す（真空排気と処理ガスの供給を繰り返す）ことや、カテーテル用基材の一端開口にノズルを挿入し、そのノズルから処理ガスを供給してカテーテル用基材の中空部を通過させるようにすること等の方法をとることが好ましい。

また、上記実施の形態では、カテーテル用基材の処理方法として、バッチ式の方法について説明したが、連続式でもよい。連続式の場合は、カテーテル用基材を網目状のベルトコンベアに載置するようにし、そのベルトコンベアが処理室１を通過するようにする。そして、処理室１内は、処理ガスの各成分濃度が一定となるようにする。しかも、その処理室１において、ベルトコンベアの入口および出口から、処理ガスが外部に漏れないように、例えば、処理室１内の圧力を外部の圧力よりも低く設定する等する。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〕
図２に示す処理装置を用いて、ポリエーテルブロックアミド製のカテーテル用基材（ＡＴＯＣＨＥＭ社製、ＰＥＢＡＸ、外径１．４２ｍｍ、内径１．０４ｍｍ、長さ１１００ｍｍ）の外周面および内周面を処理した。このとき、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が０．０１体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は１分間、処理温度は３０℃、処理圧力は０．１ＭＰａ（ゲージ圧）とした。

〔実施例２〕
上記実施例１において、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が０．１体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は１分間とした。それ以外は上記実施例１と同様とした。

〔実施例３〕
上記実施例１において、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が０．２５体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は１分間とした。それ以外は上記実施例１と同様とした。

〔実施例４〕
処理ガスとして、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が１体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は１分間とした。それ以外は上記実施例１と同様とした。

〔実施例５〕
処理ガスとして、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が３５体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は１分間とした。それ以外は上記実施例１と同様とした。

〔実施例６〕
処理ガスとして、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が３５体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は３０分間とした。それ以外は上記実施例１と同様とした。

〔実施例７〕
処理ガスとして、処理ガスとして、フッ素ガスの濃度が３５体積％、残りが窒素ガスのものを用いた。また、処理時間は１８０分間とした。それ以外は上記実施例１と同様とした。

〔比較例１〕
上記実施例１におけるカテーテル用基材を未処理のままとしたものを比較例１とした。

〔フッ素原子数濃度〕
上記実施例１〜７の処理により得られたカテーテルおよび比較例１のカテーテル用基材の外周面のフッ素原子数濃度を、ＥＳＣＡにより求めた。このＥＳＣＡには、島津製作所社製のＫＲＡＴＯＳを用いた。そして、その結果を下記の表１に表記した。

〔血栓率〕
上記実施例１〜７の処理により得られたカテーテルおよび比較例１のカテーテル用基材を血液の中に６０分間浸した後、各表面の単位面積（３５８８μｍ² ）あたりに付着した血栓の数を電子顕微鏡（２０００倍）を用いて測定した。そして、比較例１における付着血栓数に対する各実施例１〜７における付着血栓数の割合（血栓率）を算出した。そして、その結果を下記の表１に表記した。

表１の結果をグラフにすると、フッ素原子数濃度と血栓率との関係は、図１に示すように、下に凸の放物線状の線（図１の点線参照）を描くと推測される。このように、上記表１および図１のグラフから、実施例１〜７のカテーテルは、比較例１のカテーテル用基材と比較して、いずれも抗血栓性が付与されていることがわかる。そして、血栓率が最小値となるのは、フッ素原子数濃度が３５〜４０％の範囲のある値のときであり、血栓率が０．５以下となるのは、フッ素原子数濃度が１２〜６４％の範囲内にあるときであることがわかる。

カテーテル表面のフッ素原子数濃度と血栓率との関係を示すグラフである。 本発明のカテーテルの製造に用いる処理装置の一例を示す説明図である。

Claims (2)

1. カテーテル用基材に、フッ素ガスを含有する処理ガスを接触させることにより、そのカテーテル用基材の少なくとも外周面に抗血栓性を付与したことを特徴とするカテーテル。
2. 上記抗血栓性を付与した面の、ＥＳＣＡ分析により求めたフッ素原子数濃度が、１２〜６４％の範囲内である請求項１記載のカテーテル。