JP2005334061A - バルーンカテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】 癒着した生体組織を容易に剥離することができ、カテーテルを目的部位に容易
に到達させることができるバルーンカテーテルを提供する。
【解決手段】 血管、気管、消化管等の生体腔に薬剤や輸液を供給したり、狭窄部を拡張
したりするためのバルーンカテーテルであって、長さ方向に複数のルーメンを有するカテ
ーテルと、前記カテーテルの一方の端部付近に設けられた複数のバルーンとからなるバル
ーンカテーテルであって、前記バルーンの各々は、前記カテーテルのルーメンと１対１で
導通しているバルーンカテーテル。
【選択図】 なし

Description

本発明は、生体組織に対する侵入性に優れ、カテーテルを目的部位に容易に到達させるこ
とができるバルーンカテーテルに関する。

カテーテルは、低侵襲治療を担う医療器具としてその使用範囲を拡大している。カテーテ
ルとしては、血管、気管、消化管等の生体腔に、薬剤や輸液を供給したりするための単純
なチューブ状のカテーテル以外にも、カテーテルにバルーンを取りつけ、バルーンを膨張
させることにより狭窄部を拡張したり、カテーテルを所定位置に保持したりすることを可
能とした様々なバルーンカテーテルが開発されている。

カテーテルは、生体腔外から生体腔内に挿入され目的部位に到達させられるが、カテーテ
ルを目的部位に到達させるためには、癒着した生体組織を剥離しなければならない場合が
ある。また、近年のカテーテルの応用分野の広がりと共に、血管等の生体腔内への挿入の
みならず、腔状ではない生体組織内にカテーテルを挿入する術式も提案されている。この
ような腔状ではない生体組織内にカテーテルを挿入するためには、カテーテルによって様
々な組織中に低摩擦で腔を形成し、目的部位にカテーテルを到達させなければならない。
このように腔状の、又は、腔状ではない生体組織内にカテーテルを侵入させ目的部位に到
達させる目的にもバルーンカテーテルが用いられる。

生体組織への侵入性に優れるバルーンカテーテルの１例として、例えば、特許文献１には
、可変湾曲運動による生体組織剥離機能を持った単純な構造で細径化が可能な筒状バルー
ンを用いたバルーンカテーテルが開示されている。この筒状バルーンでは、筒状バルーン
の一部に架橋処理を施すとともに、放射線照射により架橋処理を行なう際に放射線量を部
分的に変えて架橋量を変化させることにより筒状バルーンの伸展性を部分的に変化させて
おり、これにより筒状バルーンに流体圧力が加わった際に筒状バルーンがＳ字状に膨らみ
、生体組織への侵入に有利であるとしている。

しかしながら、このような筒状バルーンを得るには、放射線照射等の架橋工程が必要であ
ったり、放射線量で架橋度が変化し、伸展性を変化させることができる材料を用いること
が必要である等の制約があるとともに、このような筒状バルーンを用いたバルーンカテー
テルでは、筒状バルーンが流体の流入により湾曲した形状に膨らむため、目的部位に到達
した後は、狭窄部を拡張したり、カテーテルを所定位置に保持したりするといった、本来
のバルーンカテーテルの機能を発現させ難いといった問題もあった。

特開平１１−４０５号公報

本発明は、上記現状に鑑み、生体組織に対する侵入性に優れ、カテーテルを目的部位に容
易に到達させることができるバルーンカテーテルを提供することを目的とする。

本発明は、長さ方向に複数のルーメンを有するカテーテルと、前記カテーテルの一方の端
部付近に設けられた複数のバルーンとからなるバルーンカテーテルであって、前記バルー
ンの各々は、前記カテーテルのルーメンと１対１で導通しているバルーンカテーテルであ
る。
以下に本発明を詳述する。

本発明のバルーンカテーテルは、カテーテルとバルーンとからなる。
上記カテーテルは、生体組織の目的部位に、薬剤や輸液を供給する役割を有するものであ
るとともに、バルーン内に流体を流入させてバルーンを膨張させることにより、癒着した
生体組織を剥離させたり、生体組織内にカテーテルを侵入させたり、狭窄部を拡張させた
り、カテーテルを所定位置に保持させたりする役割を有する。
上記カテーテルは、長さ方向に複数のルーメンを有する。ここでルーメンとは、薬剤や輸
液を供給したり、上記バルーンを膨張させるための流体を流入させたりするための孔を意
味する。

図１に上記カテーテルの１例の断面を示す模式図を示した。図１ａに示したカテーテルは
、１つの管の長さ方向に２つのルーメンが形成された構造を有し、また、図１ｂに示した
カテーテルはただ１つのルーメンを有する管が複数束ねられて１つの管とされた構造を有
する。
なお、後述するように本発明のバルーンカテーテルにおいては、上記カテーテルは複数あ
るバルーンの各々と１対１で導通するものであるが、本発明のバルーンカテーテルを目的
部位に薬剤や輸液を供給する目的で用いる場合には、バルーンとは導通せずに、カテーテ
ルの先端部付近に開口した薬剤や輸液を供給するためのルーメンを有していてもよい。

上記カテーテルの外径は、使用部位、使用方法等により適宜調整されるが、好ましい下限
は０．２ｍｍ、好ましい上限は５ｍｍである。
また、カテーテルの肉厚の好ましい下限は０．０５ｍｍである。０．０５ｍｍ未満である
と、強度が低下し、得られるバルーンカテーテルの操作性が悪くなることがある。

上記カテーテルを構成する材料としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリブ
ロピレン等のポリオレフィン；エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフ
ィン共重合体；プロピレン−α−オレフィン共重合体；エチレン−酢酸ビニル共重合体；
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーンゴム等の可撓性を有する高
分子材料が挙げられる。バルーンカテーテルを生体腔内に挿入させ、また、操作側での操
作力をバルーンを有する端部へ効率よく伝達させるためには、上記カテーテルにはある程
度の剛性が必要とされる。従ってポリアミド、ポリウレタン等の剛性に優れた高分子材料
からなるものが好適である。上記カテーテルにある程度の剛性を付与するためには、必要
に応じて、上記カテーテルに補強部材等を設けてもよい。

上記バルーンは、上記カテーテルの端部付近に配置され、本発明のバルーンカテーテルを
生体組織内へ侵入させる際には膨張させずに上記カテーテルに密着した状態にしておき、
必要に応じて膨張させて癒着した生体組織を剥離させたり、カテーテルの侵入を助けたり
する他、狭窄部を拡張したり、カテーテルを所定位置に保持したりする役割を有する。

上記バルーンは袋状の構造を有し、上記カテーテルの端部付近に、上記カテーテルを被覆
する状態に結合される。上記カテーテルとバルーンとの結合方法としては特には限定され
ず、例えば、熱融着により結合する方法、接着剤により結合する方法等が挙げられる。

上記バルーンを構成する材料としては、流体の圧力により膨張及び収縮し得る材料であれ
ば特には限定されず、例えば、天然ゴム、シリコーンゴム、ポリエチレンやポリプロピレ
ン等のポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共
重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、軟質ポ
リ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリイソプレン、ポリアミド、ポリアミド系エラストマー
やポリオレフィン系エラストマー等のエラストマー類等が挙げられる。特に、生体腔内で
の膨張及び収縮がし易く、流体の圧力により破裂等が生じ難いことから、天然ゴム、シリ
コーンゴム等のゴム材のような膨張性及び収縮性に優れた弾性材料が好適である。

上記バルーンの膜厚としては特に限定されないが、好ましい下限は５０μｍ、好ましい上
限は３００μｍである。５０μｍ未満であると、バルーンの強度が低く、膨張時の圧力等
により破裂してしまうことがあり、３００μｍを超えると、生体組織への挿入性が悪くな
ったり、膨張させるために流体を高圧力で流入したりする必要が生じる。

上記バルーンの大きさとしては使用部位や使用目的等により適宜調整すればよいが、癒着
した生体組織の剥離の機能を発揮するためには、膨張時の外径の好ましい下限が１０ｍｍ
、好ましい上限が５０ｍｍである。なお、上記バルーンの膨張時の外径は、流体の圧力や
流入量によっても調整することができる。

本発明のバルーンカテーテルにおいては、上記バルーンは複数あり、バルーンの各々は、
前記カテーテルのルーメンと１対１で導通している。これにより、各々のルーメンから流
体を供給することにより個々のバルーンを独立して膨張させることができる。従って、各
々のバルーンの大きさや配置等を調整することにより、各々のバルーンに癒着した生体組
織の剥離、狭窄部の拡張、位置の固定等の異なる役割を持たせることもできる。
また、複数のバルーンの全部又は一部を被覆する大バルーンを設けた場合には、各々のバ
ルーンを膨張させる順番を調整することにより大バルーンの膨張形状を変化させることが
でき、生体組織への侵入に極めて効果的である。

図２に本発明のバルーンカテーテルの好ましい１実施態様を示した。
図２に示したバルーンカテーテルは、カテーテル１の一方の端部にバルーン３１とバルー
ン３２とが結合されており、更にバルーン３１とバルーン３２とを被覆する大バルーン３
３が結合されている。バルーン３１はカテーテル１中のルーメン２１と導通穴４１を通じ
て導通しており、一方、バルーン３２はカテーテル１中のルーメン２２と導通穴４２を通
じて導通している。従って、カテーテル１中のルーメン２１に流体を供給すれはバルーン
３１が膨張し、カテーテル１中のルーメン２２に流体を供給すれはバルーン３２が膨張す
る。大バルーン３３にはカテーテル１中のルーメンは直接導通はされていないが、バルー
ン３１及び／又はバルーン３２を膨張させることにより、膨張させることができる。

このような構造を有する図２に示したバルーンカテーテルでは、流体の供給方法により大
バルーンの膨張の形状をＡ〜Ｃの３つの態様に変化させることができる。即ち、カテーテ
ル１中のルーメン２１にのみ流体を供給した場合には、バルーン３１のみが膨張すること
から、外形的には大バルーンはＡに示した形態をとる。カテーテル１中のルーメン２２に
のみ流体を供給した場合には、バルーン３２のみが膨張することから、外形的には大バル
ーンはＢに示した形態をとる。カテーテル１中のルーメン２１とルーメン２２との両方に
流体を供給した場合には、バルーン３１とバルーン３２とが膨張することから、外形的に
は大バルーンはＣに示した形態をとる。このように、図２に示したバルーンカテーテルで
は、大バルーンの膨張形態を自由に変化させることができることから、従来のバルーンカ
テーテルに比べて、極めて高い生体組織の剥離効果が得られる。

具体的には、例えば、本発明のバルーンカテーテルを生体組織に侵入させる際に、大バル
ーンの膨張形態をＡ→Ｃ又はＢ→Ｃのように変化させることにより、大バルーンを蠕動さ
せることができ、極めて容易に生体組織内に侵入させることができる。このような大バル
ーンの蠕動運動を繰り返すことによりカテーテルを容易に目的部位に到達させることがで
きる。カテーテルが目的部位に到達したところで、バルーンをＣの形態に膨張させること
により、狭窄部を拡張したり、カテーテルを所定位置に保持したりするといった、本来の
バルーンカテーテルの機能を発現させることができる。

本発明によれば、生体組織に対する侵入性に優れ、カテーテルを目的部位に容易に到達さ
せることができるバルーンカテーテルを提供することができる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。

（実施例１）
（１）バルーンカテーテルの作製
図２に示した構造のバルーンカテーテルを作製した。
ａ．バルーン部材の作製
ディッピング法により、天然ゴムラテックスから内径２．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円筒状
の小バルーン部材と、内径２．０ｍｍ、長さ６０ｍｍの円筒状の大バルーン部材を作製し
た。

ｂ．カテーテルの作製
ナイロン１１樹脂を押出成形することにより外径２．０ｍｍ、長さ２ｍであって、内径０
．５ｍｍのルーメンを２つ有する中空チューブ状のカテーテルを作製した。

ｃ．バルーンカテーテルの作製
得られたカテーテルの一方の先端を閉塞し、閉塞した先端付近の側面に、１の小バルーン
の内部と１のルーメンとを導通するための導通穴と、該導通穴より２０ｍｍの位置に、他
の小バルーンの内部と他のルーメンとを導通するための導通穴を設け、それぞれの位置に
２つの小バルーンを接着剤で固定した。次いで、２つの小バルーンを被覆するように大バ
ルーンを配置し、その両端をカテーテルに接着剤で固定して、バルーンカテーテルを得た
。

（２）バルーンカテーテルの生体組織への侵入性の評価
生体から分離された生体組織サンプルの一部に切れ込みを形成し、その切れ込みにバルー
ンカテーテルのバルーン部分を挿入した後、バルーン内部に空気を流入させることにより
バルーンを膨張させ、カテーテルの生体組織サンプル内への侵入させやすさを評価した。
なお、空気の流入は、カテーテルの閉塞していない先端に注射筒を接続し、手動で注射筒
を操作することにより行なった。
まず、カテーテルの端部に近い側の小バルーンを膨張させ、次いで端部に遠い側の小バル
ーンを膨張させる手順で操作を行ったところ（即ち、大バルーンの膨張形状を図２におけ
るＡ→Ｃに変化させた）、大バルーンの先端より生体組織が剥離し、極めてスムーズにバ
ルーンカテーテルを生体組織内に侵入させることができた。
一方、カテーテルの端部に遠い側の小バルーンを膨張させ、次いで端部に近い側の小バル
ーンを膨張させる手順で操作を行った場合には（即ち、大バルーンの膨張形状を図２にお
けるＢ→Ｃに変化させた）、生体組織の剥離は不充分で、バルーンカテーテルを生体組織
内に挿入させることは困難であった。

（比較例１）
ナイロン１１樹脂を押出成形することにより外径２．０ｍｍ、長さ２ｍであって、内径０
．５ｍｍのルーメンを１つだけ有する中空チューブ状のカテーテルを作製した。
得られたカテーテルの一方の先端を閉塞し、閉塞した先端付近の側面に、バルーンの内部
とルーメンとを導通するための導通穴を設け、この位置に実施例１で作製した大バルーン
を接着剤で固定して、バルーンカテーテルを得た。

得られたバルーンカテーテルについて、実施例１と同様の方法により生体組織への侵入性
の評価を行ったところ、生体組織を剥離は不充分で、バルーンカテーテルを生体組織内に
侵入させることは困難であった。

本発明によれば、生体組織に対する侵入性に優れ、カテーテルを目的部位に容易に到達さ
せることができるバルーンカテーテルを提供することができる。

カテーテルの１例の断面を示す模式図である。 本発明のバルーンカテーテルの好ましい１実施態様を示す模式図である。

符号の説明

１ カテーテル
２、２１、２２ ルーメン
３１、３２ バルーン
３３ 大バルーン
４１ ルーメン２１とバルーン３１との導通穴
４２ ルーメン２２とバルーン３２との導通穴

Claims (2)

1. 長さ方向に複数のルーメンを有するカテーテルと、前記カテーテルの一方の端部付近に設
   けられた複数のバルーンとからなるバルーンカテーテルであって、
   前記バルーンの各々は、前記カテーテルのルーメンと１対１で導通している
   ことを特徴とするバルーンカテーテル。
2. 更に、複数のバルーンの全部又は一部を被覆する大バルーンを有することを特徴とする請
   求項１記載のバルーンカテーテル。

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