JP2005521570A

JP2005521570A - 強磁性粒子を用いるポリマー溶接

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Publication number: JP2005521570A
Application number: JP2003580052A
Authority: JP
Inventors: ジャンウェバー; フィリップジェイエベリング
Original assignee: Scimed Life Systems Inc
Current assignee: Boston Scientific Scimed Inc
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2005-07-21
Also published as: CA2477758A1; US7531122B2; US20040021249A1; EP1487629A1; WO2003082547A1; AU2003223376A1

Abstract

【課題】カテーテルに見出されるものを含むポリマー材料を結合する方法及び装置を提供する。
【解決手段】ポリマー材料を結合するための装置及び方法。本装置及び方法は、いずれも互いに結合されるポリマー材料に付随する強磁性材料を利用する。ポリマー材料及び強磁性材料は磁場内に配置され、これが磁場のヒステリシス損と、従ってポリマー材料が解けて互いに融合する点までの強磁性材料及びポリマー材料の両方の温度上昇とを引き起こす。強磁性材料は、ヒステリシス損が消滅するそのキュリー温度までしか温度が上昇せず、ポリマー材料は加熱されなくなる。電磁場の除去は、冷却及び融合を可能にする。また、結合される２つのポリマー材料の間に界面組成物を配置することができる。

Description

本発明は、一般的に結合技術に関し、より詳細には、カテーテルに見出されるものを含むポリマー材料を結合する方法及び装置に関する。

２つ又はそれ以上のポリマー構成要素の接着又は溶接は、様々な方法で行うことができる。例えば、バルーンカテーテルなどのような医療装置の作製において、カテーテルのポリマー構成要素をそのポリマーの融点にある媒体に接触させることが公知である。より詳細には、ポリマー構成要素は、ポリマー材料を取り囲んでクラムシェルの材料からポリマー構成要素の材料に熱を移す加熱クラムシェル又はモールド型の装置内に入れることができる。代替的に、ポリマーを溶融するのに十分な温度の高温空気流にポリマー材料を露出することができる。このようなシステムの不利な点は、ポリマーを成形温度にするのに必要な時間が非常に長いために、移動した熱がポリマー材料を通って装置のあらゆる隣接区域に消散しがちなことである。従って、熱の影響を受ける区域を限定することは困難である。

他の技術によれば、特定形態のエネルギを溶接区域に露出し、ポリマー材料による直接吸収によるか、又はポリマーを通じてエネルギ吸収添加剤を加えることによって間接的にポリマー材料を加熱することが公知である。例えば、レーザ溶接に関しては、レーザ周波数を吸収するようになった添加物をポリマー材料を通して分散させることが公知である。ポリマー材料は、レーザ周波数吸収添加物のために生じるヒステリシス損により加熱される。このような方法によれば、ポリマー材料を急速に加熱することができ、エネルギ吸収添加剤の直接配置により溶接スポットを正確に位置決めすることができるが、正確に温度を制御するのは困難である。

更に別のシステムでは、強磁性材料をポリマー材料に加えて、その後組み合わせた材料を電磁場に露出することが公知である。ポリマー材料は、それにより、振動する強磁性材料に付随するヒステリシス損のために加熱される。更に、このようなシステムの上述のレーザ溶接システムに優る利点の１つは、ヒステリシス損が強磁性材料のキュリー温度までしか起こらないという事実により、温度をより正確に制御することができる点である。ポリマー材料が接着することになる点に等しいキュリー温度を有する強磁性材料を選択することにより、材料の過熱によってポリマー材料に損傷を与えることなく、ポリマー材料を加熱して接着することができる。更に、そのようなシステムを用いて材料を素早く加熱することができる。

更に、電磁場は、全てのポリマーを通過し、従って、このような構造の内側に置かれた強磁性材料を加熱することができ、従って、内側からの加熱を可能にする。

このようなシステムは有効であるが、作り出される装置に強磁性材料を加えることにいくつかの固有の欠点がある。例えば、現在用いられている強磁性材料の粒径は、少なくとも１ミクロン程度であり、それは、粒子自体が多くの場合に作り出される装置の壁又は個々のポリマー層と同じくらいの厚さであることによりポリマーマトリックスと強磁性粒子との間に化学的結合が欠如するために脆弱スポットが生じるような大きさである。更に、強磁性材料の追加により結合部位が硬くなることも多く、これは、作り出される医療用装置に柔軟性が必要な時に不利である。大きい（すなわち、１ミクロンよりも大きい）強磁性粒子の不利な点は、より小さなナノサイズの強磁性粒子に比べて表面積対体積比が比較的小さいことである。

結合システムのいくつかでは、強磁性材料を含有する特別に調合した熱可塑性エラストマーを用いて、微小分散した微小ミクロン強磁性粉末を各々が含有する異種のポリマー材料を互いに結合させることができる。調合材料は、結合するポリマー材料内の材料と類似の材料を含有し、複合材全体を同じポリマー材料の溶融温度まで加熱して化学結合を形成する。高交流電源を用いて熱を発生させると、熱可塑性ベース材料と当接する接合表面との間に熱損失が生じ、金属充填材から熱が流れて隣接する表面を溶かす。しかし、この技術は、更なる改良を必要としている。このような結合システムは、消費者向け電気製品、自動車、及び大型医療装置の市場で用いられてきた。しかし、このようなシステムは、独特の制約及び問題が導入される分野であるカテーテルアセンブリの関連では用いられていない。カテーテルアセンブリは、許容範囲が厳格（狭い）であり、結合間隙が小さな用途であることを特徴とし、既存の結合技術を用いての成功は期待できないと考えられる。更に、カテーテルアセンブリ及び他の関連において、材料自体が必ずしも強磁性材料を含有しないポリマー材料の結合を可能にする結合方法を有することは有利であると考えられる。

現在、カテーテル結合技術は、一般的に、接着剤結合カテーテル及び熱結合カテーテルという２つの主な技術に限定されている。接着剤結合カテーテルには、非相溶性ポリマー成分を互いに接合するのに高メルトフローポリマー接着剤を必要とするカテーテルが含まれる。この技術は、硬化時間が比較的長いことなどによる作業コスト及び効率の観点から望ましくない。熱結合カテーテルには、相溶性ポリマー成分を互いに接合するカテーテルが含まれる。この技術は、接合されるポリマー成分が同一組成ではないとしても実質的に類似であることが必要なために相当に制限される。

従って、カテーテル構成要素、一般的にはポリマー材料、及び特に異質の材料を互いに結合するためのより効率的で費用効果の高い手段が必要とされている。

本発明の一態様によれば、複数のポリマー要素を結合する方法が提供される。本方法は、成形装置を通して強磁性粒子を分配する段階と、複数のポリマー要素を成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、成形装置を電磁場に露出する段階と、成形装置との接触により全てのポリマー要素を加熱する段階とを含むことができる。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、第１のポリマー要素を準備する段階と、第２のポリマー要素を準備する段階と、第１及び第２のポリマー要素のうちの少なくとも一方の外面に強磁性粒子を含有する材料を付加する段階と、強磁性粒子含有材料を第１及び第２のポリマー要素間に配置して第１及び第２のポリマー要素を係合させる段階と、強磁性粒子含有材料を電磁場に露出する段階とを含むことができる。この露出は、材料の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させる。

本発明の別の態様によれば、第１及び第２のポリマー要素を互いに結合する装置が提供される。本装置は、第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方に相補的な表面を有する成形要素と、成形要素に作動的に結合した強磁性粒子と、成形要素を磁場に曝すための磁場供給装置とを含むことができる。成形要素表面は、第１及び第２の要素の少なくとも一方と係合するようになっている。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、強磁性材料を成形装置を通して分配する段階と、複数のポリマー要素を成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、界面組成物を複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置する段階と、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度までポリマー要素及び界面組成物を加熱する段階とを含むことができる。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を準備する段階と、第２のポリマーを含む第２のポリマー要素を準備する段階と、強磁性粒子と第１のポリマーと第２のポリマーとを含む界面組成物を第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加する段階と、第１及び第２のポリマー要素間に界面組成物を配置したポリマー界面で第１及び第２のポリマー要素を係合させる段階と、ポリマー要素及び界面組成物を電磁場に露出する段階とを含むことができ、露出する段階は、この要素及び組成物の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させる。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。最初に、成形装置が準備される。複数のポリマー要素は、ポリマー要素がポリマー界面で隣接ポリマー要素と接触し、２つの隣接ポリマー要素の表面と平行な平面の約５００ナノメートル（ｎｍ）以内に強磁性粒子が存在するように、成形装置と作動的に結合するように配置される。この平面は、ポリマー界面で上述の各表面から等距離にある。界面組成物は、ポリマー界面で複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置される。ポリマー要素及び界面組成物は、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度まで加熱される。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。第１のポリマーを含む第１のポリマー要素が準備される。また、第２のポリマーを含む第２のポリマー要素が準備される。第１のポリマー及び第２のポリマーを含む界面組成物が、第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加される。第１及び第２のポリマー要素間に界面組成物が配置された界面で、第１及び第２のポリマー要素を係合させる。ポリマー要素及び界面組成物を電磁場に露出する。この露出段階は、これらの要素及び組成物の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させ、２つの隣接するポリマー要素の表面に平行でこれらの表面から等距離にある平面のＸｍｍ以内に強磁性粒子が存在する。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。強磁性粒子が成形装置を通して分配される。少なくとも第１のポリマー要素及び第２のポリマー要素を含む複数のポリマー要素が、成形装置と作動的に結合するように配置される。第１のポリマー要素は、第１のポリマーを含み、第２のポリマー要素は、第２のポリマーを含む。第１のポリマーは、第２のポリマー要素内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。第２のポリマーは、第１のポリマー要素内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物が、複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置されるが、これには、第１及び第２のポリマー要素間に界面組成物を配置する段階が含まれる。第２の配置する段階の「ＴＰＥ」組成物には、第１のポリマー、第２のポリマー、及び強磁性粒子が含まれる。ポリマー要素及び「ＴＰＥ」組成物は、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度まで加熱される。

本発明の別の態様によれば、複数のカテーテル構成要素を結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。成形装置を通して強磁性粒子が分配される。各々がカテーテル構成要素と作動的に結合した複数のポリマー要素は、成形装置と作動的に結合するように配置される。複数のポリマー要素は、少なくとも、第１のカテーテル構成要素と作動的に結合した第１のポリマー要素と、第２のカテーテル構成要素と作動的に結合した第２のポリマー要素とを含む。第１のポリマー要素は、第１のポリマーを含み、第２のポリマー要素は、第２のポリマーを含む。第１のポリマーは、第２のポリマー要素内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。第２のポリマーは、第１のポリマー要素内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物が、複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置されるが、これには、第１及び第２のポリマー要素間に界面組成物を配置する段階が含まれる。第２の配置する段階の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物には、第１のポリマー、第２のポリマー、及び強磁性粒子が含まれる。ポリマー要素及び熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物は、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度まで加熱される。

本発明の別の態様によれば、複数のカテーテル構成要素を結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。成形装置が準備される。各々がカテーテル構成要素と作動的に結合した複数のポリマー要素は、成形装置と作動的に結合するように配置される。複数のポリマー要素は、少なくとも、第１のカテーテル構成要素と作動的に結合した第１のポリマー要素と、第２のカテーテル構成要素と作動的に結合した第２のポリマー要素とを含む。第１のポリマー要素は、第１のポリマーを含み、第２のポリマー要素は、第２のポリマーを含む。第１のポリマーは、第２のポリマー要素内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。第２のポリマーは、第１のポリマー要素内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。界面組成物が、複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置されるが、これには、第１及び第２のポリマー要素間に界面組成物を配置する段階が含まれ、第２の配置する段階の界面組成物には、第１のポリマー及び第２のポリマーが含まれる。ポリマー要素及び界面組成物は、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度まで加熱される。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。第１のポリマーを含む第１のポリマー要素が準備される。第２のポリマーを含む第２のポリマー要素が準備される。第１のポリマー要素は、第２のポリマーを重量で９９．９９９％よりも少なく含む。第２のポリマー要素は、第１のポリマーを重量で９９．９９９％よりも少なく含む。強磁性粒子と第１のポリマーと第２のポリマーとを含む熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物が、第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加される。第１及び第２のポリマー要素は、「ＴＰＥ」組成物が第１及び第２のポリマー要素間に配置された界面で係合する。ポリマー要素及び「ＴＰＥ」組成物は電磁場に露出され、この露出する段階は、これらの要素及び組成物の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素が互いに融合される。

本発明の別の態様によれば、２つのカテーテル構成要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。第１のポリマーを含む第１のポリマー要素が準備される。第２のポリマーを含む第２のポリマー要素が準備される。第１のポリマー要素は、第２のポリマーを重量で９９．９９９％よりも少なく含む。第２のポリマー要素は、第１のポリマーを重量で９９．９９９％よりも少なく含む。第１のポリマー要素は、第１のカテーテル構成要素に作動的に結合され、第２のポリマー要素は、第２のカテーテル構成要素に作動的に結合される。強磁性粒子と第１のポリマーと第２のポリマーとを含む熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物が、第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の外面に付加される。第１及び第２のポリマー要素は、「ＴＰＥ」組成物が第１及び第２のポリマー要素間に配置されたポリマー界面で係合する。ポリマー要素及び「ＴＰＥ」組成物は電磁場に露出され、この露出段階は、これらの要素及び組成物の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素が互いに融合される。

本発明の別の態様によれば、複数のポリマー要素を互いに結合する方法が提供される。本方法は、以下の段階を含むことができる。第１のポリマーを含む第１のポリマー要素が準備される。第２のポリマーを含む第２のポリマー要素が準備される。第１のポリマー要素は、第２のポリマーを重量で９９．９９９％よりも少なく含む。第２のポリマー要素は、第１のポリマーを重量で９９．９９９％よりも少なく含む。第１のポリマー及び第２のポリマーを含む界面組成物が、第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加される。第１及び第２のポリマー要素は、界面組成物が第１及び第２のポリマー要素間に配置された界面で係合する。ポリマー要素及び界面組成物は、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度まで加熱される。

上述の事項に加えて、本発明は、付加的な態様として、詳細に上述した変形よりも何らかの点で範囲が狭い本発明の全ての実施形態を含む。本出願人は、本明細書の特許請求の範囲の全ての範囲を発明したが、本明細書の特許請求の範囲には、他人の従来技術の仕事を含まないものとする。従って、特許庁又は他の団体又は個人によって特許請求の範囲内の法定上の従来技術が本出願人の注意を喚起した場合、本出願人は、適用可能な特許法の下で補正権利を行使し、そのような特許請求の範囲の内容を再び規定し、このような特許請求の範囲からそのような法定上の従来技術又は法定上の従来技術の明らかな変形を特に除外する権利を留保する。このような補正された特許請求の範囲によって規定された本発明の変形もまた本発明の態様として意図されている。

本発明の上述の態様及び特徴は、添付図面と共に解釈すると以下の詳細説明から一層明らかになるであろう。

本発明は、様々な修正及び代替構成を許すが、そのいくつかの例示的実施形態は、図面に示されて以下に詳細に説明される。しかし、開示した特定の実施形態に本発明を限定する意図はなく、その意図は、それとは逆に特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲内に該当する全ての修正、代替構成、及び均等物を網羅することであることを理解すべきである。

ここで図面、特に図１を参照すると、本発明の教示により構成した結合装置は、全体的に参照番号２０で示されている。以下は、特にバルーンカテーテルのような医療装置を作成するためのポリマー材料を結合することに関して開示するが、本明細書に開示した結合方法及び装置は、他の医療装置を含む複数の他の装置を作成するのに用いることができることは理解されるものとする。

図１に示す実施形態では、バルーンカテーテルの内層とすることができる第１のポリマー材料２２が、バルーンカテーテルの外面とすることができる第２のポリマー材料２４に結合されて示されている。本発明は、本明細書で言及する特定のポリマーに限定されず、このような用途に適するポリマーには、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリアミド、ポリアミド／エーテルブロックコポリマー、ポリエステル／エーテルブロックコポリマー、ポリオレフィン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリウレタン（ＰＵ）、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミドポリマー（ＰＡ）、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，６／６、ナイロン１１、及びナイロン１２、及び、他の多くの種類の熱可塑性又は熱硬化性ポリマーが含まれる。

図１に示す実施形態では、第１及び第２のポリマー２２及び２４間に強磁性材料２６のコーティングを設ける。このような用途には、多くの強磁性粒子が適するが、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄の形態の磁鉄鉱の組成物で作られたナノサイズ粒子とすることができる。このような材料の合金で作られたナノ粒子の特定の組成は、キュリー温度を規定する。これらのナノ粒子の製造工程中に、酸素流により酸化物の特定の比率が決められる。例えば、「ＦｅｘＯｙ」ナノ粒子を作る場合は、酸素流を増大させることによりＦｅ₂Ｏ₃＼Ｆｅ₃Ｏ₄比を増大させることができ、この逆も可能である。このようなナノ粒子は、とりわけ、粒径が比較的小さくて一般的に５〜１０ナノメートル程度であるために有利であることが見出されている。このような大きさは、比較的小さな医療装置を形成する際に、上述の脆弱スポットが作成されないこと、及び、表面積対体積比が大きいために埋め込んだ粒子から周りのポリマーマトリックスへの熱移動が向上することから有利である。ポリマーマトリックス内部に埋め込まれる時には、粒子とマトリックスとの間に化学的結合があることが有利である。

これも図１に示すように、磁場２８は、アノード３０及びカソード３２により生成される。勿論、磁場２８は、任意の他の適切な形の装置によっても生成することができる。第１及び第２のポリマー材料２２及び２４、及び強磁性材料２６は、磁場２８内に配置されたアセンブリ３３を形成する。

図２及び図３の実施形態は、強磁性材料２６がポリマー材料２２及び２４間で分離されていない点で図１の実施形態とは異なり、従って、作成した医療装置内に留まらない。むしろ、最初に図２に関して示すように、強磁性材料２６は、成形装置３４の外側層として設けられる。成形装置３４は、いくつかの形で設けることができるが、図２に示すように、クラムシェル３６及びマンドレル３８を含む。クラムシェル３６は、蝶番４４で接合された第１及び第２の相補的部分４０及び４２を含むことができる。従って、クラムシェル部分４０及び４２は、蝶番４４に関してピボット回転することができ、第１及び第２のポリマー材料２２及び２４のクラムシェル３６を出入りするアクセスを可能にすることが分かる。各クラムシェル部分４０及び４２は内部表面４６を含み、その上を強磁性材料４８の層でコーティングする。クラムシェル部分４０及び４２、及び内部表面４６の形状は、第１のポリマー材料５０の外側形状と合同となるようになっている。第１のポリマー材料５０の半径方向内向きに隣接する部分は、強磁性材料５４の第２の層に接触して置かれた第２のポリマー材料５２である。強磁性材料５４の第２の層が、マンドレル３８の外面５６上にコーティングされる。従って、第１及び第２のポリマー材料５０及び５２は、クラムシェル３６により外側から及びマンドレル３８により内側からの両方で支持されることが分かる。更に、強磁性材料４８及び５４の第１及び第２の層を設けているために、磁場５８に露出された時にそれによって生じる熱は、第１及び第２の層のポリマー材料５０及び５２を通して更に速やかに消散することができる。ここでもまた、磁場５８は、アノード及びカソード（６０、６２）によって生成することができ、又は、他の任意の適切な形の磁場生成により作り出すことができる。

図３の実施形態は、磁場６４がクラムシェル３６及びマンドレル３８内に直接設けられることを除けば、図２の実施形態に類似している。従って、同じ要素を図示する場合は、同じ参照番号を用いる。このような実施形態は、強磁性材料を含有する溶融材料からクラムシェル部分４０及び４２を成型することによるか、又は、他の任意の適切な形成技術により形成することができる。

上述の実施形態のいずれにおいても、要素の組合せを調整し、望む位置のみに強磁性材料を設けることができる。例えば、図１〜図３の断面図には図示していないが、強磁性材料は、第１及び第２のポリマー層に沿って縦方向に間隔を空けて配置された複数のリングの形で設けることができることを当業者は容易に理解するであろう。代替的に、第１及び第２のポリマー材料が特定の部分でのみ結合される場合、強磁性材料は、結合が望ましい位置にのみ配置することができる。

ここで、図４及び図５を参照すると、上述の図１〜図３に示す装置に関連して使用することができる段階のサンプルシーケンスを示す流れ図が準備されている。最初に、図４の流れ図に関して、図１の装置も同時に参照すると、第１の段階６６は、第１のポリマー材料２２及び第２のポリマー材料２４のようなサブコンポーネントを準備するためとすることができる。第２の段階６８は、強磁性材料２６の層を設けるためである。段階６８は、溶解した強磁性粒子を有する塗料を付加することにより達成することができる。第３の段階７０は、第１及び第２のポリマー層２２及び２４をその間の強磁性材料２６を用いて次に組み立てるためのものである。最後に、第４の段階７２は、例えばアノード及びカソード３０及び３２に電圧を加えることにより、第１及び第２のポリマー材料２２及び２４、及び強磁性材料２６を磁場２８に露出するためである。磁場２８は、強磁性材料２６の振動を引き起こし、その結果生じるヒステリシス損によって強磁性材料の温度を上昇させ、従って、第１及び第２のポリマー材料２２及び２４の温度も上昇させる。強磁性材料２６のキュリー温度を第１及び第２のポリマー材料２２及び２４の融点に合わせることにより、ポリマーは、材料を過熱することなくそれらを互いに融合させるのに十分な温度まで加熱される。

図５に示すように、図２及び図３の装置は、以下の方法に従って用いることができる。第１の段階７４では、強磁性材料が予め入っている成形装置３４が準備される。上述のように、これは、成形装置３４の内面又は外面に強磁性材料を塗布するか、成形装置を強磁性材料に浸すか、又は強磁性材料を予めそこに有するように成形構成要素を成形又は他の方法で製造することなどにより達成することができる。第２の段階７６では、次に、サブコンポーネントを成形装置３４に装着するか、又は成形装置３４をサブコンポーネントに装着することができる。より詳細には、第１のポリマー５０をマンドレル３８に装着し、次に、第２のポリマーを第１のポリマー５０の外側に装着することができる。第１及び第２のポリマー材料５０及び５２、及びマンドレル３８は、全てクラムシェル３６の内側に配置することができる。第３の最終段階７８では、次に、アノード及びカソード６０及び６２に電圧を加えることによってアセンブリを磁場５８に当てることができ、構成要素を上述のように強磁性材料のキュリー温度まで加熱する。

図２及び図３に示す実施形態では、マンドレルに加えられる第１のキュリー温度が管構成の内側層の溶融ポリマーに適合する特定の強磁性物質と、クラムシェルに対する第２のキュリー温度が外側ポリマー層の融点である第２の強磁性材料とを選択することにより、異なる融点のポリマーを１つの温度設定の溶接システムを選択するよりも容易に溶接することができることが明白であろう。上述のことから、当業者は、本明細書に開示するような装置は、ポリマー融合又は結合技術、及び、急速かつ制御可能に温度を上昇させることを可能にする装置を提供することを認識するであろう。

本発明の付加的な態様は、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃに示す結合装置１１０、１１１、２１０、及び２１１で明らかにされるが、これらは、図１〜図３に示す装置２０の変形であり、従って説明した特性のいずれか又は全てを含むことができる。

図６Ａでは、本発明の教示に一致する結合装置１１０が示されており、これは、当業者に理解されるような他の任意の必要な機器と共に、磁場１０８を発生させることができるアノード１００とカソード１０５との間に配置することができる。内部１１６及び外部表面１１７の両方を含む第１のポリマー要素１１５を設けることができる。第１のポリマー要素１１５は、更に、第１のポリマー１１８を含むことができる。また、内部１２６及び外部表面１２７の両方を含む第２のポリマー要素１２５を設けることができる。第２のポリマー要素１２５は、第２のポリマー１２８を更に含むことができる。第１のポリマー要素１１５と第２のポリマー要素１２５との間には、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５と作動的に結合した界面組成物１４０で満たすことができる界面１３５がある。本発明は、界面組成物に含むことができるポリマーの種類の数を制限しない。更に、本発明は、接合することができるポリマー要素の数も限定しない。

結合装置１１０には、クラムシェル１５０又はマンドレル１６０のような成形装置１４５を含むことができる。クラムシェル１５０には、蝶番１５６で接合された第１及び第２の相補的部分１５２及び１５４を含むことができる。従って、クラムシェル部分１５２及び１５４は、蝶番１５６に関してピボット回転することができ、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５のクラムシェル１５０を出入りするアクセスを可能にすることが分かる。相補的部分１５２及び１５４の両方には、内部１５７及び内部表面１５８が含まれる。成形装置は、内部１６１及び表面１６１を有するマンドレル１６０を更に含むか、又は代替的に含むことができる。

強磁性材料、例えば粒子１７０は、結合装置１１０を通して含むことができ、又は、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５、界面組成物１４０、及び成形装置１４５のような特定の領域に限定することができる。強磁性粒子１７０は、図１〜図３の強磁性材料２６に関して説明したような性質を含むことができる。第１のポリマー要素１１５の一部である場合、強磁性粒子１７０は、内部１１６又は表面１１７のいずれか又はその両方に存在することができる。第２のポリマー要素１２５の一部である場合、強磁性粒子１７０は、内部１２６又は表面１２７のいずれか又はその両方に存在することができる。成形装置１４５の一部である場合、強磁性材料は、クラムシェル１５０又はマンドレル１６０、又は、存在する場合は任意の他の種類の成形装置の一部とすることができる。クラムシェル１５０の一部である場合、強磁性粒子１７０は、第１の相補的部分１５２又は第２の相補的部分１５４のいずれか又はその両方に存在することができる。強磁性粒子は、第１及び第２の相補的部分１５２及び１５４の内部１５７又は表面１５８のいずれか又はその両方の位置に存在することができる。更に、強磁性粒子は、蝶番１５６と作動的に結合することができる。

図６Ｂに示すように、強磁性粒子１７０が結合装置１１０のいずれか１つの領域に存在することは、本発明の教示にはあまり重要ではない。むしろ、強磁性粒子１７０は、ポリマー要素１１５及び１２５を結合させるのに十分なほど界面１３５の近くに存在すべきである。このような近接性は、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５から等距離にある界面１３５に平面αを想像することにより説明することができる。点βは、強磁性粒子１７０が平面α内の点から距離γ内に存在するような平面α内の任意の点又は全ての点を表す。距離γは、結合装置１１０の厚さにより変わることになるが、少なくとも平面αから結合装置１１０の外部までの距離であると一般的に理解される。距離γは、いくつかの実施形態では、ゼロから約５００ナノメートル（ｎｍ）とすることができる。いくつかの実施形態では、距離γは、ゼロから約４００ｎｍである。いくつかの実施形態では、距離γは、ゼロから約３００ｎｍである。いくつかの実施形態では、距離γは、ゼロから約２００ｎｍである。いくつかの実施形態では、距離γは、約ゼロから約１００ｎｍである。いくつかの実施形態では、距離γは、ゼロから約５０ｎｍである。いくつかの実施形態では、距離γは、ゼロから約１０ｎｍである。いくつかの実施形態では、距離γは、ゼロから約１ｎｍである。結合装置１００に対する上述の強磁性粒子の配置は、図１〜図３に関して上述した装置２０及び以下に説明する装置１１１、２１０、及び２１１を含む本発明の他の実施形態の結合装置にも応用可能である。得られる結合製品に強磁性粒子がないことが望ましい場合は、強磁性粒子１７０は、ポリマー要素例えば１１５及び１２５、及び界面組成物には存在しない。このようないくつかの実施形態では、強磁性材料は、成形装置１４５にも存在せず、融合に必要な加熱は、強磁性材料とは関係なく発生される。図では、強磁性材料１７０が多くの異なる領域に存在するように示しているが、この実証は、例示的目的だけのためであることを強調する必要がある。強磁性材料１７０は、図に示すような特定位置に存在しても存在しなくてもよい。更に、いくつかの実施形態では、強磁性材料１７０は、図面にはそのように示していなくても特定の位置に存在することもできる。

界面組成物１４０は、強磁性粒子１７０、第１のポリマー１１８、及び第２のポリマー１２８を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、実質的に第１のポリマー１１８から成り、第２のポリマー要素１２５は、実質的に第２のポリマー１２８から成る。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約９９．９９９％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約９９．９９９％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約９０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約９０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約８０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約８０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約７０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約７０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約６０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約６０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約５０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約５０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約４０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約４０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約３０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約３０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約２０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約２０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約１０％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約１０％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約５％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約５％の第１のポリマー１１８を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量でゼロから約１％の第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量でゼロから約１％の第１のポリマー１１８を含む。２つのポリマー要素の組成が同一でない実施形態では、これらを「異質」と見なす。組成が互いに同一か、組成が互いに類似か、又は組成が互いに異質かに関わらず、本発明の教示に従ってどのような組成のポリマー要素を用いることもできる。いくつかの実施形態では、接合する全てのポリマー要素の組成が同一であることになる。いくつかの実施形態では、接合される全てのポリマー要素の組成が異質であることになる。いくつかの実施形態では、接合するポリマー要素のいくつかの組成が同一で、いくつかの組成が異質とすることができる。２つのポリマー要素の組成が異質でも、その物理的、化学的、及び他の特性が類似のポリマーを集合的に含むことができることは理解される。いくつかの実施形態では、第１のポリマー１１８は、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）であり、第２のポリマー１２８は、非相溶性「ＴＰＥ」材料である。いくつかの実施形態では、界面組成物１４０には、「ＴＰＥ」及び非相溶性「ＴＰＥ」材料が含まれ、界面組成物１４０の特定実施形態としての「ＴＰＥ」組成物と呼ばれる。異質ポリマー対の例には、ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＡ（ポリアミド）／ＰＥ、ＰＥＴ／ＰＡ、ＰＥＴ／ポリオレフィン、ＰＡ／ポリオレフィン、ＰＥＴ／ナイロン６、ＰＥＴ／ナイロン６，６、ＰＥＴ／ナイロン６，６／６、ＰＥＴ／ナイロン１１、ＰＥＴ／ナイロン１２、及びＰＡ／ＰＵ（ポリウレタン）が含まれる。

図６Ｃは、図６Ａに示す装置１１０の特定実施形態である結合装置１１１を示す。図６Ｃでは、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５は、第１のカテーテル構成要素１７２及び第２のカテーテル構成要素１７４にそれぞれ作動的に結合される。図６Ｃに示す成形装置１４５は、単に例示目的のためのクランプモールド１６５である。クランプモールド１６５は、第１のセグメント１６６及び第２のセグメント１６７を含むことができる。クランプモールド１６５はまた、カテーテル構成要素１７２及び１７４を包むスリーブと考えることができる。各クランプモールドセグメント１６６及び１６７には、内部１６８及び外面１６９が含まれる。強磁性粒子１７０は、内部１６８又は外面１６９のいずれか又は両方の位置に存在することができる。図６Ｃでは、単なる例示目的のために、第１のカテーテル構成要素１７２がカテーテルシャフトとして示され、第２のカテーテル構成要素１７４がバルーンとして示されている。第１及び第２のカテーテル構成要素１７２及び１７４の両方がシャフト、両方がバルーンなどとしてもよい。

図７Ａ〜図７Ｃに示す結合装置２１０及び２１１は、成形装置１４５がないことを主な違いとする、図６Ａ〜図６Ｃに示す装置の変形である。本発明の結合装置は、第１及び第２のポリマー要素だけを示しているが、２つよりも多いポリマー要素を含むことができ、ポリマー要素の数の特定の上限は想定されていない。

ここで図８〜図１１を参照すると、上述の図６Ａ〜図７Ｃに示す装置に関して用いることができるサンプルシーケンスを示す流れ図が提供されている。最初に、図８の流れ図に関し、同時に図６Ａの装置を参照すると、強磁性粒子１７０を成形装置１４５を通して分配する第１の段階１８２を含むことができる、複数のポリマー要素を結合する方法１８０が提供されている。第２の段階１８４では、複数のポリマー要素、例えば１１５及び１２５を成形装置１４５と作動的に結合するように配置することができる。第３の段階１８６では、界面組成物１４０をポリマー要素、例えば１１５及び１２５と作動的に結合することができる。第４の段階１８８では、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度までポリマー要素及び界面組成物を加熱することができる。

いくつかの実施形態では、方法１８０の成形装置１４５は、クラムシェルモールド１５０である。いくつかの実施形態では、方法１８０の成形装置１４５は、マンドレル１６０である。方法１８０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択される。方法１８０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルの範囲である。方法１８０のいくつかの実施形態では、分配する段階１８２は、強磁性粒子１７０を混合した材料で成形装置を形成する段階を伴う。方法１８０のいくつかの実施形態では、分配する段階１８２は、強磁性粒子１７０の層を成形装置１４５の表面、例えば１５８、１６２、及び１６９に付加する段階を伴う。方法１８０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０の付加は、成形装置１４５の外面、例えば１５８、１６２、及び１６９を塗布することにより行われる。

方法１８０のいくつかの実施形態では、第２の配置する段階１８６の界面組成物１４０は、強磁性粒子１７０を更に含む。方法１８０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０を複数のポリマー要素、例えば１１５及び１２５に作動的に結合する付加的な段階があり、これは、加熱する段階１８８の前に実行される。方法１８０のいくつかの実施形態では、任意的な結合させる段階には、各ポリマー要素、例えば１１５及び１２５の内部、例えば１１６及び１２６に微小分散した強磁性粒子１７０を形成する段階が含まれる。いくつかの実施形態では、任意的な結合させる段階には、強磁性粒子１７０を各ポリマー要素、例えば１１５及び１２５の表面、例えば１１７及び１２７に付加する段階が含まれる。

方法１８０のいくつかの実施形態では、分散する段階１８２は行わない。方法１８０のいくつかの実施形態では、第１の配置する段階１８２は、第２のポリマー要素１２５に隣接して第１のポリマー要素１１５を配置する段階を含み、第１のポリマー要素１１５及び第２のポリマー要素１２５は異質であり、第２の配置する段階１８６は、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５間に界面組成物１４０を配置する段階を含む。

方法１８０のいくつかの実施形態では、第１の配置する段階１８２は、第２のポリマー１２８を含む第２のポリマー要素に隣接させて第１のポリマー１１８を含む第１のポリマー要素１１５を配置する段階を含み、第２の配置する段階１８６は、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５間に界面組成物１４０を配置する段階を含み、第１のポリマー１１８は、第２のポリマー要素１２５内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、第２のポリマー１２８は、第１のポリマー要素１１５内に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する。第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５の組成が同じでない実施形態では、それらは、「異質」と理解される。

方法１８０のいくつかの実施形態では、第２の配置する段階１８６の界面組成物１４０には、第１のポリマー１１８及び第２のポリマー１２８が含まれる。いくつかの実施形態では、第２の配置する段階の界面組成物１４０には、強磁性粒子１７０が更に含まれる。界面組成物が第１及び第２のポリマー１１８及び１２８を含む実施形態では、第１のポリマーは、熱可塑性エラストマー材料とすることができ、第２のポリマーは、非相溶性「ＴＰＥ」材料とすることができる。

図６Ｃを特に参照すると、いくつかの実施形態では、方法１８０を用いてカテーテル構成要素１７２及び１７４をそれぞれ接合し、カテーテル構成要素結合を形成する。本発明により、方法１８０の様々な実施形態で形成したカテーテル構成要素結合が想定されている。いくつかの実施形態では、方法１８０は、第１のカテーテル構成要素１７２と作動的に結合した第１のポリマー要素１１５を含むことができ、第２のポリマー要素１２５は、第２のカテーテル構成要素１７４と作動的に結合する。このようないくつかの実施形態では、第１のカテーテル構成要素１７２は、第１のシャフトであり、第２のカテーテル構成要素１７４は、第２シャフト及びバルーンから成る群から選択される。

ここで図９の流れ図に関して、同時に図７Ａの装置も参照すると、複数のポリマー要素を互いに結合する方法１９０が提供されている。第１の段階１９２では、第１のポリマー１１８を含む第１のポリマー要素１１５を準備することができる。第２の段階１９４では、第２のポリマー１２８を含む第２のポリマー要素１２５を準備することができる。第３の段階１９６では、強磁性粒子１７０、第１のポリマー１１８、及び第２のポリマー１２８を含む界面組成物１４０を第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５の少なくとも一方の外面１１７及び１２７に付加することができる。第４の段階１９８では、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５は、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５間に界面組成物１４０を配置したポリマー界面１３５で係合される。第５の段階２００では、ポリマー要素１１５及び１２５及び界面組成物１４０は、電磁場１０８に露出される。露出する段階は、これらの要素及び組成物の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５が互いに融合される。

方法１９０のいくつかの実施形態では、第１のポリマー１１８及び第２のポリマー１２８は同じポリマーである。方法１９０のいくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５及び第２のポリマー要素１２５は異質である。方法１９０のいくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、重量で９９．９９９％よりも少ない第２のポリマー１２８を含み、第２のポリマー要素１２５は、重量で９９．９９９％よりも少ない第１のポリマー１１８を含む。第１のポリマー要素１１５及び第２のポリマー要素１２５の組成が同一でない実施形態では、これらの要素は「異質」と理解される。方法１９０のいくつかの実施形態では、第１のポリマー１１８は、熱可塑性エラストマー材料であり、第２のポリマー１２８は、非相溶性の「ＴＰＥ」材料である。

図７Ｃを特に参照すると、方法１９０のいくつかの実施形態では、第１のポリマー要素１１５は、第１のカテーテル構成要素１７２と作動的に結合され、第２のポリマー要素１２５は、第２のカテーテル構成要素１７４と作動的に結合される。このようないくつかの実施形態では、第１のカテーテル構成要素１７２は、第１のシャフトであり、第２のカテーテル構成要素１７４は、第２シャフト及びバルーンから成る群から選択される。本発明により、方法１９０の様々な実施形態で形成されるカテーテル構成要素結合が想定されている。

方法１９０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択される。方法１９０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルの範囲である。方法１９０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０は、第１の準備する段階のポリマー要素、例えば１１５及び１２５に作動的に結合される。方法１９０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０は、各ポリマー要素、例えば１１５及び１２５の内部部分、例えば１１６及び１２６に微小分散した形態である。方法１９０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０は、ポリマー要素、例えば１１５及び１２５の各々の外面、例えば１１７及び１２７に予め付加されている。方法１９０のいくつかの実施形態では、強磁性粒子１７０が界面組成物１４０には存在しない。

次に、図１０の流れ図に関して、同時に図６Ｂの装置も参照すると、複数のポリマー要素を結合する方法２８０が提供されている。第１の段階２８２では、成形装置１４５を準備することができる。第２の段階２８４は、複数のポリマー要素、例えば１１５及び１２５を成形装置１４５と作動的に結合するように配置するためであり、ポリマー要素は、界面１３５で隣接ポリマー要素に接触し、２つの隣接ポリマー要素、例えば１１５及び１２５の表面、例えば１１７及び１２７に平行で、かつ界面１３５でこれらの表面から等距離にある平面αの約５００ｎｍ以内に強磁性粒子１７０が存在する。第３の段階２８６では、界面組成物が、複数のポリマー要素と界面、例えば１３５で作動的に結合するように配置される。第４の段階２８８では、少なくとも溶融温度が最も高いポリマー要素の溶融温度までポリマー要素及び界面組成物が加熱される。方法１８０に対する実施形態及びそれに与えられた属性はまた、方法２８０にも応用することができる。

図１１の流れ図に関して、同時に図７Ｂの装置も参照すると、複数のポリマー要素を結合する方法２９０が提供されている。第１の段階２９２では、第１のポリマー１１８を含む第１のポリマー要素１１５を準備することができる。第２の段階２９４では、第２のポリマー１２８を含む第２のポリマー要素１２５を準備することができる。第３の段階２９６では、第１のポリマー１１８及び第２のポリマー１２８を含む界面組成物１４０が、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５の少なくとも一方の外面、例えば１１７及び１２７に付加される。第４の段階２９８は、第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５間に界面組成物を配置した界面１３５で第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５を係合させるためである。第５の段階３００では、ポリマー要素１１５及び１２５及び界面組成物１４０は電磁場に露出され、露出する段階は、これらの要素及び組成物の温度を上昇させ、これによって第１及び第２のポリマー要素１１５及び１２５が互いに融合され、強磁性粒子１７０が、２つの隣接ポリマー要素、例えば１１５及び１２５の表面、例えば１１７及び１２７に平行で、かつこれらの表面から等距離にある平面αの約５００ｎｍ以内に存在する。方法１９０に対する実施形態及びそれに与えられた属性はまた、方法２９０にも応用することができる。

いくつかの実施形態における上述の方法の段階の順番は変えることができ、又は、全体的又は部分的に実行されない。いくつかの実施形態では、上述の方法の特定の段階の前、後、及びその間に付加的な段階を行うことができる。いくつかの実施形態では、強磁性材料の存在又は利用は必要ではない。そのような方法では、誘導加熱と強磁性粒子と磁場とに依存する誘導加熱法以外の、ポリマー要素を加熱して融合するための他の手段を用いる。このような実施形態では、レーザ及び「ホットジョー」のような加熱方法を用いることができる。

以上の内容から、本発明が、カテーテル構成及び他の関連で用いる類似及び異質ポリマー要素の両方を結合するための成形装置及び方法を教示することを当業者は認めるであろう。これらの装置及び方法は、カテーテル及び他の装置の時間及び費用効率的な構成を可能にする。

装置及び方法の上述の説明は、単に本発明を例示するためであり、限定するものではない。開示された本発明の精神及び内容を組み込む実施形態の修正を当業者は想起することができるので、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内の全てを含むように解釈されるべきである。

本発明の教示による装置の概略断面図である。本発明の教示によって構成された装置の代替実施形態の概略断面図である。本発明の教示によって構成された装置の第２の代替実施形態の概略断面図である。本発明により教示された第１の方法に従って行うことができるサンプル段階を示す流れ図である。本発明により教示された第２の方法で行うことができる段階のサンプルシーケンスを示す流れ図である。本発明の教示によって構成された装置の第３の代替実施形態の概略断面図である。図６Ａに示す図の１つのセグメントを拡大し、本発明の付加的な教示内容を強調した図である。図６Ａに示すものの実施形態に対する変形の概略断面図である。本発明の教示によって構成された装置の第４の代替実施形態の概略断面図である。図７Ａに示す図を拡大し、本発明の付加的な教示内容を強調した図である。図７Ａに示すものの実施形態に対する変形の概略断面図である。本発明により教示された第３の方法で行うことができるサンプル段階を示す流れ図である。本発明により教示された第４の方法で行うことができるサンプル段階を示す流れ図である。本発明により教示された第５の方法で行うことができるサンプル段階を示す流れ図である。本発明により教示された第６の方法で行うことができるサンプル段階を示す流れ図である。

符号の説明

２０結合装置
２２第１のポリマー材料
２４第２のポリマー材料
２６強磁性材料
２８磁場
３０アノード
３２カソード

Claims

成形装置を通して強磁性粒子を分配する段階と、
複数のポリマー要素を前記成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、
界面組成物を前記複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置する段階と、
前記ポリマー要素及び界面組成物を、少なくとも溶融温度が最も高い前記ポリマー要素の溶融温度まで加熱する段階と、
を含むことを特徴とする、複数のポリマー要素を結合する方法。
前記成形装置は、クラムシェルモールドであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記成形装置は、マンドレルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記分配する段階は、前記強磁性粒子を混合した材料で前記成形装置を形成する段階を伴うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記分配する段階は、前記強磁性粒子の層を前記成形装置の表面に付加する段階を伴うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記付加する段階は、前記成形装置の表面を塗布することによって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記界面組成物は、強磁性粒子を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
強磁性粒子を前記複数のポリマー要素と作動的に結合させる付加的な段階が存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記結合させる段階は、微小分散した前記強磁性粒子を各ポリマー要素の内部部分に形成する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
前記結合させる段階は、各ポリマー要素の表面上に前記強磁性粒子を付加する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
前記分配する段階が実行されないことを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記第１の配置する段階は、第１のポリマー要素を第２のポリマー要素に隣接して配置する段階を含み、
前記第１のポリマー要素及び前記第２のポリマー要素は異質であり、
前記第２の配置する段階は、前記界面組成物を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１の配置する段階は、第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を第２のポリマーを含む第２のポリマー要素に隣接して配置する段階を含み、
前記第２の配置する段階は、前記界面組成物を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置する段階を含み、
前記第１のポリマーは、前記第２のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、
前記第２のポリマーは、前記第１のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記界面組成物は、前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記界面組成物は、強磁性粒子を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記第１のポリマーは、熱可塑性エラストマー材料であり、
前記第２の配置する段階の前記第２のポリマーは、非相溶性「ＴＰＥ」材料である、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
請求項１に記載の方法で形成したことを特徴とするカテーテル構成要素結合。
第１のポリマー要素は、第１のカテーテル構成要素に作動的に結合され、
第２のポリマー要素は、第２のカテーテル構成要素に作動的に結合される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１のカテーテル構成要素は、第１のシャフトであり、
前記第２のカテーテル構成要素は、第２シャフト及びバルーンから成る群から選択される、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を準備する段階と、
第２のポリマーを含む第２のポリマー要素を準備する段階と、
強磁性粒子と前記第１のポリマーと前記第２のポリマーとを含む界面組成物を、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加する段階と、
前記第１及び第２のポリマー要素を、前記界面組成物を該第１及び第２のポリマー要素間に配置した界面で係合させる段階と、
前記ポリマー要素及び界面組成物を電磁場に露出する段階と、
を含み、
前記露出する段階は、前記要素及び組成物の温度を上昇させ、それによって前記第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させる、
ことを特徴とする、複数のポリマー要素を互いに結合する方法。
前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、同じポリマーであることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記第１のポリマー要素及び前記第２のポリマー要素は、異質であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記第１のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第２のポリマーを含み、
前記第２のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第１のポリマーを含む、
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記第１のポリマーは、熱可塑性エラストマー材料であり、
前記第２のポリマーは、非相溶性「ＴＰＥ」材料である、
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記第１のポリマー要素は、第１のカテーテル構成要素に作動的に結合され、
前記第２のポリマー要素は、第２のカテーテル構成要素に作動的に結合される、
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記第１のカテーテル構成要素は、第１のシャフトであり、
前記第２のカテーテル構成要素は、第２シャフト及びバルーンから成る群から選択される、
ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
強磁性粒子は、前記第１の準備する段階の前記ポリマー要素に作動的に結合することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記第１の準備する段階の前記強磁性粒子は、各ポリマー要素の内部部分に微小分散した形態で存在することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
前記第１の準備する段階の前記強磁性粒子は、前記ポリマー要素の各々の表面に予め付加されていることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
前記強磁性粒子は、前記第２の準備する段階の前記界面組成物には存在しないことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
請求項２２に記載の方法で形成したことを特徴とするカテーテル構成要素結合。
成形装置を準備する段階と、
複数のポリマー要素を前記成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、
を含み、
ポリマー要素は、界面で隣接ポリマー要素に接触し、
２つの隣接ポリマー要素の表面に平行で、かつ前記界面で該表面から等距離にある平面の約５００ｎｍ以内に強磁性粒子が存在し、
前記界面において、界面組成物を前記複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置する段階と、
前記ポリマー要素及び界面組成物を、少なくとも溶融温度が最も高い前記ポリマー要素の溶融温度まで加熱する段階と、
を更に含むことを特徴とする、複数のポリマー要素を結合する方法。
前記成形装置は、クラムシェルモールドであることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記成形装置は、マンドレルであることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記第１の配置する段階は、第１のポリマー要素を第２のポリマー要素に隣接して配置する段階を含み、
前記第１のポリマー要素及び前記第２のポリマー要素は異質であり、
前記第２の配置する段階は、前記界面組成物を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置する段階を含む、
ことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記第１の配置する段階は、第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を、第２のポリマーを含む第２のポリマー要素に隣接して配置する段階を含み、
前記第２の配置する段階は、前記界面組成物を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置する段階を含み、
前記第１のポリマーは、前記第２のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、
前記第２のポリマーは、前記第１のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在する、
ことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記界面組成物は、前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーを含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記界面組成物は、強磁性粒子を更に含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
前記第２の配置する段階の前記第１のポリマーは、熱可塑性エラストマー材料であり、
前記第２の配置する段階の前記第２のポリマーは、非相溶性「ＴＰＥ」材料である、
ことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
請求項３６に記載の方法で形成したことを特徴とするカテーテル構成要素結合。
前記第１のポリマー要素は、第１のカテーテル構成要素に作動的に結合され、
前記第２のポリマー要素は、第２のカテーテル構成要素に作動的に結合される、
ことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
前記第１のカテーテル構成要素は、第１のシャフトであり、
前記第２のカテーテル構成要素は、第２シャフト及びバルーンから成る群から選択される、
ことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を準備する段階と、
第２のポリマーを含む第２のポリマー要素を準備する段階と、
前記第１のポリマーと前記第２のポリマーとを含む界面組成物を、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加する段階と、
前記第１及び第２のポリマー要素を、前記界面組成物を該第１及び第２のポリマー要素間に配置した界面で係合させる段階と、
前記ポリマー要素及び界面組成物を電磁場に露出する段階と、
を含み、
前記露出する段階は、前記要素及び組成物の温度を上昇させ、それによって前記第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させ、
２つの隣接ポリマー要素の表面に平行で、かつ該表面から等距離にある平面の約５００ｎｍ以内に強磁性粒子が存在する、
ことを特徴とする、複数のポリマー要素を互いに結合する方法。
前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、同じポリマーであることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
前記第１のポリマー要素及び前記第２のポリマー要素は、異質であることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
前記第１のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第２のポリマーを含み、
前記第２のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第１のポリマーを含む、
ことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
前記第１のポリマーは、熱可塑性エラストマー材料であり、
前記第２のポリマーは、非相溶性「ＴＰＥ」材料である、
ことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
前記第１のポリマー要素は、第１のカテーテル構成要素に作動的に結合され、
前記第２のポリマー要素は、第２のカテーテル構成要素に作動的に結合される、
ことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
前記第１のカテーテル構成要素は、第１のシャフトであり、
前記第２のカテーテル構成要素は、第２シャフト及びバルーンから成る群から選択される、
ことを特徴とする請求項５４に記載の方法。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
請求項４９に記載の方法で形成したことを特徴とするカテーテル構成要素結合。
成形装置を通して強磁性粒子を分配する段階と、
複数のポリマー要素を前記成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、
を含み、
前記複数のポリマー要素は、少なくとも第１のポリマー要素及び第２のポリマー要素を含み、
前記第１のポリマー要素は、第１のポリマーを含み、第２のポリマー要素は、第２のポリマーを含み、
前記第１のポリマーは、前記第２のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、
前記第２のポリマーは、前記第１のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、
界面組成物である熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置する段階を含む、前記第１のポリマーと前記第２のポリマーと強磁性粒子とを含む「ＴＰＥ」組成物を前記複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置する段階と、
前記ポリマー要素及び「ＴＰＥ」組成物を、少なくとも溶融温度が最も高い前記ポリマー要素の溶融温度まで加熱する段階と、
を更に含むことを特徴とする、複数のポリマー要素を結合する方法。
成形装置を通して強磁性粒子を分配する段階と、
複数のポリマー要素を前記成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、
を含み、
各ポリマー要素は、カテーテル構成要素と作動的に結合され、
前記複数のポリマー要素は、少なくとも、第１のカテーテル構成要素と作動的に結合した第１のポリマー要素と、第２のカテーテル構成要素と作動的に結合した第２のポリマー要素とを含み、
前記第１のポリマー要素は、第１のポリマーを含み、第２のポリマー要素は、第２のポリマーを含み、
前記第１のポリマーは、前記第２のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、
前記第２のポリマーは、前記第１のポリマー要素に重量で９９．９９９％よりも少なく存在し、
界面組成物である熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置する段階を含む、前記第１のポリマーと前記第２のポリマーと強磁性粒子とを含む「ＴＰＥ」組成物を前記複数のポリマー要素と作動的に結合するように配置する段階と、
前記ポリマー要素及び熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物を、少なくとも溶融温度が最も高い前記ポリマー要素の溶融温度まで加熱する段階と、
を更に含むことを特徴とする、複数のカテーテル構成要素を結合する方法。
第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を準備する段階と、
第２のポリマーを含む第２のポリマー要素を準備する段階と、
を含み、
前記第１のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第２のポリマーを含み、
前記第２のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第１のポリマーを含み、
強磁性粒子と前記第１のポリマーと前記第２のポリマーとを含む熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物を、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加する段階と、
前記第１及び第２のポリマー要素を、前記「ＴＰＥ」組成物を該第１及び第２のポリマー要素間に配置した界面で係合させる段階と、
前記ポリマー要素及び「ＴＰＥ」組成物を電磁場に露出する段階と、
を更に含み、
前記露出する段階は、前記要素及び組成物の温度を上昇させ、それによって前記第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させる、
ことを特徴とする、複数のポリマー要素を互いに結合する方法。
第１のポリマーを含む第１のポリマー要素を準備する段階と、
第２のポリマーを含む第２のポリマー要素を準備する段階と、
を含み、
前記第１のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第２のポリマーを含み、
前記第２のポリマー要素は、重量で９９．９９９％よりも少ない前記第１のポリマーを含み、
前記第１のポリマー要素は、第１のカテーテル構成要素に作動的に結合され、前記第２のポリマー要素は、第２のカテーテル構成要素に作動的に結合され、
強磁性粒子と前記第１のポリマーと前記第２のポリマーとを含む熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）組成物を、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の表面に付加する段階と、
前記第１及び第２のポリマー要素を、前記「ＴＰＥ」組成物を該第１及び第２のポリマー要素間に配置した界面で係合させる段階と、
前記ポリマー要素及び「ＴＰＥ」組成物を電磁場に露出する段階と、
を更に含み、
前記露出する段階は、前記要素及び組成物の温度を上昇させ、それによって前記第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させる、
ことを特徴とする、２つのカテーテル構成要素を互いに結合する方法。
成形装置を通して強磁性粒子を分配する段階と、
複数のポリマー要素を前記成形装置と作動的に結合するように配置する段階と、
前記成形装置を電磁場に露出する段階と、
前記成形装置と接触させることによって前記ポリマー要素を加熱する段階と、
を含むことを特徴とする、複数のポリマー要素を結合する方法。
前記成形装置は、クラムシェルモールドであることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
前記成形装置は、マンドレルであることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
前記分配する段階は、前記強磁性粒子を混合した材料から前記成形装置を形成する段階を伴うことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
前記分配する段階は、前記強磁性粒子の層を前記成形装置の外面に付加する段階を伴うことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
前記付加する段階は、前記成形装置の外面を塗布することによって実行されることを特徴とする請求項６９に記載の方法。
前記加熱する段階は、前記強磁性粒子のキュリー温度まで実行されることを特徴とする請求項６３に記載の方法。
第１の種類の強磁性粒子が、第１のポリマー要素と結合され、
第２の種類の強磁性粒子が、第２のポリマー要素と結合される、
ことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
第１のポリマー要素を準備する段階と、
第２のポリマー要素を準備する段階と、
強磁性粒子を含有する材料を、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の外面に付加する段階と、
前記強磁性粒子を含有する材料を前記第１及び第２のポリマー要素間に配置することにより、該第１及び第２のポリマー要素を係合させる段階と、
前記強磁性粒子を含有する前記材料を電磁場に露出する段階と、
を含み、
前記露出する段階は、前記材料の温度を上昇させ、それによって前記第１及び第２のポリマー要素を互いに融合させる、
ことを特徴とする、複数のポリマー要素を互いに結合する方法。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項７３に記載の方法。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項７３に記載の方法。
前記付加する段階は、前記強磁性粒子を含有する材料を、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方の外面上に塗布することにより実行されることを特徴とする請求項７３に記載の方法。
前記付加する段階は、前記第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方を、前記強磁性粒子を含有する材料の中に浸漬することにより実行されることを特徴とする請求項７３に記載の方法。
前記第１及び第２のポリマー要素は、異なる融点を有し、
キュリー温度が異なる強磁性粒子を含有する材料が、前記第１及び第２のポリマー要素の各々に付加される、
ことを特徴とする請求項７３に記載の方法。
第１及び第２のポリマー要素の少なくとも一方に相補的で、該第１及び第２の要素の少なくとも一方と係合するようになった表面を有する成形要素と、
前記成形要素に作動的に結合した強磁性粒子と、
前記成形要素を磁場に曝すようになっている磁場供給装置と、
を含むことを特徴とする、第１及び第２のポリマー要素を互いに結合するための装置。
前記成形要素は、内部空洞を望ましい形状に形成するようになった少なくとも第１及び第２の部分を有するクラムシェルモールドであることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記成形要素は、マンドレルを更に含み、
前記第１及び第２のポリマー要素は、前記マンドレル上及び前記クラムシェル内に装着されるようになっている、
ことを特徴とする請求項８０に記載の装置。
前記強磁性粒子は、前記成形要素内に分散されることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記強磁性粒子は、前記成形要素の表面に付加されることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記強磁性粒子は、塗布することによって前記成形要素の表面に付加されることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記強磁性粒子は、該強磁性粒子を含有する材料の中に前記成形要素を浸漬することにより該成形要素の表面に付加されることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記強磁性粒子は、該強磁性粒子を含有する材料の中に前記成形要素を浸漬することにより該成形要素の表面に付加されることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記強磁性粒子は、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、及びＦｅＣｒ₂Ｏ₄から成る群から選択されることを特徴とする請求項７９に記載の装置。
前記強磁性粒子の大きさは、約５ナノメートルから約１００ナノメートルまでの範囲であることを特徴とする請求項７９に記載の装置。