JP2006255396A - Clad wire, composite structure guide wire for catheter, and method for manufacturing them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は治療又は検査用にカテーテルを血管等の所定部位に導入する際に用いられるカテーテル用ガイドワイヤーであって、血管等に沿って移動し得る柔軟性と血栓等の障害でも屈曲しない剛性を併せ持つガイドワイヤー、及びかかるガイドワイヤーを製造するのに好適なクラッドワイヤー、並びにこれらの製造方法に関する。 The present invention is a guide wire for a catheter used when a catheter is introduced into a predetermined site such as a blood vessel for treatment or examination, and has flexibility that can move along the blood vessel and the like, and rigidity that does not bend even in the case of an obstacle such as a thrombus. The present invention relates to a guide wire to be combined, a clad wire suitable for manufacturing the guide wire, and a method for manufacturing the same.
カテーテル用ガイドワイヤーは、例えば血管の所定部位から専用針により血管内に導入し後、専用針をガイドワイヤーから取り外し、その後ガイドワイヤーの後端にカテーテルを取り付けて、血管内の目標部位までカテーテルを案内するために用いる医療用器具である。このため、カテーテル用ガイドワイヤーは、屈曲する血管等の中をスムーズに進入できるようにしなやかに変形できる柔軟な先端テーパ部と、手元での操作でひねりを伝えるトルク伝達性や押し込みを伝えるプレッシャビリティーを満たす剛性を有する基質部とから構成されるのが好ましい。 For example, after a guide wire for a catheter is introduced into a blood vessel by a dedicated needle from a predetermined portion of the blood vessel, the dedicated needle is removed from the guide wire, and then a catheter is attached to the rear end of the guide wire, and the catheter is moved to the target site in the blood vessel. It is a medical instrument used for guiding. For this reason, the guide wire for catheters has a flexible tip taper that can be smoothly deformed so that it can smoothly enter into bent blood vessels, etc., and torque transmission that transmits twist by hand operation, and pressure that transmits push. It is preferable that it is comprised from the base material part which has the rigidity which satisfy | fills a tee.
このため、カテーテル用ガイドワイヤーに体温で超弾性を示すNi-Ti系形状記憶合金が用いられている。ところが、Ni-Ti系形状記憶合金は加工が難しく、また非常に高価であるので、ガイドワイヤー自身も高価にならざるをえなかった。またNi-Ti系形状記憶合金は細線化すると、トルク伝達性やプレッシャビリティーを得るのに十分な剛性を示さなくなる。この問題は、細い血管部に挿入するためのより細いカテーテル用ガイドワイヤーの場合に深刻である。 For this reason, Ni—Ti-based shape memory alloys exhibiting superelasticity at body temperature are used for catheter guide wires. However, the Ni-Ti shape memory alloy is difficult to process and very expensive, so the guide wire itself has to be expensive. Also, when Ni-Ti shape memory alloy is thinned, it does not show sufficient rigidity to obtain torque transmission and pressure. This problem is acute in the case of thinner catheter guidewires for insertion into narrow blood vessels.
このため最近では、Ni-Ti系合金のような超弾性合金の心線の剛性を向上させるために、超弾性合金の心線を高剛性金属で被覆することが提案されている。例えば特開平2-289266号（特許文献１）には、Ni-Ti系超弾性合金からなるカテーテルガイドワイヤーの芯材において、血管導入先端部を除く表面の少なくとも一部が、無機皮膜で覆われてなるカテーテルガイドワイヤーの芯材が開示されている。無機皮膜として、Niメッキ、ステンレス蒸着膜、SiC又はTiNのスパッタ膜が例示されている。しかし、メッキ法や蒸着法では、十分なトルク伝達性やプレッシャビリティーを有する被膜を得るのは困難である。 For this reason, recently, in order to improve the rigidity of the core wire of a superelastic alloy such as a Ni-Ti alloy, it has been proposed to coat the core wire of the superelastic alloy with a highly rigid metal. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-289266 (Patent Document 1), at least a part of a surface of a catheter guide wire core material made of a Ni-Ti superelastic alloy except for a blood vessel introduction tip is covered with an inorganic film. A core material for a catheter guide wire is disclosed. Examples of the inorganic coating include Ni plating, stainless steel vapor deposition film, SiC or TiN sputtered film. However, it is difficult to obtain a coating having sufficient torque transmission and pressure by plating or vapor deposition.
特開平7-124262号（特許文献２）には、ピアノ線、ステンレス線、リン青銅線、アモルファス合金線等の芯材を形状記憶合金製チューブに挿入してなる剛性に優れたカテーテル用ガイドワイヤーが開示されている。しかし、形状記憶合金を細管状に加工するのは非常に困難であるだけでなく、テーパ加工だけでは高剛性の芯材のみとなるので、別途作製した先端テーパ部を接合しなければならない。
従って、本発明の目的は、十分な柔軟性を有するとともに、細径にしてもトルク伝達性及びプレッシャビリティーに必要な剛性を有するカテーテル用ガイドワイヤー、かかるカテーテル用ガイドワイヤーを製造するのに用いるクラッドワイヤー、並びにこれらの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to produce a catheter guide wire having sufficient flexibility and rigidity necessary for torque transmission and pressure even when the diameter is small, and for manufacturing such a guide wire for a catheter. It is in providing a clad wire and these manufacturing methods.
上記目的に艦み鋭意研究の結果、本発明者らは、形状記憶合金の心線と高剛性金属製のクラッド層とからなるクラッドワイヤーを作製し、それを所定の長さに切断して先端部分をテーパ状にすると、十分な柔軟性及び剛性を有するカテーテル用複合構造ガイドワイヤーが安価に製造できることを発見し、本発明に想到した。 As a result of keen research for the above purpose, the present inventors made a clad wire consisting of a core wire of a shape memory alloy and a clad layer made of a high-rigidity metal, cut it into a predetermined length and cut the tip It was discovered that when the portion is tapered, a composite structure guide wire for a catheter having sufficient flexibility and rigidity can be manufactured at low cost, and the present invention has been conceived.
本発明は以下の手段により達成される。
(1) 形状記憶合金製の心線と、前記心線を被覆する高剛性金属製のクラッド層とからなり、前記心線と前記クラッド層とが密着していることを特徴とするクラッドワイヤー。
The present invention is achieved by the following means.
(1) A clad wire comprising a core wire made of a shape memory alloy and a clad layer made of a highly rigid metal covering the core wire, and the core wire and the clad layer are in close contact.
(2) 前記(1)に記載のクラッドワイヤーにおいて、前記形状記憶合金は、生体温度で超弾性を示すCu-Al-Mn系又はNi-Ti系形状記憶合金であることを特徴とするクラッドワイヤー。 (2) The clad wire according to (1), wherein the shape memory alloy is a Cu-Al-Mn-based or Ni-Ti-based shape memory alloy that exhibits superelasticity at a living body temperature. .
(3) 前記(1)又は(2)に記載のクラッドワイヤーにおいて、前記心線の外面及び／又は前記クラッド層の内面が銀、金又はニッケルでメッキされていることを特徴とするクラッドワイヤー。 (3) The clad wire according to (1) or (2), wherein an outer surface of the core wire and / or an inner surface of the clad layer is plated with silver, gold, or nickel.
(4) 前記(1)〜(3)のいずれかに記載のクラッドワイヤーにおいて、前記心線の外面及び／又は前記クラッド層の内面がイオンボンバードされていることを特徴とするクラッドワイヤー。 (4) The clad wire according to any one of (1) to (3), wherein an outer surface of the core wire and / or an inner surface of the clad layer are ion bombarded.
(5) 前記(1)〜(4)のいずれかに記載のクラッドワイヤーにおいて、前記高剛性金属がステンレス鋼であることを特徴とするクラッドワイヤー。 (5) The clad wire according to any one of (1) to (4), wherein the high-rigidity metal is stainless steel.
(6) 前記(5)に記載のクラッドワイヤーにおいて、前記クラッド層が浸炭されていることを特徴とするクラッドワイヤー。 (6) The clad wire according to (5), wherein the clad layer is carburized.
(7) 前記(1)〜(6)のいずれかに記載のクラッドワイヤーにおいて、冷間加工により縮径された後、溶体化処理をされていることを特徴とするクラッドワイヤー。 (7) The clad wire according to any one of (1) to (6), wherein the clad wire is subjected to a solution treatment after being reduced in diameter by cold working.
(8) 前記(1)〜(7)のいずれかに記載のクラッドワイヤーにおいて、前記心線の外径は前記クラッドワイヤーの外径の30〜85％であることを特徴とするクラッドワイヤー。 (8) The clad wire according to any one of (1) to (7), wherein the outer diameter of the core wire is 30 to 85% of the outer diameter of the clad wire.
(9) 前記(1)〜(8)のいずれかに記載のクラッドワイヤーにおいて、0.2〜0.8 mmの外径を有することを特徴とするクラッドワイヤー。 (9) The clad wire according to any one of (1) to (8), wherein the clad wire has an outer diameter of 0.2 to 0.8 mm.
(10) 前記(1)〜(9)のいずれかに記載のクラッドワイヤーからなる基質部と、前記心線が露出する先端テーパ部とを有することを特徴とするカテーテル用複合構造ガイドワイヤー。 (10) A composite structure guide wire for a catheter, comprising: a substrate portion made of the clad wire according to any one of (1) to (9); and a tip tapered portion from which the core wire is exposed.
(11) 前記(10)に記載のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーにおいて、前記先端テーパ部の少なくとも先端部がＸ線造影性金属によりコートされていることを特徴とするカテーテル用複合構造ガイドワイヤー。 (11) The composite guide wire for a catheter according to (10), wherein at least the distal end portion of the tip tapered portion is coated with an X-ray contrast metal.
(12) 前記(10)に記載のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーにおいて、前記先端テーパ部の少なくとも先端部にＸ線造影性金属の細線がコイル状に巻き付けられていることを特徴とするカテーテル用複合構造ガイドワイヤー。 (12) The composite guide wire for a catheter according to (10), wherein an X-ray contrast metal fine wire is wound around at least the distal end portion of the distal tapered portion in a coil shape. Structure guide wire.
(13) 前記(1)〜(9)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法であって、高剛性金属の管に前記形状記憶合金製の心線を挿入して、前記心線と高剛性金属管とからなる第一のクラッド材を形成し、前記第一のクラッド材を縮径する冷間加工により、前記心線の縮径と、前記高剛性金属管と前記心線との一体化とを行うことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (13) The method for manufacturing a clad wire according to any one of (1) to (9), wherein a core wire made of the shape memory alloy is inserted into a high-rigidity metal tube, By forming a first clad material made of a rigid metal tube and cold working to reduce the diameter of the first clad material, the core wire is reduced in diameter and the high-rigidity metal tube and the core wire are integrated. The manufacturing method of the clad wire characterized by performing.
(14) 前記(1)〜(9)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法であって、前記形状記憶合金製の心線を包むように高剛性金属の帯状板材を連続的に管状に成形して、前記心線と高剛性金属管とからなる第二のクラッド材を形成し、前記第二のクラッド材を縮径する冷間加工により、前記心線の縮径と、前記高剛性金属管と前記心線との一体化とを行うことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (14) The method for producing a clad wire according to any one of (1) to (9), wherein a high-rigidity metal strip is continuously formed into a tubular shape so as to wrap the core wire made of the shape memory alloy. And forming a second clad material comprising the core wire and a high-rigidity metal tube, and performing cold working to reduce the diameter of the second clad material, thereby reducing the diameter of the core wire and the high-rigidity metal. A method for producing a clad wire, wherein the tube and the core wire are integrated.
(15) 前記(14)に記載のクラッドワイヤーの製造方法において、管状に成形した前記帯状板材の合せ部を溶接した後で引抜きを行うことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (15) The method for producing a clad wire according to (14), wherein the drawing is performed after welding the joining portion of the strip-shaped plate material formed into a tubular shape.
(16) 前記(14)又は(15)に記載のクラッドワイヤーの製造方法において、前記高剛性金属の帯状板材の管状化をダイス及び／又は成形ロールにより行うことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (16) In the method for producing a clad wire according to (14) or (15), the method for producing a clad wire is characterized in that the high-rigidity metal strip is formed into a tubular shape with a die and / or a forming roll. .
(17) 前記(13)〜(16)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法において、前記クラッド材の冷間加工を引抜きにより行うことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (17) The method for manufacturing a clad wire according to any one of (13) to (16), wherein cold working of the clad material is performed by drawing.
(18) 前記(13)〜(17)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法において、前記冷間加工後の前記クラッド材に対して、浸炭処理を施すことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (18) In the method for producing a clad wire according to any one of (13) to (17), the clad wire produced by carburizing the clad material after the cold working. Method.
(19) 前記(13)〜(18)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法において、前記冷間加工後の前記クラッド材に対して、HIP（熱間等方圧加圧）処理を施すことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (19) In the method for manufacturing a clad wire according to any one of (13) to (18), a HIP (hot isostatic pressing) process is performed on the clad material after the cold working. A method for producing a clad wire characterized by the above.
(20) 前記(13)〜(19)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法において、前記冷間加工後の前記クラッド材中の前記形状記憶合金製の心線に対して溶体化処理を施すことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (20) In the method for producing a clad wire according to any one of (13) to (19), a solution treatment is applied to the core wire made of the shape memory alloy in the clad material after the cold working. The manufacturing method of the clad wire characterized by performing.
(21) 前記(14)〜(19)のいずれかに記載のクラッドワイヤーの製造方法において、前記第二のクラッド材の形成を真空中で行うことを特徴とするクラッドワイヤーの製造方法。 (21) The method for manufacturing a clad wire according to any one of (14) to (19), wherein the second clad material is formed in a vacuum.
(21) 前記(10)〜(12)のいずれかに記載のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーを製造する方法であって、前記クラッドワイヤーからなる基質部の先端部分を化学的処理及び／又は機械加工によりテーパ状にし、もって前記心線が露出した先端テーパ部を形成することを特徴とするカテーテル用複合構造ガイドワイヤーの製造方法。 (21) A method for producing the composite guide wire for a catheter according to any one of (10) to (12) above, wherein a tip portion of a substrate portion made of the clad wire is chemically treated and / or machined. A method of manufacturing a composite guide wire for a catheter, characterized in that a tip tapered portion where the core wire is exposed is formed.
本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーは、形状記憶合金の心線にステンレス鋼等の高剛性金属を被覆したクラッドワイヤーからなる高剛性の基質部と、クラッドワイヤーの先端部分をテーパ状に加工して心線が露出したしなやかな先端テーパ部とを有するので、子供の細い血管にも挿入治療可能なように細径にすることができる。また高剛性金属の帯状板材を用いて本発明のクラッドワイヤーを連続的に製造する場合、長さに制限がないクラッドワイヤーを低コストで作製することができるだけでなく、それを所望の長さに切断した後加工すればガイドワイヤーも低コストで作製することができる。 The composite guide wire for a catheter of the present invention is formed by processing a high-rigidity substrate portion made of a clad wire in which a core of a shape memory alloy is coated with a high-rigidity metal such as stainless steel, and a tip portion of the clad wire into a tapered shape. In addition, since it has a supple tip taper portion where the core wire is exposed, the diameter can be reduced so that it can be inserted into a child's thin blood vessel. In addition, when continuously manufacturing the clad wire of the present invention using a high-strength metal strip, it is possible not only to produce a clad wire with no length limitation, but also to make it a desired length. If it processes after cut | disconnecting, a guide wire can also be produced at low cost.
[1] クラッドワイヤー及びその製造方法
(1) クラッドワイヤーの構造
図１に示すように、本発明のクラッドワイヤー１は、形状記憶合金製の心線２と、ステンレス鋼等の高剛性金属製のクラッド層３とが密着した構造を有する。心線２の材質は生体温度で超弾性を示す限り限定的ではなく、例えばCu-Al-Mn系又はNi-Ti系の形状記憶合金でよいが、低コストである点でCu-Al-Mn系形状記憶合金の方が好ましい。
[1] Clad wire and manufacturing method thereof
(1) Structure of clad wire As shown in FIG. 1, the clad wire 1 of the present invention has a structure in which a core wire 2 made of a shape memory alloy and a clad layer 3 made of a highly rigid metal such as stainless steel are in close contact. Have. The material of the core wire 2 is not limited as long as it exhibits superelasticity at a living body temperature. For example, a Cu-Al-Mn-based or Ni-Ti-based shape memory alloy may be used, but Cu-Al-Mn is low in cost. A system shape memory alloy is preferred.
これらの形状記憶合金自体は公知である。Cu-Al-Mn系形状記憶合金の細線は、特開2001-20026号に記載の方法等により製造することができる。例えばCu80.4Al8.0Mn9.5Ni2.1の組成を有する合金を溶解し、平均140℃／分の冷却速度で凝固し、850℃で熱間加工した後、冷間引抜き加工と600℃での焼鈍を繰り返し、所望の冷間加工率に達した後で、900℃で10分間の溶体化処理をし、氷水中に投入して焼き入れを行ってから150℃〜200℃で15分間の時効処理を行うと、形状記憶性を有する細線が得られる。またNi-Ti系形状記憶合金の細線は、例えばNi51Ti49の組成を有する合金材を950℃で溶体化処理し、熱間加工を施し、丸棒にした後、冷間引抜き加工により細線とし、500℃で10分間の熱処理を行うことにより得られる。ガイドワイヤー用Ni-Ti系超弾性合金は、特公平2-24549号等に記載されている。 These shape memory alloys are known per se. The fine wire of the Cu—Al—Mn shape memory alloy can be produced by the method described in JP-A-2001-20026. For example, an alloy having a composition of Cu 80.4 Al 8.0 Mn 9.5 Ni 2.1 is melted, solidified at an average cooling rate of 140 ° C./min, hot worked at 850 ° C., then cold drawn and annealed at 600 ° C. Repeatedly, after reaching the desired cold working rate, solution treatment at 900 ° C for 10 minutes, put into ice water and quenching, then aging treatment at 150-200 ° C for 15 minutes When it does, the thin line which has shape memory property is obtained. In addition, Ni-Ti shape memory alloy thin wires are obtained by, for example, subjecting an alloy material having a composition of Ni 51 Ti 49 to solution treatment at 950 ° C., hot working, turning it into a round bar, and then cold drawing. And a heat treatment at 500 ° C. for 10 minutes. Ni-Ti superelastic alloys for guide wires are described in Japanese Patent Publication No. 2-24549.
本発明のクラッドワイヤーのクラッド層３は高剛性の金属からなり、特にSUS303、SUS304、SUS316、SUS316L等のステンレス鋼が好ましい。クラッド層３の剛性を高めるには浸炭処理すれば良い。浸炭処理には、個体浸炭、液体浸炭、ガス浸炭、真空浸炭等があるが、処理面の清浄性の観点から真空浸炭処理が好ましい。浸炭処理を施したステンレス鋼は約800の表面ピッカーズ硬度を有する。浸炭処理はクラッド層を心線と接合した後に行うことが好ましい。なお、浸炭処理によりクラッド層３の外面に荒れが生じるので、浸炭処理の後に少なくとも１回の引抜き加工を行うのが好ましい。 The clad layer 3 of the clad wire of the present invention is made of a highly rigid metal, and stainless steel such as SUS303, SUS304, SUS316, and SUS316L is particularly preferable. Carburizing treatment may be performed to increase the rigidity of the cladding layer 3. The carburizing treatment includes solid carburizing, liquid carburizing, gas carburizing, vacuum carburizing, etc., but vacuum carburizing treatment is preferred from the viewpoint of cleanliness of the treated surface. The carburized stainless steel has a surface picker hardness of about 800. Carburizing treatment is preferably performed after the cladding layer is joined to the core wire. In addition, since the outer surface of the clad layer 3 is roughened by the carburizing process, it is preferable to perform at least one drawing process after the carburizing process.
心線２とクラッド層３とは、先端テーパ部を作製したときにテーパ状クラッド層の端部13がめくれないように、十分に密着している必要がある。両者の密着は後述する冷間引抜き加工時に得られる。十分な密着性を得るためには、心線２の外面及び／又はクラッド層３の内面が銀、金又はニッケルでメッキされているのが好ましい。
The core wire 2 and the clad layer 3 need to be in close contact with each other so that the
本発明のクラッドワイヤー1の外径は0.2〜0.8 mmであることが好ましい。 クラッドワイヤー１の外径Ｄに対する心線２の外径ｄの比は、所望の柔軟性及び剛性の程度に応じて適宜設定することができるが、例えばｄ／Ｄ＝30〜85％であるのが好ましい。 The outer diameter of the clad wire 1 of the present invention is preferably 0.2 to 0.8 mm. The ratio of the outer diameter d of the core wire 2 to the outer diameter D of the clad wire 1 can be appropriately set according to the desired degree of flexibility and rigidity. For example, d / D = 30 to 85%. Is preferred.
(2)クラッドワイヤーの製造方法
形状記憶合金ワイヤーの心線と、心線を被覆する高剛性金属製のクラッド層とからなり、心線とクラッド層とが密着してなるクラッドワイヤーは、(a)高剛性金属製のチューブに形状記憶合金ワイヤーの心線を挿入して、心線と高剛性金属管とからなる第一のクラッド材を形成し、引抜き法により心線を縮径すると共に、管と心線とを一体化させる方法、又は(b) 形状記憶合金ワイヤーの心線を包むように高剛性金属製の帯状板材を連続的に管状に成形して、心線と高剛性金属管とからなる第二のクラッド材を形成し、引抜き法により心線を縮径すると共に、管状に成形した帯状板材と心線とを一体化させる方法により製造することができる。本発明のクラッドワイヤーは(b)の方法により製造することが好ましい。
(2) Manufacturing method of clad wire A clad wire consisting of a core wire of a shape memory alloy wire and a clad layer made of a high-rigidity metal that covers the core wire. ) Inserting the core of shape memory alloy wire into the tube made of high rigidity metal, forming the first clad material consisting of the core and high rigidity metal tube, and reducing the diameter of the core by drawing method, A method of integrating the tube and the core wire, or (b) continuously forming a strip-shaped plate made of high-rigidity metal into a tubular shape so as to wrap the core wire of the shape memory alloy wire, A second clad material made of the above is formed, the core wire is reduced in diameter by a drawing method, and the belt-shaped plate material formed into a tubular shape and the core wire can be integrated. The clad wire of the present invention is preferably produced by the method (b).
形状記憶合金ワイヤーの心線及び高剛性金属製のクラッド層は、両者を一体化させる前にあらかじめ研磨、イオンボンバード等により相互に接する面を洗浄・活性化することが好ましい。 It is preferable to clean and activate the surfaces of the shape memory alloy wire and the high-rigidity metal clad layer that are in contact with each other by polishing, ion bombarding, or the like before they are integrated.
図３は本発明のクラッドワイヤーの(a)の製造方法において、心線２になる形状記憶合金をクラッド層となる高剛性金属製チューブ５へ挿入する前の状態を示している。高剛性金属の管に形状記憶合金製の心線を挿入して形成した、心線と高剛性金属管とからなる第一のクラッド材は、冷間加工により心線の縮径と、高剛性金属管と心線との一体化とを行う。(a)の製造方法において、高剛性金属性のチューブはシーム管でもシームレス管でもよいが、シームレス管であることが好ましい。 FIG. 3 shows a state before the shape memory alloy that becomes the core wire 2 is inserted into the high-rigidity metal tube 5 that becomes the cladding layer in the manufacturing method of the clad wire (a) of the present invention. The first clad material consisting of a core wire and a high-rigidity metal tube, formed by inserting a core made of shape memory alloy into a high-rigidity metal tube, has a reduced core diameter and high rigidity by cold working. Integration of the metal tube and the core wire is performed. In the production method (a), the high-rigidity metallic tube may be a seam tube or a seamless tube, but is preferably a seamless tube.
図４は本発明のクラッドワイヤーの(b)の製造方法において、形状記憶合金の心線２を包むようにクラッド層となる高剛性金属製の帯状板材６を連続的に管状に成形して、心線と高剛性金属管とからなる第二のクラッド材を形成している状態を示している。第二のクラッド材は、後述の引抜き加工により、心線の縮径と、高剛性金属管と心線との一体化とを行うが、より強度を高めるため、合わせ部はレーザー溶接することが好ましい。 FIG. 4 shows a manufacturing method of the clad wire (b) according to the present invention, in which a belt-like plate material 6 made of a high-rigidity metal, which becomes a clad layer, is continuously formed into a tubular shape so as to wrap the core wire 2 of the shape memory alloy. The state which has formed the 2nd clad material which consists of a wire and a highly rigid metal pipe is shown. The second clad material performs the diameter reduction of the core wire and the integration of the high-rigidity metal tube and the core wire by a drawing process described later. However, in order to increase the strength, the mating portion can be laser welded. preferable.
高剛性金属製の帯状板材６を連続的に管状に成形して、形状記憶合金の心線と高剛性金属管とからなる第二のクラッド材を形成するには、公知の方法を用いることができる。すなわち、ダイス又は複数の成型ロールにより帯状板材６を連続的に管状に成形して、心線と高剛性金属管とからなる第二のクラッド材を形成することができる。ダイスを用いた管の形成は、実開昭58-89110号等に記載の方法を用いることができる。また、成型ロールを用いた管の形成は、特開2004-114118号、特開2005-199292号等に記載された方法を用いることができる。 In order to form the second clad material comprising the core wire of the shape memory alloy and the high-rigidity metal tube by continuously forming the belt-like plate material 6 made of the high-rigidity metal into a tubular shape, a known method may be used. it can. That is, it is possible to form the second clad material made of the core wire and the high-rigidity metal tube by continuously forming the strip-shaped plate material 6 into a tubular shape with a die or a plurality of forming rolls. A tube described in Japanese Utility Model Publication No. 58-89110 can be used to form a tube using a die. Moreover, the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-114118, 2005-199292 etc. can be used for formation of the pipe | tube using a forming roll.
図５はクラッドワイヤーにするための引抜き加工を示している。(a)又は(b)の製造方法において、高剛性金属製のチューブに形状記憶合金の心線を挿入して得られた第一のクラッド材、又は連続的に管状に成形した高剛性金属製の帯状板材と形状記憶合金の心線とからなる第二のクラッド材は、引抜きダイス４に通して引抜き加工を行うことにより、高剛性金属製のクラッド層は縮管され形状記憶合金の心線と密着する。 FIG. 5 shows a drawing process for forming a clad wire. In the manufacturing method of (a) or (b), a first clad material obtained by inserting a core of a shape memory alloy into a high-rigidity metal tube, or a high-rigidity metal continuously formed into a tubular shape The second clad material consisting of the strip-shaped plate material and the core wire of the shape memory alloy is drawn through the drawing die 4 so that the clad layer made of high-rigidity metal is contracted and the core wire of the shape memory alloy is drawn. Close contact with.
引抜き接合直後の、心線の回りにクラッド層を有する１〜２ mm程度の直径を有する複合材料は、その後複数回の引抜き加工（伸線加工）と焼鈍を繰り返すことにより直径0.2〜0.8 mm程度まで縮径し、形状記憶合金の心線と高剛性金属製のクラッド層とが一体化した、超弾性等の機械的特性を有するクラッドワイヤーとなる。連続的に引抜き加工を繰り返し、所望の外径を有するクラッドワイヤーを得るための方法は、特開2001-1030号や特開2001-271282号等に記載の公知の方法により行うことができる。引抜き加工は、前述の引抜き接合の後に巻き取らずに連続して実施することが好ましい。 A composite material with a diameter of about 1 to 2 mm having a cladding layer around the core wire immediately after the draw-joining is about 0.2 to 0.8 mm in diameter by repeating multiple drawing processes (drawing processes) and annealing thereafter. The clad wire has a mechanical characteristic such as superelasticity, in which the core diameter of the shape memory alloy and the clad layer made of a highly rigid metal are integrated. A method for obtaining a clad wire having a desired outer diameter by continuously repeating the drawing process can be performed by a known method described in JP-A-2001-1030, JP-A-2001-271282, or the like. The drawing process is preferably performed continuously without winding after the above-described drawing joining.
本発明のクラッドワイヤーは、引抜き加工によりクラッド層を心線と接合した後に浸炭処理を行うことが好ましい。なお、浸炭処理によりクラッド層３の外面に荒れが生じるので、浸炭処理の後に少なくとも１回の引抜き加工を行うのが好ましい。浸炭処理は前述の焼鈍又は後述の溶体化処理を兼ねて行っても良い。 The clad wire of the present invention is preferably carburized after the clad layer is joined to the core wire by drawing. In addition, since the outer surface of the clad layer 3 is roughened by the carburizing process, it is preferable to perform at least one drawing process after the carburizing process. The carburizing process may be performed in combination with the above-described annealing or the solution treatment described below.
本発明のクラッドワイヤーは、引抜き加工の後にHIP処理を行うことが好ましい。HIP処理の条件は、600〜800℃で50〜500MPa及び0.1〜100分間が好ましく、クラッドワイヤー同士は接合しないような条件で行う。HIP処理はアルゴンガス等の不活性ガス中で行うことが好ましい。HIP処理により、高剛性金属製のクラッド層と形状記憶合金の心線をより密着させることができる。複数回の引抜き加工を行う場合、HIP処理は引抜き加工の間に行うことが好ましい。特にクラッド層を心線と接合した後に行うことが好ましく、浸炭処理の前に行っても良いし、浸炭処理の後に行っても良い。HIP処理の後に少なくとも１回の引抜き加工を行うのが好ましい。HIP処理は前述の後述の溶体化処理を兼ねて行っても良い。 The clad wire of the present invention is preferably subjected to HIP treatment after drawing. The conditions for the HIP treatment are preferably 600 to 800 ° C. and 50 to 500 MPa and 0.1 to 100 minutes, and the conditions are such that the clad wires are not joined to each other. The HIP treatment is preferably performed in an inert gas such as argon gas. By the HIP treatment, the clad layer made of a high-rigidity metal and the core wire of the shape memory alloy can be more closely attached. When performing a plurality of drawing processes, the HIP process is preferably performed during the drawing process. In particular, it is preferably performed after the cladding layer is bonded to the core wire, and may be performed before the carburizing treatment or after the carburizing treatment. It is preferable to perform at least one drawing after the HIP treatment. The HIP process may also be performed as a solution treatment described later.
本発明のクラッドワイヤーは、引抜き加工の後に溶体化処理及び時効処理を行うのが好ましい。溶体化処理及び時効処理の条件は使用する形状記憶合金の組成によって異なるが、例えば銅系合金の場合、500〜900℃で0.1〜15分程度で溶体化処理を行い、100〜250℃で５〜200分で時効処理を行うことが好ましい。これらの処理は、特開2000-14792号等に記載の方法で実施することができる。引抜き加工（冷間加工）の後に溶体化処理を行うことにより、より優れた超弾性を有する形状記憶合金の心線が得られる。 The clad wire of the present invention is preferably subjected to solution treatment and aging treatment after drawing. The conditions for solution treatment and aging treatment vary depending on the composition of the shape memory alloy to be used. For example, in the case of a copper alloy, solution treatment is performed at 500 to 900 ° C. for about 0.1 to 15 minutes, and 5 to 100 to 250 ° C. It is preferable to perform the aging treatment in ~ 200 minutes. These treatments can be carried out by the method described in JP 2000-14792 A. By performing solution treatment after drawing (cold working), a core wire of a shape memory alloy having better superelasticity can be obtained.
上記で述べた、引抜き加工、焼鈍、溶体化処理及び時効処理は、例えば以下のような工程で実施することができる。
引抜き接合→引抜き加工１→引抜き加工２→引抜き加工３→焼鈍１→引抜き加工４→引抜き加工５→引抜き加工６→焼鈍２→引抜き加工７→引抜き加工８→真空浸炭処理１→HIP処理１→引抜き加工９→溶体化処理→時効処理。
The drawing process, annealing, solution treatment, and aging treatment described above can be performed, for example, in the following steps.
Drawing Joining → Drawing 1 → Drawing 2 → Drawing 3 → Annealing 1 → Drawing 4 → Drawing 5 → Drawing 6 → Annealing 2 → Drawing 7 → Drawing 8 → Vacuum Carburizing 1 → HIP 1 → Drawing 9 → Solution treatment → Aging treatment.
図６はクラッドワイヤーの(b)の製造方法による製造装置の一例を示す概念図である。真空排気装置506により真空に引かれた真空チャンバー501中に導入された形状記憶合金製の心線２及び高剛性金属製の帯状板材６は、イオンボンバード502によりそれぞれが接する面が活性化される。予備成形部503で樋状に成形を施した帯状板材６は、ダイスを具備する合せ部504で心線２を包むように連続的に管状に成形され、高剛性金属管と心線２とからなる第二のクラッド材を形成する。引抜接合部505で縮管され、高剛性金属管と心線２とが接合したクラッド材は、真空チャンバー外の巻取り部507で巻き取られる。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a manufacturing apparatus according to the manufacturing method of clad wire (b). The core 2 made of shape memory alloy and the strip-shaped plate 6 made of high-rigidity metal introduced into the vacuum chamber 501 evacuated by the vacuum evacuation device 506 are activated by the
[2]ガイドワイヤー
図２に示すように、本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤー10は、クラッドワイヤーからなる基質部11と、クラッドワイヤーの先端部分を化学的処理及び／又は機械加工によりテーパ状にして心線２を露出させた先端テーパ部12とを有する。先端テーパ部の加工は公知の化学的処理及び／又は機械加工により行うことができる。先端テーパ部は形状記憶合金の心線が露出しているため、柔軟性を持ちガイドワイヤーとして使用したときの挿入操作性に優れている。先端テーパ部12の根元部13では心線２の外周にテーパ状のクラッド層３があるが、心線２とクラッド層３とは十分に密着しているので、クラッド層３の端部が心線２からめくれることはない。先端テーパ部の形状は挿入操作性に優れた形であればどのような形状でもよい。先端テーパ部の長さは20〜300 mm程度であり、好ましくは50〜200 mm程度である。
[2] Guide wire As shown in FIG. 2, the
上記のような構造を有する本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤー10は、クラッドワイヤーからなる基質部11では大きな剛性を有するとともに、心線２が露出した先端テーパ部12では十分に柔軟であるので、先端が血栓等に当たったときでも基質部11がへたることがなく、また先端が血管壁を突き破るおそれもない。
The
本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーは、Ｘ線観察時の造影性を高めるため、Au、Pt、Pd、Sn、Bi、W等の金属をメッキ、蒸着等によりコートすることが好ましい。また、図７に示すように、これらの金属のワイヤーをコイル７として巻き付けて使用してもよい。これらのコーティング又はワイヤーの巻き付けは、特に複合構造ガイドワイヤーの先端テーパ部の少なくとも先端部に施すのが好ましい。 The composite guide wire for a catheter of the present invention is preferably coated with a metal such as Au, Pt, Pd, Sn, Bi, and W by plating, vapor deposition, or the like in order to improve contrast during X-ray observation. Further, as shown in FIG. 7, these metal wires may be wound as a coil 7 and used. It is preferable to apply these coatings or wire windings to at least the tip portion of the tip tapered portion of the composite structure guide wire.
図８に示すように、本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーは、一部又は全部を合成樹脂８で被覆してもよい。ガイドワイヤーを被覆する合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、フッ素樹脂、シリコンゴム又はそれらのエラストマー及び複合材料を使用できる。これらの合成樹脂はガイドワイヤーのＸ線造影性能を高めるため硫酸バリウム、前述の金属の粉末又は前述の金属を含有する錯体等のＸ線不透過性の化合物を含有することが好ましい。さらにガイドワイヤーの表面にポリビニルピロリドン、無水マレイン酸エチルエステル、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体等の潤滑性物質で被覆するのが好ましい。これらのガイドワイヤーの構造については、特開2004-275609号、特開2004-305241号等に記載されている材料及び方法を用いることができる。 As shown in FIG. 8, the composite guide wire for a catheter of the present invention may be partially or entirely covered with a synthetic resin 8. As the synthetic resin for covering the guide wire, polyethylene, polyvinyl chloride, polyester, polypropylene, polyamide, polyurethane, polystyrene, fluororesin, silicon rubber, or an elastomer or composite material thereof can be used. These synthetic resins preferably contain a radiopaque compound such as barium sulfate, the aforementioned metal powder, or a complex containing the aforementioned metal in order to enhance the X-ray contrast performance of the guide wire. Furthermore, it is preferable to coat the surface of the guide wire with a lubricating substance such as polyvinyl pyrrolidone, maleic anhydride ethyl ester, methyl vinyl ether maleic anhydride copolymer. For the structure of these guide wires, materials and methods described in JP-A No. 2004-275609, JP-A No. 2004-305241, and the like can be used.
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
高剛性金属のクラッド層として、厚さ0.2 mm、幅3.4 mmのステンレス（SUS304）製帯状板材と、形状記憶合金の心線として、直径1.0 mmの銅系形状記憶合金（SMA）製ワイヤーを準備し、それぞれの外表面を研磨し油汚れや軽いさびを落とした。ステンレス製帯状板材は、真空チャンバー中に導入し、数10 Torrで13.5 MHzの条件でイオンボンバード処理を行い、心線と接する表面を活性化した。あらかじめ銀メッキを施したSMA製心線は真空チャンバー内に導入し、帯状板材と同条件でイオンボンバード処理を行った。あらかじめ樋状に予備成形された帯状板材は心線に巻き付けてダイスで管状に成型し合せ部をレーザー溶接した後、引抜き接合を行い形状記憶合金ワイヤーの心線にステンレス鋼製のクラッド層が巻き付いた外径1.4 mm（心線径1.0 mm）の複合材料を得た。真空チャンバー外に出した複合材料は、引き続き表１に示す様に13回の引抜き加工（伸線加工）を行い、外径0.35 mm（心線径0.25 mm）の複合ワイヤーを得た。引抜き加工の途中に表１に示すように600℃×10分間＋空冷の中間焼鈍処理を２回、800℃で真空浸炭処理を１回、アルゴンガス気流中で750℃ 100MPaで30分間のHIP処理を１回行った。この複合ワイヤーに対して、600℃及び30分で溶体化処理を行い氷水中に焼き入れた後、150℃で15分間の時効処理を行い、超弾性を有するクラッドワイヤーを得た。 A stainless steel (SUS304) strip plate with a thickness of 0.2 mm and a width of 3.4 mm is prepared as a high-rigidity metal clad layer, and a copper shape memory alloy (SMA) wire with a diameter of 1.0 mm is prepared as the core of the shape memory alloy. Then, each outer surface was polished to remove oil stains and light rust. The stainless steel strip was introduced into a vacuum chamber and ion bombarded at 13.5 MHz at a few tens of Torr to activate the surface in contact with the core. The pre-silvered SMA core was introduced into the vacuum chamber and ion bombarded under the same conditions as the strip. The strip-shaped plate material preformed in a bowl shape is wound around the core wire, formed into a tubular shape with a die, laser welded to the bonded portion, and then drawn out and a stainless steel clad layer is wrapped around the core wire of the shape memory alloy wire A composite material having an outer diameter of 1.4 mm (core diameter 1.0 mm) was obtained. The composite material taken out of the vacuum chamber was subsequently subjected to drawing (drawing) 13 times as shown in Table 1 to obtain a composite wire having an outer diameter of 0.35 mm (core wire diameter of 0.25 mm). During the drawing process, as shown in Table 1, HIP treatment at 600 ° C x 10 minutes + air-cooled intermediate annealing twice, 800 ° C vacuum carburization once, argon gas flow at 750 ° C 100MPa for 30 minutes Was performed once. The composite wire was subjected to a solution treatment at 600 ° C. for 30 minutes and quenched in ice water, and then subjected to an aging treatment at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a superelastic clad wire.
得られた上記クラッドワイヤーの片側端部の200 mmを機械的に削り細くすることにより先端テーパ部を形成し、本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーを得た。 The distal end taper portion was formed by mechanically thinning 200 mm of the one end portion of the obtained clad wire to obtain the composite guide wire for catheter of the present invention.
得られた本発明のカテーテル用複合構造ガイドワイヤーは、先端テーパ部に柔軟性を有し、基質部に適度な剛性と弾性を有しており、挿入操作性及びトルク伝達性に優れた性能を示した。 The obtained composite structure guide wire for a catheter of the present invention has flexibility at the tip tapered portion, moderate rigidity and elasticity at the substrate portion, and excellent performance in insertion operability and torque transmission. Indicated.
１・・・クラッドワイヤー
２・・・形状記憶合金製の心線
３・・・高剛性金属製のクラッド層
４・・・引抜きダイス
５・・・クラッド層になる高剛性金属製チューブ
６・・・クラッド層になる高剛性金属製帯状板材
７・・・Ｘ線不透過性の金属製コイル
８・・・合成樹脂
10・・・複合構造ガイドワイヤー
11・・・基質部
12・・・先端テーパ部
13・・・先端テーパ部12の根元部
501・・・真空チャンバー
502・・・イオンボンバード装置
503・・・帯状板材の予備成形部
504・・・ダイスを具備した合せ部
505・・・引抜接合部
506・・・真空排気装置
507・・・巻取り部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Clad wire 2 ... Core wire 3 made from shape memory alloy ... Cladding layer 4 made of high rigidity metal ... Drawing die 5 ... High rigidity metal tube 6 used as a cladding layer ...・ High-rigidity metal strip plate 7 as a cladding layer ... X-ray impermeable metal coil 8 ... Synthetic resin
10 ... Composite structure guide wire
11 ... Substrate part
12 ... Tapered tip
13 ... Root portion of tip tapered portion 12
501 ... Vacuum chamber
502 ... Ion bombard device
503 ... Pre-formed part of strip-shaped plate material
504 ... Matching section with dice
505 ... Pull-out joint
506 ・ ・ ・ Vacuum exhaust system
507 ・ ・ ・ Rewinder
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