JP2006271678A - バルーンカテーテル、バルーンカテーテルの製造方法、バルーン部の翼片形成装置、及びバルーン部の巻回装置 - Google Patents

バルーンカテーテル、バルーンカテーテルの製造方法、バルーン部の翼片形成装置、及びバルーン部の巻回装置 Download PDF

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Abstract


【課題】 バルーンカテーテルのバルーン部を容易に巻回することを目的とする。
【解決手段】 シャフト(第1押圧部材)53によりバルーン部3を押し潰し、内側チューブ6を中心とした翼片とし、回転ローラ(第2押圧部材)103をバルーン部3の押し潰された部分に押し当てる。そして、回転ローラ103を内側チューブ6を中心として相対的に公転させて、バルーン部3を内側チューブ6に巻回する。このように本発明によれば、回転ローラ103を公転させるだけでバルーン部3を容易に巻回することができるから、作業者に熟練を要せず、品質が安定し、かつ作業時間が短縮される。
【選択図】 図13

Description

本発明は、バルーンカテーテル、バルーンカテーテルの製造方法、バルーン部の翼片形成装置、及びバルーン部の巻回装置に関する。
バルーンカテーテルは先端にバルーン部を備えたもので、例えば、血管内を走行し患部へ到達した後に、バルーン部を膨らませることにより血管を拡張するために用いられている。よって、血管等の管内の通過性を確保する必要があり、従来、以下の方法によって、バルーン部を折り畳んで細径化していた(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、図20に示すように、作業者が手でバルーン部200を所定形状に折り畳み、その後バルーン部200を鞘(シース)203に入れて巻き癖をつける。そして、バルーン部200を入れる鞘203の径を細いものに順次していき、バルーン部200を徐々に細くしていくというものである。
特開平8−98892号公報(第6図)
しかしながら、このような従来の方法では作業者が手でバルーン部を所定形状に折り畳むことを前提としているため、熟練を要するという問題点があった。
また、作業者が手で行うため、作業時間がかかり、品質ムラがあるという問題点もあった。
また、よりコンパクトに巻かれたバルーンカテーテルが医療現場で望まれるが、バルーン部の膜厚を薄くすると、その外径は細くなるが、一方では品質不良が増えるというジレンマがある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、上記問題点を解消し得るバルーンカテーテルの製造方法等を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルの製造方法であって、前記内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向からその軸線に沿って延びる第1押圧部材によって前記バルーン部を押し潰すと共に、前記バルーン部内部の流体を排出して、前記バルーン部を前記内側チューブを中心として放射状に延びる翼片とする翼片形成工程と、前記翼片を前記バルーン部の外側から前記内側チューブに押圧する第2押圧部材を、前記内側チューブを中心として前記内側チューブに対して相対的に公転させることにより、前記翼片を前記内側チューブ外縁に巻回する巻回工程と、巻回された前記バルーン部を加熱し、その後に冷却する加熱冷却工程と、を有することを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記巻回後のバルーン部の径と同等又はそれ以上の幅から、前記巻回後の径よりも小さい幅に狭まるテーパー状の溝を有する型を用い、前記巻回後の前記バルーン部を前記溝に沿わせながら巻き方向に逆らわないように回転させるとともに、前記溝の幅広部分から幅狭部分まで移動させて前記バルーン部を細径化させる細径化工程を有することを特徴とする。
請求項3の発明は、内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルの前記バルーン部を、前記内側チューブを中心として放射状に延びる翼片とするものであって、前記内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向からそれぞれ前記軸線に向かって近接動作して前記バルーン部を押し潰し、前記バルーン部を前記内側チューブを中心とした放射状にする、前記内側チューブの軸線に沿って延びる複数の押圧部材と、前記バルーン部内部の流体を排出する排気装置と、を備えることを特徴とする翼片形成装置である。
請求項4の発明は、内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルの前記バルーン部が押し潰されて形成された前記内側チューブを中心として放射状に延びる翼片を前記内側チューブ外縁に巻回するものであって、前記翼片を前記バルーン部の外側から前記内側チューブに押圧し、かつ前記内側チューブを中心として前記内側チューブに対して相対的に公転可能な押圧部材を備えたことを特徴とするバルーンカテーテルのバルーン部の巻回装置である。
請求項5の発明は、請求項4に記載のものにおいて、前記押圧部材が、前記内側チューブの軸線と略平行な方向に回転軸をもつ回転自在な回転ローラであることを特徴とする。
請求項6の発明は、内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルであって、前記バルーン部は、前記内側チューブを中心として、前記内側チューブの軸線周りを略等角度かつ3つに分割した方向に延びる3翼片又は前記内側チューブの軸線周りを略等角度かつ5つに分割した方向に延びる5翼片とされており、前記3翼片又は前記5翼片が前記内側チューブ外縁に巻回されていることを特徴とするバルーンカテーテルである。
請求項7の発明は、内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部の後端に、前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブを接合し、その後、前記バルーン部を巻回し、その後、巻回された前記バルーン部にシースを外嵌するバルーンカテーテルの製造方法であって、前記バルーン部と前記外側チューブとを接合する前に、予めシースを前記外側チューブに挿通させるとともに、前記巻回後に、前記シースを前記バルーン部に移動させて外嵌することを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法である。
<請求項1の発明>
本請求項の構成によれば、次のようにしてバルーン部を巻回したバルーンカテーテルを製造することができる。すなわち、第1押圧部材により、バルーンカテーテルのバルーン部を押し潰すとともにバルーン部内の流体を排出して、バルーン部を内側チューブを中心として放射状に延びる翼片とする。そして、第2押圧部材を翼片に押圧しつつ、内側チューブを中心として相対的に公転させると、容易に翼片を内側チューブに巻回することができる。そして、バルーン部を加熱後に冷却するとバルーン部が巻回状態で保持される。
このように本請求項の製造方法によれば、第1押圧部材によりバルーン部を押し潰して翼片を形成するとともに、第2押圧部材を翼片に押圧して内側チューブを中心として公転させるだけでバルーン部を巻回することができるから、作業者に熟練を要せず、品質が安定し、かつ作業時間が短縮される。
また、バルーンカテーテルの径の大小に拘わらずに第2押圧部材を内側チューブを中心として公転させるだけでバルーン部を綺麗に巻くことができる。
さらに、バルーン部は、内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向に延びる翼片とされてから巻回される。例えば、図13(A)のように3枚の翼片とされてから巻回される(図13(B)〜(D))。従って、例えば図13(D)及び図16に示されるように、巻回状態では、各翼片の重なり方が均等となる。よって、患部でバルーン部を膨らます際にバルーン部が均等に膨らみやすくなる。
<請求項2の発明>
本請求項の発明によれば、巻回後のバルーン部を型の溝に沿わせながら巻き方向に逆らわないように回転させて、更に細径化することができる。
<請求項3の発明>
本請求項の構成によれば、複数の押圧部材が、内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向からそれぞれ軸線に向かって近接動作し、バルーン部を押し潰す。これとともに、排気装置によって、バルーン部内部の流体を排出する。すると、バルーン部は、内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向に延びる翼片とされる。よって、これを巻回装置や手などで巻回するとバルーン部を綺麗に巻回することができる。
なお、本請求項の構成によれば、従来、人の手によってはその作製が困難であった、内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向に延びる翼片、例えば、3翼片とすることが容易となる。
<請求項4の発明>
本請求項の構成によれば、押圧部材が、翼片を内側チューブに押圧しつつ、内側チューブを中心として公転すると、翼片が内側チューブ外縁に巻回される。
このように本請求項の構成によれば、単純な動きをする押圧部材によってバルーン部を巻回することができため、複雑な動作制御を行う必要がなくなる。
<請求項5の発明>
本請求項の構成によれば、押圧部材(回転ローラ)が内側チューブを中心として公転する際に、押圧部材がバルーン部上を転動するから、押圧部材によってバルーン部が摺られて傷つけられるおそれが減少する。
<請求項6の発明>
本請求項の構成によれば、バルーン部は、内側チューブを中心として、内側チューブの軸線周りを略等角度かつ3に分割した方向に延びる3翼片、又は内側チューブの軸線周りを略等角度かつ5に分割した方向に延びる5翼片とされている。
そして翼片は内側チューブ外縁に巻回されている。このように3翼片又は5翼片が巻回されたものを、2翼片、4翼片、6翼片以上のものが巻回されたものと比較して考察する。なお、図18は、バルーン部3の断面を示し、符号6は内側チューブ、符号11はガイドワイヤを示す。
2翼片、4翼片、6翼片のものでは、例えば2翼片の図18(A)に示すように、巻き始め部分M,Mは内側チューブ6の軸線を中心とした対称位置となり、巻き始め部分に対応する位置Hが膨らんだ断面長円形の巻き形状となる場合がある。
このような断面長円形状のものはコンパクトではないから、できる限り、断面が真円(2点破線で示す)に近づくように変形(径の均等化)させる必要がある。ところが、理想的な真円の断面とのズレが大きいため、断面長円形状のものを断面真円の状態とすることは困難である。つまり、Hの位置を潰して変形させ断面を真円としようとしても、Iの領域に膨らみ部分を移動させることが困難である。一方、巻き始め部分に対応する位置が膨らんだものをその断面形状が真円形に近づけるためには、少し巻きを緩めればよい。ところが、巻きを緩めると外径が大きくなってシースに入らなくなってしまうという問題点がある。そこで、巻きの緩んだ状態のものを例えば、図17のような型を使用して無理に外径を小さくしようとすると、今度は翼片にしわが入るという不都合が生じる。
これに対して、3翼片又は5翼片のものでは、3翼片の場合を一例として図示した図18(B)に示すように、各巻き始め部分M,M,Mは内側チューブ6の軸線を中心とした対称位置とはならないために、もともと断面円形に近い巻き形状となる。よって、理想的な真円の断面とのズレが比較的小さいから、断面真円状とすることが容易である。
このように、3翼片又は5翼片のものではコンパクトに巻回されている。よって、従来、所定の内径を有するシースに2翼片で巻回されて入るように設計されたバルーンカテーテルを、2翼片ではなく3翼片又は5翼片で巻回して、シースに入れると、シースと巻回後のバルーン部との間に空間の余裕ができる。
従って、この余裕分を利用してバルーン部を構成する膜を厚くすることができ、バルーンカテーテルの品質を向上させることができる。例えば、7Frのシースには、従来、巻回前の直径が14.5mmのバルーン部を2翼片の状態で巻回して挿入することを前提に、約80μmの膜厚のバルーン部を用いていたが、3翼片の状態で巻回すれば、同一直径(14.5mm)のバルーン部において膜厚を約85μmまで厚くしても7Frのシースに挿入することができるようになる。
また、上記余裕分を利用してバルーン部を従来のものに比べて大型化することができる。例えば、7Frのシースには、2翼片の状態で巻回すると、膜厚約80μmで、巻回前の直径が14.5mmまでのバルーン部しか挿入することができなかったが、3翼片の状態で巻回したものでは、同一膜厚(約80μm)で巻回前の直径が15.5mmのバルーン部でも挿入可能となる。
ところで、バルーン部を翼片とすると、各翼片に折れ目(図14の符号3A参照)ができ、折れ目にはクラック等が入るおそれがあり、翼片数が多くなりすぎるとそのおそれが増大する。本請求項では、3翼片又は5翼片としたから折れ目が比較的少なく、クラック等が入るおそれが極めて低い。
<請求項7の発明>
従来、シースは、バルーンカテーテルのバルーン部を巻回(ラッピング)した後に、バルーン部の先端側から挿入されていた。しかし、シースを先端から挿入しようとすると、シースが巻回されたバルーンを押して、これに伴って内側チューブが曲がるために非常に挿入しにくいという問題点があった。このため、シースの挿入にはかなりの熟練を要していた。
本請求項の発明によれば、バルーン部の巻回後に、予め外側チューブに嵌められたシースをバルーン部に移動するだけで、バルーン部にシースを外嵌することができる。
本発明の一実施形態を図1ないし図19を参照しつつ説明する。バルーンカテーテル(拡張カテーテル)1は、全体として細長形状で、内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部3と、その後端に接合された外側チューブ(外カテーテル)5と、外側チューブ5内部及びバルーン部3内部を貫通する内側チューブ(内カテーテル)6とを備えてなる。なお、本実施形態におけるバルーンカテーテル1は、IABP(Intra-Aortic Balloon Pumping,大動脈内バルーンポンピング)用である。
バルーン部3の先端にはチップ7が装着され、外側チューブ5の後端には、Y状のコネクタ9が接続されている。なお、チップ7の先端には、ガイドワイヤ11を挿通させるための開口13が形成されている。
外側チューブ5の内周面と内側チューブ6の外周面との間隙は、コネクタ9の第1ポート9Aと連通しており、この第1ポート9Aから流体(例えばヘリウムガス)をバルーン部3に給排してバルーン部3を膨縮できるようにされている。
コネクタ9には、さらに、内側チューブ6の中空部と連通する第2ポート9Bが設けられており、第2ポート9Bから内側チューブ6を通ってチップ7の開口13まで連通する通路が形成され、ガイドワイヤ11を挿通可能としている(図2参照)。なお、この第2ポート9Bには、後述するようにバルーン部3を巻回する際にキャップ15が嵌められる(図2参照)。
本実施形態では、以下に詳述する翼片形成装置20によってバルーン部3を翼片とし(翼片形成工程)、その後、巻回装置70によってバルーン部3を巻回及び加熱・冷却する(巻回工程、加熱冷却工程)。
<翼片形成装置>
翼片形成装置20は、図2に示すように、直方体箱状のケース21内に円筒形のドラム25を横向きに収納してなる。ドラム25の前後方向の長さは、バルーンカテーテル1のバルーン部3の長さよりもやや長くされており、ドラム25内にバルーン部3を収納可能としている。
ドラム25の前底壁25A及び後底壁25Bの中心には、円形の貫通孔が穿設されており、貫通孔には、それぞれ、両端を開口した中空円筒状の軸部材27が装着されている。なお、軸部材27の内径はバルーンカテーテル1のバルーン部3の外径よりも大きくされている。
軸部材27は、それぞれケース21の前面壁21A、後面壁21Bに形成された貫通口に回動しないように嵌着されている。
図2に示すように、後方の軸部材27の中空部から、バルーンカテーテル1を挿入すると、ケース21及びドラム25を貫通して、その先端が前方の軸部材27の中空部から突出するようにされている。
また、バルーンカテーテル1のチップ7を3方向から挟持するためのチップ挟持部材29が、前方の軸部材27の中空部からドラム25内側に少し突出するように配設されている。さらにチップ挟持部材29よりも前方には、バルーンカテーテル1のガイドワイヤ11を3方向から挟持するためのガイドワイヤ挟持部材31が配設されている。一方、ケース21の後方には、外側チューブ5を3方向から挟持するための外側チューブ挟持部材33が、後方の軸部材27の中空部からドラム25内側に少し突出するように配設されている。
なお外側チューブ挟持部材33は、解放した状態(内径を広げた状態)でその内径がバルーン部3の外径よりもやや大きくされており、解放した状態でその内孔をバルーン部3が挿通できるようにされている。
なお、チップ挟持部材29、ガイドワイヤ挟持部材31、外側チューブ挟持部材33は、図示しない支持部材によりケース21側に固定されている。
また、バルーンカテーテル1の製造においては、第2ポート9Bにキャップ15が嵌められるが、このキャップ15は、キャップ挟持部材36により挟持される。
前方の軸部材27は、その後端部がドラム25内側に張り出しており、この後端部周りには、ベアリング34を介して大径ギヤ35が嵌着されている。大径ギヤ35は、前方の軸部材27を中心として回転可能とされている。なお、大径ギヤ35の直径寸法は、ドラム25の径の1/2程度とされている。
前底壁25Aのドラム25外側には、大径ギヤ35の駆動モータ37がその出力軸37Aを前底壁25Aに貫通させて、その先端がドラム25内部に突出するようにして取り付けられている。駆動モータ37の出力軸37Aの先端には、小径ギヤ37Bが固着されており、この小径ギヤ37Bと大径ギヤ35とは歯合されている。
ドラム25の側壁25Cの内側には、ドラム25の軸線を中心として120度の角度を開けるようにして(図4参照)、同一構造の3組の押圧ユニット40が取り付けられている(なお、図2においては、3組の押圧ユニット40のうち1組のみを示し、他の2組は省略している)。
各押圧ユニット40には、互いに所定間隔を隔てて平行配置された一対のカムシャフト支持版41,41がもうけられており、カムシャフト支持版41,41は、ドラム25の両底壁25A,25Bと略平行になるようにドラム25の側壁25Cの内側に取り付けられている。
カムシャフト支持版41,41には、ドラム25の長さ方向にのびるカムシャフト43がベアリング45を介して回動可能に支持されている。
カムシャフト43の前端部は、前側のカムシャフト支持版41から前方へ突出しており、ここに、平歯車からなる従動ギヤ47がカムシャフト43に対して一体回転可能に固着されている。この従動ギヤ47は大径ギヤ35と歯合されている。
また、カムシャフト43のうち、一対のカムシャフト支持版41,41の間に位置する部分には、板カム(周面カム)49がカムシャフト43に対して一体回転可能に固着されている。この板カム49は、大径部と小径部とを有する卵形をしており、従節51の先端のシャフト53が、図5に示すようにドラム25内に保持されたバルーン部3の内側チューブ6に接する位置と、図4に示すようにバルーン部3から離れた位置との間を往復運動するようにその形状が調整されている。
そして両カムシャフト支持板41,41の先端からは、これらを結ぶようにして、ドラム25の長さ方向にのびる従節支持板55が延設されている。
従節支持板55には、ピン状の従節(フォロア)51が、摺動案内筒52を介してドラム25の径方向内外にスライド可能に支持されている。従節51は、頭部51Aが径大とされており、この頭部51Aは板カム49と係合されている。また、頭部51Aと従節支持版55との間にはバネ57が介在している。このバネ57は、頭部51Aを板カム49のカム面49A方向へ付勢しており、常には頭部51Aがカム面49Aと接触するようにされている。
このようにして、カムシャフト43が回動するとそれに伴って板カム49が回動し、従節51が径方向内外へ往復運動するようにされている。
従節51の頭部51Aと反対側の端部には、ドラム25の前後方向に向けて延びる細長い円柱状のシャフト(内側チューブ6の軸線方向に沿って延びる請求項1〜2の第1押圧部材、請求項3の押圧部材に相当)53が形成されている。以上のように各押圧ユニット40は構成されている。
また、各従節25の動きを同期させるため、図4、図5に示すように、従節51の頭部51Aに当接する、板カム49の当接部49Bと、カムシャフト43の軸芯との距離L(図5参照)は、常に3つの押圧ユニット40間で同一距離となるように調整されている。
<巻回装置>
巻回装置70は、図7に示すように翼片形成装置20と同様に、ケース71内にドラム75を収納してなるものであるが、ドラム75の前後の軸部材77,77がケース71にベアリング78を介して支持されており、ドラム75がケース71に対して相対的に回転可能とされている点、及び押圧ユニット90の従節101の先端には回転ローラ103が取り付けられている点が翼片形成装置20とは相違する。
以下、巻回装置70の構造について詳細に説明する。巻回装置70は、図7に示すように、直方体箱状のケース71内に円筒形のドラム75を横向きに収納してなる。ドラム75の前後方向の長さは、バルーンカテーテル1のバルーン部3の長さよりもやや長くされており、ドラム75内にバルーン部3を収納可能としている。
ドラム75の前底壁75A及び後底壁75Bの中心には、円形の貫通孔が穿設されており、貫通孔には、それぞれ、両端を開口した中空円筒状の軸部材77が装着されている。なお、軸部材77の内径はバルーンカテーテル1のバルーン部3の外径よりも大きくされている。
両軸部材77,77は、それぞれケース71の前面壁71A、後面壁71Bに形成された貫通孔にベアリング78,78を介して回動可能に嵌着されている。
そして、バルーンカテーテル1のチップ7を3方向から挟持するためのチップ挟持部材79、ガイドワイヤ11を3方向から挟持するためのガイドワイヤ挟持部材81、外側チューブ5を3方向から挟持するための外側チューブ挟持部材83、第2ポート9Bに嵌められたキャップ15を挟持するためのキャップ挟持部材86が翼片形成装置20と同様にして備えられている(なお、その配置及び固定方法等は翼片形成装置20と同様のため説明を省略する)。
前方の軸部材77は、その後端部がドラム75内側に張り出しており、この後端部周りには、ベアリング84を介して大径ギヤ85が嵌着されている。大径ギヤ85は、前方の軸部材77を中心として回転可能とされている。なお、大径ギヤ85の直径寸法は、ドラム75の径の1/2程度とされている。
前底壁75Aのドラム75外側には、大径ギヤ85の駆動モータ87がその出力軸87Aを前底壁75Aに貫通させて、その先端がドラム75内部に突出するようにして取り付けられている。駆動用モータ87の出力軸87Aの先端には、小径ギヤ87Bが固着されており、この小径ギヤ87Bと大径ギヤ85とは歯合されている。
後方の軸部材77は、その後端部でケース71にベアリング78を介して回転可能に支持されている。
また、後方の軸部材77には、ドラム75から後方へ突出した中腹において、ドラム駆動用のドラム駆動ギヤ88が一体回転可能に固着されている。なお、ドラム駆動ギヤ88の径寸法は、ドラム75の径の1/2程度とされている。
ケース71には、ドラム駆動ギヤ88を回転させるための駆動モータ89がその出力軸89Aをケース71の後面壁71Bに貫通させて、その先端をケース71内部に突出させるようにして取り付けられている。駆動用モータ89の出力軸89Aの先端には、小径ギヤ89Bが固着されており、この小径ギヤ89Bとドラム駆動ギヤ88とは歯合されている。駆動用モータ89が駆動すると、ドラム75がケース71に対して回転するようにされている。
ドラム75の側壁75Cの内側には、ドラム75の軸線を中心として120度の角度を開けるようにして同一構造の3組の押圧ユニット90が取り付けられている(なお、図7においては、3組の押圧ユニット90のうち1組のみを示し、他の2組は省略している)。
各押圧ユニット90には、互いに所定間隔を隔てて平行配置された一対のカムシャフト支持版91,91がもうけられており、カムシャフト支持版91,91は、ドラム75の両底壁75A,75Bと略平行になるようにドラム75の側壁75Cの内側に取り付けられている。
カムシャフト支持版91,91には、ドラム75の長さ方向にのびるカムシャフト93がベアリング95を介して回動可能に支持されている。
そして、カムシャフト93には、翼片形成装置20と同一構造の従動ギヤ97、及び板カム99が同様にして装着されている(なお、符号99Aはカム面を示す)。
そして両カムシャフト支持板91,91の先端からは、これらを結ぶようにして、ドラム75の長さ方向にのびる従節支持板105が延設されている。
従節支持板105には、ピン状の従節(フォロア)101が、摺動案内筒102を介してドラム75の径方向内外にスライド可能に支持されている。
従節101の頭部101Aと従節支持板105との間には、翼片形成装置20の場合と同様にバネ107が介在している。
巻回装置70においても、翼片形成装置20と同様にして、カムシャフト93が回動するとそれに伴って板カム99が回動し、従節101が径方向内外へ往復運動するようにされている。
従節101の頭部101Aと反対側の端部には、翼片形成装置20のシャフト53の代わりに回転ローラ(請求項1〜2の第2押圧部材、請求項4〜5の押圧部材に相当)103が取り付けられている。
詳細に説明すると、図8に示すように従節101の端部には、ハンガー状の支持部材109が取り付けられ、これにドラム75の前後方向に延びる円柱状の回転ローラ(内側チューブ6の軸線と略平行な方向に回転軸をもつ回転自在な回転ローラ)103が支持されている。支持部材109は、従節101の先端に固着されて、前後方向に延びる本体部111と、本体部111の両端付近に支持された軸受け部113とからなる。軸受け部113は、回転ローラ103の軸を受けるベアリング部113Aと、ベアリング部113Aから回転ローラ103の軸と垂直方向に突出した突出部113Bとからなり、突出部113Bは、本体部111の両端付近に設けられた貫通孔111Aに、ドラム75の径方向内側から挿入され、外側に向けて突出するように取り付けられ、この外側に突出した部分にはナット115が取り付けられている。さらに、ベアリング部113Aと本体部111との間にはバネ117が介在している。図11に示すように回転ローラ103がバルーン部3に押し付けられるとバネ117が縮み、その弾性により回転ローラ103とバルーン部3とが密着するようにされている。
また、回転ローラ103には、その軸線の長さ方向に所定間隔をあけて複数の脱気溝103Aが設けられている。各脱気溝103Aは、回転ローラ103上を周回している。バルーン部3の巻回においては、バルーン部3の折り返し部3A付近に気体が残留してしまうおそれがある(図14(A)参照)。
この場合に、回転ローラ13に脱気溝103Aを設けておくと、バルーン部3は、回転ローラ103のうち脱気溝103Aのある部分では押さえつけられない。よって、図14(B)に示すように回転ローラ103がバルーン部3の折り返し部3A付近を巻く際に、残留する気体は脱気溝103Aの部分でバルーン部3を押し上げて脱気のための流路を形成することができる。
従って、気体を極力排除した状態でバルーン部3を巻回することができる(図14(B)の破線の矢印で示すような流路でもって脱気される)。
以上のように各押圧ユニット90は構成されている。なお、翼片形成装置20の場合と同様にして、各従節101の動きが同期するようにされている。
次に、翼片形成装置20及び巻回装置70を用いたバルーンカテーテル1の製造方法を説明する。
<翼片形成工程>
まず、バルーンカテーテル1にガイドワイヤ11を通す。詳細には、第2ポート9Bからガイドワイヤ11を挿入して、その先端をチップ7の先端から突出させる。
そして、このバルーンカテーテル1を図2に示すように翼片形成装置20にセットする。すなわち、バルーンカテーテル1の先端からドラム25の軸部材27の中空部に挿入し、バルーン部3がシャフト53に対応した位置となるようにセットし、チップ7、ガイドワイヤ11、外側チューブ5、キャップ15をそれぞれ挟持して固定する。なお、バルーンカテーテル1をセットする際には、シャフト53は、図6(A)及び図4に示す待機位置とする。
この状態で、駆動モータ37を駆動すると、その回転力が、小径ギヤ37B、大径ギヤ35、従動ギヤ47を介してカムシャフト43に伝達される。
そして、カムシャフト43が回動するとそれに伴って板カム49が回動して、従節51が径方向内側へ変位し、シャフト53がバルーン部3を押し潰して図6(B)の状態となる(図5も参照)。この際に3つの各シャフト53は同期しているから、図6(B)に示すようにバルーン部3は、内側チューブ6を中心とした放射状にされる。
次に、例えばアスピレータ等の脱気装置(排気装置に相当)120により(図2参照)、第1ポート9Aからバルーン部3内の空気を抜く。このようにしてバルーン部3は、翼片とされる(図6(C)参照)。そして、シャフト53を待機位置まで戻してバルーンカテーテル1を翼片形成装置20から取り外す。
<巻回工程>
次にバルーン部3を巻回する。詳細にその内容を説明すると、まず、翼片形成装置20から取り外されたバルーンカテーテル1を翼片形成装置20の場合と同様にバルーン部3が回転ローラ103に対応した位置となるようにセットし、チップ7、ガイドワイヤ11、外側チューブ5、キャップ15をそれぞれ挟持して固定する(図7参照)。なお、バルーンカテーテル1をセットする際には、回転ローラ103は、図13(A)及び図10に示す待機位置とする。また、バルーンカテーテル1のコネクタ9の向きは、翼片形成装置20にセットする場合と巻回装置70にセットする場合で同一方向に揃える(図2、図7に示すものでは、第1ポート9Aが下向きとなるようにされている)。このようにコネクタ9の向きを揃えることで、翼片形成装置20のシリンダ53により押し潰された部分に丁度、巻回装置70の回転ローラ103が当たるようになる。
そして、大径ギヤ85の駆動モータ87を駆動すると、その回転力が、小径ギヤ87B、大径ギヤ85、従動ギヤ97を介してカムシャフト93に伝達される。
カムシャフト93が回動するとそれに伴って板カム99が回動して、従節101が径方向内側へ変位して、回転ローラ103がバルーン部3の押し潰された部分に押し当てられる(図13(B)、図11参照)。
この状態になったら、駆動用モータ87を停止させる。そして、駆動モータ89を駆動してドラム75を回転させる(図13(C)(D)、図12参照)。すなわち、回転ローラ103を内側チューブ6を中心として相対的に公転させて、バルーン部3を内側チューブ6に巻回する。
<加熱冷却工程>
そして、回転ローラ103によって巻回されたバルーン部3が保持された状態(図13(D)の状態)で、温風装置123によりドラム75内に温風を数分間送風し、巻回されたバルーン部3をアニーリング(焼き戻し)する。次に冷風装置125によって冷風を数分間送風し、バルーン部3を冷却して巻回癖をつける。そして、回転ローラ103を待機位置まで戻し、バルーンカテーテル1を巻回装置70から取り外す。
このようにすると、バルーン部3から形成された3翼片が内側チューブ6外縁に巻回されたバルーンカテーテル1が製造される。バルーン部3の断面を模式的に図18(B)に示し、巻回された状態のバルーンカテーテル1を図15、図16に示す(なお、本実施形態では、バルーン部3の長さ(図15中のLB)は、例えば22.5mmとされている)。
以上のようにして、本実施形態では、まず、バルーンカテーテル1のバルーン部3を押し潰して、内側チューブ6を中心とした放射状にする。そして、バルーン部3内の流体(気体)を排出して平坦化した後、回転ローラ103をバルーン部3に押圧し、この回転ローラ103を内側チューブ6を中心として相対的に公転させる。すると、バルーン部3が内側チューブ6に巻回される。
よって、作業者に熟練を要せず、品質が安定し、かつ作業時間が短縮される。
また、バルーンカテーテル1の径の大小に拘わらずに回転ローラ3を内側チューブ6を中心として公転させるだけでバルーン部3が綺麗に巻回される。
さらに、バルーン部3は、内側チューブ6の軸線周りを略等角度に分割した方向に延びる平板状態(翼片)とされてから巻回される。例えば、図13(A)のように3枚の平板とされてから巻回される(図13(B)〜(D))。従って、例えば図13(D)に示されるように、巻回状態では、各翼片の重なり方が均等となる。よって、患部でバルーン部3を膨らます際にバルーン部3が均等に膨らみやすくなる。
また、本実施形態によれば、単純な動きをする翼片形成装置20及び巻回装置70によってバルーン部3を平坦化及び巻回することができため、複雑な動作制御を行う必要がなくなる。
また、回転ローラ103は、内側チューブ6を中心として公転する際に、バルーン部3上を転動するから、バルーン部3が摺られて傷つけられるおそれが減少する。
また、バルーンカテーテル1のバルーン部3は、3翼片とされてから巻回されているから、図18(B)に示すように、各巻き始め部分M,M,Mは内側チューブ6の軸線を中心とした対称位置とはならず、断面円形に近い巻き形状となる。よって、理想的な真円の断面とのズレが比較的小さいから、例えば、後述する細径化工程等で断面真円状とすることが容易である。
また、3翼片としたから折り返し部3Aが比較的少なく、クラック等が入るおそれが極めて低い。
なお、本実施形態においては、巻回装置70で巻回されたバルーン部3の径をさらに小さくするために、以下の細径化工程を追加することが好ましい。
この工程では、巻回されたバルーン部3の径をさらに小さくするために次のような一対の雌型(請求項2の型に相当)130及び雄型135が使用される。
雌型130は、略直方体の金属製であり、図17に示すように、その上面には、前端から後端まで延びる溝部131が形成されている。
この溝部131は、上面から雌型130の厚みの約2/3程度の深さまで穿設されている。そして、上面から雌型130の厚みの約1/3程度までの深さまでは、下方に向かうにつれて幅が狭くなるテーパ状となっており、そこから厚みの約2/3程度の深さまでは幅がほぼ一定となっている。溝部131の下端は、断面形状が半割円状とされている(言い換えれば、溝部131は、上面から下方に向かってその幅が狭くなる断面V字状の溝と、この溝と繋がったその幅がほぼ一定のU字状の溝とからなる)。
溝部131の上端の幅寸法(V字状の溝の上端の幅寸法)は、巻回装置70によって巻かれたバルーンカテーテル1のバルーン部3の径よりも大きくされており、下端付近における幅寸法(U字状の溝の幅寸法)は、巻回装置70によって巻かれたバルーン部3の径よりもやや小さくされている。
一方、雄型135は、略T字状をしており、下方への突出部137は雌型130の溝部131に係合可能な形状をしている。そして、突出部137の底部は、その断面形状が半割円状に窪んでおり、雌型130に雄型135を合致させた状態で、雌型130の底部と雄型135の底部との間に断面略円形の隙間が開くようにされている。また、雄型135の両腕部には複数箇所に貫通孔139が穿設されており、この貫通孔139に対応する位置には、雌型130の上面にネジ孔133が穿設されている。貫通孔139にネジ141を挿通させて、ネジ孔133にねじ込むと雄型135と雌型130とは合体した状態で保持されるようにされている。
次に細径化工程について説明する。図17(A)に示すように、雌型130の溝部131の上端から、巻回装置70により巻回されたバルーン部3を入れる。そして、その巻き方向に逆らわないようにして、バルーンカテーテル1を回転させながら、溝部131の下端へ移動させる(図17(A)の実線の状態を経て、二点鎖線で示す位置まで移動させる)。この状態で、図17(B)に示すように雄型135を雌型130に合体させ、ネジ締めする。
次に、型130,135に保持されたバルーンカテーテル1を型ごと図示しないオーブンに入れて、バルーン部3をアニーリング(焼き戻し)し、巻き癖を付ける。
このように、細径化工程では、巻回後のバルーン部3を雌型130の溝部131に沿わせながら巻き方向に逆らわないように回転させることによって、更に細径化することができる。
なお、細径化工程では、巻回装置70で一度、加熱・冷却された後のバルーンカテーテル1を更に細径化してもよいし、巻回装置70では巻回後に加熱・冷却を行わない状態で取り出し、これを細径化してもよい。
そして、上述の細径化工程の後にバルーン部3に両端を開口した円筒状のシース(鞘)143が外嵌される。従来、シース143は、巻回後のバルーンカテーテル1のチップ7側(図15では、左側)から、バルーン部3に挿通して外嵌されていた。
しかし、シース143をチップ7側から挿入しようとすると、シース143が巻回されたバルーン部3を押して、これに伴って内側チューブ6が曲がるために非常に挿入しにくいという問題点があった。このため、シース143の挿入にはかなりの熟練を要していた。
そこで、以下のようにバルーンカテーテル1の製造方法を改善することが好ましい。すなわち、バルーン部3と外側チューブ5とを接合する前に、予めシース143を外側チューブ5に挿通させて、図19(A)に示すようなバルーンカテーテル1とする。そして、このバルーンカテーテル1を上述の翼片形成工程、巻回工程、加熱冷却工程、細径化工程によって、バルーン部3を巻回する。
そして、バルーンカテーテル1を前後に張った状態でガイドワイヤ挟持部材145、チップ挟持部材147、キャップ挟持部材149により、ガイドワイヤ11、チップ7、キャップ15を挟持して固定する(図19(B))。なお、この状態で図示しない排気装置によってバルーン部3内を真空引きすることが望ましい。
そして、シース143を軽く回しながら巻回されたバルーン部3に移動させて外嵌する(図19(C)参照)。
この製造方法によれば、バルーン部3の巻回後に、予め外側チューブ5に嵌められたシース143をバルーン部3に移動するだけで、バルーン部3にシース143を外嵌することができる。よって、作業者に熟練を要しないとともに、シース143を嵌める際の不良が著しく低減する。
なお、シース143は、図19に示したものに限らず、長手方向に所定数(例えば2,3等)に分割されたものであってもよい。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、翼片形成装置20と巻回装置70とを別装置としたが、これらの装置を一体化したものであってもよい。
(2)上記実施形態では、シャフト53は、内側チューブ6の軸線周りを3等分した方向からバルーン部3を押し潰すこととしたが、3等分に限定されず、内側チューブ6の軸線周りを略等角度かつ奇数(例えば、5、7、9等)に分割した方向、内側チューブ6の軸線周りを略等角度かつ偶数数(2、4、6、8等)に分割した方向からバルーン部3を押し潰すようにしてもよい。
(3)上記実施形態では、バルーン部3を図13(A)のように3枚の翼片としてから巻回することとしたが、2枚の翼片や4枚以上の翼片として巻回してもよい。つまり、言い換えれば、押圧ユニット40,90はそれぞれ3組に限らずに、2組であっても、4組以上であってもよい。
(4)上記実施形態では、シャフト53及び回転ローラ103はカム機構により往復運動するようにしたが、その機構は特に限定されず、公知のリンク機構、スライダクランク機構等を用いることができる。
(5)上記実施形態では、加熱冷却処理において、回転ローラ103でバルーン部3の巻き形状を保持させたが、その他のもので巻き形状を保持させてもよい。
例えば、両端が開口された円筒状の鞘(例えば図20の鞘203)を巻回されたバルーン部に嵌めてもよい。なお、この場合には、巻回されたバルーンカテーテル1を巻回装置70から取り出して鞘を嵌め、巻回装置70とは別の装置内で加熱冷却工程を施してもよい。
(6)上記実施形態では、脱気装置(排気装置)120は例えばアスピレータ等としたが、バルーン部3内の流体を抜くことが可能な装置であれば特に限定されずに使用できる。
(7)上記実施形態では、巻回装置70の押圧部として回転ローラ103を用いたが、第2押圧部材としては、バルーン部3を内側チューブ6に押圧可能なものであれば特に限定されない。例えば翼片形成装置20の円柱状のシャフト53と同様なものであってもよい。
(8)上記実施形態では、回転ローラ103には、バネ117が備えられているが、バネ等の弾性部材を備えない構成であってもよい。
また、弾性部材を備える場合には、バネに限らず、その他のもの(例えばゴム)であってもよい。
(9)上記実施形態では、チップ挟持部材29、ガイドワイヤ挟持部材31、外側チューブ挟持部材33等は、いずれも3方向から挟持するものとしたが、挟持の仕方は特に限定されない。
(10)上記実施形態では、シャフト53及び回転ローラ103を特定形状のものとしたが、こららの形状は特に限定されない。また、回転ローラ103に脱気溝103Aを備えなくてもよい。
(11)上記実施形態では、特定形状・特定サイズのバルーンカテーテルを用いて説明したが、バルーンカテーテルの形状・サイズは特に限定されない。
(12)上記実施形態では、バルーンカテーテル1は、IABP用としたが、その用途は特に限定されず、例えば、PTCA(経皮的冠動脈形成術)用、尿管用、子宮・卵管用等としてもよい。また、その材質は特に限定されない。
バルーンカテーテルの側面図 翼片形成装置の一部省略断面図 図2のA−A断面図 図2のB−B断面図 図2のB−B断面図 翼片形成工程の説明図 巻回装置の一部省略断面図 回転ローラの拡大図 図7のC−C断面図 図7のD−D断面図 図7のD−D断面図 図7のD−D断面図 巻回工程の説明図 バルーン部の折り返し部の一部省略斜視図 バルーン部が巻回されたバルーンカテーテルの平面図 バルーン部の拡大斜視図 細径化工程を説明する斜視図 2翼片の場合と3翼片の場合の巻回状態の断面図 シースをバルーン部に外嵌する工程の説明図 従来のバルーン部の折り畳み状態を示す外観図
符号の説明
1…バルーンカテーテル
3…バルーン部
5…外側チューブ
6…内側チューブ
20…翼片形成装置
40…押圧ユニット
43…カムシャフト
47…従動ギヤ
49…板カム
51…従節(フォロア)
53…シャフト(第1押圧部材)
70…巻回装置
88…ドラム駆動用ギヤ
89…駆動モータ
90…押圧ユニット
93…カムシャフト
97…従動ギヤ
99…板カム
101…従節(フォロア)
103…回転ローラ(第2押圧部材)
107…バネ
109…支持部材
120…脱気装置(排気装置)
123…温風装置
125…冷風装置

Claims (7)

  1. 内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルの製造方法であって、
    前記内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向からその軸線に沿って延びる第1押圧部材によって前記バルーン部を押し潰すと共に、前記バルーン部内部の流体を排出して、前記バルーン部を前記内側チューブを中心として放射状に延びる翼片とする翼片形成工程と、
    前記翼片を前記バルーン部の外側から前記内側チューブに押圧する第2押圧部材を、前記内側チューブを中心として前記内側チューブに対して相対的に公転させることにより、前記翼片を前記内側チューブ外縁に巻回する巻回工程と、
    巻回された前記バルーン部を加熱し、その後に冷却する加熱冷却工程と、を有することを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法。
  2. 前記巻回後のバルーン部の径と同等又はそれ以上の幅から、前記巻回後の径よりも小さい幅に狭まるテーパー状の溝を有する型を用い、前記巻回後の前記バルーン部を前記溝に沿わせながら巻き方向に逆らわないように回転させるとともに、前記溝の幅広部分から幅狭部分まで移動させて前記バルーン部を細径化させる細径化工程を有することを特徴とする請求項1に記載のバルーンカテーテルの製造方法。
  3. 内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルの前記バルーン部を、前記内側チューブを中心として放射状に延びる翼片とするものであって、
    前記内側チューブの軸線周りを略等角度に分割した方向からそれぞれ前記軸線に向かって近接動作して前記バルーン部を押し潰し、前記バルーン部を前記内側チューブを中心とした放射状にする、前記内側チューブの軸線に沿って延びる複数の押圧部材と、
    前記バルーン部内部の流体を排出する排気装置と、を備えることを特徴とする翼片形成装置。
  4. 内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルの前記バルーン部が押し潰されて形成された前記内側チューブを中心として放射状に延びる翼片を前記内側チューブ外縁に巻回するものであって、
    前記翼片を前記バルーン部の外側から前記内側チューブに押圧し、かつ前記内側チューブを中心として前記内側チューブに対して相対的に公転可能な押圧部材を備えたことを特徴とするバルーンカテーテルのバルーン部の巻回装置。
  5. 前記押圧部材が、前記内側チューブの軸線と略平行な方向に回転軸をもつ回転自在な回転ローラであることを特徴とする請求項4に記載のバルーンカテーテルのバルーン部の巻回装置。
  6. 内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部と、このバルーン部の後端に接合され前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブと、この外側チューブ内部及び前記バルーン部内部を貫通する内側チューブとを備えたバルーンカテーテルであって、
    前記バルーン部は、前記内側チューブを中心として、前記内側チューブの軸線周りを略等角度かつ3つに分割した方向に延びる3翼片又は前記内側チューブの軸線周りを略等角度かつ5つに分割した方向に延びる5翼片とされており、前記3翼片又は前記5翼片が前記内側チューブ外縁に巻回されていることを特徴とするバルーンカテーテル。
  7. 内部に給排される流体により膨縮可能なバルーン部の後端に、前記バルーン部に流体を給排可能な外側チューブを接合し、
    その後、前記バルーン部を巻回し、
    その後、巻回された前記バルーン部にシースを外嵌するバルーンカテーテルの製造方法であって、
    前記バルーン部と前記外側チューブとを接合する前に、予めシースを前記外側チューブに挿通させるとともに、
    前記巻回後に、前記シースを前記バルーン部に移動させて外嵌することを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法。
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