JP2008264569A - バルーンカテーテル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バルーンカテーテルの先端チップの更なる柔軟性とスリム化を実現し、ガイドワイヤに対する追随性と狭窄部等における通過性とを飛躍的に向上させること等が可能なバルーンカテーテルを提供する。
【解決手段】先端チップ２０において先端側バルーン接合部２２の最先端付近からカテーテル最先端２３に至るまでの先端テーパー部２４の肉厚を連続的に薄肉化し、この平均肉厚減少勾配を６〜６０μｍ／ｍｍとし、前記先端側バルーン接合部の最先端からカテーテル最先端までの長さを３〜１０ｍｍとすると共に、前記先端テーパー部の最先端のチューブ肉厚を１０〜５０μｍとする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、冠状動脈、四肢動脈、腎動脈及び末梢血管などの狭窄部又は閉塞部を拡張治療する経皮的血管形成術（ＰＴＡ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎ Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ、又はＰＴＣＡ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎ Ｃｏｒｏｎａｒｙ Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ）において使用されるバルーンカテーテル及びその製造方法に関し、更に詳しくは、バルーンを含むカテーテルシャフト先端部の諸特性を改良したバルーンカテーテル及びその製造方法に関する。

一般に、バルーンカテーテルは、カテーテルシャフトと、該カテーテルシャフトの先端部に設けられた血管拡張用バルーンとから構成される。このようなバルーンカテーテルを用いた血管形成術は、以下の手順で施される。先ず、ガイドワイヤを狭窄部等の病変部位を通過させ、そのガイドワイヤに沿ってバルーンカテーテルを挿入し、バルーンを病変部位に一致させ、インフレーションルーメンに適度に希釈した造影剤等を供給してバルーンを拡張させる。拡張後は、バルーンを減圧、収縮してバルーンカテーテルを体外に除去する。

以下、従来のバルーンカテーテルの具体例とその問題点とを説明する。
第５図に、従来のバルーンカテーテルの先端部における断面構造を示す。図中において、符号８０はカテーテルシャフト、８１は内管、８２は外管、８３はバルーン、８４はＸ線不透過マーカーを示す。またカテーテルシャフト８０の先端部に設けたバルーン８３の近位側一端８５は外管８２の先端部に接合され、バルーン８３の遠位側他端８６は内管８１の先端部付近に接合されている。このようなバルーン８３を減圧し収縮させると、第６図に示すように折畳んだ状態となる。このような構造のバルーンカテーテルを難易度の高い病変部位に使用する場合、次のような問題があった。すなわち、術者がバルーンカテーテルの基端部に力を加えて、バルーンを高度の狭窄部に一致させる際、薄肉バルーン８３が蛇腹状に変形し（アコーディオン現象と呼ぶ。）、前記基端部に加えた力が十分に先端部に伝達せず、病変部位の通過性が極端に低下し、バルーンを狭窄部に正確に一致させることができないという問題である。その原因は、外管８２及び内管８１は、カテーテルの基端部において分岐ハブ等に固定されているので強く拘束されており、先端部においては薄肉バルーン８３を介してのみ弱く連結されているため、前記先端部と基端部との間の中間部においては、全く拘束されていないためである。

この問題を解決するために、第７図に示すような構造のバルーンカテーテルが提案されている（例えば、日本国特開平３−５１０５９号公報、日本国特開平４−２３６３号公報、及び日本国特開平５−１３７７９３号公報を参照）。図中において、符号９０はカテーテルシャフト、９１は内管、９２は外管、９３はバルーン、９４はＸ線不透過マーカーを示す。即ち、外管９２の先端部付近で内管９１が、該外管９２の内壁面に接合されており、この接合部９５によって外管９２と内管９１とが強く拘束されているので、狭窄のひどい難病変部位に対してもバルーン９３が蛇腹状に変形せず、術者の加えた押込み力が先端部まで伝わるようになった。しかしながら、このようなバルーンカテーテルでは次のような問題がある。

つまり、病変部位にバルーンを位置決めし、拡張する際、加圧流体によって加えられた圧力によってバルーンは径方向と長手方向とに伸びるが、バルーン内の内管、即ち外管の先端部付近とバルーンの先端部付近との間に位置する内管は、バルーンの長手方向の伸びとともに延伸されてしまう。次に、狭窄部の拡張が終了し、バルーンを収縮させるとき、バルーン９３は耐圧のある材料種で作製しているため寸法は元の値に戻るが、第８図に示すように延伸された内管９１は元の長さに戻らず弛んだ状態になってしまう。その理由は、内管は、通常ガイドワイヤとの滑り性を重要視される材料から構成されるため、バルーンのような弾性的な変化を示さず塑性変形をし易いものが多く、延伸され易いからである。このような状態になると、バルーンの折畳み癖に対して内管の位置がずれるため、減圧時のバルーンの再折畳み性（リラップ性）が極端に低下してウィンギングが生じてしまい、再び狭窄部を通過させようとしてもウィングが引っ掛かって通過できなくなる場合が多い。即ち、一度拡張したものは、２回目以降の病変部位の通過性が低下してしまうという問題である。この状況を第９図及び第１０図に示して説明する。第９図（ａ）は、バルーン９３を内管９１の周囲に互いに逆方向に折畳んだ状態を示し、第９図（ｂ）はその折畳みが不十分でウィング９３ａ，９３ｂが突出した状態を示すものである。また、第１０図（ａ）は、バルーン９３を内管９１の周囲に同方向に折畳んだ状態を示し、第１０図（ｂ）はその折畳みが不十分でウィング９３ａ，９３ｂが突出した状態を示す図である。

また、第５図及び第７図に示したバルーンカテーテルの双方に共通する問題として、外管先端部のところで剛性が大きく変化しているので、バルーンカテーテルの取扱い時やガイドワイヤの交換時に、この部分で折れが生じ易いという問題がある。これは、外管先端部より先は、細い内管と薄肉のバルーンしかないため、剛性の不連続が生じているためである。

次に、従来のバルーンカテーテル先端部の最遠位部に関する問題点を、第２１図〜第２６図を参照しつつ説明する。第２１図は、バルーンカテーテル先端部の最遠位部を示す拡大断面図である。図中において符号１００はバルーン、１０１は内管を示し、前記内管１０１はバルーン１００の先端部を貫通、突出しており、該バルーンの先端側接着部１０２と接着剤層１０３をもって接着している。前記内管１０１の先端部は該内管のチューブ形状をそのまま有し、最先端部においてエッジ１０４を有している。しかしながらこのエッジ１０４は、血管中の病変部位を通過する際や屈曲部を通過する際に引っかかってしまい、病変部位の通過性、屈曲部の通過性を悪くするという問題があった。

そこで、内管の最先端のエッジ部分のみを取り除いた従来例が提案されているが、狭窄度の高い病変部位等では、病変部位の通過性及び屈曲部の通過性の問題を満足に解決できなかった。これら通過性を良くするために、バルーンカテーテルの先端チップを柔らかくする従来技術、日本国特開平２−２７１８７３号公報や日本国特開平５−２５３３０４号公報記載のものが提案されている。何れの公報においても、バルーン１１０（１２０）の先端部のスリーブ部分１１１（１２１）がガイドワイヤ用ルーメンを形成する内管１１２（１２２）より突出している構造が開示されている（先端チップの概略断面を示す第２２図及び第２３図を参照）。ここで、第２２図に示した例は、バルーン１１０と一体形成されたスリーブ部分１１１が先端に行くにつれてその外径を段状に減径されたものであり、第２３図に示した例は、スリーブ部分１２１が先端に行くにつれて外径を先細テーパー状に減径されたものである。しかしながら、近年のバルーンには、耐圧強度が要求されるようになってきたため、伸びが少なく比較的硬い素材で作製する必要が出てきた。その結果、前記のスリーブ部分で形成された先端チップの剛性も高いものが必要とされている。

更に、通過性を良くするためには先端チップをスリムにする必要もある。そのための従来技術としては、国際公開ＷＯ ８８／６４６５号公報等に、先端チップの最先端部を縮径させたバルーンカテーテル等が示されており、これは、バルーン先端部のスリーブをガイドワイヤ用ルーメンを形成するチューブ（内管）に溶着して、チューブ及びスリーブの２層を形成した後、この２層に対して面取りを施す技術である。

前記日本国特開平２−２７１８７３号公報には、バルーンの先端部のスリーブ部分が内管先端部より突出し、バルーンのスリーブ部がカテーテルの最先端部を形成している構造が開示されている。その奏する効果として、バルーン先端部のスリーブと内管との間の固着距離を少なく且つ固着面積を大きくすることができることにより先端チップが柔軟化されること、また、バルーン先端部のスリーブと内管との固着部分がカテーテルの外表面に露出しないので、カテーテル挿入時にその固着部分においてバルーン先端部が捲れるように剥離するのを防止できることが示されている。しかし、最近では先端チップの柔軟化、小径化を同時に満足することが要求されており、バルーン先端部のスリーブと内管との間の固着距離を少なく且つ固着面積を大きくして柔軟化を図ることは可能であるが、チューブ及びスリーブの２層部分を縮径若しくはテーパー化するのは構造上難しく、どうしても２層部分の径を小さくすることには限界があった。また、２層から１層に変わる箇所で急激な段差ができることになり、これは、バルーンカテーテル先端部を、屈曲し、狭窄度の高い病変部位を通過させる場合大きな障害となった。

また、更に難易度の高い病変部位や、屈曲度の高い部分の病変部位、及びステント内等の表面の抵抗が大きい部分における高い通過性が医療現場から求められるようになっている。

そのためには更に柔軟性やスリム性の向上が求められてきている。即ち、バルーンカテーテルが、かろうじてガイドワイヤが通る程度の隙間を追随して通ることが可能なスリム性、鋭角に屈曲している病変部位に入っているガイドワイヤへのバルーンカテーテルの高い追随性が必要になってきている（第２４図、第２５図参照）。ここで、第２４図及び第２５図中において、符号１３０はバルーン、１３１はバルーン１３０の遠位側スリーブ、１３２は先端チップ、１３２ａは先端チップの先端部、１３３はガイドワイヤを示し、１４０は血管、１４０ａは狭窄部、１４０ｂは血管１４０から分岐した分岐血管である。このように屈曲度の大きい病変部位や急な角度の分岐病変部位に対して、ガイドワイヤへの追随性が十分でない場合、バルーンカテーテルを進める途中でガイドワイヤの折れが発生することがある。また、近年バルーンカテーテルによって拡張された血管径を維持するためにステント１４１が多く用いられている（第２６図参照）。このステント内での再狭窄、及びステントを留置した先端部付近での再狭窄が生じた場合、ステントの中に再びバルーンカテーテルを進めなければならないが、この際、先端チップ１３２がステント１４１のコイル状の部分（ストラット）等に衝突し先に進むことができない等の問題が生じる場合がある。

次に、従来のカテーテルシャフトとバルーンとの接合に関する問題点を、第２７図及び第２８図を参照しながら説明する。従来からカテーテルシャフトとバルーンとの接合には熱溶着や接着などの手段が用いられており、各種方法が提供されている。例えば、接着に関しては、日本国特開昭６１−９２６７７号公報（バルーン付き医療チューブ）において、材質の異なるチューブとバルーンとを、付加重合型シリコーン組成物からなる接着剤によって接着する技術が開示されている。ここでは異なる材質を接着可能にしたことについてのみ述べられており、接着剤硬化後の物性、特に硬度については言及されていない。接着剤部の硬度がカテーテルシャフトやバルーンに比べて極端に高い場合は、カテーテル全体の剛性が不連続になり、第２７図及び第２８図に模式的に示すように、血管内の屈曲部をバルーンカテーテルが通過する際に、バルーンカテーテルが屈曲した血管に追随し難くなる。第２７図及び第２８図において、符号１５０が硬度の高い接着剤でバルーン１５１を接着されたカテーテルシャフト、１５２がガイドワイヤ、１５３ａが冠状動脈等の屈曲部、１５３ｂが狭窄部である。

このような場合、術者がバルーンカテーテルを前進させる際に抵抗感を受けるだけではなく、ひいては剛性の不連続部分でカテーテルのキンク１５４ａ，１５４ｂや血管の損傷をもたらす可能性があり、極めて危険である。また、接着剤硬化後の硬度が高い場合には、先端チップも硬くなり、狭窄部１５３ｂへのカテーテルの挿入が極めて困難になる。

一方、熱溶着による接合は、あらゆる材質のカテーテルシャフトとバルーンとの組み合わせに対して有効ではなく、熱溶融したときの樹脂の相溶性が良好な組み合わせに限定される。従って、一般的にはカテーテルシャフトとバルーンとの材質が同じ場合に用いられる方法であり、異なる材質のカテーテルシャフトとバルーンとの接合には用いられ難い。たとえ相溶性の良好な異なる材質からなるカテーテルシャフトとバルーンとを熱溶着する場合でも、溶着部分はカテーテルシャフトよりも硬くなることが多く、カテーテルシャフトの剛性に不連続を生じさせると同時に、先端チップの柔軟性が失われることも避けられない。

次に、従来のバルーンと従来のバルーンが有していた問題点について説明する。一般に、バルーンには、バルーンに圧力を加えたときの破壊に耐えうる強度や、所望の拡張サイズに安全に制御可能であること等が求められる。また、仮に血管内でバルーンが破壊したとき、血管に損傷を与えやすいピンホール状破壊や、破壊後血管内から除去しにくい径方向の亀裂破壊ではなく、比較的危険性の少ない軸方向への亀裂破壊が生じやすいような特性も求められる。また、極端な狭窄部を容易に通過できるように、バルーンの肉厚はなるべく薄いものが望ましく、バルーンの摩擦係数が小さいことが望ましい。また、バルーンは、上述したように、再折り畳みされたときに、ウィングが発生しないような材質からなることも重要である。さらには、血管内の屈曲部における追従性、曲がり易さ等も求められる。
従来のバルーンに使用又は提案されている材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリビニルアセテート、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーがある。

ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材料は強度が強いことから、日本国特公昭６３−２６６５５号公報、日本国特公平３−３７９４１号公報に開示されているように、薄膜、高耐圧のバルーンが形成可能であり、低膨張特性を有する材料として代表的なものである。しかし、ＰＥＴからなるバルーンは、そのガラス転移点が６０℃以上であるため室温や体温付近での柔軟性に欠け、よって、拡張に要する時間が長く、高圧で拡張した場合は、病変部位を損傷させる危険性が高い。また折り畳み性が悪く、上述のウィングが発生し易いため、血管を傷つけ易い。さらに、そのガラス転移点が高く、室温や体温付近でバルーンが過度の結晶状態にあることから、皺が発生し易く、この皺の部分でピンホール破壊を起こしやすいという問題があった。

また、ポリエチレン、ポリビニルアセテート、アイオノマー、ポリ塩化ビニルおよびそれらの共重合体、混合体から成形されたバルーンは、材料強度が比較的弱いため耐圧性の低いものしか得られない。よって、要求される拡張圧に耐え得るようにするには、バルーンの肉厚を大きくせざるを得ない。その肉厚が増すことで折り畳み性は良くなるが、折り畳み時のバルーン径が大きくなり、嵩張りやすいという欠点がある。

また、ポリアミド材料から成形されたバルーンは、ＰＥＴ材料に匹敵するほどの高い耐圧性を有し、ある程度の柔軟性を有するので、ＰＥＴ製バルーンの欠点である折り畳み時のウィングの発生という問題や、ピンホール破壊を起こしやすいという問題は若干改善されている。しかし、ポリアミド材料は引張り強度が高いためバルーンの肉厚は薄くされる。そのためバルーンの折り畳み時の形状保持性が悪くなり、また、再折り畳み時にウィングが発生し易いという問題がある。またポリアミド材料は、比較的大きな摩擦係数を有し、高い吸水性を有するので、特に高湿度環境にあるといえる血管内では、血管壁との摩擦が大きくなるという問題を有している。また、ポリアミド材料を用いたバルーンの製造方法としては、日本国特開平３−５７４６２号公報、日本国特開平３−５７４６３号公報記載のものがある。これら公報記載の製造方法は、プロセスが複雑で制御しにくい上に熱固定工程を含む多工程を経るため、バルーンに延伸ムラが発生しやすく、バルーンの使用時に、周方向の亀裂破壊が生ずる場合があり、血管を損傷させる危険がある。

そして、ポリウレタン、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のブロックコポリマーからなるバルーンは、充分な強度を有し、かつ柔軟性があるために優れているが、ポリアミドよりも柔らかいので折り畳んだ時の形状保持性が悪い。従って、形状保持性を付与するための熱処理を施す必要があるが、この熱処理は難しく、また、滅菌時の温度上昇によるバルーン径の収縮も激しく、更には、最終のバルーン径の制御が非常に困難であるという欠点がある。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーはポリアミド樹脂の改質に使用され、ポリエステル系熱可塑性エラストマーはポリエステル樹脂の改質に使用されることが多いが、一般にポリアミド系熱可塑性エラストマーとポリエステル系熱可塑性エラストマーとは弾性率が高く、柔軟性を向上させる点での改質性は高くなく、その他の樹脂との相溶性も悪く、よって、上記組み合わせに限られた用途にしか使われないという欠点がある。

以上、種々のバルーン材料について説明したが、これらバルーン材料の何れもが、バルーンに要求される膨張特性に満足に対応できないものであった。これは、病変部位に対して望まれるバルーンの膨張特性は一定ではないからである。すなわち、例えば高度に石灰化が進行したような病変部位に対しては、比較的高圧でバルーンを拡張する必要があるので、バルーンは、その拡張圧に耐え得るものでなければならないし、その拡張圧の変化に対してバルーン径の変化が比較的小さい低膨張性のものが望まれる。また、病変部位が大きい場合には、バルーンとしては、拡張時のサイズが病変部位の大きさに対処可能なように高膨張性のものが望まれる。

低膨張性及び高膨張性の双方の特性を有するバルーンを、同種の材料を用いて作製することは難しいため、２種類以上の材料を組み合わせて作製する必要があるが、これは、コスト上昇等の点から、工業生産的に極めて不利である。高膨張性を備えたバルーンを作製するには、比較的強度の低い材料を選択せねばならず、その結果、耐圧性を持たせるためにバルーンの肉厚を大きくせざるをえず、折り畳み時のバルーン径が大きいために、バルーンカテーテルの通過性が悪くなる。バルーンの折り畳み時の形状保持性を向上させる観点からは、バルーンの肉厚がある程度大きい方が有利であるが、強度が十分ではない。一方、高強度材料を用いてバルーンの肉厚を薄くした場合は、折り畳み時のバルーンの柔軟性が低くなると共に、バルーンカテーテルの機能を十分果たすことができない。これら相反する二つの特性をバランス良く備えたバルーン材料が望まれている。

そこで、本発明が上記の諸問題に鑑みて、解決しようとするところは、以下の（１）〜（４）となる。

（１）操作性における従来の諸問題を一挙に解決するバルーンカテーテルを提供する点にある。すなわち、バールン拡張後の内管の弛みを防止してリラップ性を向上させること、外管とバルーンとの接合部分の剛性の不連続を緩和して折れを防止すること、バルーン部分のシャフトの硬さを調整して屈曲した血管内の前進性と狭窄がひどい病変部位の通過性とを高めること、及び、アコーディオン現象を防止して押込み力の伝達性を高めることにより、これら諸特性を有するバルーンカテーテルを提供する。

（２）バルーンカテーテルの先端チップの更なる柔軟性とスリム化を実現し、ガイドワイヤに対する追随性と狭窄部等における通過性とを飛躍的に向上させる。

（３）従来のカテーテルシャフトとバルーンとの接合方法に対する比較検討を行い、カテーテルシャフトとバルーンとを接合し一体化させた後に十分な強度を有するだけでなく、接着部の硬度によりカテーテルシャフト剛性に不連続さを生じさせずに、屈曲血管に容易に追随し得るとともに、先端チップの柔軟性が硬化した接着剤によって損なわれないバルーンカテーテルを提供する。

（４）柔軟性、耐圧性に優れるとともに、折り畳み性、折り畳み時の形状保持性及び拡張後の再折り畳み性の良好なバルーンを備えたバルーンカテーテルを提供する。

上記問題点を解決するために、本発明のバルーンカテーテルは、少なくともカテーテルの先端部付近において、ガイドワイヤを挿通させる内管と外管とからなる２重管構造を備え、該内管と該外管との間に圧力流体が通るためのインフレーションルーメンを備えるカテーテルシャフトと、該カテーテルシャフトの先端部に配設されて前記加圧流体によって拡張、収縮及び折り畳み可能とするバルーンと、を有するバルーンカテーテルであって、前記バルーンの近位側一端が前記外管の先端部付近に接合されると共に、前記バルーンの遠位側他端が前記内管の先端部付近に接合されており、前記外管の少なくとも先端部に、該外管の内径よりも小さな外径を有し且つ前記内管の外径よりも大きな内径を有するガイドチューブを、前記外管と２重管となるように配設すると共に、該ガイドチューブ内部を前記内管が固定されずに軸方向に貫通する構造を有するものである。

この構造により、バルーンの拡張時に内管が延伸されても、該内管はガイドチューブ内を軸方向へスライドできるので弾性変形の範囲内の延伸となって、バルーンの収縮時には内管は完全に元の状態に復元する。また、ガイドチューブによって外管とバルーンとの接合部分の剛性は連続的となって、その部分での折れを防止できる。

ここで、前記ガイドチューブは、外管の内壁面に偏心した状態で接合されることが好ましい。これにより、外管に対するガイドチューブの接合部分の肉厚を小さくすることが可能となるとともに、外管と内管との間のインフレーションルーメンを流れるバルーン拡張用加圧流体の流量を確保できる。

また、前記ガイドチューブの先端を、内管に接合したＸ線不透過マーカーの近位端側に突き当て状態となすこと、あるいは、前記ガイドチューブの先端を、内管に接合したバルーンの接合部に突き当て状態となすことにより、カテーテルシャフトの外管の近位側から加えた押込み力が、外管の先端部に接合したガイドチューブを介して内管の先端部に伝達され易くなる。

そして、前記ガイドチューブが先端になるにつれて薄肉化することにより、バルーン部分のシャフトの硬さを、先端になるにつれて連続的に柔らかくなるように調整することが可能となる。

また、前記ガイドチューブの先端を、内管とバルーン先端との接合部に突き当て状態となす場合には、前記ガイドチューブの外表面上にＸ線不透過マーカーを付与するものとする。

更に、前記ガイドチューブは、ポリイミドからなること、あるいは少なくともポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、及びポリオレフィンエラストマーのうちの１種以上からなることが好ましい。

ここで、前記ガイドチューブにスプリング状のコイルが埋設されていると、このコイルによって、ガイドチューブは伝達する押込み力に対して剛性を高め、且つ曲げに対しては硬さを適度に調整されることが可能となる。この場合、前記スプリング状コイルは、Ｘ線不透過の材料からなることも好ましい。

また、前記内管がバルーン先端部から突出すると共に該先端部と接合して形成される先端チップを先細テーパー形状となし、前記先端チップにおいて先端側バルーン接合部の最先端付近からカテーテル最先端に至るまでの先端テーパー部の肉厚を連続的に薄肉化し、この平均肉厚減少勾配を６〜６０μｍ／ｍｍとし、前記先端側バルーン接合部の最先端からカテーテル最先端までの長さを３〜１０ｍｍとすると共に、前記先端テーパー部の最先端のチューブ肉厚を１０〜５０μｍとすることが、好ましい。

ここで、前記先端テーパー部の平均肉厚減少勾配を１０〜３０μｍ／ｍｍとし、前記先端側バルーン接合部の最先端からカテーテル最先端までの長さを４〜７ｍｍとするとともに、該先端テーパー部最先端のチューブ肉厚を２０〜４０μｍとすることが、より好ましい。

前記先端テーパー部の平均肉厚減少勾配が６０μｍ／ｍｍを越えると、先端から近位側にかけて先端部が急激に硬くなり、先端チップのガイドワイヤへの追随性が悪くなる。また、同平均肉厚減少勾配が６μｍ／ｍｍ未満になるとテーパー部最先端部の肉厚が大きくなり通過性が低下するか、又は先端チップが長くなりすぎて病変部位を通過させる時に摩擦抵抗が大きくなるという問題が生じてくる。従って、平均肉厚減少勾配は６〜６０μｍ／ｍｍとなるように調整することが好ましく、更に１０〜３０μｍ／ｍｍに設定することがより好ましい。

また、先端側バルーン接合部の最先端からカテーテル最先端までの先端チップの長さについては、先端チップの長さが３ｍｍ未満では、平均肉厚減少勾配が６〜６０μｍ／ｍｍの間にあっても、十分な柔軟性と先端部の小径化が得られない。一方、先端の長さが１０ｍｍを越えると、先端チップで生じる摩擦抵抗が大きくなり病変部位を通過させるために大きな力が必要になり、先端部の肉厚が小さくなりすぎて術者の押す力で先端部が潰れ易くなるという問題が生ずる。

更に、平均肉厚減少勾配が６〜６０μｍ／ｍｍ、先端チップの長さが３〜１０ｍｍの範囲内にあっても、先端テーパー部最先端のチューブ肉厚が薄過ぎても厚過ぎても好ましくなく、前述の条件を満たしつつ最先端の肉厚は１０〜５０μｍの範囲になるように設定することが好ましい。先端チップ最先端のチューブ肉厚が１０μｍ未満では先端部が柔らか過ぎてガイドワイヤに密着するので、押し込み時に摩擦抵抗が大きくなって蛇腹状に変形する現象が発生して好ましくなく、また肉厚が５０μｍを越えると、先端チップの十分な柔軟性と先端部の小径化が得られない。

また、前記先端側バルーン接合部の最先端と前記内管との間に生じる段差部分に、該段差を無くすように接着剤層を形成し、バルーンカテーテル先端部付近の段差及び剛性の不連続を緩和することがより好ましい。また、前記段差を無くすように、先端側バルーン接合部のスリーブ部分の最先端をテーパー状に形成して、前記段差と剛性の不連続性とを低減しても良い。

更に、前記先端チップの最先端に面取りを施すこと、及び、前記内管がＨＤＰＥ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）又はポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂からなることが好ましい。

上記先端チップを備えたバルーンカテーテルの製造方法は、バルーンカテーテルの製造方法において、内管の先端テーパー部を形成する部分を局部的に加熱し、当該部分の両端部に引張り力を加えて一定長さだけ延伸することで前記内管を減径し、この減径した部分を所定の長さを残して切断することで先端テーパー部を形成し、該先端テーパー部を有する内管を外管に内挿し、且つ、前記先端テーパー部がバルーン先端部から突出するように該バルーン先端部と内管とを接合することで、先端チップを形成するという工程を含むものである。

また上記先端チップを備えたバルーンカテーテルの第２の製造方法は、バルーンカテーテルの製造方法において、先端側バルーン接合部のスリーブ部分を内管に接合した後、該スリーブ部分の最先端を局部的に加熱し、バルーン先端部と加熱した先端側の前記内管とに引張り力を加えて一定長さだけ延伸し、前記スリーブ部分における最先端と内管とを減径し、減径した内管を所定の長さを残して切断して先端テーパー部を形成し、該先端テーパー部を有する内管を外管に内挿し、且つ、前記先端テーパー部がバルーン先端部から突出するように該バルーン先端部と内管とを接合して、先端チップを形成するとういう工程を含むものである。

ここで、前記先端チップの小径化及び柔軟化は、ガイドワイヤルーメンを形成する内管をあらかじめ加工した後に、バルーンや他の部品と組み立てても良いし、組上がったバルーンカテーテル先端部を加工するのでも良い。部品の状態で小径化の加工を行い組立を行った方が、組立効率を向上させる観点からは好ましい。

また、先端チップの加工方法は、ガイドワイヤ用ルーメンを形成する内管の一部を局部的に加熱し、一定長さだけ延伸することで容易に加工できる。そのときの温度、延伸長さは用いる樹脂の材料によって最適化を行えば良い。この場合、前記ガイドワイヤ用ルーメンを形成する内管の中に芯材を入れた状態で先端テーパー部を形成することが好ましい。また、別な加工方法としてはエキシマレーザーを用いて所望の肉厚減少勾配になるように加工しても良い。この方法を用いると加工時間は長くなるものの、正確な肉厚の調整が可能である。

最も容易な加工方法としては、ヤスリを用いた研磨がある。しかしながらこの方法では研磨したものの削りかすが生じてしまい、クリーンルーム内での作業には向かず、加工を行った後の洗浄工程が必要となる。

また、前記バルーンの近位側一端を前記外管の先端部付近に接合し、且つ前記バルーンの遠位側他端を前記内管の先端部付近に接合するのに使用される接着剤としては、その硬化状態のデュロメーター硬度が、Ｄ硬度でＤ１６以上、Ｄ７０以下であるものが好ましい。

ここで、前記接着剤は２液常温（室温）硬化型接着剤、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、吸水硬化型接着剤の何れかであることが好ましく、前記２液室温（常温）硬化型接着剤はウレタン型、シリコーン型、エポキシ型のいずれかであることが更に好ましく、また前記吸水硬化型接着剤はシアノアクリレート型、ウレタン型であることが更に好ましい。

また、本発明に係るバルーンとしては、特にスチレン系熱可塑性エラストマーを構成成分として含むポリマーアロイ材料からなるものが良い。前記ポリマーアロイ材料は、ポリエステル樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン及びポリフェニレンエーテルの群から１種以上を構成成分として含むことが好ましい。

また、前記ポリマーアロイ材料は、ポリオレフィンを構成成分として含むことがより好ましい。

また、前記スチレン系熱可塑性エラストマーの含有量は、１〜３０重量％であることが望ましく、このスチレン系熱可塑性エラストマーは、官能基付与型であることが望ましい。更に、前記スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、水素添加型のものであることが望ましい。

このように、本発明に係るバルーン材料は、樹脂改質性が大きく、相溶性に優れたスチレン系熱可塑性エラストマーをポリマーブレンドの一つの構成成分とすることにより、成形されたバルーンの性質、特に柔軟性、折り畳み性、折り畳み形状保持性、及び組立加工性等を改善し、さらに大きい膨張特性の制御幅を与えるので、特に高膨張特性を有しながら、薄肉、高耐圧のバルーンを提供することができる。また、このバルーン材料は、従来、非相溶性であった材料を相溶化させ、バルーンとして好ましい性質を有する複数の樹脂同士を組み合わせることを可能とし、その結果既存の材料の弱点が補完された優れたバルーンが提供される。

第１図は、本発明に係るオーバー・ザ・ワイヤ型のバルーンカテーテルの代表例を示す全体側面図である。本実施例のバルーンカテーテルは、カテーテルシャフト１と、該カテーテルシャフトの基端部に分岐ハブ２を接続すると共に、カテーテルシャフト１の先端部にバルーン３を設けた構造を有する。また、前記カテーテルシャフト１は、少なくともその先端部において、外管４の内部に内管５を配設した２重管構造を有し、外管４と内管５との間の空間に、バルーン３に圧力を加えて拡張、収縮及び折り畳みを行わせる圧力流体を通すためのインフレーションルーメン（図示せず）を備えている。このインフレーションルーメンは、前記分岐ハブ２に備わる加圧流体用注入口８と連通している。前記内管５は、基端部において前記分岐ハブ２に備わるガイドワイヤ用導入口９と連通し、先端部においてバルーン３を貫通して開口しており、内管５の先端は、バルーン３の先端部よりも遠位側へ延びている。バルーン３の基端側スリーブ６の内周面は、前記外管４の先端部外周面と同軸状に接合されると共に、バルーン３の遠位側スリーブ７は、前記内管５の外周面と同軸状に接合されている。ここで、バルーン３の遠位側スリーブ７付近よりも遠位側の部分１０は、先端チップと呼ばれる。

本発明の特徴は、バルーンを含むカテーテル先端部の構造、形状及び材質にあるため、本発明のバルーンカテーテルは、オーバー・ザ・ワイヤ型のものに限らず、カテーテルシャフトの途中部にガイドワイヤ挿入口を設けたモノレール型バルーンカテーテルにも適用することができる。

第２図は、本発明に係るバルーンカテーテル先端部を示す拡大断面図である。カテーテルシャフト１の外管４の先端部においては、外径が該外管４の内径よりも小さく、内径が内管５の外径よりも大きいガイドチューブ１１が、該外管４と二重管となるように配設されており、該ガイドチューブ１１の基端部は、外管４の内壁面に一方向に偏った状態で接合部１２にて固定されている。ガイドチューブ１１の先端部はバルーン３の内部に延び、また該ガイドチューブ１１の内部を前記内管５が固定されず、軸方向へスライド可能に貫通している。また、前記ガイドチューブ１１は、先端になるにつれて薄肉化してなるテーパー形状を有しているので、バルーン部分のシャフトの硬さを、先端になるにつれて連続的に柔軟になるように調整している。

このように前記ガイドチューブ１１と内管５とは摺動状態にあるため、バルーン３が拡張されバルーンの軸方向長さが大きくなっても、バルーン３の遠位側スリーブ７に接合した内管５はガイドチューブ１１内をスライドし、バルーン３の内部での内管５の延伸の程度は極めて小さくなる。そして、減圧時にバルーン３が収縮しても内管５がガイドチューブ１１内をスライドするので、内管５の弛みや撓みが全く生じない。よって、バルーン３のリラップ性は低下せず、２回目以降の病変部位における通過性も大きく低下することはない。また、ガイドチューブの存在により、バルーン３の近位側スリーブ６と外管４との接合部分における剛性は連続的となり、その部分での折れを防止できる。

ここで、前記ガイドチューブ１１は、外管４の内壁面に偏った状態で接合部１２にて外管４と接合されているので、カテーテルシャフト１の先端部において外管４に対して内管５を偏心させて保持することが可能となった。そのため外管４と内管５との間のインフレーションルーメンの断面形状を、従来のリング状から三日月状にすることができるため、そのインフレーションルーメン内部を流れる加圧流体が流れ易くなる。よって、加圧流体の流れ易さを妨げることなく外管４の先端部の外径を部分的に小さくできるため、この外径を小さくした箇所に近位側スリーブ６を接合することにより、カテーテルシャフト先端部の外径の増加を抑制することができる。

また、前記ガイドチューブ１１の先端は、バルーン３の内部に位置する内管５に接合したＸ線不透過マーカー１３の近位端に突き当て状態になされており、カテーテルシャフト１の外管４の近位側から加えられた押込み力が、該外管４の先端部に接合したガイドチューブ１１を介して内管５の先端部に伝達されるので、上述のアコーディオン現象の発生を防止できるのである。

前記ガイドチューブ１１の材料としては、バルーン３の折畳み時の外径を小さくする観点からは、ポリイミドが好ましく、特にはその肉厚を１０μｍ〜２０μｍの薄肉にすることがより好ましい。また、前記ガイドチューブ１１の材料として、柔軟性を高める観点からは、少なくともポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、及びポリオレフィンエラストマーのうちの１種以上から構成されるものが好ましい。

次に、第３図に、本発明の他の実施形態を示して説明する。本実施例のバルーンカテーテルは、前記と同様の先細テーパー形状のガイドチューブ１４を備えるものであるが、該ガイドチューブ１４の基端部は、外管４の先端部における内壁面に偏った状態で接合部１５にて接合され、該ガイドチューブの先端部は、バルーン３の内部であって内管５の外周面とバルーン３の遠位側スリーブ７との接合部に突き当て状態となされている。この構成により、カテーテルシャフト１の外管４の近位側から加えられた押込み力は、前記ガイドチューブ１４を介してバルーン３の先端部及び内管５の先端部に直接伝達されるので、より確実にアコーディオン現象の発生を防止できる。なお、本実施例では、そのガイドチューブ１４の外周面上にＸ線不透過マーカー１６が設けられている。その他の構成は、上記実施例と同じなので、同一構成部材には同一符号を付してその説明を省略する。

次に、第４図に、本発明の更に他の実施形態を示して説明する。本実施例のバルーンカテーテルは、スプリング状のコイル１７を埋設されたガイドチューブ１８を備えるものである。このコイル１７は、軸方向に密に巻かれてガイドチューブ１８の内部にインサート成形により、あるいはディップ成形により一体的に埋設されている。そして、前記コイル１７は、軸方向に圧縮力が作用しても隣設する線材同士の間隔が狭く密接しているため、押し縮められることがなく、よって軸方向に対する剛性が高いものである。これにより、ガイドチューブ１８に作用した押込み力を確実に内管５の先端部に伝達させることができる。また前記コイル１７は、曲げに対抗するために硬さを適度に調整することができる。更には前記スプリング状コイル１７が、Ｘ線不透過の材質からなることも好ましい。このように本実施例では、軸方向に対する剛性はコイル１７によって確保できるので、曲げ変形に対しては、前記ガイドチューブ１８の材料として上述のエラストマーを用いて柔軟性を確保することにより、非常に柔軟で軸方向に対しては非常に剛性が高い特性を得ることもできる。尚、図示しないが、第３図に示した実施例において、ガイドチューブ１４の内部に本実施例のコイル１７を埋め込んだものも可能であり、そしてコイル１７がＸ線不透過の材質であれば、前記Ｘ線不透過マーカー１６を省略することが可能である。その他の構成は、上記実施例と同じなので、同一構成部材には同一符号を付してその説明を省略する。

ところで、狭窄部を拡張後に残置するステントが一般的に普及する前は、バルーンの拡張は８ａｔｍ前後の圧力で行われていた。しかし、ステントを用いる現在は、ステントを拡張するのに、１４ａｔｍ〜１８ａｔｍの圧力をバルーンに加える必要がある。このとき、８ａｔｍ程度の圧力に対するバルーン長手方向の伸びは大きな問題にならなかったが、１４ａｔｍ以上の圧力では、上記「背景技術」（第７図〜第１０図参照）において説明したように、バルーンの伸びに伴う内管の延伸が問題となる。

従って、ステントが普及後のバルーンには、耐圧性が要求され、材質的には、加圧と共にバルーン径が伸びによって若干大きくなる性質を示す熱可塑性エラストマー、例えば、ポリアミドエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー等が用いられたり、圧力を高くしても径の変動が少ないＰＥＴ等の材質が用いられたりしている。しかし、このＰＥＴ等からなるバルーン（一般的にノンコンプライアントバルーンと呼ばれている。）は、良好な耐圧性を有するものの、バルーンを折り畳んだ状態では柔軟性に欠け、また一度拡張された後の折り畳み性（リラップ性）が悪い等の欠点を有する。従って、現在、バルーン材料の主流は、前記の熱可塑性エラストマーになりつつある。

前記の熱可塑性エラストマーからなるバルーンは、圧力の上昇と共に径を若干大きくするが、同時に長手方向へも伸びる。熱可塑性エラストマーの種類やバルーンの膜厚により、その長手方向への伸び率は変化するが、通常のバルーンでは、１４ａｔｍの加圧で３〜８％、１８ａｔｍの加圧で５〜１０％程度の伸び率である。従って、このような熱可塑性エラストマーからなるバルーンは、加圧で長手方向へ伸びるものの、その変形は弾性変形の範囲であり、減圧することでほぼ元の寸法に戻るという性質を有する。

例えば、ポリエステルエラストマー製のバルーン（肉厚：２０μｍ、拡張時の外径：２．５ｍｍ、長さ：２３ｍｍ）では、１４ａｔｍの圧力に対して長さが２４．５ｍｍ（６．５％の伸び率）となり、１８ａｔｍの加圧で２５ｍｍ（約８％の伸び率）となった。
また、前記バルーンと寸法の異なるポリエステルエラストマー製バルーン（肉厚：１８μｍ、拡張時の外径：３．０ｍｍ、長さ：２５ｍｍ）では、１４ａｔｍの圧力で長さが２７ｍｍ（約８％の伸び率）となり、１８ａｔｍの加圧で２７．５ｍｍ（約１０％の伸び率）となった。

一方、ガイドワイヤルーメンを構成する内管には、ガイドワイヤの滑り性を重要視して、一般的にＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）等の材質を用いることが多い。しかしながらＨＤＰＥを用いた内管では、弾性変形の範囲が２％前後（大きくても３％程度）にしかならず十分な値にならない。

よって、この内管の弾性変形の範囲と、加圧状態にあるバルーンの伸び率との差が、塑性変形による内管の延伸につながる。例えば、第７図に示した従来構造のバルーンカテーテル（バルーン全長：２５ｍｍ）において、内管の弾性変形の範囲を２％とし、１８ａｔｍで加圧したバルーンの長手方向の伸び率を１０％とした場合、外管の先端とバルーンの先端とで拘束された内管の延伸は、およそ、 （１０％−２％）×２５ｍｍ＝２ｍｍとなる。この２ｍｍの内管の伸びが、バルーンのリラップ特性を悪化させている。

これに対して、例えば、第２図に示した本発明に係るバルーンカテーテル（カテーテルシャフト全長：１３５０ｍｍ／バルーン全長：２５ｍｍ）においては、１８ａｔｍで加圧したバルーンの長手方向の伸び率を１０％とした場合（カテーテルシャフトの両端が分岐ハブとバルーンの先端部とで拘束されている）、その内管の伸び率は、 （１０％×２５ｍｍ／１３５０ｍｍ）×１００＝０．１９％となる。この０．１９％の伸び率は、内管の弾性変形の範囲内であり、バルーンを拡張後に収縮させると、内管は確実に元の寸法に戻る。

ここで、バルーン全長が２５ｍｍで、１８ａｔｍの圧力に対するバルーンの長手方向の伸び率が１０％（２．５ｍｍの伸び）の場合、内管が弾性変形の範囲内である拘束長さ（内管が拘束される２点間の長さ）は、１２５ｍｍ（弾性変形の範囲が２％）、８３ｍｍ（弾性変形の範囲が３％）となる。従って、内管は、先端接合部（第２図等におけるバルーン３の遠位側スリーブ７の基端部）から近位側へ少なくとも１２５ｍｍ、好ましくは余裕を持たせて１５０ｍｍ以上の位置で外管の内壁面に接合されていても良い。換言すれば、内管はカテーテルシャフトの先端部に１５０ｍｍ以上の拘束長さを確保できれば、本発明の目的である、バルーンの伸びに伴う内管の延伸防止を達成できる。

以上、本発明に係るバルーンカテーテルにより、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の効果を奏することができる。（Ａ）バルーン拡張後の内管の弛みを防止し、バルーンのリラップ性を向上させるので、２回目以降の病変部位の通過性の低下を抑制することができる。（Ｂ）外管の先端部とバルーンとの接合部付近の剛性の不連続を緩和することができるので、取扱い時やガイドワイヤ交換時に生じ易い外管先端部付近での折れを低減させることができる。（Ｃ）ガイドチューブの肉厚や材質を調整することによって、外管先端部の硬さを自由に調整することができる。（Ｄ）ガイドチューブと内管とが摺動状態のまま、このガイドチューブ先端をＸ線不透過マーカー又はバルーンの先端部に突き当てる構造を採用することにより、カテーテルシャフトの近位側から加えた押込み力の先端部への伝達性を高めることができる。

次に、本発明に係る先端チップ１０の実施形態について詳細に説明する。第１１図に本発明に係る先端チップ２０の拡大断面図を示す。ガイドワイヤルーメンを構成する内管５の先端は、バルーン３の遠位側スリーブ７から遠位側へ突出して延びており、該遠位側スリーブ７の内周面と内管５とが接着剤２１を用いて同軸状に接合されている。また、先端チップ２０は先細テーパー形状に形成されている。更に、バルーン３の内管５との接合部２２（以下、先端側バルーン接合部と呼ぶ。）の最先端付近から連続的に肉厚が薄肉化してカテーテル最先端に至る間に形成される先端テーパー部２４においては、その平均肉厚減少勾配が６〜６０μｍ／ｍｍに設定され、前記先端側バルーン接合部２２の先端からカテーテル最先端までの長さが３ｍｍ〜１０ｍｍに設定されると共に、先端チップ２０の最先端部２３のチューブ肉厚が１０〜５０μｍに設定されている。また、接合部２２と内管５との間に介在させた接着剤層２１の一部で前記接合部２２の最先端部を覆って段差を無くすことにより、この接合部２２の先端部から先端チップ２０の最先端部２３に至るまで連続した先端テーパー部２０が形成されている。尚、前記先端テーパー部２０の平均肉厚減少勾配を規定する開始点は、接着剤層２１の最外径部分２５である。

ここで、第１１図に示したバルーンカテーテルの製造方法について簡単に説明する。先ず、前記先端テーパー部２４を形成するには、内管５の中に芯材を入れた状態で、該内管５を局部的に加熱し、その加熱部分の両端部をクランプして引張り力を加え、一定長さだけ延伸して減径し、次いで、その減径した部分を先端テーパー部２４の長さが３〜１０ｍｍになるように切断するのである。この先端テーパー部２４の外形は、軸方向において単純な直線状のテーパーになるとは限らず、延伸によって加工された場合には通常は指数関数的な凹曲線となるが、逆に先端テーパー部２４の基端部と先端部とを結ぶ直線よりも膨らんだ曲線となってもよい。何れの場合にも、先端テーパー部２４は基端部から最先端部にかけて連続的に肉厚が減少していることが必要である。そして、先端テーパー部２４の最先端部２３になる切断面は、ヤスリによる研磨、切削、局部加熱等の適宜な加工手段によって面取りを施す。それから、前述の加工を施した内管５の先端テーパー部２４より基端側外周面に先端側バルーン接合部２２を接着し、接着剤層２１の一部で前記接合部２２の先端部を覆い、その外形を先端テーパー部２４に連続するように先細テーパー状にする。また、内管５を外管４に内挿し、外管４の先端部を前記バルーン３の近位側接合部６に接着してカテーテルシャフト１を構成する。尚、前記内管５の先端テーパー部２４の加工は、内管５とバルーン３とを接着した後に行ってもよい。

第１２図に別の先端チップ３０の実施形態を示す。バルーン３の遠位側スリーブ７の先端部において全周に亘って先細のテーパー部３１を形成すると共に、該テーパー部３１から先端テーパー部２４に至る間の接着剤層２１の露出部分を連続的に（滑らかに）形成することにより、先端チップ３０から段差を無くしている。

この先端チップ３０を備えたバルーンカテーテルの製造方法について簡単に説明する。先ず、未加工の内管５をバルーン３の先端側接合部２２に挿通し、該接合部２２から十分に内管５の先端部を突出させた状態で、内管５と接合部２２とを接着し、その後、前記接合部２２の先端部分に局部的な研磨を行い、テーパー部３１を形成させる。次に、前記接合部２２よりも先端側へ突出した内管５の、前記テーパー部３１の先端部付近を局所的に加熱し、バルーン３の先端側接合部２２の基端部と内管５の先端部とをクランプして引張り力を加え、一定長さだけ延伸して減径し、その減径した内管５の部分を、長さが３〜１０ｍｍの先端テーパー部２４を形成するように切断する。この延伸によって内管５に前記テーパー部３１と連続する先端テーパー部２４が形成される。そして、先端テーパー部２４の最先端部２３となる切断面には、前記と同様に適宜な加工手段によって面取りを施す。尚、前記先端側バルーン接合部２２の先端部におけるテーパー部３１の加工及び内管５の先端テーパー部２４の加工については、バルーン３と内管５とを接着する前に、それぞれ局部的に研磨加工及び局部的加熱によって延伸加工してもよく、その後、内管を適宜な長さに切断して、両者を接着してもよい。

前記バルーン３と内管５、及びバルーン３と外管４との接着に用いる接着剤としては、後述する本発明に係る接着剤を用いるのが好ましい。

尚、本実施形態では、バルーン３と内管５及び外管４との接合に接着剤を用いた例を示したが、本発明では、接着剤の代わりに溶着手段を用いてもよい。

このように作製されるバルーンカテーテルは、第１３図に示すように、先端チップ４０が先細テーパー形状であることによって、屈曲度の高い血管４１の中をガイドワイヤ４２に追随して先端テーパー部２４からスムーズに進行させることができ、高度の狭窄部４３でも、該狭窄部４３を貫通させたガイドワイヤ４２に案内されて折畳んだ状態のバルーン３を該狭窄部４３に位置させることができる。また、本発明のバルーンカテーテルは、第１４図に示すように、血管４４から大きな角度、例えば９０度近い角度で分岐した分岐血管４４ａへバルーン３を進行させる場合にも、分岐血管４４ａへ挿通したガイドワイヤ４２に追随して先端テーパー部２４からスムーズに進行させることができるので効果的である。

次に、本発明に係る先端チップのより具体的な実施例を説明し、バルーンカテーテルのガイドワイヤへの追随性及び通過性について説明する。

（実施例及び比較例）
実施例及び比較例の基本構成は、以下の通りである。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（「ＨＹ５４０」；三菱化学社製）を用いて、押出成形法により、内径０．４０ｍｍ、外径０．５６ｍｍのガイドワイヤルーメン用チューブ（内管）を形成した。また、「ハイトレル７２７７」（東レデュポン社製）を用いて、押出成形法により、直径２．５ｍｍ、肉厚２０μｍのバルーン部分と、外径０．７６ｍｍ程度の遠位側スリーブ及び近位側スリーブとからなるバルーンを形成した。このようなバルーンと内管との接合用接着剤として、２液常温硬化型ウレタン系接着剤（「コロネット４４０３／ニッポラン４２３５」；日本ポリウレタン工業社製）を用いた。また、このような内管と、内径０．７０ｍｍ、外径０．８６ｍｍのナイロン１２からなる外管とを、上述の２重管構造を形成するように互いに接合し、各部材を第１図に示したように組み上げた。そして、内管の内腔に、外径が約０．４０ｍｍのステンレス製の芯材を挿入し、バルーンの遠位側スリーブと内管との接合部付近を約１００℃に加熱しつつ一定の長さに延伸した。その後、延伸して薄肉化した部分を所定の長さを残して切断し、先端チップを形成した。そして、バルーン部分をＣ字型に折り畳み、熱的に折り畳み癖を付けて、実施例及び比較例のサンプルを作製した。

実施例１〜実施例３のサンプルは、前記の内管の延伸長さ及び加熱条件を調整することで、下記の表１に示すように先端チップの形状を互いに異なるように作製された。比較例１及び比較例２も同じ方法で作製された。

実施例４及び実施例５のサンプルは、第１２図に示したように、接合部２２の先端部にテーパー部３１を形成し、先端チップの形状を互いに異なるように作製された。また、比較例４及び比較例５も同じ方法で作製された。

比較例３のサンプルは、バルーンを成形する段階で、遠位側スリーブの外径を０．８６ｍｍ程度に調整して作製された。
以上の実施例１〜５及び比較例１〜５の先端チップの寸法を以下の表１に示す。

各サンプルについて簡単に説明する。実施例１のサンプルは先端テーパー部の平均肉厚減少勾配が上限値のもの、実施例２のサンプルは平均肉厚減少勾配の好ましい範囲の上限値のもの、実施例３のサンプルは最も好ましい条件の一つであり、実施例４のサンプルは平均肉厚減少勾配の好ましい範囲の下限値のもの、実施例５のサンプルは平均肉厚減少勾配が下限値のものである。また、比較例１のサンプルは平均肉厚減少勾配が上限値で、先端肉厚が薄すぎるもの、比較例２のサンプルは平均肉厚減少勾配が上限値で、先端チップの長さが短すぎるもの、比較例３のサンプルは平均肉厚減少勾配が上限値以上のもの、比較例４のサンプルは平均肉厚減少勾配が下限値で、先端肉厚が厚すぎるもの、比較例５のサンプルは平均肉厚減少勾配が下限値で、先端チップの長さが大きすぎるものである。

（試験モデル１）
上記サンプルが受ける最初の試験モデルは、ガイドワイヤへの追随性を評価するものである。第１５図に示すように、内径が４ｍｍの硝子管５０の側面に穴を開け、該硝子管５０に内径が３．５ｍｍのウレタン製のチューブ５１を、内部に段差が生じないようにセッティングした（図中の符号には、第１３図のバルーンカテーテルと同じものを用いた）。前記硝子管５０からチューブ５１に渡ってガイドワイヤ４２を通し、硝子管５０とウレタン製のチューブ５１とが成す角度θを変化させながら、どの角度範囲までバルーンカテーテルがガイドワイヤ４２へ追随するかを確認した。尚、ガイドワイヤ４２には、「アスリートソフト」（日本ライフライン社製）を用いた。その結果を以下の表２に示す。

表２の中で、「△」は先端テーパー部２４の最先端部２３が若干ラッパ状になったことを示し、「×」はガイドワイヤ４２が折れ曲がったことを示し、また「○」は全く問題がなかったことを示している。

表２の結果より、平均肉厚減少勾配の大きいサンプルはガイトワイヤへの追随性の点で劣ることが分かった。これは、短い長さの先端チップにおいて剛性が急激に変わるためと考えられる。また、平均肉厚減少勾配の大きいサンプルで、先端部の肉厚が大きいものは、屈曲部分においてガイドワイヤの折れが生じやすいことも分かる。一方、平均肉厚減少勾配の小さいサンプルは、ガイドワイヤへの追随性で良好な評価を得ている。また、最先端部の肉厚が薄いサンプルでは、屈曲部分に追随させようとすると破壊が生じている。

（試験モデル２）
上記サンプルが受ける２番目の試験モデルは、先端チップの通過性を評価するものである。第１６図に示すような試験モデルを用いた。この試験モデルは、内径が２ｍｍ、外径が３ｍｍのシリコンチューブ５２を用い、チューブ５２内にガイドワイヤ４２を通した状態で平らな試験台５３に載置し、該チューブ５２を上方より直径が１６ｍｍの円盤５４で７００ｇｆの力で押圧して、該チューブ５２の一部を潰して疑似的な狭窄部を形成し、この狭窄部にサンプルを通して通過性を評価するものである。尚、ガイドワイヤには、「アスリートソフト」（日本ライフライン社製）の基端側の部分を使用した。ここで、先端チップ部全体が、荷重を受けている部分に入ると通過したものと見なす評価をした。その結果を以下の表３に示す。

表３の結果により、先端チップの長さが大きすぎると先端チップが受ける抵抗が大きくなることが分かる。また、先端チップの最先端部の肉厚が厚くなると引っかかりが生じてしまい、通過性が低下する。更に、加える荷重にもよるが、最先端部の肉厚が薄いものは肉厚の薄い部分で軸方向へのアコーディオン状の潰れが生じることが確認された。従って、ガイドワイヤへの追随性と狭窄部の通過性とを考慮すると、先端チップ部分の平均肉厚減少勾配は６〜６０μｍ／ｍｍで、長さは３〜１０ｍｍ、最先端部の肉厚は１０〜５０μｍが良好となる。更には、先端チップ部分の平均肉厚減少勾配は１０〜３０μｍ／ｍｍで、長さは４〜７ｍｍ、最先端部の肉厚は２０〜４０μｍであることが好ましい。

以上、本発明に係る先端チップを用いることで、バルーンカテーテル先端部の柔軟化と小径化とを実現でき、難易度の高い病変部位や屈曲度の高い病変部位、ステント内等の表面抵抗が大きい部位への通過性が向上する。

次に、上記バルーン３と内管５、及びバルーン３と外管４とを接合するのに好ましい接着剤の実施形態について説明する。その接着剤としては、接着剤の硬化によってカテーテルシャフト先端部の剛性に不連続が生じず、また屈曲血管に対する追随性に要求される柔軟性を備えるとともに、十分な耐圧強度を備えたものが必要となる。好ましい接着剤は、硬化した状態のデュロメーター硬度がＤ硬度でＤ１６以上、Ｄ７０以下、好ましくはＤ３０以上、Ｄ７０以下の特性を有するものである。

デュロメーター硬度は、その測定方法の違いに応じてＤ硬度、Ａ硬度の２種類に大別される。こうしたデュロメーター硬度の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ７２１５、ＡＳＴＭ−Ｄ２２４０などに示されている。Ｄ硬度とＡ硬度は、デュロメーター圧子の形状、試験荷重などが異なるため、単純に換算することは困難であるが、Ｄ５８がＡ１００に、Ｄ３０がＡ８０に、Ｄ１６がＡ６０にほぼ等しいとするのが一般的である。従って、前記接着剤の特性は、硬化後の硬度がＤ硬度でＤ１６以上、Ｄ７０以下、好ましくはＤ３０以上、Ｄ７０以下であるが、上述の関係より、硬化後の硬度がＡ硬度でＡ６０以上、好ましくはＡ８０以上であることが容易に類推できる。

一般的に接着剤を硬化形式で分類すると、１液加熱硬化型、吸水硬化型、２液加熱硬化型、２液常温（室温）硬化型、ラジエーション硬化型などに分類される。また、前記ラジエーション硬化型にはＵＶ硬化型、電子線硬化型が含まれる。

本発明に用いる接着剤は、硬化後の硬度がＤ硬度でＤ１６以上、Ｄ７０以下、好ましくはＤ硬度でＤ３０以上、Ｄ７０以下の範囲を満たしていることが重要であり、その硬化形式は重要でないが、２液常温（室温）硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、吸水硬化型接着剤のいずれかであることが好ましい。加熱硬化型接着剤を用いると、硬化に必要な加熱中にカテーテルシャフト及びバルーンに熱が加わることは避けられない。その結果として、バルーン径の収縮、バルーン破壊圧の低下、カテーテルシャフトの熱劣化が起こる可能性が高く、バルーンカテーテルの性能低下を招くため、熱硬化型接着剤の使用は好ましくない。また、電子線硬化型硬化型接着剤を使用する場合は、大規模な電子線照射施設が必要となるためコスト面で問題となる。

前記２液常温（室温）硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、吸水硬化型接着剤の硬度はＤ硬度でＤ１６以上、Ｄ７０以下、好ましくはＤ硬度でＤ３０以上、Ｄ７０以下であることが望ましいのは上述のとおりであるが、更に付け加えれば、接着剤の硬度はカテーテルシャフト及びバルーンよりも低いことが望ましい。このような組み合わせの場合、接着剤硬化後にカテーテル全体の剛性に不連続をもたらすことはなく、先端チップの柔軟性も失われることはない。

しかし、接着後の耐圧性や強度を保証する上で、若しくは他の状況により接着剤の硬度がカテーテルシャフト及びバルーンの硬度より高くなる場合は、実施可能な範囲内でできるだけ低い硬度の接着剤を選択するのが好ましい。

また、前記２液常温（室温）硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、吸水硬化型接着剤のいずれもその組成及び化学構造は特に限定されない。即ち、２液室温硬化型接着剤としては、主剤と硬化剤を混合する一般的なウレタン型、エポキシ型、シリコーン型などの接着剤が、吸水硬化型接着剤としてはシアノアクリレート系接着剤、１液硬化型ウレタン接着剤などが使用できる。

接着剤の塗布方法に特に制限はないが、接着後のバルーン部分は、第１７図、第１８図、特には上述の第１１図及び第１２図のようになっていることが好ましい。第１７図においては、４は二重管から構成されるカテーテルシャフト１の外管、５は二重管から構成されるカテーテルシャフト１の内管、３はバルーン、６０は外管４と近位側スリーブ６の接合部分に塗布された接着剤、６１は内管５と遠位側スリーブ７の接合部分に塗布された接着剤、６２はバルーン３の内部であって内管５に付与されたＸ線不透過マーカーである。第１８図は、バルーン３の両スリーブ６，７の端部に接着剤６３，６４を盛り上げて内管５と外管４とバルーン２との段差及び剛性の不連続さを低減した構造を示す図である。

接着剤の塗布方法は、予めカテーテルシャフト１の外管４及び内管５の接合部分に接着剤を適量塗布した後に、カテーテルシャフトとバルーンとを組み合わせる方法でも良く、カテーテルシャフトとバルーンとを組み合わせた後に接着剤をカテーテルシャフト１の外管４及び内管５の接合部分に流し込んでも良い。また、上記以外の方法を用いて接着剤を塗布することは本発明の効果を制限するものではない。

以下に、上記接着剤を用いて組み立てられたバルーンカテーテルの好ましい実施例について説明する。

（実施例６）
高密度ポリエチレン（「ＨＹ５４０」；三菱化学社製；デュロメーター硬度Ｄ７０）を用いて、押出成形法により、内径０．４２ｍｍ、外径０．５６ｍｍのチューブ状の内管を形成した。ポリアミド系エラストマー（「ＰＥＢＡＸ ６３３３ＳＡ００」；東レ社製；デュロメーター硬度Ｄ６３）を用いて、押出成形法により、内径０．７１ｍｍ、外径０．９０ｍｍのチューブ状の外管を形成した。そして、これら内管と外管とを同軸二重管状に配置したものをカテーテルシャフトとした。

また、ポリエステル系エラストマー（「ハイトレル７２７７」；東レデュポン社製；デュロメーター硬度Ｄ７２）を用いて、押出成形法により、内径０．４３ｍｍ、外径０．９６ｍｍのチューブを成形し、該チューブをブロー成形することで、外径３．０ｍｍ、肉厚１９μｍのバルーンを作製した。

このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、第１７図に示すように、ＵＶ硬化型接着剤（「３２１１」；ＬＯＣＴＩＴＥ社製；デュロメーター硬度Ｄ５１）を用いて接着し、実施例６のサンプルとした。尚、紫外線（ＵＶ）は、１Ｗ／ｃｍ２の条件で照射した。

（実施例７）
実施例６と同一のカテーテルシャフト、バルーン及びＵＶ照射装置を用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、ＵＶ硬化型接着剤（「９１１０」；ＧＲＡＣＥ社製；デュロメーター硬度Ｄ５５）を用いて接着し、実施例７のサンプルを作製した。

（実施例８）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、２液常温（室温）硬化型ウレタン系接着剤（「コロネート４４０３／ニッポラン４２３５」；日本ポリウレタン工業社製；デュロメーター硬度Ａ９７）を用いて接着し、実施例８のサンプルを作製した。

（実施例９）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、吸水硬化型シアノアクリレート系接着剤（「９１１Ｐ３」；東亜合成社製；デュロメーター硬度Ｄ３０〜Ｄ６０）を用いて接着し、実施例９のサンプルを作製した。

（実施例１０）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、２液常温（室温）硬化型エポキシ系接着剤（「アロンマイティーＡＰ−４００」；東亜合成社製；デュロメーター硬度Ｄ３０）を用いて接着し、実施例１０のサンプルを作製した。

（実施例１１）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、吸水硬化型シアノアクリレート系接着剤（「９０１Ｈ３」；東亜合成社製；デュロメーター硬度Ｄ７０）を用いて接着し、実施例１１のサンプルを作製した。

（実施例１２）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、２液常温（室温）硬化型ウレタン系接着剤（「ＵＲ０５３１」；Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒ社製；デュロメーター硬度Ｄ６０）を用いて接着し、実施例１２のサンプルを作製した。

（実施例１３）
実施例６と同一のカテーテルシャフト、バルーン及びＵＶ照射装置を用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、ＵＶ硬化型接着剤（「３３４１」；ＬＯＣＴＩＴＥ社製；デュロメーター硬度Ｄ２７）を用いて接着し、実施例１３のサンプルを作製した。

（実施例１４）
実施例６と同一のカテーテルシャフト、バルーン及びＵＶ照射装置を用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、ＵＶ硬化型接着剤（「２０２−ＣＴＨ」；ＤＹＭＡＸ社製；デュロメーター硬度Ａ８０）を用いて接着し、実施例１４のサンプルを作製した。

（実施例１５）
実施例６と同一のカテーテルシャフト、バルーン及びＵＶ照射装置を用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、ＵＶ硬化型接着剤（「３３８１」；ＬＯＣＴＩＴＥ社製；デュロメーター硬度がＡ７２以上）を用いて接着し、実施例１５のサンプルを作製した。

（比較例６）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、２液常温（室温）硬化型シリコーン系接着剤（「ＲＴＶ８１１２」；ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ社製；デュロメーター硬度Ａ４２）を用いて接着し、比較例６のサンプルを作製した。

（比較例７）
実施例６と同一のカテーテルシャフト、バルーン及びＵＶ照射装置を用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、ＵＶ硬化型接着剤（「１２８Ｍ」；ＤＹＭＡＸ社製；デュロメーター硬度Ｄ７５）を用いて接着し、比較例７のサンプルを作製した。

（比較例８）
実施例６と同一のカテーテルシャフト及びバルーンを用いて、このバルーンと前記カテーテルシャフトとを、吸水硬化型シアノアクリレート系接着剤（「９０１Ｈ２」；東亜合成社製；デュロメーター硬度Ｄ８０）を用いて接着し、比較例８のサンプルを作製した。

（試験モデル３）
上記サンプルは本試験モデルの評価を受けた。本試験モデルの評価は、３７℃の生理食塩水中に配置したＵ字型模擬屈曲血管プレート（第１９図参照）内にサンプルを挿入したときに、最屈曲部においてバルーン先端側接着部又はバルーン基端側接着部にキンクが生じるか否かを観察するものである。この結果を表４及び表５に示す。尚、前記Ｕ字型模擬屈曲血管プレートは、第１９図に示すように、アクリル板７０の表面にＵ字型溝７１を形成し、該Ｕ字型溝７１内に沿ってポリエチレン製チューブ７２を配設して模擬屈曲血管としたものである。Ｕ字型模擬屈曲血管の屈曲部は、内径において直径１５ｍｍの半円を形成している。

また、サンプルのバルーン部分に内径３．０ｍｍのステンレス管を被せ、バルーンが破壊しないようにした後、生理食塩水をバルーン内に送液し、１ａｔｍずつ圧力を上昇させた。各圧力で１０秒間保持し、バルーン先端側接着部及びバルーン基端側接着部から漏れが生じる圧力を測定した。この耐圧性の結果を表４及び表５に示す。

上記実施例及び比較例で用いた「ハイトレル ７２７７」からなるバルーンは、２２．９±０．４１ａｔｍの平均破壊圧を有する。カテーテルシャフトとバルーン接着部との耐圧性は、バルーンの平均破壊圧以上が要求されることは言うまでもない。これは、バルーンの破壊よりも低圧でバルーン接着部が破壊すると、血管内へバルーンが残留する可能性があり、極めて危険だからである。表４の結果より、実施例６〜１２では、接着部の耐圧性がバルーンの平均破壊圧を上回っており、なおかつ、カテーテルシャフトにキンクが発生していない。つまり、接着部で剛性の不連続を生じさせず、十分な耐圧性を持ち合わせたカテーテルシャフトを得ている。

一方、実施例１３〜１５では、模擬屈曲血管内でキンクが生じないという点では、実施例６〜１２と同一であるが、接着部の耐圧性がバルーンの平均破壊圧を下回っている。従って、このような接着剤を用いた場合にはバルーンの破壊以前に接着部の破壊が起こる可能性が極めて高いと言える。しかしながら、本実施例での平均破壊圧１６ａｔｍ程度よりも低い平均破壊圧をもつバルーンを用いた場合には、実施例１３〜１５で使用している接着剤も十分利用可能である。

比較例６のサンプルには、キンクが生じていないが、接着部の耐圧性が極端に低い。この場合には、平均破壊圧が数ａｔｍという極めて低い耐圧性のバルーンしか使用することができず、バルーンカテーテルとしての性能を発揮し得ない。

比較例７、８においては、十分な耐圧性は得られるものの、模擬屈曲血管内への挿入によってキンクが発生することが分かる。いずれの場合もキンクはバルーン基端側接着部において発生し、その原因として考えられることはバルーン基端側接着部の硬度が、外管の構成材料である「ＰＥＢＡＸ６３３３ＳＡ００」（デュロメーター硬度Ｄ６３）よりも極端に高くなったことが挙げられる。

従って、上記実施例のようなバルーンカテーテルは、第２０図に示すように屈曲度の高い屈曲血管７３をキングが発生することなく通過できる柔軟性を備え、また狭窄部７４に進入できるのである。勿論、バルーン接着部分はバルーン３を拡張するのに十分な耐圧性を備えている。

以上、上記の如き接着剤を用いた本発明に係るバルーンカテーテルは、接着剤の硬化後のデュロメーター硬度を制御することにより、カテーテルシャフト、バルーン及び先端チップの柔軟性を容易に保持することができ、その結果として屈曲血管へのカテーテルの追随性を高め、また狭窄部へのカテーテルの挿入も容易になる。

次に、本発明に係るバルーンの好ましい実施形態について説明する。本バルーンは、樹脂改質性が大きく、相溶性に優れたスチレン系熱可塑性エラストマーを含むポリマーアロイからなる。よって、柔軟性に優れ、良好な折り畳み性及び折り畳み形状保持性を有するバルーンを得ることができる。これはバルーンカテーテルを血管内で操作、使用する際に有利である。尚、ポリマーアロイの用語は、ポリマーブレンド、ブロック、グラフト高分子、及びＩＰＮ（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を包含する概念として用いることとする。

前記スチレン系熱可塑性エラストマーは特に制限されないが、特に官能基付与型のスチレン型熱可塑性エラストマーが好適に使用でき、該エラストマーを使用することによりポリマーアロイの接着性、他材料との相溶性が向上し、使用時の安全性に優れたバルーンが得られる。また、被コーティング性にも優れるため、バルーンカテーテルに必要な種々のコーティングも自由に行え、また、その保持能力にも優れている。尚、前記官能基付与型の熱可塑性エラストマーとは、無水マレイン酸あるいはケイ素化合物との反応で極性基を付与または酸変性されたものであり、その酸価は他の材料との相溶性により適宜選択するのが好ましい。

また、前記スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、水素添加によりスチレン系熱可塑性エラストマーの物性を変化させた水素添加型スチレン系熱可塑性エラストマーが、温度特性、耐久性に優れているため好ましい。

スチレン系熱可塑性エラストマーは他の熱可塑性エラストマーと比較して柔らかく、とりうる物性が極めて低硬度の範囲まで分布しているのでバルーンを構成するポリマーアロイの一構成成分として用いることにより、バルーンの拡張特性に大きな制御幅を与えることができる。特に少量でも効果が大きく、ポリマーアロイの強度を低下させないため、高膨張特性を有しながら、薄肉、高耐圧のバルーンを提供することができる。

また、好ましいポリマーアロイとしては、スチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリエステル樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、ポリフェニレンエーテル等の比較的堅い、高弾性率を有する高分子材料との組み合わせからなるポリマーアロイが挙げられる。また、スチレン系熱可塑性エラストマーの含有量は特に限定されず、バルーンに求められる膨張特性に応じて適宜選択されるが、ポリマーアロイ中のスチレン系熱可塑性エラストマーの比率が増えるとバルーンの破壊強度が低下するため、好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは５〜３０重量％である。好ましい組み合わせの一例は、スチレン系熱可塑性エラストマーを５〜３０重量％を含み、ポリエチレンテレフタレートを９５〜７０重量％含むポリマーアロイである。

また、別の好ましいポリマーアロイとしては、スチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリエステル樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、ポリフェニレンエーテル等の比較的堅い、高弾性率を有する高分子材料の２種以上とを含む組み合わせ、又はスチレン系熱可塑性エラストマーと、ポリエステル樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、ポリフェニレンエーテル等の比較的堅い、高弾性率を有する高分子材料の少なくとも１種と、ポリオレフィンとの組み合わせからなるポリマーアロイが挙げられる。この場合もスチレン系熱可塑性エラストマーの含有量は、前記の如く、好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは５〜３０重量％である。

例えば、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリエステル樹脂とポリエステル系熱可塑性エラストマーとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリエステル樹脂とポリアミド樹脂又はポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリエステル樹脂とポリウレタンとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリエステル系熱可塑性エラストマーとポリアミド樹脂又はポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリエステル系熱可塑性エラストマーとポリウレタンとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリアミド樹脂とポリアミド系熱可塑性エラストマーとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリアミド樹脂又はポリアミド系熱可塑性エラストマーとポリウレタンとからなるポリマーアロイ、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリアミド樹脂又はポリアミド系熱可塑性エラストマーとポリフェニレンエーテル等からなるポリマーアロイ、等の例が挙げられる。

ポリマーアロイ中のスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィンの比率が増えるとバルーンの破壊強度が低下し、また、ポリオレフィンの割合が増えるとバルーンの折り畳み性、折り畳み形状保持性は向上するが、バルーン肉厚が増す傾向があるので、所望の特性に応じてアロイ比率は選択される。好ましい組み合わせの一例を示すと、スチレン系熱可塑性エラストマーを５〜３０重量％を含み、ポリエチレンテレフタレートを５０〜８０重量％、ポリオレフィンを５〜４０重量％含むポリマーアロイである（但し、三者合計で１００重量％）。

また、上記のようにスチレン系熱可塑性エラストマーは、優れた樹脂改質性を持つほかに他の材料と相溶性が良いため、一般的な相溶化剤としても働き、従来非相溶性であった材料を相溶化させバルーンとして好ましい性質を有する複数の樹脂同士を組み合わせることが容易となる。

このようなバルーンは、バルーンに成形されるのに適切な材質、直径、肉厚であるチューブ状パリソンを型内に配置し、ブロー成形して製造される。また、バルーンは、拡張時に加えられる内圧に対して十分な強度を有するように、ブロー延伸加工によって作られるが、ブロー成形の前にチューブの軸方向へ延伸を加えておくのが好ましい。また、軸方向の延伸後にチューブ状パリソンに比較的低温状況下で高内圧を加え、パリソンを径方向へ最終的なバルーン外径よりも小さい径へ膨張変形させておく操作を加えることが好ましいことがある。チューブは軸方向への延伸後にブローされて径方向へ延伸を加えられてバルーンに成形される。またブロー後には、必要に応じて、バルーンの形状と寸法を固定するため又は強度を増すために熱固定処理が行われる。

以下の実施例に基づき、本発明に係るバルーンを更に詳細に説明する。
（実施例１６）
スチレン系熱可塑性エラストマーを一構成成分とするポリマーアロイ材料として、官能基付与型−水添スチレン−フタジエン−スチレンブロック共重合型（ｆ−ＳＥＢＳ）で比重０．９２、ＭＦＲ（メルトフローレート）２．０ｇ／１０ｍｉｎのスチレン系熱可塑性エラストマー（「Ｍ１９１３」；旭化成社製）５重量％と、比重１．３４、極限粘度１．１７のＰＥＴ９５重量％とからなる混合ペレットを２軸押出機により混合押し出ししてポリマーアロイペレットを作製し、チューブ成形用の押出機により外径０．７８ｍｍ、内径０．３６ｍｍのチューブ状パリソンに成形した。次にパリソンを内径１．５ｍｍの直管部を持つ金型内に挿入、７５℃の金型温度中で約０．０５ＭＰａの応力を軸方向にかけながらチューブ内に４．６ＭＰａの圧力をかけプリフォームを形成した。該プリフォームを金型より取り外し、直管部内径２．５ｍｍの金型に再配置し、１０５℃の金型温度中で２．１ＭＰａの圧力をかけ、その後金型温度を１２０℃まで同時に圧力を３．６ＭＰａまで上昇させた。６０秒保持後金型を冷却すると共に圧力を解放し、バルーンを取り出した。

（実施例１７）
スチレン系熱可塑性エラストマーを一構成成分として含むポリマーアロイ材料として、官能基付与型−水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合型（ｆ−ＳＥＢＳ）で比重０．９２、ＭＦＲ（メルトフローレート）２．０ｇ／１０ｍｉｎのスチレン系熱可塑性エラストマー（「Ｍ１９１３」；旭化成社製）１０重量％と、比重１．３４、極限粘度１．１７のＰＥＴ９０重量％からなる混合ペレットを用いた以外は実施例１６と同様にしてバルーンを製造した。

（実施例１８）
スチレン系熱可塑性エラストマーを一構成成分とするポリマーアロイ材料として、官能基付与型−水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合型（ｆ−ＳＥＢＳ）であって、比重０．９２、ＭＦＲ（メルトフローレート）２．０ｇ／１０ｍｉｎのスチレン系熱可塑性エラストマー（「Ｍ１９１３」；旭化成社製）１５重量％と、比重１．３４、極限粘度１．１７のＰＥＴ８５重量％とからなる混合ペレットを２軸押出機により混合押出ししてポリマーアロイペレットを作製し、チューブ成形用の押出機により外径０．７８ｍｍ、内径０．３６ｍｍのチューブ状パリソンに成形した。次にパリソンを内径１．５ｍｍの直管部を持つ金型内に挿入、７０℃の金型温度中で約０．０４ＭＰａの応力を軸方向にかけながらチューブ内に３．１ＭＰａの圧力をかけプリフォームを形成した。該プリフォームを金型より取り外し、直管部内径２．５ｍｍの金型に再配置し、１０５℃の金型温度中で２．１ＭＰａの圧力をかけ、その後金型温度を１２０℃まで同時に圧力を３．６ＭＰａまで上昇させた。６０秒保持後金型を冷却すると共に圧力を解放し、バルーンを取り出した。

（実施例１９）
スチレン系熱可塑性エラストマーを一構成成分とするポリマーアロイ材料として、官能基付与型−水添スチレン−フタジエン−スチレンブロック共重合型（ｆ−ＳＥＢＳ）であって、比重０．９２、ＭＦＲ（メルトフローレート）２．０ｇ／１０ｍｉｎのスチレン系熱可塑性エラストマー（「Ｍ１９１３」；旭化成社製）５重量％と、比重１．３４、極限粘度１．１７のＰＥＴ７０重量％、密度０．９６、ＭＦＲ０．７、オルセン剛性１００００のポリエチレン２５重量％とからなる混合ペレットを、２軸押出機により混合押出ししてポリマーアロイペレットを作製し、チューブ成形用の押出機により外径０．７８ｍｍ、内径０．３６ｍｍのチューブ状パリソンに成形した。次にパリソンを内径２．５ｍｍの直管部を持つ金型内に挿入し、１２０℃の金型温度中で約０．０２ＭＰａの応力を軸方向にかけながらチューブ内に０．９ＭＰａの圧力をかけバルーンを成形した。

上記の実施例１６〜１９のバルーンと、市販のポリエチレン製のバルーン（比較例９）、市販のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のバルーン（比較例１０）、市販のポリアミド（ＰＡ）製のバルーン（比較例１１）、市販のポリウレタン熱可塑性エラストマー（ＰＵ系ＴＰＥ）製のバルーン（比較例１２）とを、３７℃の環境下で内圧を加えて破壊して比較した。その結果を以下の表６に示す。尚、バルーンの計算強度（δ）は、以下に示すバルーンに加わる内圧の方程式より求めた。
δ＝ＰＤ／２Ｔ
Ｐ：バルーンに加えられた内圧力（ｋｇｆ／ｃｍ²）
Ｄ：バルーン初期直径〔２ｋｇｆ／ｃｍ²での径（ｍｍ）〕
Ｔ：バルーン肉厚（ｍｍ）
また、コンプライアンスは、単位圧力（ｋｇｆ／ｃｍ²）あたりのバルーンの直径増加分として定義した。

表６の結果により、本発明の実施例１６〜１９のバルーンは、コンプライアンスを０．０１４から０．０３５までの広い範囲に亘り制御可能であり、かつ充分な破壊強度を有していた。比較例１０の市販のＰＥＴ製のバルーンにおいては、バルーン自体が堅く、拡張の際には血管に対する追随性が悪く、また折り畳み性が悪く、折り畳んだ際にバルーンがカテーテル本体に沿って翼状の形になり、皺の部分でピンホール破壊が生じやすい、という問題が存在した。一方、実施例１６〜１９のバルーンは、すべて耐圧性と柔軟性との双方を備えることから、このような問題は発生しなかった。

また、本発明の実施例１６〜１９のバルーンは、比較的良好な折り畳み性、拡張後の再折り畳み性、折り畳み形状保持性を示したのに対し、比較例１０のＰＥＴ製バルーン、比較例１１のＰＡ製バルーン、比較例１２のＰＵ系ＴＰＥのバルーンは、折り畳み形状保持性、拡張後の再折り畳み性が悪かった。特に実施例１９のバルーンは高圧を加えた後においても折り畳み形状保持性に優れており、比較的折り畳み形状保持性に優れる比較例９のＰＥ製のバルーンにおいても１ＭＰａ以上の加圧後には折り畳み形状を失うのに対して、実施例１９のバルーンは折り畳み形状を保持していた。

更に、実施例１６〜１９のバルーンは、湿潤時の摩擦の点でも改善されていた。また、比較例１２のＰＵ系ＴＰＥ製バルーンは、折り畳み熱固定、滅菌時の熱収縮が原因と思われる、公称径より約１８％もの収縮が観察された例もあったが、実施例１６〜１９のバルーンは滅菌後の収縮率が２〜３％であり、優れた安定性を有していた。

以上、本発明に係るバルーンは、柔軟性、耐圧性に優れ、良好な折り畳み性、拡張後の再折り畳み性、折り畳み形状保持性を有する。また、本発明に係るバルーンは、接着性、他材料との相溶性に優れていることから組立構造上有利であり、また使用時の安全性も大である。また、被コーティング性にも優れるためバルーンカテーテルに必要な種々のコーティングも自由に行え、その保持能力にも優れている。

以上のように、本発明に係るバルーンカテーテル及びその製造方法は、冠状動脈、四肢動脈、腎動脈及び末梢血管などの狭窄部又は閉塞部を拡張治療する経皮的血管形成術（ＰＴＡ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎ Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ、又はＰＴＣＡ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎ Ｃｏｒｏｎａｒｙ Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ）の分野において使用されるのに適している。

第１図は、本発明に係るバルーンカテーテルの一例を示す全体側面図である。 第２図は、本発明の一実施形態を示す要部の拡大断面図である。 第３図は、本発明の別の一実施形態を示す要部の拡大断面図である。 第４図は、本発明の更に別の実施形態の要部を示す部分縦断面図である。 第５図は、従来の一般的なバルーンカテーテルの構造を示す部分断面図である。 第６図は、バルーンを折り畳んだ状態を示す部分側面図である。 第７図は、従来の改良したバルーンカテーテルの構造を示す部分断面図である。 第８図は、バルーン拡張後の減圧時の状態を示す部分断面図である。 第９図は、バルーンを逆方向に巻き付けて折り畳んだ状態を示す断面図であり、（ａ）は正常な折り畳み状態を示し、（ｂ）はウィンギングが発生した不良な折り畳み状態を示す図である。 第１０図は、バルーンを同方向に巻き付けて折り畳んだ状態を示す断面図であり、（ａ）は正常な折り畳み状態を示し、（ｂ）はウィンギングが発生した不良な折り畳み状態を示す図である。 第１１図は、本発明に係る先端チップの一実施形態を示す要部の拡大断面図である。 第１２図は、本発明に係る先端チップの他の実施形態を示す要部の拡大断面図である。 第１３図は、本発明に係るバルーンカテーテルの先端部が屈曲度の高い血管中を進行し、狭窄部に進入する様子を示す簡略部分断面図である。 第１４図は、本発明に係るバルーンカテーテルの先端部が分岐血管へ進入する状態を示す簡略部分断面図である。 第１５図は、ガイドワイヤへの追随性の試験モデルを示す簡略断面図である。 第１６図は、狭窄部における通過性の試験モデルを示す簡略断面図である。 第１７図は、本発明に係る接着剤の塗布方法の実施形態を示す要部の拡大断面図である。 第１８図は、本発明に係る接着剤の塗布方法の他の実施形態を示す要部の拡大断面図である。 第１９図は、Ｕ字型模擬屈曲血管プレートを示す簡略斜視図である。 第２０図は、本発明に係るバルーンカテーテルが冠動脈屈曲部を通過している様子を説明するための簡略断面図である。 第２１図は、バルーンカテーテルの従来例を示す要部断面図である。 第２２図は、バルーンカテーテルの従来例を示す要部断面図である。 第２３図は、バルーンカテーテルの従来例を示す要部断面図である。 第２４図は、屈曲度の高い血管中における従来のバルーンカテーテルのガイドワイヤへの追随性の悪さを説明するための簡略断面図である。 第２５図は、分岐血管における従来のバルーンカテーテルのガイドワイヤへの追随性の悪さを説明するための簡略断面図である。 第２６図は、ステントが存在する場合の従来のバルーンカテーテルの通過性の悪さを説明するための簡略断面図である。 第２７図は、カテーテルシャフトとバルーンとの接着に硬度の高い接着剤を用いている従来のバルーンカテーテルが、冠動脈屈曲部を通過している際にバルーン基端側接着部でキンクが生じた様子を説明するための簡略断面図である。 第２８図は、カテーテルシャフトとバルーンとの接着に硬度の高い接着剤を用いている従来のバルーンカテーテルが、冠動脈屈曲部を通過している際にバルーン先端側接着部でキンクが生じた様子を説明するための簡略断面図である。

Claims (25)

1. ガイドワイヤルーメンを形成するチューブがバルーン先端部から突出するように互いに接合されて形成される先端チップを先端テーパー形状となしたバルーンカテーテルであって、前記先端チップにおいて先端側バルーン接合部の最先端付近からカテーテル最先端に至るまでの先端テーパー部の肉厚が連続的に薄肉化し、この平均肉厚減少勾配が６〜６０μｍ／ｍｍであり、前記先端側バルーン接合部の最先端からカテーテル最先端までの長さが３ｍｍ〜１０ｍｍであると共に、前記先端テーパー部の最先端のチューブ肉厚が１０〜５０μｍであるバルーンカテーテル。
2. 前記先端テーパー部の平均肉厚減少勾配が１０〜３０μｍ／ｍｍであり、前記先端側バルーン接合部の最先端からカテーテル最先端までの長さが４ｍｍ〜７ｍｍであると共に、該先端テーパー部最先端のチューブ肉厚が２０〜４０μｍである請求項１記載のバルーンカテーテル。
3. 前記先端側バルーン接合部の最先端と前記チューブとの間に生じる段差部分に、該段差を無くすように接着剤層を形成し、バルーンカテーテル先端部付近の段差及び剛性の不連続を軽減した請求項１又は２記載のバルーンカテーテル。
4. 前記先端側バルーン接合部の最先端と前記チューブとの間に生じる段差を無くすように、先端側バルーン接合部のスリーブ部分の最先端をテーパー状に形成して、バルーンカテーテル先端部付近の段差及び剛性の不連続を軽減した請求項１又は２記載のバルーンカテーテル。
5. 前記先端テーパー部の最先端に面取りが施されている請求項１〜４の何れか１項に記載のバルーンカテーテル。
6. 前記チューブがＨＤＰＥ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）又はポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂からなる請求項１〜５何れかに記載のバルーンカテーテル。
7. ガイドワイヤルーメンを形成するチューブをバルーン先端部から突出させると共に該バルーン先端部と接合して先端チップを形成し、該先端チップを先細テーパー形状に形成してなるバルーンカテーテルの製造方法において、
   前記チューブの先端テーパー部を形成する部分を局部的に加熱し、当該部分の両端部に引張り力を加えて一定長さだけ延伸することで前記チューブを減径し、この減径した部分を所定の長さを残して切断することで先端テーパー部を形成し、
   前記先端テーパー部がバルーン先端部から突出するように該バルーン先端部とチューブとを接合することで、先端チップが形成されるバルーンカテーテルの製造方法。
8. ガイドワイヤルーメンを形成するチューブをバルーン先端部から突出させるように該バルーン先端部と接合して先端チップを形成し、該先端チップを先細テーパー形状に形成してなるバルーンカテーテルの製造方法において、
   先端側バルーン接合部のスリーブ部分を前記チューブに接合した後、
   該スリーブ部分の最先端を局部的に加熱し、
   バルーン先端部と加熱した先端側の前記チューブとに引張り力を加えて一定長さだけ延伸し、前記スリーブ部分における最先端と前記チューブとを減径し、減径した該チューブを所定の長さを残して切断して先端テーパー部を形成し、先端チップが形成されるバルーンカテーテルの製造方法。
9. 前記チューブの中に芯材を入れた状態で先端テーパー部を形成することを特徴とする請求項７又は８記載のバルーンカテーテルの製造方法。
10. スチレン系熱可塑性エラストマーを構成成分として含むポリマーアロイ材料からなるバルーン。
11. 前記ポリマーアロイ材料は、ポリエステル樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン及びポリフェニレンエーテルの群から１種以上を構成成分として含む請求項１０記載のバルーン。
12. 前記ポリマーアロイ材料は、ポリオレフィンを構成成分として含む請求項１０又は１１記載のバルーン。
13. 前記スチレン系熱可塑性エラストマーの含有量が１〜３０重量％である請求項１０〜１２の何れか１項に記載のバルーン。
14. 前記スチレン系熱可塑性エラストマーが官能基付与型である請求項１０〜１３の何れか１項に記載のバルーン。
15. 前記スチレン系熱可塑性エラストマーが水素添加型である請求項１０〜１４の何れか１項に記載のバルーン。
16. カテーテルシャフトの先端部に折り畳み可能なバルーンを有するバルーンカテーテルであって、前記バルーンの遠位側を前記カテーテルシャフトの先端部付近に接合するのに使用される接着剤の硬化状態のデュロメーター硬度が、Ｄ硬度でＤ１６以上、Ｄ７０以下であるバルーンカテーテル。
17. 前記接着剤のデュロメーター硬度がＤ硬度でＤ３０以上、Ｄ７０以下である請求項１６記載のバルーンカテーテル。
18. 前記接着剤が２液常温（室温）硬化型接着剤である請求項１６記載のバルーンカテーテル。
19. 前記２液常温（室温）硬化型接着剤がウレタン系接着剤である請求項１８記載のバルーンカテーテル。
20. 前記２液常温（室温）硬化型接着剤がシリコーン系接着剤である請求項１８記載のバルーンカテーテル。
21. 前記２液常温（室温）硬化型接着剤がエポキシ系接着剤である請求項１８記載のバルーンカテーテル。
22. 前記接着剤が紫外線硬化型接着剤である請求項１６記載のバルーンカテーテル。
23. 前記接着剤が吸水硬化型接着剤である請求項１６記載のバルーンカテーテル。
24. 前記吸水硬化型接着剤がシアノアクリレート系接着剤である請求項２３記載のバルーンカテーテル。
25. 前記吸水硬化型接着剤がウレタン系接着剤である請求項２３記載のバルーンカテーテル。

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