JP2009501056A - 多様な潤滑性を有するガイドワイヤ - Google Patents

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Abstract

医療デバイスおよび医療デバイスの製造方法。例示の医療デバイスは、潤滑性コーティングで被覆されたシャフトまたは基体を含む。コーティングは、異なる潤滑性を有する複数の部分を含む。少なくとも部分的に親水性ポリウレタンを含む。被覆された部分は脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むことができる。この医療デバイスの製造方法は、インクジェット式プリンティングなど微量分注工程を少なくとも部分的に含むことができる。

Description

本発明は、たとえば血管内ガイドワイヤ、カテーテル、ステントなどの体内医療デバイス、ならびに医療デバイスの改善された製造方法に関する。本発明は、より詳細には、潤滑性コーティングで被覆された医療デバイスに関する。
多様な医療デバイスが、たとえば血管内での使用などの医療用途のために開発されている。こうしたデバイスの一部には、潤滑性コーティングを有するガイドワイヤ、カテーテル、ステントなどが含まれる。このようなデバイスは、様々な製造方法によって製造される。周知の医療デバイスおよび製造方法にはどれも利点および欠点がある。代替の医療デバイス、ならびに医療デバイスの製造方法が現在求められている。
本発明は、医療デバイスの代替の設計、材料、および製造方法を提供する。
例示の医療デバイスは、潤滑性コーティングで被覆されたシャフトまたは基体を含む。潤滑性コーティングを有するシャフトの少なくとも一部は、様々な潤滑性を有する複数の被覆された部分を含む。少なくとも1つの部分は親水性ポリウレタンを含む。一部の好ましい実施形態では、被覆された部分は、脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む。このような医療デバイスの製造方法は、インクジェット式プリンティングなどの微量分注(microdispensing)工程を少なくとも部分的に含む。
一部の実施形態に関する上記の要約は、本発明の全ての開示実施形態または全ての実施を記載するものではない。以下の図および詳細な説明は、こうした実装形態をより詳細に示すものである。添付の図面と併せて本発明の様々な実施形態についての以下の詳細な説明を考慮すれば、本発明をより全面的に理解することができるであろう。
以下の説明は図面を参照して読まれるべきである。異なる図面において類似する要素には同じ符号が付されている。この詳細な説明および図面は、特許請求する本発明の例示の実施形態を示すものである。
本明細書の数値は全て、明示的記載されているか否かにかかわらず、「約(about)」という語によって加減されることが想定されている。「約」という語は、一般的に、当業者が記載された値(すなわち、同じ機能を有し、または結果をもたらす)と同等と見なす範囲の数字を指す。多くの場合、「約」という語は、最も近い有効数字に四捨五入された数字を含む。
指標となる数値による範囲指定を行う場合、当該範囲の全ての数値を含むものとする(たとえば、1〜5の場合、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、および5を含む)。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、内容が明らかにそうではないものを示さない限りは、複数の指示対象を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、用語「または(or)」は、内容が明らかにそうではないものを示さない限りは、「および/または(and/or)」を含む意味において使用される。
図面は、例示の実施形態を必ずしも原寸に比例して示すものではなく、本発明の範囲を限定するものではない。
図1は、血管12内に配置された例示のガイドワイヤ10を示す平面図である。ガイドワイヤ10は、当業者には周知のように、患者の解剖学的構造内の深部を調べるように全般的に構成された先端部分14を含むことができる。ガイドワイヤ10は、一般的な方法および処置による血管内処置に使用することができる。たとえば、ガイドワイヤ10をカテーテル16など他の医療デバイスと併せて使用することができる。当然のことながら、臨床医には、ガイドワイヤおよび他の同様に構成された医療デバイスについて多くの他の用途が知られている。
多くの医療デバイスは、血管内で機能するように設計されているため、たとえば、潤滑性、親水性、保護用などのコーティングで被覆することが望ましい場合が多い。潤滑性コーティングは、他の非潤滑性または低潤滑性材料よりも低い摩擦係数を有する。それによって、一部の用途に対して望ましい平滑で滑りやすい感触が潤滑性材料またはコーティングに付与される。したがって、潤滑性コーティングにより、デバイスを操作、交換、かつ操縦しやすくし、病変部を横断しやすくする。コーティングは通常、図1で概略的に示したものなど、血管内ガイドワイヤおよびカテーテルに関連するものであるが、本質的にどの医療デバイスにもコーティングは有益であり得る。理解されるように、デバイスは任意の血管内デバイスでもよく、または開口または人体の管腔を通過し、またはその中に配置されるように設計された任意のデバイスでもよい。たとえば、デバイスは、任意のタイプのガイドワイヤ、カテーテル(たとえば治療用、診断用、あるいは案内用のカテーテル)、内視鏡デバイス、腹腔鏡デバイス、ステントもしくはステントに関連するデバイス、塞栓防止デバイス、または任意の他の適したデバイスを含むことができる。
好適な潤滑性ポリマーは当技術分野において周知であり、シリコーン高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)、ポリアリーレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシアルキルセルロース誘導体、アルギン、糖類、カプロラクトン等の親水性ポリマーや、これらの混合物や組み合わせを含んでもよい。親水性ポリマーは、他の親水性ポリマーとブレンドするか、調合量の水不溶性化合物(ポリマーを含む)とブレンドして、好適な潤滑性、結合性、溶解性を備えたコーティングを生成してもよい。このようなコーティングの他の例や、このようなコーティングを生成するのに使用される材料および方法の例については、米国特許第6,139,510号明細書や同第5,772,609号明細書に記載されている。なお、これらの特許文献に開示された内容は本願においても開示されたものとする。
上記の潤滑性コーティングの例に加えて、好適なコーティングには、任意の例示される医療デバイス上に被覆された、親水性ポリウレタンが含まれ、好ましくは一部の実施形態では脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが含まれる。この種のコーティングの利点は、ポリマー・コーティング成分を変更することによって所定のコーティングの潤滑性を調整できることである。したがって、潤滑度を特定のデバイスの必要性に応じて調整することができる。市販の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンの例には、(米国マサチューセッツ州ウィルミントン(Wilmington)に所在するサーメディックス・ポリマー・プロダクツ社(Thermedics Polymer Products)により製造される)TECOGEL(登録商標)、(米国マサチューセッツ州ウォバーン(Woburn)に所在するカーディオテック・インターナショナル・インコーポレイテッド社(CardioTech International Inc.)により製造される)HYDROSLIP(登録商標)、および(米国ニュージャージー州ブランチバーグ(Branchburg)に所在するハイドロマー・インコーポレイテッド社(Hydromer Inc.)により製造される)HYDROMER(登録商標)が含まれる。この種のポリマーに関するさらなる論述が、米国特許公開第2005/0054774号に開示されているが、同特許文献に開示された内容は本願においても開示されたものとする。
ポリマー・コーティング組成物の調整は、製造段階で行うことができ、所与の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンの様々に異なる入手可能な形態で具現化されている。たとえばTECOGEL(登録商標)は異なる潤滑性において入手可能であり、そのような潤滑性は、所定のポリマーが吸水できるそれ自身の重量により特徴付けられる。たとえば、TECOGEL(登録商標)200は、自重量の200%の吸水能力を有するTECOGEL(登録商標)の入手可能な形態である。同様に、自重量の500%の吸水能力を有するTECOGEL(登録商標)500、自重量の2000%の吸水能力を有するTECOGEL(登録商標)2000も市販されている。他のTECOGEL(登録商標)ポリマーは、200%未満の吸水性、および2000%より多い吸水性を有するように処理可能であり、本発明により特定用途において使用することも可能である。こうしたポリマーがコーティング剤として使用される場合、これらのポリマーは異なる潤滑性(TECOGEL(登録商標)2000>TECOGEL(登録商標)500>TECOGEL(登録商標)200)を示す。
脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンの他の利点は、容易に調整し使用できることである。たとえば、TECOGEL(登録商標)、HYDROSLIP(登録商標)、およびHYDROMER(登録商標)は、水とイソプロパノールの混合物、または水とエタノールの混合物に容易に溶解される。一般に医療デバイスと共に使用される他の潤滑性コーティング材料には、有害な有機溶剤に溶解されるものがあり、望ましくないことがある。脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンは、あまり有害でない溶剤に溶解できるため、化学構造の類似により作用しやすく互いに優れた適合性を示す。
脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンのコーティングを医療デバイスに使用する様子が、図2に示されている。図には、シャフト(たとえば、ガイドワイヤ・シャフト、コア・ワイヤ、あるいはカテーテル・シャフトなど)や、医療デバイスの基体18(たとえば、ステント、フィルタなど)が示されている。潤滑性コーティング、すなわちコーティング領域20が、シャフト18上、たとえばシャフト18の先端部分に配置されている。潤滑性コーティング20は、複数の部分を含むことができる。たとえば、潤滑性コーティング20は、第1の部分22および第2の部分24を含む。
少なくとも一部の実施形態では、第1の部分22および第2の部分24は異なる潤滑性を有する。これは、各部分22/24に異なる脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが使用されるためである。たとえば、第1の部分22はTECOGEL(登録商標)200を含み、第2の部分24はTECOGEL(登録商標)500を含んでもよい。TECOGEL(登録商標)200を含む第1の部分22とTECOGEL(登録商標)2000を含む第2の部分24、およびTECOGEL(登録商標)500を含む第1の部分22とTECOGEL(登録商標)2000を含む第2の部分24などの代替構成も意図されている。こうした構成により、より先端の部分(この場合は第2の部分24)が、すぐ基端側の部分(この場合は第1の部分22)よりも潤滑性を有する。この逆の構成も意図されており、本発明の精神および範囲内に含まれると考えられる。
部分22/24は放射線不透過性充填材を含むこともできる。放射線不透過性充填材は、医療処置中に蛍光透視画面または他の画像技法で比較的明るい画像を生成する材料である。この比較的明るい画像は、シャフト18の使用者が身体内でシャフトの位置を決定する際の助けになる。放射線不透過性材料の幾つかの例には、金、白金、モリブデン、パラジウム、タンタル、タングステンまたはタングステン合金などが含まれるが、これらに限定されるものではない。一部の実施形態では、様々なレベルの放射線不透過性材料を部分22/24に使用することができる。たとえば、第1の部分22は第1のレベルの放射線不透過性充填材を有することができ、第2の部分24は第1の部分とは異なる第2のレベルのものを含むことができる。第1のレベルは第2のレベルよりも高くても低くてもよく、または部分22/24のどちらも放射線不透過性充填材を含まなくてもよい。
第1の部分22および第2の部分24の正確な配置構成は変更可能である。たとえば、第1の部分22の画定に使用される脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンをコーティング領域20の範囲に及ぶようにシャフト18上に配置することができる。第1の部分22をコーティング領域20上に配置した後、第2の部分24の画定に使用される脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンをコーティング領域20の関連する部分に、および第1の部分22の画定に使用されたポリマーの一部に配置することができる。したがって、第2の部分24は、第2の部分24を画定する特定の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタン(すなわち所望のレベルの潤滑性を有する脂肪族ポリエーテル・ポリウレタン)から作成される最も外側の層、および第1の部分22の画定に使用される特定の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンから作成される最も内側の層を備える多層からなってもよい。
コーティング領域20(および/または部分22/24)の厚さは可変である。たとえば、一部の実施形態では、第1の部分22および第2の部分24は約1〜5μmでもよい。これは、部分22/24の1つが多層の場合にも当てはまる。たとえば、各層の厚さの合計は、約1μmから約15μm未満、好ましくは約1μmから約5μm未満でもよい。あるいは、各層が約1〜5μmで、多層からなる部分が1〜5μmの層の数に相当する厚さを有してもよい。
コーティング領域20の相対的長さ、ならびに第1の部分22および第2の部分24の長さも可変である。たとえば、コーティング領域20の一部の実施形態は約1〜50cmでもよい。こうした実施形態によれば、コーティング領域20をシャフト18の先端付近に配置することができる。それによって、シャフト18の基端部分26が脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含まないようにすることができる。その代わりに、基端部分26に他の材料を被覆することができ、または「被覆しなく」てもよい。他の実施形態には、コーティング領域20がより長いものも含まれ、この場合のコーティング領域20は、基端部分26を含むシャフト18のほぼ全長にわたる。このような一部の実施形態では、第1の部分22は基端部分26上に延びて、基端部分26を被覆することができる。
第1の部分22および第2の部分24の長さはそれぞれ約1〜50cmでもよい。たとえば、一部の実施形態は、約20〜30cmの第1の部分22および約1〜10cmの第2の部分24を含む。当然のことながら、本発明の精神から逸脱することなく、任意の適切な長さの組合せを使用することができる。
図3は、コーティング領域120を有する他のシャフトまたは基体118を示す。コーティング領域120は、第1の部分122および第2の部分124に加えて第3の部分128を含む。一部の実施形態では、それぞれ3つの部分122/124/128は異なる脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むことができる。各脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンは異なる潤滑性を有することができる。たとえば、第3の部分128はTECOGEL(登録商標)200を含むことができ、第1の部分122はTECOGEL(登録商標)500を含むことができ、第2の部分124はTECOGEL(登録商標)2000を含むことができる。脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンの任意の他の適した組合せを使用してもよい。図2の医療デバイスと同様に、シャフト118は基端部分126を含むこともでき、基端部分126を被覆してもしなくてもよい。たとえば類似の部分の配置、構成、厚さなどに関連する上記の説明を全て、適用可能な範囲で部分122/124/126/128に適用することができる。
本発明の他の態様は、シャフトまたは医療デバイスの基体のコーティングに使用可能な方法に関するものである。一部の実施形態では、脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンは(たとえば上記のように、水/イソプロパノール、または水/エタノール混合物において)可溶性を有していてもよく、脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンをシャフトまたは基体上に浸漬コーティングまたはスプレー・コーティングすることができる。したがって、上記のシャフト全てをこうした工程を用いて被覆することができる。たとえば、脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンをシャフト118上に浸漬コーティングまたはスプレー・コーティングすることによって、第3の部分128を画定することができる。浸漬コーティングまたはスプレー・コーティングの後に、残りの脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを部分122/124に塗布する工程を用いてもよい。
図4〜6は、脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンをシャフトまたは基体218へ塗布する際に使用可能な微量分注方法を示す。微量分注は、通常のインク・ジェット・プリンタがインクを紙に塗布する方法に非常によく似た、材料を基体に正確に塗布する方法として定義される。シャフト218を被覆するには、微量分注装置230をシャフト218に隣接して配置してもよい。適切な脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが供給管232を通過し、ノズルまたはジェット234から外にスプレー236として排出される。
一部の実施形態では、スプレー236は幾つかの高分子液滴に似たものでもよい。この種のコーティング技法はインクジェット・プリンティングに類似している。インクジェット・プリンティングと同様の、または本質的に同じである微量分注は、インクジェットで塗布する材料をシャフト218上に正確に配置することができるため望ましい。たとえば、インクジェット技術により、比較的少量(たとえば約1ピコリットル)を移送することができるようになり、比較的小さい(たとえば、約4〜75μm、好ましくは約4〜25μmの)液滴の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが移送可能になる。それによって、シャフト218に塗布すべき脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンの比較的薄い層(たとえば、約1〜15μm未満、好ましくは約1〜15μm)を提供することができる。被覆の際に、ノズル234をシャフト218に対して任意の方向に移動させることができ、かつ/または、シャフト218をノズル234に対して回転もしくは移動させることができる。それによってやはりコーティングの非常に正確な塗布が可能になる。
上記の特徴の他に、微量分注によって複数のコーティングを同時に行うことも可能である。たとえば、微量分注装置は、1つまたは複数の追加の供給管232および/または1つあるいは複数の追加のノズル234を備えることができる。この実施形態によれば、コーティング領域220の様々な部分を同時に画定することができる。それによって製造時間および資源を節約することが可能となる。
図5は、シャフト218上に第1の部分222を画定するために脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンの微量分注によってコーティング領域220が画定された後に、微量分注装置230を使用して追加の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを塗布することができることを示す。これは、ノズル234から排出される脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンのスプレー236’によって示されている。その結果、図6に示すように第2の部分224が画定される。形成されたデバイスは、(1つの脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンで作成された)第1の部分222、および(他の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンで作成された)第2の部分224を含むコーティング領域220を有するシャフト218である。被覆されたシャフト218は、上記のシャフト18と本質的に同じである。このデバイスの配置や構成などの例は、上記のものと本質的に類似していてもよい。
所望の場合は、追加の微量分注を使用して、追加の部分を画定することができる。これは、図6においてスプレー236”によって示されている。この追加の工程で得られるデバイスは、それぞれ異なる脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンで被覆された3つの部分を含むコーティング領域220を有するシャフト218である。この被覆されたシャフト218は、上記のシャフト118と本質的に同じである。このデバイスの配置や構成などの例は、上記のものと本質的に類似していてもよい。
本開示は多くの点で例示に過ぎないことを理解されたい。本発明の範囲から逸脱することなく、詳細、特に形状や寸法や工程の構成に変更を加えることができる。本発明の範囲は、当然ながら、添付の特許請求の範囲が示された文言で規定される。
血管内に配置された例示のカテーテルおよびガイドワイヤを示す側面図。 例示の医療デバイスを示す側面図。 他の例示の医療デバイスを示す側面図。 シャフトまたは基体に塗布されるコーティングを示す側面図。 図4で示した基体に塗布される他のコーティング部分を示す側面図。 図5で示した基体に塗布される他のコーティング部分を示す側面図。

Claims (20)

  1. 基端部分および先端部分を有する長尺状のシャフトと、
    該先端部分上に配置される潤滑性コーティングとを備え、該コーティングが第1の部分および第2の部分を有し、該第1および第2の部分が異なる潤滑性を有することと、
    該第1の部分および該第2の部分のうちの少なくとも一方が脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むこととを特徴とする医療デバイス。
  2. 前記脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが、自重量の約200%から約2000%の吸水能力を有する、請求項1に記載の医療デバイス。
  3. 前記脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが、自重量の約500%から約2000%の吸水能力を有する、請求項1に記載の医療デバイス。
  4. 前記脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンが、自重量の約200%から約500%の吸水能力を有する、請求項1に記載の医療デバイス。
  5. 前記第1の部分と前記第2の部分の両方が脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む、請求項1に記載の医療デバイス。
  6. 前記第1の部分および前記第2の部分がそれぞれ異なる脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む、請求項5に記載の医療デバイス。
  7. 前記第1の部分および第2の部分のうちの少なくとも一方が複数の層を含む、請求項5に記載の医療デバイス。
  8. 前記複数の層がそれぞれ異なる脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む、請求項7に記載の医療デバイス。
  9. 前記第1の部分および前記第2の部分のうちの少なくとも一方が放射線不透過性材料を含む、請求項1に記載の医療デバイス。
  10. 前記潤滑性コーティングが前記第1および第2の部分とは異なる潤滑性を有する第3の部分をさらに含む、請求項1に記載の医療デバイス。
  11. 医療デバイスの基体を提供する工程と、
    第1のコーティングを該基体の第1の部分上に配置する工程と、
    該第1のコーティングが第1の潤滑性を有する第1の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むことと、
    第2のコーティングを該基体の第2の部分上に配置する工程と、
    該第2のコーティングが該第1の潤滑性とは異なる第2の潤滑性を有する第2の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むこととを特徴とする医療デバイスの製造方法。
  12. 第3のコーティングを前記基体の第3の部分上に配置し、該第3のコーティングが前記第1の潤滑性、前記第2の潤滑性、またはその両方とは異なる第3の潤滑性を有する第3の脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む工程をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  13. 前記第1のコーティングを基体の第1の部分上に配置する工程、前記第2のコーティングを基体の第2の部分上に配置する工程、またはこれら両方の工程が微量分注を含む、請求項10に記載の方法。
  14. 前記第1のコーティングを基体の第1の部分上に配置する工程、前記第2のコーティングを基体の第2の部分上に配置する工程、またはこれら両方の工程がインクジェット・プリンティングを含む、請求項10に記載の方法。
  15. 前記第1のコーティングを基体の第1の部分上に配置する工程、前記第2のコーティングを基体の第2の部分上に配置する工程、またはこれら両方の工程が浸漬コーティングを含む、請求項10に記載の方法。
  16. 前記第1のコーティングを基体の第1の部分上に配置する工程、前記第2のコーティングを基体の第2の部分上に配置する工程、またはこれら両方の工程がスプレー・コーティングを含む、請求項10に記載の方法。
  17. 長尺状のシャフトと、
    該シャフト上に配置され、第1の部分、第2の部分、および第3の部分を有する潤滑性コーティングとを備え、
    該第1、第2、および第3の部分のうちの少なくとも2つが脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むことと、
    該第1、第2、および第3の部分の全てが異なる潤滑性を有することとを特徴とする医療デバイス。
  18. 前記第1、第2、および第3の部分の全てが脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む、請求項17に記載の医療デバイス。
  19. 医療デバイスの基体と、
    該基体上に配置され、第1の部分、第2の部分、および第3の部分を有する潤滑性コーティングとを備え、
    該第1、第2、および第3の部分のうちの少なくとも2つが脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含むことと、
    該第1、第2、および第3の部分の全てが異なる摩擦係数を有することとを特徴とする医療デバイス。
  20. 前記第1、第2、および第3の部分の全てが脂肪族ポリエーテル・ポリウレタンを含む、請求項20に記載の医療デバイス。
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