JP2010273936A - バルーンカテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】 狭窄又は閉塞の除去又は軽減のために行われる血管の拡張施術後における再狭窄の発生を防止又は抑制するとともに、血栓の誘発を防止又は抑制すること。
【解決手段】 膨張及び収縮が可能なバルーンと、バルーンを膨張、収縮させる膨張収縮手段とを備えるバルーンカテーテルにおいて、生体分解性材料で構成され、薬物を含有し、体組織に穿刺することが可能な複数の留置体をバルーンの表面に取り付ける。穿刺体の全部又は一部は、バルーンが膨張した際に体組織に穿刺され、バルーンが収縮したときに体組織に穿刺された留置体の全部又は一部がバルーンの表面から離脱して体組織に留置される。
【選択図】 図１

Description

本開示は、血管の狭窄又は閉塞の拡張治療等に用いられるバルーンカテーテルに関する。

冠動脈、四肢動脈、及び末梢血管などの血管に生じる狭窄又は閉塞の治療方法として、バルーンカテーテルにより血管を拡張する経皮的血管形成術（ＰＴＡ）が広く行われており、例えば特開２００９−０３９５７６号公報、同ファミリー対応ＵＳ特許６，４１９，６９２には、少なくとも一部が血管壁に接触する外面をそなえた本体部分を有する医療器具によって管腔壁を治療する技術について記載されている。更に、ＰＴＡによる施術後の再狭窄を防止するために血管の施術部位にステンレス製のステントを留置する方法が一般的となっている。

しかし、ステントを用いた場合でも、ステントの隙間からの細胞増殖により再狭窄を発生する場合があり、近年では、細胞増殖を抑制する薬物を塗布した薬物塗布型のステントも広く用いられている。

ところが、血管内にステントなどの異物を留置することにより血栓が発生する問題があり、血管が詰まれば心筋梗塞など重大な結果を招く恐れがある。血栓の発生は、抗血小板薬の服用により予防することが可能であるが、抗血小板薬は重い肝障害及び／又は血液障害、出血が止まりにくくなるなどの副作用がある。

そして、血栓の発生時期は、通常のステントを用いた場合は施術から１月程度である場合が殆どであり、抗血小板薬の服用も１月程度の期間で済むが、薬物塗布型のステントを用いると施術から１年以上経過した後に血栓を発生する場合もあり、長期間に渡って抗血小板薬の服用を続けなければならない。

このように、通常のステントを用いると再狭窄の発生率が高くなる一方、再狭窄の発生を抑制するために薬剤塗布型のステントを用いると長期間に渡る抗血小板薬の服用により副作用の危険性が高くなるという、いわばジレンマの状態を生じていた。

特開２００９−３９５７６号公報

本開示は、
膨張・収縮が可能なバルーンと、
前記バルーンを膨張・収縮させる膨張収縮手段と、
前記バルーンの表面に取り付けられ、体組織に穿刺することが可能な複数の留置体とを備えるバルーンカテーテルである。

一つの態様では、留置体が生体分解性材料で構成され、薬物を含有しており、バルーンが膨張した際に留置体の全部又は一部が体組織に穿刺され、バルーンが収縮したときに体組織に穿刺された留置体の全部又は一部がバルーンの表面から離脱して体組織に留置されてもよい。

本開示では、バルーンを膨張させることによる拡張施術を行った際にバルーン表面に取り付けられた留置体が体組織に穿刺されて留置されるが、留置体は生体分解性材料で構成されているため、ステンレス等の異物を体内に永続的又は半永続的に留置する必要がない。また、留置体の分解に伴って、留置体に含有される薬物が施術部位の体組織に投与される。

本開示の留置体は、接着剤を用いた接着及び／又は熱による融着などの任意の方法によりバルーン表面に取り付けることが可能である。ただし、本開示の留置体は、バルーンカテーテルの保管、取り扱い、及び、バルーンの施術部位への誘導等の際に留置体の多くがバルーンから離脱せず、しかも、バルーンの膨張により体組織に穿刺された留置体の全部又は少なくとも一部がバルーンの収縮の際にバルーンから離脱する程度の強度をもってバルーンに取り付けることが必要である。

少なくとも一つの態様においては、収縮したバルーンを被覆する除去可能なシース部材を更に備えることが好ましい。この態様では、収縮状態のバルーンがシース部材によって被覆されているために、バルーンの施術部位への誘導の途中で留置体と体組織の接触し、これにより留置体が脱落し、又は体組織に悪影響を与えるなどの不都合を防止することが可能である。

少なくとも一つの態様においては、留置体が、バルーンと接合される接合面と、基部から先端に向けて先細りのテーパー状とされた穿刺部と、接合部と基部の間に位置し、基部よりも断面積の小さい段差部とを有することが好ましい。

本開示の留置体は、先細りのテーパー状とされた穿刺部を有するために体組織への穿刺性が向上し、接合部と基部の間に基部よりも断面積の小さい段差部が形成された楔型の形状の為に留置体の体組織からの抜け落ちが防止され、体組織への留置性が向上するなどの効果を得ることが可能である。

少なくとも一つの態様では、体組織が生体の血管の組織であり、薬物が細胞増殖抑制剤であることが好ましい。

本開示に従うバルーンカテーテルを用いて血管の狭窄又は閉塞治療施術を行った場合には、細胞増殖抑制剤の薬効により、再狭窄の発生が防止又は抑制されるとともに、ステンレス等の異物を血管内に留置することにより生じ得る血栓の誘発等の悪影響を防止又は抑制することが可能である。

本明細書における「薬物」は、病気の治療、回復又は予防、健康の増進又は維持等の薬効又は薬理作用を有する物質を意味し、特に、バルーンによる拡張施術が行われた施術部位又はその周辺部位における病変の治療、回復又は予防、施術による体組織への影響の除去又は軽減等の薬効又は薬理作用を有する物質を意味する。

本明細書における「生体分解性材料」は、生体内の水分、酸、アルカリ、酵素等により分解する材料を意味する。本開示の穿刺体に使用する生体分解性材料は、体組織に穿刺可能な形状、強度等を付与することが可能であり、好ましくは分解・吸収により生体に悪影響を与えない物質であることが必要である。そのような生体分解材料には、コラーゲン、ポリリジン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体が含まれる。

本明細書においてバルーンについての「収縮」は、素材の折り畳み又は収縮などによってバルーンの外径寸法又は断面積が「膨張」の状態よりも小さくなることを言い、「膨張」は、素材の展開又は伸長などによってバルーンの外径寸法又は断面積が「収縮」の状態よりも大きくなることを言う。

本明細書において「管腔」は、血管、気管、消化管、ファローピウス管などの生体内の管状器官を意味する。

本明細書において「シース部材の除去」は、シース部材により被覆されたバルーンをシース部材により被覆されていない状態にすることを言い、本明細書におけるシース部材の除去は、基端側からの引き抜きを含む任意の方法によって行うことが可能である。

本明細書の「細胞増殖抑制剤」は、細胞の増殖を抑制する薬効又は薬理作用を有する任意の物質であり、その例としては、プロブコール、シロスタゾール、ラパマイシン、トラニラスト、マイトマシンＣ、アドリアマイシン、ゲニステイン、チルフォスチン等を使用することができる。また、シロリムス、テムシロリムス、タクロリムス、アザチオプリン、シクロスポリン、シクロフォスファミド、ミコフェノール酸モフェチル、エベロリムス、ＡＢＴ−５７８、ＡＰ２３５７３、ＣＣＩ−７７９、グスペリムス、ミゾリビン等の免疫抑制剤又はビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、イリノテカン、ピラルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、メトトレキサート等の抗ガン剤等を挙げることができる。

Ａは本開示の一つの態様にかかるバルーンカテーテルの概略図、ＢはＡのＩ−Ｉ断面を示す概略図、ＣはＡのＩＩ−ＩＩ断面を示す概略図である。 Ａは本開示の一つの態様にかかるバルーンカテーテルの拡張治療時の状態を示す概略図、ＢはＡのＩ−Ｉ断面を示す概略図、ＣはＡのＩＩ−ＩＩ断面を示す概略図である。 留置体の例示的な形態を示す斜視図である。 Ａ乃至Ｄは本開示の一つの態様に係るバルーンカテーテルを用いた例示的な施術態様を段階的に示す概略図である。 本開示の一つの態様に係るバルーンカテーテルの製造方法を示す概略図である。

実施例の詳細な説明

以下、血管に生じた狭窄又は閉塞等の病変を拡張治療するためのバルーンカテーテル１を例として説明する。

図１はバルーンカテーテル１を示す概略図であり、図１Ａには収縮状態のバルーンカテーテル１が示され、図１Ｂには図１ＡのＩ−Ｉ断面を示す概略図、図１Ｃには図１ＡのＩＩ−ＩＩ断面を示す概略図が示されている。また、図２はバルーンカテーテル１の拡張治療時の状態を示す概略図であり、図２Ａにはシース部材４０が除去されて膨張状態にあるバルーンカテーテル１が示され、図２Ｂには図２ＡのＩ−Ｉ断面を示す概略図、図２Ｂには図２Ａに示すバルーンカテーテルのＩＩ−ＩＩ断面を示す概略図が示されている。

図１に示すように、バルーンカテーテル１は、シャフト１０と、シャフト１０の軸方向の先端位置に取り付けられたバルーン２０と、バルーン２０を被覆保護するためのシース部材４０を含む。

シャフト１０は、同心状に配置された内管１１及び外管１２から構成されており、内管１１は、その軸方向の先端部が外管１２の先端部１２ａよりも所定長（例えば、１０〜４０mm程度）だけ遠位側に突出するように外管１２に収容されている。

内管１１及び外管１２は、ともに内部が中空の筒状の部材であり、内管１１の空間１１ｂはバルーンカテーテル１を誘導するためのガイドワイヤー５０を挿通する通路等として使用される。

内管１１の外壁と外管１２の内壁の間の空間１２ｂはバルーン２０を膨張・収縮させるための作動液を通す通路として使用されるものであり、本開示の膨張収縮手段に相当する。作動液には生理食塩水で希釈したＸ線造影剤等を使用してもよい。

内管１１及び外管１２は、バルーン２０の病変部への円滑な誘導を可能とするために十分な可撓性、押し込み性及びトルク伝達性を有することが好ましい。内管１１及び外管１２に使用可能な材料の例には、ナイロンなどのポリイミド樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、フッ素樹脂、シリコンゴム等が含まれる。

内管１１、外管１２の径は、施術対象の血管径などに応じて選択されるものであるが、一般的には、内管１１の外径は０．５〜２．０ｍｍ程度、内径は０．２〜１．２ｍｍ程度である。外管１２の寸法は、一般的には外径が１．０〜３．０ｍｍ程度であり、内径が０．８〜２．３ｍｍ程度である。

バルーン２０は、柔軟性を有するとともに、バルーン２０の膨張により病変部の変形治療を行うことができる程度の伸展性を有する材料で作られた筒状の膜部材である。バルーン２０に使用可能な材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエチレン等を例示することができる。

バルーン２０の先端部分が内管１１の先端表面に接着剤等により液密となるように接合され、バルーン２０の基端部分は外管１２の先端表面に接着剤等により液密となるように接合されている。バルーン２０は、作動液が注入されるまでは図１に示すように折り畳まれた外径ｒ１又は断面積の小さい収縮状態にあり、空間１２ｂから作動液を注入することで図２に示す展開された外径ｒ２又は断面積の大きい膨張状態に移行させることが可能である。

バルーン２０のサイズは、施術対象の血管径などに応じて選択されるものであるが、一般的には、軸方向寸法が１０〜４０ｍｍ程度、収縮時の外径ｒ１が０．５〜１０ｍｍ程度、膨張時の外径ｒ２が１．０〜５０ｍｍ程度である。

バルーン２０の外表面には、生体分解性材料により構成され、細胞増殖抑制剤を含有した多数の留置体３０が取り付けられている。図３は留置体３０の例示的な形態を示す斜視図である。図示されるように、留置体３０は、バルーン２０の表面に接合する接合面３１と、基部３２ａから先端部３２ｂに向けて先細りのテーパーが与えられた穿刺部３２と、接合面３１と穿刺部３２を接続する段差部３３を含んでおり、段差部３３の少なくとも一部の外径ｒ３又は断面積は、基部３２ａの外径ｒ４又は断面積よりも小さくなっている。

上記のような形状を有する留置体３０は、先細りの穿刺部３２を有するために血管６０に対する留置体３０の穿刺性を高めることが可能であり、基部３２ａよりも外径ｒ３又は断面積の小さい段差部３３が形成されているために、穿刺された留置体３０を血管６０から抜け落ち難くすることが可能である。

留置体３０を構成する生体分解性材料としては、コラーゲン、ポリリジン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体等が使用可能である。留置体３０に含有させる薬物は、施術の目的に応じて選択されるものであり、血管の狭窄又は閉塞の治療を目的とする本実施形態のバルーンカテーテル１では、血管の再狭窄の防止又は抑制のために、細胞増殖抑制剤を使用することもできる。

留置体３０のサイズは、施術対象の血管及びバルーン２０の寸法等に応じて設定されるものであるが、一般的な寸法としては、高さ寸法ｈ（接合面３１から先端部３２ｂまでの寸法）が０．０１〜５ｍｍ程度であり、外径寸法（接合面３１及び基部３２ａなどの断面積の最も大きい部分の外径寸法）が０．０１〜５ｍｍ程度である。

接合面３１とバルーン２０の表面の接合は、接着剤を用いた接着及び／又は熱による融着など任意の方法により行うことが可能である。ただし、その接合強度は、バルーンカテーテル１の製造から使用までの期間における保管、取り扱い、及び、バルーン２０の病変部への誘導の際に多くの留置体３０がバルーン２０から離脱することがない程度である必要がある。さらに、留置体３０を体組織に穿刺させた後にバルーン２０を収縮させた際に、体組織に穿刺された留置体３０の全部又は少なくとも一部がバルーン２０から離脱して体組織に留置される程度である必要がある。

シース部材４０は筒状の部材であり、バルーンカテーテル１の製造から使用までの保管、取り扱い、及び、バルーン２０の病変部への誘導の際にバルーン２０及び／又は留置体３０を保護する。また、バルーン２０の病変部６１への誘導を容易にする。シース部材４０の素材は、施術対象の血管等が傷つかない程度の柔軟性、及び、滑り性を有する必要がある。

バルーン２０の病変部への誘導が完了すると、シース部材４０は留置体３０が露出されるように引き抜かれ、バルーン２０の膨張による施術が行われる。

シース部材４０は、ポリイミド樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレン等で構成される。シース部材４０の内面及び／又は外面には、バルーン２０の病変部への誘導及び／又はシース部材４０除去の際の滑り性を向上させるために、親水性ポリマー、又は、疎水性ポリマー等の潤滑剤を塗布することが可能である。

図４Ａ乃至Ｄは、バルーンカテーテル１を用いた例示的な施術態様を段階的に示す概略図である。

バルーンカテーテル１は、ガイドワイヤー５０を用いてバルーン２０が病変部６１に一致するように血管６０内を誘導され、図４Ａの状態となる。

続いて、シース部材４０が基端部から引き抜かれ、バルーン２０の外表面に取り付けられた留置体３０が露出される。図４Ｂは、留置体３０が露出されたところを示す図である。

その後、空間１２ｂから作動液が所定圧力で注入されることでバルーン２０が膨張し、病変部の拡張施術が為されるとともに、図４Ｃに示すように、全ての留置体３０又は一部の留置体３０が血管６０を構成する組織に穿刺される。

拡張施術完了後に作動液が空間１２ｂから排出されるにつれてバルーン２０が収縮する。これによって、バルーン２０の外表面に取り付けられた全ての留置体３０又は一部の留置体３０がバルーン２０の外表面から離脱し、血管６０の組織に留置される。図４Ｄは、留置体３０が血管６０の組織に留置されているところを示す図である。

その後、バルーンカテーテル１は基端側から引き抜かれ、次に、ガイドワイヤー５０が引き抜かれて施術は完了する。

施術後には血管に留置された留置体３０が分解されるに従って、病変部６１の近辺に、留置体３０が含有する細胞増殖抑制剤が所定期間に渡って除放される。その結果、血管６０の再狭窄が防止又は抑制されると考えられる。また、留置体３０は、体内で分解されるため、ステント療法のように、異物を永続的、又は、半永続的に留置した場合に生じうる問題の発生が防止又は抑制されると考えられる。

本実施形態のバルーンカテーテル１は任意の方法により製造することが可能である。 例えば、図５に示すように、まず、ランナー３４で一列に連結された複数の留置体３０を押出成型等の方法で作成し、接着剤等を用いて膨張状態にしたバルーン２０の表面に取り付ける作業をバルーン２０の全周について行う。次に、留置体３０が取り付けられたバルーン２０を内管１１及び外管１２の先端部１１ａ、１２ｂに液密に取り付け、これを折り畳んで図１に示す収縮状態とする。次に、シース部材４０で被覆することによりバルーンカテーテル１を製造することが可能である。また、バルーン２０の収縮状態において、複数の留置体３０を収縮状態のバルーン２０の外表面に取り付ける作業を行うことも可能である。

以上、例示的な実施形態に基づいて本開示を説明したが、本開示は上記実施形態により限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変更、改変を行うことが可能である。

例えば、上記種々の実施形態においては、血管の狭窄又は閉塞を拡張治療するためのバルーンカテーテルを例として説明したが、本開示は、血管又は血管以外の管腔を対象として、狭窄、閉塞の治療又はそれ以外を目的とする任意の施術に使用されるバルーンカテーテルに適用することが可能である。

また、上記実施形態において示したバルーンカテーテルを構成するバルーン、及び、留置体を含む各要素の形状、寸法、材質、状態、動作態様などは単なる例として記載したものであり、これらは特許請求の範囲の記載内において任意に変更することが可能である。

１・・・バルーンカテーテル、１０・・・シャフト、１１・・・内管、１２・・・外管、２０・・・バルーン、３０・・・留置体、３１・・・接合面、３２・・・穿刺部、３２ａ・・・基部、３２ｂ・・・先端部、３３・・・段差部、３４・・・ランナー、４０・・・シース部材、５０・・・ガイドワイヤー、６０・・・血管、６１・・・病変部

Claims (5)

1. 膨張及び収縮が可能なバルーンと、
   前記バルーンを膨張、収縮させる膨張収縮手段と、
   前記バルーンの表面に取り付けられ、体組織に穿刺することが可能な複数の留置体とを含むことを特徴とするバルーンカテーテル。
2. 前記留置体は生体分解性材料で構成され、薬物を含有し、
   前記バルーンが膨張した際に前記留置体の全部又は一部が前記体組織に穿刺され、前記バルーンが収縮したときに前記体組織に穿刺された前記留置体の全部又は一部が前記バルーンの表面から離脱して前記体組織に留置され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。
3. 収縮した前記バルーンを被覆する除去可能なシース部材を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルーンカテーテル。
4. 前記留置体が、前記バルーンと接合される接合面と、基部から先端に向けて先細りのテーパー状とされた穿刺部と、前記接合部と前記基部の間に位置し、前記基部よりも断面積の小さい段差部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバルーンカテーテル。
5. 前記体組織が生体の血管の組織であり、前記薬物が細胞増殖抑制剤であることを特徴とする請求項２又は３に記載のバルーンカテーテル。

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