JP2013165926A - 医療機器 - Google Patents

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Abstract


【課題】使い勝手のよい医療機器を提供すること。
【解決手段】カテーテル1は、カテーテル1の長手方向の異なる位置に配置された複数のコイル111〜114からなるコイル層11と、複数のコイル111〜114を被覆する外層12とを備える長尺状の本体部(管状本体)10を有する。コイル層11は、カテーテル1の長手方向に沿って延在している。複数のコイル111〜114は、その軸方向が、カテーテル1の長手方向に沿うように配置されている。複数のコイル111〜114中には、巻き線の巻回方向が互いに異なる一対のコイル(たとえば、コイル111,112)が含まれ、一対のコイルのうち、前記一方のコイルの端部と、他方のコイルの端部とが連結されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、医療機器に関する。
従来、体腔への進入方向が操作可能な各種医療機器が使用されている。その代表例として、たとえば、カテーテルが知られている。このようなカテーテルでは、内側にメインルーメンが形成された樹脂層中に、コイル体が配置されている(たとえば、特許文献1)。このようなカテーテルでは、コイル体を有しているため、カテーテルをその軸周りに回転させた場合のトルクの伝達性を高めることができ、カテーテルのねじり剛性を高めることができる。
特開2010−88833号公報
しかしながら、特許文献1に開示されたカテーテルにおいては、以下のような改善の余地があることがわかった。
カテーテルをその軸周り(周方向)に回転させた際、その回転方向がコイル体の巻き線の巻回方向と同じである場合、コイル体は、巻き締まる。一方で、カテーテルの回転方向とコイル体の巻き線の巻回方向とが反対方向である場合、コイル体は巻き緩むこととなる。このように、カテーテルの回転方向により、コイル体が巻き締まったり、巻き緩んだりするので、カテーテルを回転させるために必要なトルクにばらつきが生じる。
本発明は、以上のような知見に基づいて発案されたものである。
本発明によれば、長尺状の医療機器であり、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置された一対のコイルを含み、前記長手方向に延在するコイル層を有し、前記一対のコイルは、その軸方向が当該医療機器の長手方向に沿うように配置され、前記一対のコイルは、巻き線の巻回方向が互いに異なり、前記一対のコイルのうち、一方のコイルの端部と、他方のコイルの端部とが連結されている医療機器が提供される。
この発明によれば、コイル層は、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置された一対のコイルを有し、一対のコイルは巻き線の巻回方向が互いに異なる。
そのため、当該医療機器を周方向(医療機器の軸周り)に回転させた際、医療機器の回転方向によらず、一対のコイルのうち、いずれか一方のコイルは、巻き緩み、いずれか他方のコイルは、巻き締まることとなる。
そのため、医療機器の回転方向の違いによるトルクのばらつきを抑制できる。これにより、使い勝手のよい医療機器とすることができる。
さらに、一方のコイルの端部と、他方のコイルの端部とが連結されているため、コイル層におけるトルクの伝達性が良好となる。
本発明によれば、使い勝手のよい医療機器が提供される。
本発明の一実施形態にかかるカテーテルの先端部の断面図である。 カテーテルの使用状態を示す断面図であり、カテーテルが第二カテーテルに挿入された状態を示す図である。 コイルを示す斜視図である。 コイル同士を連結する工程を示す図である。 カテーテルの断面の拡大図である。 カテーテルの全体を示す側面図と、先端部の屈曲例を示す側面図であって、(a)はカテーテルを屈曲する前の全体を示す側面図であり、(b)はスライダを操作して先端を上方に屈曲させた状態を示す側面図であり、(c)はスライダを操作して先端を(b)よりも大きな曲率で上方に屈曲させた状態を示す側面図であり、(d)はスライダを操作して先端を下方に屈曲させた状態を示す側面図であり、(e)はスライダを操作して、先端を(d)よりも大きな曲率で下方に屈曲させた状態を示す側面図である。 カテーテルの操作部の一部を示す平面図である。 カテーテルの使用状態を説明する模式図であり、(a)は血管内に挿通されたカテーテルの遠位端部が、血管の分岐部に到達した状態を示す模式図であり、(b)はカテーテルの遠位端部の曲率が、血管枝の分岐角度に適合していない状態でカテーテルを進入させた状態を示す模式図であり、(c)は第一操作線を牽引して血管枝の分岐角度に適合するような曲率で遠位端部を屈曲させて当該血管枝に進入させた状態を示す模式図である。 本発明の第二実施形態にかかるカテーテルの先端部を示す断面図である。 本発明の変形例におけるコイル同士を連結する工程を示す図である。 本発明の変形例におけるカテーテルの先端部を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は重複しないように適宜省略される。
(第一実施形態)
図1〜図8を参照して、本実施形態の医療機器について説明する。
本実施形態の医療機器はカテーテル1である。
はじめに、カテーテル1の概要について説明する。
カテーテル1は、カテーテル1の長手方向の異なる位置に配置された複数のコイル111〜114からなるコイル層11と、複数のコイル111〜114を被覆する外層12とを備える長尺状の本体部(管状本体)10を有する。コイル層11は、カテーテル1の長手方向に沿って延在している。複数のコイル111〜114は、その軸方向が、カテーテル1の長手方向に沿うように配置されている。複数のコイル111〜114中には、巻き線の巻回方向が互いに異なる一対のコイル(たとえば、コイル111,112)が含まれ、一対のコイルのうち、前記一方のコイルの端部と、他方のコイルの端部とが連結されている。
次に、カテーテル1の構造について詳細に説明する。
図1に示すように、カテーテル1は、前述した、管状本体10に加えて、操作線18、マーカ20、操作部30(図6参照)を備える。
管状本体10は、内部にメインルーメン16を有する内層13およびこの内層13を被覆する外層12を備えるシースと、シースを補強する補強層であるコイル層11と、中空管14と、コート層15とを備える。
なお、以下、管状本体10とカテーテル1の先端は遠位端DEとよぶが、管状本体10の後端は近位端PEとよび、カテーテル1の後端は近位端CEとよぶ。
内層13は、中空の管状の層であり、カテーテル1の長手方向に沿って延在する。内層13内部には、カテーテル1の長手方向に沿って延在するメインルーメン16が形成されている。内層13には、一例として、フッ素系の熱可塑性ポリマー材料を用いることができる。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)などを用いることができる。内層13にフッ素系樹脂を用いることにより、カテーテル1のメインルーメン16を通じて造影剤や薬液などを患部に供給する際のデリバリー性が良好となる。
外層12は、内層13を被覆する樹脂製の管状体である。外層12は、内層13よりも厚みがあつく、シースの主たる肉厚を構成するものである。外層12も、カテーテル1の長手方向に沿って延在する。
外層12には熱可塑性ポリマーが広く用いられる。一例として、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)のほか、ポリエチレン(PE)、ポリアミド(PA)、ナイロンエラストマー、ポリウレタン(PU)、エチレン−酢酸ビニル樹脂(EVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)またはポリプロピレン(PP)などを用いることができる。
コイル層11は、内層13および外層12で構成されるシースを補強する補強層である。このコイル層11は、内層13を取り囲むとともに、外層12に内包され、外層12内に埋設されている。コイル層11は、図2に示すように、複数のコイル(本実施形態では4つのコイル111〜114)から構成される。複数のコイル111〜114は、カテーテル1の長手方向に沿って配置されるとともに、カテーテル1の長手方向の異なる位置に配置されている。
ここで、複数のコイルがカテーテル1の長手方向の異なる位置に配置されているとは、隣接するコイルの一部(たとえば、端部同士)が重なり合って配置されていてもよく、また、隣接するコイルの端部が重ならないように配置されていてもよい。
ただし、カテーテル1の径を小さくするという観点からは、コイルの端部同士が重ならないことが好ましい。さらに、コイル111〜114は、単層のコイルであり、カテーテル1の径を小さくするという観点からは、本実施形態では、積層コイルを使用しないことが好ましい。すなわち、メインルーメン16を取り囲むコイルは、1層のみであることが好ましい。
コイル層11を構成する複数のコイル111〜114は、その軸方向が管状本体10、すなわちカテーテル1の長手方向に沿うように配置されている。また、コイル111〜114は管状本体10の長手方向に沿って直列的に配置されている。さらには、複数のコイル111〜114のうち、コイル112、114は、右巻きのコイルであり、コイル111、113は、左巻きのコイルである(図3参照)。そして、本実施形態では、右巻きのコイルと、左巻きのコイルとがカテーテル1の長手方向に沿って交互に配置されている。
より詳細に説明すると、コイル層11の遠位端部(遠位端DEに最も近い先端部)には、左巻きのコイル111が配置され、このコイル111に隣接して右巻きのコイル112が配置されている。さらに、このコイル112に隣接して左巻きのコイル113が配置され、コイル113に隣接して右巻きのコイル114が配置されている。コイル114は、コイル層11の近位端部(近位端CEに最も近い基端部)に配置に配置されている。
本実施形態では、各コイル111〜114のカテーテル1の長手方向の長さは、同じであるが、異なるものとしてもよい。
本実施形態では、コイル111〜114は一条巻きのコイルである。コイル111〜114は密巻きであってもよく、ピッチ巻き(疎巻き)であってもよい。また、本実施形態では、コイル111、コイル112、コイル113、コイル114は、内径が等しいものの、コイル111、コイル112、コイル113、コイル114の順に、コイルを構成する巻き線の径(巻き線の長手方向と直交する方向の断面における径)が大きくなっている。従って、コイル111、コイル112、コイル113、コイル114の順にコイル外径が大きくなっている。
ここで、本実施形態では、隣接するコイル同士は連結されており、コイル層11を構成する複数のコイル111〜114は、接合されて一体化(一連化)されている。
隣接するコイル同士を連結する方法について図4を用いて説明する。本実施形態では、隣接するコイルの巻き線の径が異なっているが、図4においては、説明をわかりやすくするために、隣接するコイルの巻き線の径はほぼ同じとなっている。
図4(a)に示すように、コイル113の端部と、コイル112の端部の位置が不揃いであるため、コイル113の端部、コイル112の端部を溶融する。具体的には、図4(a)の点線で囲んだ領域を溶融させてコイル112、113の軸方向から見た際に、コイルの端部がリング状となるように溶融部を形成する。
その後、図4(b)に示すように、溶融部113A,112Aを所定の長さに切断し、切断面を研磨して平坦化する。
次に、溶融部113A、112Aを対向配置させるとともに、溶融部113A、112A間に蝋材115を配置する。蝋材115を介して溶融部113A,112Aの端面同士を間接的に当接させた後、コイル113,112の端部の周方向を加熱して溶融部113A,112Aを溶融接合する(図4(c)参照)。
なお、コイル112、111同士、コイル113、114同士も同様の方法で連結されている。
また、隣接するコイルの巻き線の径が異なる場合には、溶融部113A,112Aを溶融接合した後、溶融部113A,112Aの接合部分の外周を研磨して、接合部分の外形を調整してもよい。
なお、隣接するコイル同士を連結する方法は、上述した方法に限らず、たとえば、コイルがピッチ巻きである場合には、巻き線の端部同士を溶接してもよい。
ここで、カテーテル1は、図2に示すように、近位端CE側から遠位端DE側に向かって縮径している。ただし、内層13の内側のメインルーメン16の径は近位端CE側から遠位端DE側まで均一であり、外層12の肉厚が変化することで、カテーテル1が近位端CE側から遠位端DE側に向かって縮径している。
さらに、カテーテル1は、このカテーテル1よりも径の大きい第二カテーテル2(いわゆる親カテーテル(管状部材))に挿入されて使用されるものである。
カテーテル1を第二カテーテル2に挿入した際、カテーテル1の遠位端DEを含む遠位部(コイル111を含む領域)は第二カテーテル2から露出する。このとき、コイル層11の遠位端部に配置されたコイル111は、第二カテーテル2から露出することとなる。また、コイル112は、コイル層11の近位端側の一部が、第二カテーテル2から露出するとともに、前記他の部分は、第二カテーテル2に被覆された状態となる。すなわち、カテーテル1において、コイル112は、第二カテーテル2による被覆領域と、第二カテーテル2からの露出領域との境界をまたいで配置されている。
さらには、コイル113、コイル114も第二カテーテル2に被覆された状態となる。ただし、コイル114は、コイル層11の近位端部側の部分が、第二カテーテル2に被覆されていなくてもよい。すなわち、カテーテル1のコイル112の一部およびコイル113,114を含む領域が、第二カテーテル2に被覆された状態となる。
なお、第二カテーテル2もカテーテル1と同様、長尺状の部材であり、遠位端側に向かって次第に縮径し、長手方向に沿った断面がテーパー状となっている。
また、図1および図5の拡大図に示すように、各コイル111〜114の内周側(軸側)には、樹脂層(下地層)が存在している。コイル111〜114を構成する各巻き線よりもコイル軸側に樹脂層が位置しており、各巻き線は前記樹脂層に接触している。この樹脂層は、外層12の一部および/または内層13である。
図5(a)は、コイル111〜114が直接、内層13に接触している状態であり、この場合には、下地層は内層13となる。図5(b)は、コイル111〜114が外層12の一部を介して内層13に間接的に接触した状態であり、内層13および外層12の一部が下地層を構成する。
ここで、コイル111〜114を構成する巻き線について説明する。
カテーテルの遠位端側に配置されるコイル111と、他のコイル112〜114とは、巻き線の曲げ剛性が異なっており、コイル111を構成する巻き線の曲げ剛性が、他のコイル112〜114を構成する巻き線の曲げ剛性よりも低くなっていてもよい。このようにすることで、カテーテル1の遠位端側を容易に屈曲させることができる。さらに、各コイル111〜114を構成する巻き線は互いに異なる材料で構成されていてもよい。
これに加え、コイル111、コイル112、コイル113、コイル114の順に、コイルを構成する巻き線の径(巻き線の長手方向と直交する方向の断面における径)を大きくしてもよい。
また、コイル111,112は同じ材料で構成され、コイル113,114は同じ材料で構成され、コイル111,112を構成する材料と、コイル113,114を構成する材料とが異なっていてもよい。あるいは、コイル111のみ他のコイル112〜114と異なる材料で構成されていてもよい。
各コイル111〜114を構成する巻き線には、ステンレス鋼(SUS)やニッケルチタン合金などの金属細線のほか、PI、PAIまたはPETなどの高分子ファイバーの細線を用いることができる。また、巻き線の断面形状は特に限定されず、丸線でも平線でもよいが、本実施形態では丸線を使用している。
なお、本実施形態では、コスト等の観点から、各コイル111〜114を同じ材料で構成するとともに、コイル111、コイル112、コイル113、コイル114の順に、コイルを構成する巻き線の径(巻き線の長手方向と直交する方向の断面における径)を大きくしている。各コイルを同じ材料で構成しても、コイル層11の遠位端側を屈曲しやすくすることができる。
ここで、カテーテル1は、前述したように、第二カテーテル2に挿入されて、使用される(図2参照)。カテーテル1を血管等の体腔に挿入する際に、第二カテーテル2でカテーテル1の周囲を補強し、カテーテル1の折れやつぶれを防止するためである。
カテーテル1の遠位端部を血管等の体腔の所望の位置まで挿入し、患部に処理を施した後、カテーテル1を引き抜くことがある。このとき、カテーテル1をその周方向(軸周り)に回しながら、カテーテル1を引き抜く。カテーテル1を左回りに回転させたとき、左巻きのコイル111,113には、巻き線の巻回方向と反対方向に回転トルクが作用するため、巻き緩んでコイル内径が大きくなる。そのため、コイル111、113の外周面(コイル111,113の軸と反対側の外表面)は、コイル111,113外側に位置する外層12に圧接することとなる。コイル111,113が外層12に圧接することで、コイル層11と外層12とが強固に一体化する。
一方、カテーテル1を左回りに回転させたとき、巻き線の巻回方向と同じ方向に回転トルクが作用するため、右巻きのコイル112,114は、巻き締まり、コイル内径が小さくなる。コイル112,114の内側には、外層12の一部および/または内層13である樹脂層が位置しているので、コイル112,114の内周面(コイルの軸側の面)は、前記樹脂層に圧接する。これにより、コイル層11と外層12および/または内層13が強固に一体化することとなる。
さらに、コイル112,114が巻き締まる際の力により、外層12も縮径することとなる。そのため、コイル112,114が配置された領域においては、カテーテル1が第二カテーテル2の内側に接触しにくくなり、カテーテル1を引き抜きやすくすることができる。カテーテル1を周方向に回転させる際、近位端側のねじり角は大きくなり、遠位端側のねじり角は小さくなる傾向がある。コイル114は、コイル層の近位端に配置されていることから、カテーテル1を周方向に回転させる際、確実に外層12を縮径させることができる。なお、コイル111は、コイル層の遠位端部に配置されており、カテーテル1を周方向に回転させても、外層12を拡径するほど巻き広がってしまうことはないと考えられる。
以上のようにして、第二カテーテル2や体腔から引き抜く際に、カテーテル1をその周方向に回転させる(本実施形態では、前述したようにカテーテル1を左回りに回転させる)が、その回転方向を示す標識部35が後述する操作部30に設けられている(図7参照)。
次に、中空管14、操作線18等について説明する。
図1に示すように、中空管14(14a、14b)は、外層12内に埋め込まれており、その長手方向がメインルーメン16の長手方向に沿うように、メインルーメン16の周囲に配置されている。
中空管14は、サブルーメン17を区画するものである。サブルーメン17を区画する中空管14はカテーテル1の長手方向に沿って設けられ、図示はしないが、管状本体10の近位端PE側が開口している。また、中空管14の管状本体10の遠位端側は、リング状のマーカ20により閉鎖されている。
中空管14は、コイル層11の外側に配置されており、中空管14内部に配置される操作線18(18a、18b)に対して、コイル層11の内側、すなわちメインルーメン16が保護されている。
本実施形態では、中空管14は、複数設けられている。具体的には、メインルーメン16を取り囲むように、同一の円周上に複数の中空管14が配置されている。ここでは、図示しないが、本実施形態では、4つの中空管14が等間隔で配置されている。そして、メインルーメン16の中心を挟んで対向する一対の中空管14内部に操作線18が配置されている。また、メインルーメン16の中心を挟んで対向する他の一対の中空管14内部には、操作線18は配置されていない。
なお、中空管14やサブルーメン17の個数は、4つに限られるものではなく、必要に応じて適宜選択することができる。
中空管14は、外層12とは異なる材料で構成されている。このようにすることで、中空管14を、外層12よりも曲げ剛性や、引張り弾性率が高い材料で構成することができる。たとえば、中空管14を構成する材料としては、PTFE等の材料が挙げられる。
このような中空管14を使用することで、カテーテル1のねじり剛性を高め、シースをその長手方向を回転軸として、回転させた際に、シースが局所的にねじれてしまうことを防止できる。
操作線18は、サブルーメン17内に遊挿されており、サブルーメン17の長手方向に沿って延在している。本実施形態では、操作線18は2本設けられているが、1本であってもよい。
また、図1に示すように、管状本体10の遠位端DEにおいて、操作線18の先端部は、マーカ20に固定されることで、操作線18の先端部が遠位端DEに固定されている。操作線18は、サブルーメン17にそれぞれ摺動可能に挿通されている。そして、各操作線18の近位端を牽引することによりカテーテル1の遠位端部が屈曲する(図6参照)。また、本実施形態のカテーテル1は、牽引する操作線18(18a、18b)の選択により、屈曲する遠位端部の曲率と方向とが複数通りに変化する。
ここで、操作線18の具体的な材料としては、たとえば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、PIもしくはPTFEなどの高分子ファイバー、または、SUS、耐腐食性被覆した鋼鉄線、チタンもしくはチタン合金などの金属線を用いることができる。また、上記各材料に加えて、PVDF、高密度ポリエチレン(HDPE)またはポリエステルなどを使用することもできる。
また、図6に示すように、カテーテル1は、操作部30を備える。操作部30は、カテーテル1の近位端部に設けられている。
操作部30は、カテーテル1の長手方向に延びる軸部31と、軸部31に対してカテーテル1の長手方向にそれぞれ進退するスライダ34(34a、34b)と、軸部31を軸回転するハンドル部32と、管状本体10が回転可能に挿通された把持部33とを備えている。また、軸部31には、図7の平面図に示すように、前述した標識部35が設けられており、標識部35は、カテーテル1を体腔から抜去する際のカテーテル1の回転方向を示している。
また、管状本体10の近位端部は、軸部31に固定されている。また、ハンドル部32と軸部31とは一体に構成されている。そして、把持部33とハンドル部32とを相対的に軸回転させることで、操作線18および管状本体10全体が軸部31とともにトルク回転する。
したがって、本実施形態の操作部30は、管状本体10の遠位端部を回転操作する。なお、本実施形態においては、管状本体10をトルク回転させる回転操作部としてのハンドル部32と、管状本体10を屈曲させるための屈曲操作部としてのスライダ34とが一体に設けられている。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、ハンドル部32とスライダ34とが別個に設けられていてもよい。
第一操作線18aの近位端は、管状本体10の近位端部から基端側に突出し、操作部30のスライダ34aに接続されている。また、第二操作線18bの近位端も同様に、操作部30のスライダ34bに接続されている。そして、スライダ34aとスライダ34bを軸部31に対して個別に基端側にスライドさせることにより、これに接続された第一操作線18aまたは第二操作線18bが牽引され、管状本体10の遠位端部に引張力が与えられる。これにより、牽引された当該操作線18の側に遠位端部が屈曲する。
図1に示すように、マーカ20が、管状本体10の遠位端DEに設けられている。このマーカ20は、X線等の放射線が不透過な材料からなるリング状の部材である。具体的には、マーカ20には白金などの金属材料を用いることができる。本実施形態のマーカ20は、メインルーメン16の周囲であって外層12の内部に設けられている。
コート層15は、カテーテル1の最外層を構成するものであり、親水性の層である。コート層15には、ポリビニルアルコール(PVA)やポリビニルピロリドンなどの親水性材料を用いることができる。
ここで、本実施形態のカテーテル1の代表的な寸法について説明する。メインルーメン16の半径は200〜300μm程度、内層13の厚さは10〜30μm程度、外層12の厚さは50〜150μm程度、コイル層11の外径(直径)は500μm〜860μm程度、コイル層11の内径(直径)は420μm〜660μm程度、軸心からサブルーメン17の中心までの半径は300μm〜450μm程度、サブルーメン17の内径は40μm〜100μm、操作線18の太さは30μm〜60μm程度、軸心からコート層15を含む最外半径は350m〜490μm程度とすることができる。
すなわち、本実施形態のカテーテル1の外径は直径1mm未満であり、腹腔動脈などの血管に挿通可能である。また、本実施形態のカテーテル1に関しては、操作線18(18a、18b)の牽引により進行方向が自在に操作されるため、たとえば分岐する血管内においても所望の方向にカテーテル1を進入させることが可能である。
次に、カテーテル1の製造方法の一例を説明する。
まず、マンドレルの周囲に内層13を押し出す。その後、内層13の周囲にコイル層11を設ける。一方で、あらかじめ外層12を押し出し成形しておく。このとき、外層12に中空管14を挿入する孔が形成されるようにガス等の流体を吐出しながら押出成形する。
中空管も中空管を構成する樹脂を含む材料を押出成形することによって作成する。長手方向に沿う長尺な中空部が形成されるように、中空管の材料に対してガス等の流体を吐出しながら押出成形する。
その後、内層13の周囲にコイル層11を被せた状態で、このコイル層11の周囲に外層12を被せる。さらに、外層12に中空管14を挿入する。
次に、外層12の周囲に、熱収縮チューブを被せる。加熱により、熱収縮チューブを収縮させて、外層12、コイル層11、内層13、中空管14を内層13の径方向に向かって外側から加圧する。また、前記加熱により、外層12を溶融させる。なお、加熱温度は、外層12の溶融温度よりも高く、内層13、中空管14の溶融温度よりも低い。この加熱により、外層12と内層13とが溶着により接合する。このとき、外層12を構成する材料が、コイル層11を内包し、外層12にコイルが含浸されることとなる。
次に、熱収縮チューブに切り込みを入れ、該熱収縮チューブを引き裂くことによって、熱収縮チューブを外層12から取り除く。次に、操作線18を中空管14内に配置して、マーカに対する操作線18の先端部の固定と、外層12の先端部の周囲に対するマーカ20のかしめ固定と、を行う。
次に、内層13内のマンドレルを引き抜く。マンドレルの引き抜きは、マンドレルの長手方向両端を引っ張ることによりマンドレルを細径化した状態で行う。これにより、内層13の中心には、メインルーメン16となる中空が形成される。
次に、別途作成した操作部30に対し、操作線18の基端部を連結する。
次に、コート層15を形成する。
以上より、カテーテル1を得ることができる。
〔動作例〕
次に、本実施形態のカテーテル1の動作例について、図6を参照して、説明する。まず、本実施形態のカテーテル1において、操作線18(第一操作線18aまたは第二操作線18b)の近位端を牽引すると、カテーテル1の遠位端部に引張力が与えられて、当該操作線18(第一操作線18aまたは第二操作線18b)が挿通されたサブルーメン17(サブルーメン17aまたはサブルーメン17b)の側に向かって遠位端部の一部または全部が屈曲する。一方、操作線18の近位端をカテーテル1に対して押し込んだ場合には、当該操作線18からカテーテル1の遠位端部に対して押込力が実質的に与えられることはない。
なお、カテーテル1の遠位端部とは、カテーテル1の遠位端DEを含む所定の長さ領域をいう。同様に、カテーテル1の近位端部とは、カテーテル1の近位端CEを含む所定の長さ領域をいう。また、カテーテル1が屈曲するとは、カテーテル1の一部または全部が、湾曲または折れ曲がって曲がることをいう。
本実施形態のカテーテル1では、牽引する操作線18を、第一操作線18aのみとするか、第二操作線18bのみとするか、または2本の操作線18a、18bを同時に牽引するかにより、屈曲する遠位端部の曲率が複数通りに変化する。これにより、さまざまな角度に分岐する体腔に対してカテーテル1を自在に進入させることができる。
本実施形態のカテーテル1は、複数本の操作線18(第一操作線18aまたは第二操作線18b)の近位端をそれぞれ個別に牽引することができる。そして、この牽引する操作線18によって、屈曲方向を変化させることができる。具体的には、図6(b)、(c)のように第一操作線18aを牽引すると、第一操作線18aを設けた側に屈曲し、図6(d)、(e)のように第二操作線18bを牽引すると、第二操作線18bを設けた側に屈曲する。また、各操作線18(18a、18b)の牽引量を調整することによって、屈曲の曲率(曲率半径)を変化させることができる。具体的には、図6(b)、(d)に示すように、第一または第二操作線18a、18bを少し牽引した場合、遠位端部は小さな曲率(曲率半径が大きい)で屈曲する。一方、図6(c)、(e)に示すように、第一または第二操作線18a、18bをより長く牽引した場合、遠位端部は大きな曲率(曲率半径が小さい)で屈曲する。
次に、カテーテル1の使用状態について説明する。図8(a)〜(c)は、本実施形態のカテーテル1の使用状態を説明する模式図である。図8(a)は、血管200内に挿通されたカテーテル1の遠位端部が、血管200の分岐部201に至った状態を示している。ここで、分岐部201より血管枝203に向かって、図中の矢印の示す方向Xにカテーテル1を進行させることを試みる。そこで、図8(a)に示すように、カテーテル1における操作線18の1本(第一操作線18a)の近位端を牽引して、遠位端部を方向Xに屈曲させたとする。
しかし、第一操作線18aの向きが血管枝203方向に向いていない場合は、牽引を行っても、図8(b)に示すように、血管200のコーナー部202で遠位端部が二つ折りに折れ曲がってしまう。かかる状態でカテーテル1を主管204に対して押し込むと、カテーテル1は主管204の延長線上にあたる方向Yに進行してしまう場合がある。ここで、血管枝203は、主管204に対して、上記曲率よりも小さな曲率で分岐しているとする。
そこで、本実施形態のカテーテル1では、管状本体10全体をトルク回転させて、血管枝203の側に第一操作線18aを向ける。そして、図8(c)に示すように、第一操作線18aの近位端を牽引することにより、小さな曲率にて遠位端部を屈曲させることができる。これにより、図8(c)に示すように、遠位端部を血管枝203に対して十分に深く挿通することにより、カテーテル1の全体をこれに追随して進入させることができる。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
前述したように、図8(b)に示すように、第一操作線18aの向きが血管枝203方向に向いていない場合は、牽引を行っても、血管200のコーナー部202で遠位端部が二つ折りに折れ曲がってしまう。
そこで、本実施形態のカテーテル1では、管状本体10全体をトルク回転させて、血管枝203の側に第一操作線18aを向ける。
このように、カテーテル1の使用時にカテーテル1を回転させることがある。コイル層11は、左巻きのコイル111、113、右巻きのコイル112,114を有している。カテーテル1をカテーテル1の近位端側からみて左回転(反時計周り)させた場合、右巻きのコイル112,114は巻き締まり、左巻きのコイル111,113は巻き緩むこととなる。一方で、カテーテル1をカテーテル1の近位端側からみて右回転させた場合、右巻きのコイル112,114は、巻き緩み、左巻きのコイル111,113は巻き締まることとなる。
そのため、カテーテル1の回転方向の違いによるトルクのばらつきを抑制できる。これにより、使い勝手のよいカテーテル1とすることができる。
特に、操作線18が1本あるいは2本のカテーテルは、カテーテル1をその周方向(軸周り)に回転させる回転操作が必要となるため、カテーテル1の回転方向の違いによるトルクのばらつきを抑制できることは重要である。
さらに、本実施形態では、コイル層11を構成する各コイル111〜114同士が接合され一体化されている。これにより、コイル層11におけるトルクの伝達性が良好となる。
さらに、隣接するコイル同士を連結することで、コイル間の隙間部分でカテーテル1にキンクが発生してしまうことが防止できる。
さらに、前述したように、カテーテル1を血管等の体腔から引き抜く際、カテーテル1を所定方向に回転させると、左巻きのコイル111,113は、巻き緩み、コイル111,113外側に位置する外層12に圧接することとなる。これにより、アンカー効果が発生し、コイル層11と外層12とが強固に一体化する。
また、カテーテル1を血管等の体腔から引き抜く際、カテーテル1を所定方向に回転させると、右巻きのコイル112,114は、巻き締まり、コイル112,114の内側の樹脂層(外層12の一部および/または内層13である)に圧接する。これにより、アンカー効果が発生し、コイル層11と外層12および/または内層13が強固に一体化することとなる。
そのため、カテーテル1を引き抜く際に、カテーテル1全体を確実に引き抜くことができ、コイル層11と外層12との分離や、内層13とコイル層11との分離の発生を確実に抑制できる。
特に、カテーテル1のコイル111を含む領域は、第二カテーテル2から露出しており、カテーテル1のうち第二カテーテル2から露出した部分が体腔の内壁に密着していることがある。そのため、コイル層11と外層12とを強固に一体化して、カテーテル1を体腔から引き抜くことは非常に重要である。
さらに、カテーテル1を所定方向に回転させるとコイル112,114が巻き締まる際の力により、外層12も縮径することとなる。特に本実施形態では、コイル112,114の内側に外層12の一部、あるいは、内層13が存在するため、コイル112,114が巻き締まることで、コイル112,114の内側の外層12の一部あるいは内層13が圧縮されて、これに伴い、外層12、すなわちカテーテル1の径が小さくなる。そのため、コイル112,114が配置された領域においては、カテーテル1が第二カテーテル2の内側に接触しにくくなり、カテーテル1を引き抜きやすくすることができる。
カテーテル1を第二カテーテル2に挿入した際、外層12のうち、コイル112のコイル層遠位端側を被覆する領域は、第二カテーテル2から露出する。外層12のうち、コイル112のコイル層近位端側を被覆する領域は、第二カテーテル2に被覆された状態となる。そのため、カテーテル1を体腔から引き抜く際、カテーテル1のコイル112を被覆する外層12が縮径することで、カテーテル1を第二カテーテル2内に、スムーズに収容でき、第二カテーテル2を介して、体腔からスムーズにカテーテル1を引き抜くことができる。
また、カテーテル1の外層12において、コイル114を被覆する領域は肉厚となっており、カテーテル1のコイル114を含む領域は径が大きくなっている。そのため、カテーテル1を体腔から引き抜く際、カテーテル1のうち、コイル114の周囲の外層12が縮径することで、カテーテル1を第二カテーテル2からスムーズに取り出すことができる。
以上、本実施形態のように、巻回方向の異なるコイルを交互に複数個(4以上)配置することで、カテーテル1の回転方向の違いによるトルクのばらつきの抑制と、カテーテル1の体腔から引き抜きのしやすさと、引き抜きの確実性とのバランスに優れたカテーテル1とすることができる。
これに加え、操作部30には、カテーテル1を引き抜く際のカテーテル1の回転方向を示す標識部35が形成されているので、カテーテル1の使い勝手をよいものとすることができる。
また、本発明においては、コイル層は、巻き線の巻回方向の異なる一対のコイルを有していればよい。しかしながら、本実施形態のようにコイルを4つ以上用意することで、カテーテル1を回転させた際、コイルが巻き締まる領域、巻き広がる領域をそれぞれ複数設け、交互に配置することができる。これにより、カテーテル1の回転方向に依存した回転トルクのばらつきの発生を確実に低減することができる。
さらに、本実施形態のように、巻き線の巻回方向の異なるコイルを4以上配置することで、外層側に圧接する領域、内層側に圧接する領域それぞれをカテーテル1の長手方向に沿って複数個所に分散させて設けることができ、カテーテル1全体を確実に引き抜くことができる。
さらに、コイル111、112同士を連結する際に、コイル111、112の端面を溶融させて、リング状の端面を形成し、これを研磨して平坦化している。これにより、コイル111,112同士を連結しやすい形状とすることができる。他のコイル同士の連結においても同様である。
(第二実施形態)
本発明の第二実施形態について図9を参照して説明する。
第一実施形態では、コイル111の巻き線は、丸線であったが、本実施形態では、コイル111にかえて平線のコイル311を使用する。他の点は前記実施形態と同様である。
このコイル311の巻き線は平線であり、巻き線の長手方向と直交する断面が断面矩形形状(長方形形状)となっている。
管状本体10の長手方向に沿った断面におけるコイル311の巻き線の断面において、前記巻き線の長手方向が、管状本体10の軸(コイル311の軸)に対して傾斜している。換言すると、コイル311の軸に対して、巻き線の平面が傾斜して配置されている。
管状本体10の長手方向に沿った断面におけるコイル311の巻き線の断面において、巻き線の内側(コイル軸側)には、内層13および外層12の一部で構成される樹脂層が位置している。そして、前記巻き線の前記断面において、巻き線の長手方向の一方の端部311Aの角部は、内層13に嵌入している。一方で、巻き線の他方の端部311Bは内層13には、嵌入しておらず、外層12内に埋設されている。
管状本体10の長手方向に沿った断面におけるコイル311の巻き線の断面の長手方向の傾斜角度、すなわち、コイル311の巻き線の断面における内側辺(コイル内側の辺)、外側辺(コイル外側の辺)の傾斜角度は、管状本体10の長手方向に対して5〜45度であることが好ましい。傾斜角度を5〜45度とすることで、巻き線が内層13へ嵌入するとともに、カテーテル1の可撓性や屈曲性を確保することができる。本実施形態では、前記傾斜角度はたとえば、10度〜15度である。また、コイル311の巻き線の断面における内側辺(コイル内側の辺)、外側辺(コイル外側の辺)の傾斜角度を45度以下とすることで、コイル311の外径が大きくなってしまうことが防止される。
なお、図9では、管状本体10の長手方向に沿った断面において、巻き線の隣接する断面同士が重なっていなかったが、隣接する断面同士が重なりあうように、コイル311を形成してもよい。
また、コイル311と隣接するコイル112との連結方法は、前記実施形態で言及した方法と同様の方法で実施することができる。
本実施形態では、前記実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
本実施形態では、管状本体10の長手方向に沿った断面におけるコイル311の巻き線の断面において、前記巻き線の長手方向が、管状本体10の軸(コイル311の軸)に対して傾斜している。そのため、巻き線をコイル311内側(軸側)に位置する下地層(内層13)に対して嵌入させることができる。したがって、コイル311の内層13へのアンカー効果により、内層13とコイル311との密着性が向上する。
また、管状本体10の長手方向に沿った断面におけるコイル311の巻き線の断面において、巻き線の他方の端部311Bは内層13には、嵌入しておらず、外層12内に埋設されている。管状本体10を回転させた際、コイル311が巻き緩むと、巻き線の他方の端部311Bの角部が外層12に圧接し、外層12へのアンカー効果が生じる。これにより、外層12とコイル311とをより確実に一体化できる。
また、コイル112〜114の巻き線を丸線とすることで、コイル311のように、平線である巻き線の平面がコイルの軸に対して傾斜するように配置する場合に比べ、コイル112〜114部分のコイル層の厚みを薄くすることができる。これにより、カテーテル1の径が太くなってしまうことが防止される。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
たとえば、前記各実施形態では、コイル111〜114、コイル311は、1条巻きであったが、これに限られるものではない。たとえば、多条巻きのコイルを使用してもよい。コイル114を多条巻きとしてもよく、また、コイル112,113を多条巻きとしてもよい。
さらに、すべてのコイルを多条巻きとしてもよい。また、コイル層の近位端部に配置されるコイルを構成する巻き線の本数を、コイル層の遠位端部に配置されるコイルを構成する巻き線の本数よりも少なくしてもよい。このようにすることで、コイル層の遠位端部の剛性を高め、コイル層の近位端部の屈曲性を確保することができる。この場合、コイル層の近位端部に配置されるコイルを構成する巻き線と、コイル層の遠位端部に配置されるコイルを構成する巻き線とを同じ材料で構成してもよく、異なる材料としてもよい。
さらに、この場合、コイル層の近位端部に配置されるコイルを構成する巻き線の径を、コイル層の遠位端部に配置されるコイルを構成する巻き線の径よりも小さくしてもよい。
多条巻きのコイルを使用する場合には、たとえば、図10に示すように、隣接するコイル同士を接合する。
図10には、コイル113にかえて多条巻きのコイル413を使用した例を示す。はじめに図10(a)の点線で囲んだ領域を溶融させてコイル112、413の軸方向から見た際に、コイル112、413の端部がリング状となるように溶融部112A,413A(図9(b))を形成する。溶融部413Aは、コイル413の複数の巻き線が一体化して構成される。
その後、図10(b)に示すように、溶融部112A,413Aを所定の長さに切断し、切断面を研磨して平坦化する。
次に、溶融部112A,413Aを対向配置させるとともに、溶融部112A,413A間に蝋材115を配置する。蝋材115を介して溶融部112A,413Aの端面同士を間接的に当接させた後、コイル112,413の端部の周方向を加熱して溶融部112A,413Aを溶融接合する(図10(c)参照)。
なお、多条巻きのコイル同士を連結する場合にも、各コイルにおいて、複数の巻き線を一体化させて溶融部を形成し、上記と同様の方法で実施できる。
さらに、第二実施形態では、コイル層11の遠位端部に配置されたコイル311の巻き線を平線としたが、これに限らず、他のコイルの巻き線を平線としてもよい。たとえば、第一実施形態のコイル層の近位端部のコイル114を平線で構成し、他のコイルの巻き線を丸線としてもよい。この場合、コイル114を平線とするため、このコイルの巻き線の巻回方向は、コイル311とは異なる方向となる。他の点は第二実施形態と同様である。この場合にも、第二実施形態と同様、平線で構成されたコイルの軸に対して、巻き線(平線)の平面が傾斜して配置する。
この場合、カテーテル1を血管等の体腔から引き抜く際、近位端部のコイルを巻き締めるが、近位端部のコイルを平線で構成した場合にはコイル内側の樹脂層をコイル軸側に確実に押圧することができ、管状本体のうち前記コイルが設けられた領域を確実に縮径させることができる。
また、前記実施形態では、コイル111〜114,311は、外層や内層に密着していたが、これに限らず、コイル111〜114,311と外層、内層との間に空隙が形成されていてもよい。たとえば、図11に示すように、コイル層11の遠位端部に配置されるコイル111の外周部と外層12との間に、空隙Sを形成する。空隙Sは、カテーテル1の長手方向に沿った断面において、コイル111を構成する巻き線の断面の外側に形成されていればよい。これに加え、他のコイル112〜114との間や、第二実施形態のコイル311と外層12との間に空隙Sが形成されていてもよい。
空隙Sを形成する方法としては、以下のような方法がある。
内層13を形成した後、この内層13を被覆するように内層13の外側にコイル層11を設ける。その後、コイル層11を被覆する外層12を設ける。次に、熱処理を行い、コイル層11の線膨脹係数と外層12の線膨脹係数との差を利用して、コイルと外層12、内層13とを剥離し、前記空隙を形成することができる。
また、内層13を形成した後、この内層13を被覆するように内層13の外側にコイル層11を設ける。その後、コイル層11を被覆する外層12を設ける。その後、管状本体を適宜屈曲させて、コイル(たとえばコイル111)から外層12、内層13を剥離させて、コイルと外層12との間に空隙Sを形成してもよい。
このように空隙Sが形成されている場合には、カテーテル1の屈曲性を高めることができる。一方で、コイル111が巻き緩んだ際には、コイル111の内径が大きくなるので、コイル111の外周面が外層12へ接触し、外層12へのアンカー効果を生じさせることができる。
さらに、前記実施形態では、コイル層は、互いに巻き線の巻回方向の異なるコイルを交互に配置していたが、これに限られるものではない。たとえば、コイル層は、巻回方向の異なる2つのコイルで構成されていてもよい。さらには、コイル層を構成するコイル数は、前記各実施形態のように4つに限らず、2以上であればよい。
また、前記実施形態では、本発明の医療機器としてカテーテル1を例示したがこれに限られるものではない。たとえば、ガイドワイヤや内視鏡の他の長尺状の医療機器であってもよい。
1 カテーテル
2 第二カテーテル
10 管状本体
11 コイル層
12 外層
13 内層
14 中空管
14a 中空管
14b 中空管
15 コート層
16 メインルーメン
17 サブルーメン
17a サブルーメン
17b サブルーメン
18 操作線
18a 第一操作線
18b 第二操作線
20 マーカ
30 操作部
31 軸部
32 ハンドル部
33 把持部
34 スライダ
34a スライダ
34b スライダ
35 標識部
111 コイル
112A,113A 溶融部
112 コイル
113 コイル
114 コイル
115 蝋材
200 血管
201 分岐部
202 コーナー部
203 血管枝
204 主管
311 コイル
311A 端部
311B 端部
413 コイル
413A 溶融部
CE 近位端
DE 遠位端
PE 近位端
S 空隙


Claims (16)

  1. 長尺状の医療機器であり、
    当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置された一対のコイルを含み、前記長手方向に延在するコイル層を有し、
    前記一対のコイルは、その軸方向が当該医療機器の長手方向に沿うように配置され、
    前記一対のコイルは、巻き線の巻回方向が互いに異なり、
    前記一対のコイルのうち、一方のコイルの端部と、他方のコイルの端部とが連結されている医療機器。
  2. 請求項1に記載の医療機器において、
    前記コイル層と、前記コイル層の少なくとも外周側を被覆する外層とを有する長尺状の本体部を有し、
    前記コイル層は、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置され、巻き線の巻回方向が互いに異なる第一コイルおよび第二コイルを含み、
    前記コイル層の遠位端部に、前記第一コイルが配置されるとともに、前記コイル層の近位端部に前記第二コイルが配置される医療機器。
  3. 請求項2に記載の医療機器において、
    前記本体部は、下地層を備え、
    前記第二コイルの軸側に前記下地層が位置する医療機器。
  4. 請求項3に記載の医療機器において、
    前記コイル層を構成する各コイルは、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置され、前記コイル層は、隣接するコイルの端部同士を連結して一連化したものであり、
    前記本体部を、その周方向に回転させた際に、
    前記第一コイルの外周面が前記外層に圧接し、前記第二コイルの軸側の内周面が前記下地層に圧接する構成である医療機器。
  5. 請求項2乃至4のいずれかに記載の医療機器において、
    当該医療機器は、管状部材に挿入されて使用されるものであり、
    前記コイル層の前記第二コイルを含む前記本体部の一部の領域が、前記管状部材に被覆されるとともに、前記コイル層の前記第一コイルを含む前記本体部の遠位部は、前記管状部材から露出して使用される医療機器。
  6. 請求項2乃至5のいずれかに記載の医療機器において、
    前記第一コイルを構成する巻き線の条数よりも、前記第二コイルを構成する巻き線の条数が多い医療機器。
  7. 請求項2乃至6のいずれかに記載の医療機器において、
    前記第一コイルと前記第二コイルとが異なる材料で構成されている医療機器。
  8. 請求項2乃至7のいずれかに記載の医療機器において、
    前記第二コイルを構成する巻き線の径が前記第一コイルを構成する巻き線の径よりも大きい医療機器。
  9. 請求項1乃至8のいずれかに記載の医療機器において、
    巻き線の巻回方向が互いに異なる前記一対のコイルのうち、前記一方のコイルの端部に溶融部が形成され、前記他方のコイルの端部が前記溶融部に連結されている医療機器。
  10. 請求項9に記載の医療機器において、
    前記一方のコイルが複数の巻き線を多条に巻回して構成されたものであり、
    前記一方のコイルの端部において、複数の巻き線を溶融して接合した前記溶融部が形成され、
    前記溶融部と、前記他方のコイルの端部とが互いに連結されている医療機器。
  11. 請求項1乃至5のいずれかに記載の医療機器において、
    前記コイル層と、前記コイル層の少なくとも外周側を被覆する外層とを有する長尺状の本体部を有し、
    前記コイル層は、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置され、巻き線の巻回方向が互いに異なる第一コイルおよび第二コイルを含み、
    前記コイル層の遠位端部に第一コイルが配置されるとともに、前記コイル層の近位端部に第二コイルが配置され
    前記第二コイルは、巻き線が平線であり、
    当該第二コイルの軸に対して、前記巻き線の平面が傾斜して配置されている医療機器。
  12. 請求項11に記載の医療機器において、
    前記第一コイルは、巻き線が丸線である医療機器。
  13. 請求項1乃至12のいずれかに記載の医療機器において、
    前記コイル層は、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置され、巻き線の巻回方向が互いに異なる第一コイルおよび第二コイルを含み、
    前記コイル層の遠位端部に第一コイルが配置されるとともに、前記コイル層の近位端部に第二コイルが配置され、
    当該医療機器は、前記コイル層、前記コイル層の少なくとも外周側を被覆する外層、および前記第二コイル軸側に位置する下地層を有する長尺状の本体部と、
    前記本体部に接続され、前記本体部を操作する操作部を備え、
    前記本体部は、体腔に挿入されるものであり、
    前記操作部は、前記本体部を前記体腔から抜去する際の前記本体部の周方向の回転方向を示す標識部を備える医療機器。
  14. 請求項13に記載の医療機器において、
    前記標識部が示す前記回転方向に、前記本体部を周方向に回転させた際、前記第一コイルの外周面が前記外層に圧接し、前記第二コイルの軸側の内周面が前記下地層に圧接する医療機器。
  15. 請求項1乃至14のいずれかに記載の医療機器において、
    前記コイル層は、当該医療機器の長手方向の異なる位置に配置され、巻き線の巻回方向が互いに異なる第一コイルおよび第二コイルを含み、
    前記コイル層の遠位端部に第一コイルが配置されるとともに、前記コイル層の近位端部に第二コイルが配置され、
    前記コイル層の外側を被覆する外層を有し、
    前記第一コイルの外周面と、前記外層との間には、空隙が形成されている医療機器。
  16. 請求項1乃至15のいずれかに記載の医療機器において、
    当該医療機器は、内部にメインルーメンを有する長尺の本体部を備えるカテーテルであって、
    内部に前記メインルーメンを有する内層と、前記内層の外周表面に形成された前記コイル層と、前記コイル層を被覆する外層と、前記メインルーメンの外周に形成されたサブルーメンとを備える前記本体部と、
    前記サブルーメン内に挿入された操作線とを有する医療機器。
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