JP2021151382A - カテーテル - Google Patents

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Abstract

【課題】ガイドワイヤに対する先端部材の追従性や生体管腔に対する先端部材の通過性を向上させることができるカテーテルを提供する。【解決手段】本発明に係るバルーンカテーテル1は、ガイドワイヤWが挿通可能なガイドワイヤルーメンLを備えるシャフト10と、シャフトの先端側に配置され、ガイドワイヤルーメンに連通する貫通孔40Lを備える本体部41と、本体部に設けられ軸方向Xに延在する複数の空隙部42と、を備える、先端部材40と、を有する。【選択図】図2

Description

本発明は、カテーテルに関する。
血管等の生体管腔に形成された病変部(狭窄部等)の治療に使用されるカテーテルとしてマイクロカテーテルやバルーンカテーテルが知られている。これらのカテーテルは、ガイドワイヤが挿通可能なガイドワイヤルーメンを形成するシャフトと、シャフトの先端側に配置された先端部材(先端チップ)と、を備える(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−95924号公報
医師等の術者は、カテーテルを使用した治療において、カテーテルを病変部まで送達させる必要がある。しかしながら、先端部材とシャフトの接続部(融着部)から先端部材の先端部までが固い場合、ガイドワイヤに対する先端部材の追従性が低下し、生体管腔に対する先端部材の通過性が低下してしまう可能性がある。
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、ガイドワイヤに対する先端部材の追従性や生体管腔に対する先端部材の通過性を向上させることができるカテーテルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明のカテーテルは、ガイドワイヤが挿通可能なガイドワイヤルーメンを備えるシャフトと、前記シャフトの先端側に配置され、軸方向Xに前記ガイドワイヤルーメンと連通する貫通孔を備える本体部と、前記本体部に設けられ軸方向に延在する複数の空隙部と、を備える、先端部材と、を有する。
本発明に係るカテーテルによれば、先端部材は、空隙部によって柔軟性を確保することができる。そのため、本発明に係るカテーテルによれば、ガイドワイヤに対する先端部材の追従性や生体管腔に対する先端部材の通過性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るカテーテルの概略図である。 カテーテルの先端側を示すための軸方向に沿う部分断面図である。 図2のA−A線に沿う断面図である。 図2のB−B線に沿う断面図である。 図2のC−C線に沿う断面図である。 図2のD−D線に沿う断面図である。 図3Bの部分拡大図である。 先端部材の変形例を示すための軸方向に直交する断面図である。 先端部材の変形例を示すための軸方向に直交する断面図である。 先端部材の変形例を示すための軸方向に直交する断面図である。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
本実施形態に係るカテーテルは、医療分野において一般的に使用されるラピッドエクスチェンジ型のバルーンカテーテル1として説明する。
図1、図2は、実施形態に係るバルーンカテーテル1の各部の構成を示す図である。図3A〜図3Dは、先端部材40の軸方向に直交する断面図である。図4は図3Bの部分拡大図である。図5〜図7は、先端部材40の変形例を示すための軸方向に直交する断面図である。
各図に付した矢印Xは、バルーンカテーテル1の「長手方向(軸方向)」を示し、矢印Yは、バルーンカテーテル1の「幅方向(奥行方向)」を示し、矢印Zは、バルーンカテーテル1の「高さ方向」を示す。また、バルーンカテーテル1の径方向(または放射方向)を単に「径方向r」と称し、バルーンカテーテル1の周方向を単に「周方向θ」と称する。また、軸方向Xにおいて、生体に挿入される側を「先端側」と称し、その反対側(手元側)を「基端側」と称する。また、先端(最先端)および先端から軸方向Xに沿って一定の範囲を「先端部」と称し、基端(最基端)および基端から軸方向Xに沿って一定の範囲を「基端部」と称する。
図1、図2に示すように、バルーンカテーテル1は、シャフト10と、先端部材40と、バルーン60と、ハブ70と、ガイドワイヤポートPと、を有している。
(シャフト)
シャフト10は、外管シャフト20と、内管シャフト30と、を有している。
(外管シャフト)
外管シャフト20は、外管シャフト20の内腔(図示省略)がハブ70内の流路と連通した状態で、ハブ70と接続されている。バルーン60の拡張に使用される流体(例えば、造影剤や生理食塩水)は、ハブ70のポート71(図1を参照)を介して外管シャフト20の内腔へ供給される。
外管シャフト20の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、軟質ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー等の各種エラストマー、ポリアミド、結晶性ポリエチレン、結晶性ポリプロピレン等の結晶性プラスチックを用いることができる。
(内管シャフト)
内管シャフト30は、外管シャフト20の内腔(図示省略)に配置される。内管シャフト30は、ガイドワイヤWが挿通可能なガイドワイヤルーメンLを形成する。ガイドワイヤルーメンLの基端部側は、ガイドワイヤポートPと連通している。
内管シャフト30の構成材料としては、例えば、外管シャフト20と同様の材料を用いることが可能である。
(先端部材)
先端部材40は、図2に示すように、内管シャフト30の先端側に配置されている。先端部材40は、バルーンカテーテル1の先端が生体管腔(例えば、血管の内壁)に接触した際に、生体管腔に損傷が生じることを防止することができる。
先端部材40の構成材料としては、例えば、柔軟で、弾性力を有する樹脂材料を用いることができる。先端部材40の構成材料は、内管シャフト30に対して固定可能である限り、特に限定されない。
内管シャフト30の先端部と先端部材40の基端部は、図2、図3Cに示すように、軸方向Xに重なって接続されている。本明細書においては、内管シャフト30の先端部と先端部材40の基端部が接続されている部分を接続部50と称する。接続部50については、後述する。
先端部材40は、図2〜図7に示すように、軸方向XにガイドワイヤルーメンLと連通する貫通孔40Lを備える本体部41と、本体部41に設けられ先端側に向かって軸方向Xに延在する複数の空隙部42と、を備えている。先端部材40は、空隙部42によって曲げ方向や圧縮方向(または引張方向)に対する柔軟性を確保することができる。そのため、バルーンカテーテル1は、ガイドワイヤWに対する先端部材40の追従性や、生体管腔に形成された狭窄部(または狭窄部に留置されたステント)に対する先端部材40の通過性を向上させることができる。
また、先端部材40は、図2、図3Aに示すように、先端部に空隙部42が形成されない補強部40Aを有している。先端部材40の先端部は、補強部40Aによって閉じられる。そのため、補強部40Aは、先端部材40の先端部の強度を向上させるとともに、生体組織や他製品との引っ掛かりを防止したり、捲れを防止したりすることができる。さらに、補強部40Aは、空隙部42に異物が混入することを防止することができる。
また、先端部材40は、図2に示すように、先端部にR加工領域40Bを有している。そのため、先端部材40の先端部は、狭窄部に入りこみやすく(潜り込みやすく)なる。したがって、バルーンカテーテル1は、R加工領域40Bによって生体管腔(特に、狭窄部)に対する通過性を向上させることができる。
また、先端部材40は、本体部41に対する空隙部42の割合が先端側に向かうにつれて減少する漸減領域40C(図2を参照)を有している。また、漸減領域40CとR加工領域40Bは、図2に示すように、先端部材40の軸方向Xに対して少なくとも部分的に重なって配置されている。そのため、先端部材40は、R加工領域40Bの柔軟性を確保することができる。したがって、バルーンカテーテル1は、ガイドワイヤWに対する先端部材40の追従性や、生体管腔に形成された狭窄部(または狭窄部に留置されたステント)に対する先端部材40の通過性をさらに向上させることができる。
本体部41は、図3B、図3C、図4に示すように、貫通孔40Lを形成する内周壁43と、先端部材40の外表面を形成する外周壁44と、内周壁43から外周壁44に向かって延在し、隣り合う空隙部42の各々の間に配置される複数の梁部45と、を備えている。本体部41は、複数の梁部45によって、先端部材40の径方向rに対する柔軟性を確保することができる。そのため、先端部材40は、狭窄部に入りこみやすく(潜り込みやすく)なる。
梁部45の各々の形状は略同一である。また、空隙部42の各々の形状は略同一である。
梁部45の各々(空隙部42の各々)は、図3Bに示すように、軸方向Xに直交する断面から視たときに、先端部材40の中心Oに対して周方向θに対称的に配置される。そのため、本体部41は、先端部材40の径方向rに対する剛性または柔軟性をより均一に確保することができる。
先端部材40の周方向θにおける梁部45の幅h1は、空隙部42の幅h2よりも狭いことが好ましい(図4を参照)。なお、ここで述べる幅h1(または幅h2)とは、内周壁43側から外周壁44側かけて任意に計測される梁部45(または空隙部42)の幅の平均を意味する。梁部45の幅h1と空隙部42の幅h2の比率は特に限定されないが、梁部45の幅h1が空隙部42の幅h2よりも小さい場合は、先端部材40に外力が加えられたときに変形する空隙部42の変形量に併せて、梁部45がより変形しやすくなる。そのため、本体部41は、先端部材40の径方向rに対する柔軟性をより確保することができる。
梁部45は、図4に示すように、内周壁43側に設けられる起点45aと、外周壁44側に設けられる終点45cと、起点45aと終点45cとの間に設けられる少なくとも一つの中間点45bと、を有している。起点45aと終点45cと中間点45bとを結ぶ領域45Sは、多角形形状であることが好ましいが、領域45Sの角部は少なくとも部分的にR形状で構成されてもよい。そのため、領域45Sは、例えばカーブ形状やS形状であってもよい。
梁部45は、起点45aと終点45cとを結ぶ仮想線kより外方に設けられる中間点45bを有している。そのため、梁部45が延在する方向は、外力が梁部45を圧縮する方向と異なり、外力が梁部45を圧縮する力は、起点45aから中間点45bまでの梁A1と、中間点45bから終点45cまでの梁A2と、を曲げる力に変換される。したがって、このような梁部45によれば、先端部材40は、外力が加えられたときに径方向r内方に変形(圧縮)しやすく、径方向r外方に復元しやすくなる。なお、仮想線kは、先端部材40の中心O(図3Bを参照)を通る線であってもよく、中心Oを通らない線であってもよい。また、先端部材40の幅方向Y(または高さ方向Z)に対する仮想線kの傾きは特に限定されない。
梁部45に対する中間点45bの位置は特に限定されないが、仮想線kに投影される起点45aから中間点45bまでの距離t2は、仮想線kに投影される中間点45bから終点45cの距離t3より長く設定されていることが好ましい。そのため、仮想線kに投影される起点45aから終点45cまでの距離t1に対する距離t2の割合は、0.6〜0.8であることが好ましい。また、仮想線kに対する梁A1の角度θ1は5〜30°であることが好ましい。
なお、梁部45に対する中間点45bの位置は、図4に示すように仮想線kに対して右側であってもよく、左側であってもよい。
また、梁A1、A2は、図3Bなどにおいて直線状で表現したが、少なくとも部分的に曲線状であってもよい。
また、梁部45は、図5に示すように、直線状であってもよい。
また、梁部45は、軸方向Xに直交する断面から視たときに、略一定の厚さで形成されていてもよく、薄肉部分や厚肉部分を有していてもよい。また、梁部45は、軸方向Xに沿って略一定の厚さで形成されていてもよく、薄肉部分や厚肉部分を有していてもよい。
また、梁部45の個数は、特に限定されない。また、梁部45の各々の形状は、互いに異なる形状であってもよい。また、梁部45は、先端部材40の内周壁43と外周壁44と別部材であり、内周壁43や外周壁44よりも柔軟で、弾性力が高い部材であってもよい。
また、梁部45の各々(空隙部42の各々)は、図6に示すように、軸方向Xに直交する断面から視たときに、先端部材40の中心Oに対して周方向θに非対称的に配置されていてもよい。これにより、本体部41は、本体部41に対する空隙部42の割合が大きい方に曲がりやすくなる。そのため、本体部41は、特定の曲げ方向に対する柔軟性を確保することができる。
また、本体部41や空隙部42の各々の形状は、軸方向Xに延在する空隙部42を有する限り特に限定されない。空隙部42の形状は、図7に示すように、例えば、略円形、三角形、矩形、その他の多角形を組み合わせた形状であってもよい。本体部41に対する空隙部42の配置や、空隙部42の形状、大きさを調整することによって、先端部材40の剛性を調整することができる。
また、軸方向Xに直交する断面から視たときの本体部41の面積に対する空隙部42の割合(図3Bなどを参照)は特に限定されないが、0.1〜0.5であることが好ましい。また、本体部41の体積に対する空隙部42の割合は特に限定されないが、0.2〜0.5であることが好ましい。
また、空隙部42の個数は、特に限定されない。また、空隙部42の各々の形状は、互いに異なる形状であってもよい。
(接続部)
接続部50は、例えば、内管シャフト30の先端面と先端部材40の基端面とを突き合わせて、熱をかけて融着させることによって形成される。内管シャフト30は、先端部材40よりも溶けやすい。そのため、内管シャフト30の先端側を構成する樹脂は、熱をかけられると先端部材40の空隙部42の各々に入り込む。そして、内管シャフト30は、図2、図3Cに示すように、先端部材40は軸方向Xに重なって接続される。このように内管シャフト30の一部が先端部材40の内部に入り込んで接続されることによって、バルーンカテーテル1は、接続部50の強度を向上させることができる。該接続方法によれば、内管シャフト30と、空隙部42を有さない中実な先端部材(図示省略)と、を突き合わせて接続する方法に比べて、接着面積をより確保することができる。
また、接続部50は、内管シャフト30の一部が先端部材40の空隙部42の各々に入り込んで融着している部分50aより先端側に、空隙部42が閉じられている部分50bを有する(図2を参照)。空隙部42が閉じられている部分50bは、熱をかける際に、本体部41の一部が空隙部42の各々に流れ込むことによって形成される。このように空隙部42が閉じられている部分50bが形成されることによって、接続部50は、内管シャフト30、接続部50、先端部材40にかけて急激な物性段差が生じ得ることを抑制することができ、外力(例えば、曲げ方向)に対する強度を向上させることができる。
(バルーン)
バルーン60は、外管シャフト20の内腔を通じて流体が注入されることにより、シャフト10の放射方向に拡張する。
バルーン60の一端60aは、接続部50に接続される(図2を参照)。また、バルーン60の他端(図示省略)は、外管シャフト20に接続されている(図示省略)。バルーン60の一端60aが接続部50に接続されることによって、接続部50は、より硬くなる。しかしながら、本実施形態に係るバルーンカテーテル1は、前述したように、複数の空隙部42を有しているため、ガイドワイヤWに対する先端部材40の追従性や生体管腔に対する先端部材40の通過性を向上させることができる。
(ハブ)
ハブ70は、流体(加圧媒体)を供給するためのインデフレーター等の供給装置(図示省略)と液密・気密に接続可能なポート71(図1を参照)有している。ハブ70のポート71は、例えば、流体チューブ等が接続・分離可能に構成された公知のルアーテーパー等によって構成することができる。
以上のように、本実施形態に係るバルーンカテーテル(カテーテル)1は、ガイドワイヤWが挿通可能なガイドワイヤルーメンLを備えるシャフト10と、シャフト10の先端側に配置され、軸方向XにガイドワイヤルーメンLと連通する貫通孔40Lを備える本体部41と、本体部41に設けられ軸方向Xに延在する複数の空隙部42と、を備える、先端部材40と、を有する。
このように構成されたバルーンカテーテル1によれば、先端部材40は、空隙部42によって柔軟性を確保することができる。そのため、本発明に係るバルーンカテーテル1によれば、ガイドワイヤWに対する先端部材40の追従性や生体管腔に対する先端部材40の通過性を向上させることができる。
また、シャフト10の先端部と先端部材40の基端部は、シャフト10の軸方向Xに少なくとも部分的に重なって接続される。そのため、バルーンカテーテル1は、接続部50の強度を向上させることができる。また、内管シャフト30と、空隙部42を有さない中実な先端部材(図示省略)と、を突き合わせて接続する方法に比べて、接着面積をより確保することができる。
また、先端部材40は、先端部に空隙部42が形成されない補強部40Aを有する。そのため、補強部40Aは、先端部材40の先端部の強度を向上させるとともに、生体組織や他製品との引っ掛かりを防止したり、捲れを防止したりすることができる。さらに、補強部40Aは、空隙部42に異物が混入することを防止することができる。
また、先端部材40は、先端部にR加工領域40Bを有する。そのため、先端部材40の先端部は、狭窄部に入りこみやすく(潜り込みやすく)なる。したがって、バルーンカテーテル1は、R加工領域40Bによって生体管腔(特に、狭窄部)に対する通過性を向上させることができる。
また、先端部材40は、本体部41に対する空隙部42の割合が先端側に向かうにつれて減少する漸減領域40Cを有し、漸減領域40CとR加工領域40Bは、先端部材40の軸方向Xに対して少なくとも部分的に重なって配置される。そのため、先端部材40は、R加工領域40Bの柔軟性を確保することができる。
また、本体部41は、貫通孔40Lを形成する内周壁43と、先端部材40の外表面を形成する外周壁44と、内周壁43から外周壁44に向かって延在し、隣り合う空隙部42の各々の間に配置される複数の梁部45と、を備える。本体部41は、複数の梁部45によって、先端部材40の径方向rに対する柔軟性を確保することができる。そのため、先端部材40は、狭窄部に入りこみやすく(潜り込みやすく)なる。
また、先端部材40の周方向θにおける梁部45の幅h1は、空隙部42の幅h2よりも狭いことを特徴とする。これにより、梁部45は、先端部材40に外力が加えられたときに変形する空隙部42の変形量に併せて、より変形しやすくなる。そのため、本体部41は、先端部材40の径方向rに対する柔軟性をより確保することができる。
また、梁部45は、内周壁43側に設けられる起点45aと、外周壁44側に設けられる終点45cと、起点45aと終点45cとの間に設けられる少なくとも一つの中間点45bと、を有し、起点45aと終点45cと中間点45bとを結ぶ領域45Sは、多角形形状となることを特徴とする。梁部45が延在する方向は、外力が梁部45を圧縮する方向と異なり、外力が梁部45を圧縮する力は、起点45aから中間点45bまでの梁A1と、中間点45bから終点45cまでの梁A2と、を曲げる力に変換される。そのため、先端部材40は、外力が加えられたときに径方向r内方に変形(圧縮)しやすく、径方向r外方に復元しやすい。
また、流体の供給および排出によって拡張および収縮可能なバルーン60をさらに有し、シャフト10は、ガイドワイヤルーメンLを備える内管シャフト30と、内管シャフト30の外側に配置され、内腔を備える外管シャフト20と、を備え、バルーン60は、先端部材40と内管シャフト30が接続される接続部50と、外管シャフト20と、に接続される。バルーン60が接続部50に接続されることによって、接続部50は、より硬くなる。しかしながら、本実施形態に係るバルーンカテーテル1は、前述したように、複数の空隙部42を有しているため、ガイドワイヤWに対する先端部材40の追従性や生体管腔に対する先端部材40の通過性を向上させることができる。
空隙部42の各々は、軸方向Xに直交する断面から視たときに、先端部材40の中心Oに対して周方向θに対称的に配置される。そのため、本体部41は、先端部材40の径方向rに対する剛性または柔軟性をより均一に確保することができる。
また、空隙部42の各々は、軸方向Xに直交する断面から視たときに、先端部材40の中心Oに対して周方向θに非対称的に配置される。そのため、本体部41は、特定の曲げ方向に対する柔軟性を確保することができる。
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の改変が可能である。
1 バルーンカテーテル(カテーテル)、
10 シャフト、
20 外管シャフト、
30 内管シャフト、
40 先端部材、
40A 補強部、
40B R加工領域、
40C 漸減領域、
40L 貫通孔、
41 本体部、
42 空隙部、
43 内周壁、
44 外周壁、
45 梁部、
45a 梁部の起点、
45b 梁部の中間点、
45c 梁部の終点、
45S 起点と終点と中間点とを結ぶ領域、
50 接続部、
60 バルーン、
h1 梁部の幅、
h2 空隙部の幅、
L ガイドワイヤルーメン、
P ガイドワイヤポート、
W ガイドワイヤ、
X 軸方向。

Claims (11)

  1. ガイドワイヤが挿通可能なガイドワイヤルーメンを備えるシャフトと、
    前記シャフトの先端側に配置され、軸方向に前記ガイドワイヤルーメンと連通する貫通孔を備える本体部と、前記本体部に設けられ軸方向に延在する複数の空隙部と、を備える先端部材と、を有する、カテーテル。
  2. 前記シャフトの先端部と前記先端部材の基端部は、前記シャフトの軸方向に少なくとも部分的に重なって接続される、請求項1に記載のカテーテル。
  3. 前記先端部材は、先端部に前記空隙部が形成されない補強部を有する、請求項1または2に記載のカテーテル。
  4. 前記先端部材は、先端部にR加工領域を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のカテーテル。
  5. 前記先端部材は、前記本体部に対する前記空隙部の割合が先端側に向かうにつれて減少する漸減領域を有し、
    前記漸減領域と前記R加工領域は、前記先端部材の軸方向に対して少なくとも部分的に重なって配置される、請求項4に記載のカテーテル。
  6. 前記本体部は、前記貫通孔を形成する内周壁と、前記先端部材の外表面を形成する外周壁と、前記内周壁から前記外周壁に向かって延在し、隣り合う前記空隙部の各々の間に配置される複数の梁部と、を備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載のカテーテル。
  7. 前記先端部材の周方向における前記梁部の幅は、前記空隙部の幅よりも狭いことを特徴とする、請求項6に記載のカテーテル。
  8. 前記梁部は、内周壁側に設けられる起点と、外周壁側に設けられる終点と、前記起点と前記終点との間に設けられる少なくとも一つの中間点と、を有し、
    前記起点と前記終点と前記中間点とを結ぶ領域は、多角形形状となることを特徴とする、請求項6または7に記載のカテーテル。
  9. 流体の供給および排出によって拡張および収縮可能なバルーンをさらに有し、
    前記シャフトは、前記ガイドワイヤルーメンを備える内管シャフトと、前記内管シャフトの外側に配置され、内腔を備える外管シャフトと、を備え、
    前記バルーンは、前記先端部材と前記内管シャフトが接続される接続部と、前記外管シャフトと、に接続される、請求項1〜8のいずれか1項に記載されたカテーテル。
  10. 前記空隙部の各々は、前記軸方向に対する断面から視たときに、前記先端部材の中心に対して周方向に対称的に配置される、請求項1〜9のいずれか1項に記載のカテーテル。
  11. 前記空隙部の各々は、前記軸方向に対する断面から視たときに、前記先端部材の中心に対して周方向に非対称的に配置される、請求項1〜9のいずれか1項に記載のカテーテル。
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