JP3407921B2 - 血管拡張用カテーテルシャフト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医療器具の血管拡張用
カテーテルに用いられる血管拡張用カテーテルシャフト
に関する。

【０００２】

【従来の技術】カテーテルは体腔または管状器官より体
液や薬剤の排出、注入のために使用される器具である。
近年、カテーテルの高機能化が進み、例えば、血管の狭
窄部を拡張する経皮的血管形成術に用いられる血管拡張
用バルーンカテーテル、導尿と膀胱温測定が同時に行え
る温度センサー付き導尿バルーンカテーテル等の応用が
なされている。特に、先端部にバルーン（拡張体）を備
えるバルーンカテーテルは血管をはじめとする種々の体
腔へ適応され、医療分野においてその重要性が増してき
ている。

【０００３】このようなバルーンカテーテルのうち、血
管拡張用カテーテルは、例えば、冠状動脈にできた狭窄
部を拡張する経皮的血管形成術（ＰＴＣＡ）に適用され
るものである。このＰＴＣＡにおいては、例えば、セル
ジンガー法により大腿動脈を確保し、ガイドワイヤーを
操作しつつガイディングカテーテルを目的病変部である
狭窄部付近まで挿入し、次いで、ガイディングカテーテ
ルの内腔に血管拡張用カテーテルを挿通し、その先端部
のバルーンを狭窄部に位置させ、その後、血管拡張用カ
テーテルに形成されたルーメンを介してバルーン内に造
影剤等の拡張用流体を送り込んでバルーンを拡張させ、
狭窄部を拡張するものである。

【０００４】このような血管拡張用カテーテルにおいて
は、ガイディングカテーテル内を通過しやすく、蛇行し
た血管に沿って目的病変部まで円滑に進めることができ
る追従性（トラッカビリィティ）を有することが要求さ
れ、また、シャフトには十分な強度と、その適用組織・
部位に対し種々の柔軟性が要求される。

【０００５】また、血管拡張用カテーテルは内部に形成
されたルーメンを介してバルーン内を加圧しバルーンを
拡張させるのであるが、拡張には通常７気圧程度、術者
によっては１４気圧以上の加圧を行う例があり、シャフ
トには十分な機械的強度による耐圧が要求される。さら
に、血管内の作業であるためシャフトの径は血管の径よ
り細いことが当然要求される。冠状動脈内の狭窄部は太
いところでも内径３ｍｍ以下であり、シャフト外径は通
常１．５ｍｍ以下が要求される。この細い外径のシャフ
ト内にルーメンを形成し、拡張用流体の流路抵抗を軽減
するため内径を大きく取る必要がある。このためシャフ
ト部の壁は薄肉化する必要があるが、機械的強度に優れ
る樹脂でないと耐圧が劣るため薄肉化は不可能である。

【０００６】また、カテーテルシャフトに望まれる物性
としては、適度な柔軟性、機械強度、加工性、耐滅菌
性、コスト等が重視されるが、近年、特に体腔内での低
摩擦性が要求されるようになってきている。即ち、カテ
ーテルが気道、気管、消化管、尿道、血管、その他の組
織中に挿入される場合、シャフトの表面潤滑性が十分で
ないと、組織を損傷させたり、炎症を引き起こしたりす
ることがある。摩擦による粘膜損傷や炎症を防止するた
めには材料表面に湿潤時潤滑性を付与する表面改質が必
要であり、このためには、反応性に富む素材をシャフト
にすることが好ましい。

【０００７】従来の血管拡張用カテーテルのシャフト素
材としては、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ８８／００２０２号
や米国特許４４１３９８９号に、ポリエチレン（以下、
ＰＥと略記する）、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、ポリ塩
化ビニル、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポ
リウレタン等の熱可塑性樹脂、フッ素樹脂、シリコーン
ゴム、ラテックスゴム等が開示されている。

【０００８】しかしながら、硬すぎたり、強度が不足す
るなどの理由から実用化に耐え得るものはＰＥのみであ
った。血管カテーテルシャフト用途として、上記ポリオ
レフィン樹脂を代表とする程度の柔軟性が求められると
考えられるが、一般に柔軟性が増すと強度は低下する傾
向にある。現実にある程度の柔軟性があり、薄肉化して
も１４気圧以上の耐圧強度を維持できるのは高密度ＰＥ
のみであった。

【０００９】可塑化ＰＶＣ（軟質ＰＶＣ）は適度な柔軟
性、耐熱性、易加工性、低コストなどの理由から多用さ
れてきた。この大きな理由は可塑剤の添加量により大幅
に物性を特に柔軟性をコントロールできることにある。
また、軟質ＰＶＣは表面処理がしやすい材料でもある。
しかし、人体に有害である可塑剤の溶出が避けられず、
また、多量の可塑剤を含有（３０〜７０％）するため、
機械的強度が低いこと等の問題がある。従って、可塑剤
を使用せず、柔軟性を大幅にコントロールできかつ十分
な機械的強度を有する樹脂がカテーテル用途には望まれ
る。

【００１０】一方、フッ素樹脂やＰＥは柔軟性もあるの
でカテーテル用途に用いられる場合があるが、柔軟性が
自由にコントロール出来ず、最も柔らかい銘柄を選んで
も、十分な柔らかさが得られない場合が多々ある。さら
に、湿潤時の潤滑性がないので、何らかの表面親水化処
理が必要となる。しかし、フッ素樹脂やＰＥは化学的に
極めて安定な材料の一つでプラズマ開始重合等による表
面改質がしにくい材料である。また、フッ素樹脂やＰＥ
は他の樹脂や潤滑剤との接着性が悪く、そのために、カ
テーテルへの組立加工性が悪い事や、親水性ポリマーを
表面塗布した場合、効果の持続性がないなどの問題があ
る。

【００１１】また、ポリウレタンや塩ビウレタンも表面
処理のしやすさや柔軟性コントロールのしやすさからカ
テーテル用途に用いられる場合があるが、ウレタンは高
価であり、また、生体内での分解性が問題とされてい
る。

【００１２】また、従来の血管拡張用カテーテルに関す
る公知技術を調べるとトラッカビリィティ向上を重視
し、カテーテルシャフトの柔軟性を形状でコントロール
することに重点が置かれていた。例えば、米国特許第４
９７６６９０号では素材にＰＥを用いシャフトの基部と
先端部で径を次第に細く異径化し先端部を柔軟化したも
の、米国特許第４７７５３７１号では細くしたＰＥに密
度を変えたＰＥを被覆し、先端部を柔軟化したものなど
がある。しかし、これらの従来技術はカテーテルシャフ
トの機械的強度を重視し、柔軟性を獲得させるためにＰ
Ｅを細径化してシャフトの剛性を調整しただけであり、
ことに表面処理に関しては何等考慮されていない。

【００１３】以上の問題点から、抗血栓性や潤滑性の付
与のために表面処理がしやすく、柔軟性と強度のある樹
脂がカテーテル用途には望まれる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、種々の体腔に適用される
血管拡張用カテーテルシャフトに必要な性質、即ち、十
分な機械強度を有すること、柔軟性を大幅にコントロー
ルできること、抗血栓性や潤滑性の付与のための表面処
理がしやすいこと、安全性が高いこと（人体に有害であ
る可塑剤の溶出がない）などを達成する血管拡張用カテ
ーテルシャフトを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１１）の本発明により達成される。

【００１６】（１）α−オレフイン系ポリマー単独また
はα−オレフイン系ポリマーを少なくとも１０ｗｔ％以
上含有するポリオレフィン系ポリマーアロイを用いた血
管拡張用カテーテルシャフトであって、弾性率１６００
０ｋｇｆ／ｃｍ²以下、その耐圧強度が６３ｋｇ／ｃｍ²
以上であることを特徴とする血管拡張用カテーテルシャ
フト。 （２）炭素数４以上のα−オレフイン系ポリマー単独ま
たはα−オレフイン系ポリマーを少なくとも１０ｗｔ％
以上含有するポリオレフィン系ポリマーアロイを用いた
血管拡張用カテーテルシャフトであって、弾性率１６０
００ｋｇｆ／ｃｍ²以下、その耐圧強度が６３ｋｇ／ｃ
ｍ²以上であることを特徴とする上記（１）の血管拡張
用カテーテルシャフト。 （３）前記α−オレフイン系ポリマーが、弾性率が５０
００ｋｇｆ／ｃｍ²以下のα−オレフイン系ポリマーで
ある上記（１）（２）の血管拡張用カテーテルシャフ
ト。 （４）前記α−オレフイン系ポリマーが、ポリブテン−
１、１，２−ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリイ
ソプチレン、プロピレン−ブテン共重合体およびポリ−
４−メチル−１−ペンテンよりなる群から選ばれる少な
くとも１つであることを特徴とする上記（３）の血管拡
張用カテーテルシャフト。 （５）前記α−オレフイン系ポリマーが、ポリブテン−
１および１，２−ポリブタジエンよりなる群から選ばれ
る少なくとも１つであることを特徴とする上記（４）の
血管拡張用カテーテルシャフト。 （６）前記ポリオレフィン系ポリマーアロイのアロイ化
ポリマーが、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体およびプロピレン−
ブテン共重合体よりなる群から選ばれる少なくとも１つ
であることを特徴とする上記（１）（２）の血管拡張用
カテーテルシャフト。 （７）前記ポリオレフィン系ポリマーアロイのアロイ化
ポリマーが、ポリエチレンおよびポリプロピレンよりな
る群から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とす
る上記（６）の血管拡張用カテーテルシャフト。 （８）前記α−オレフイン系ポリマーがポリブテン−１
であり、前記アロイ化ポリマーがポリプロピレンである
上記（１）（２）の血管拡張用カテーテルシャフト。 （９）カテーテル表面が生体適合性物質で被覆された上
記（１）（２）の血管拡張用カテーテルシャフト。 （１０）前記生体適合性物質が、カテーテル表面をプラ
ズマ処理後、無水マレイン酸系化合物で被覆されたもの
である上記（９）の血管拡張用カテーテルシャフト。 （１１）前記生体適合性物質が、カテーテル表面をプラ
ズマ処理後、アクリル酸系化合物で被覆されたものであ
る上記（９）の血管拡張用カテーテルシャフト。

【００１７】本発明の血管拡張用カテーテルシャフト
は、シャフトの構成材料として、α−オレフイン系高分
子またはこれを含有する弾性率１６０００ｋｇｆ／ｃｍ
²以下のポリオレフィン系ポリマーアロイを用いる。弾
性率が上記以下であることにより従来に比べ柔軟性の向
上した血管拡張用カテーテルシャフトになる。ポリオレ
フィン系ポリマーアロイにおけるα−オレフイン系高分
子の含有量は１０〜１００ｗｔ％の範囲で調整可能であ
るが、良好なる表面処理性のためにはその含有量を２０
ｗｔ％以上とすることが好ましく、また、用いるα−オ
レフイン系高分子に特に限定はないが、低弾性率のポリ
マーと弾性率の高いポリマーを選ぶことが好ましい。

【００１８】本発明において、α−オレフィン系ポリマ
ーとは、二重結合の末端α位に炭素数１以上の側鎖をも
つα−オレフインから得られる高分子であり、ヘテロ原
子を含まないハイドロカーボン高分子をさす。α−オレ
フィンとしては、プロピレン、１−ブテン、ブタジエ
ン、４−メチル−１−ペンテン、１−ペンテン、１−ヘ
キセンなどが挙げられる。本発明におけるα−オレフィ
ン系高分子は、該モノマーを重合して得られるものであ
るが、これらの共重合体、さらにはα−オレフィン以外
のモノマーを含んだ共重合体であってもかまわない。

【００１９】即ち、柔軟で機械的強度に優れるα−オレ
フィン系ポリマーを単独あるいはポリマーアロイ化する
ことで、組成比を変えることにより、容易に柔軟性をコ
ントロールできる。この時、オレフィン系ポリマーの特
徴である機械強度も確保できる。さらに、ポリエチレン
等のポリオレフィンは化学的に極めて安定であり、表面
改質が困難であるのに対し、α−オレフィン系ポリマー
を用いることにより、これが可能となる。この理由は、
該ポリマーが３級炭素−水素の結合を有しており、該結
合が、プラズマ照射や放射線照射により容易に開裂、ラ
ジカルを発生するためである。

【００２０】本発明のカテーテルシャフトは、シャフト
の構成材料として、低弾性率のα−オレフイン系高分子
またはこれを１０ｗｔ％以上含有するポリオレフィン系
ポリマーアロイを用いる。引っ張り弾性率として５００
０ｋｇｆ／ｃｍ²以下のα−オレフィン系高分子をポリ
マーアロイの一構成成分とすることにより、アロイ化す
る対象ポリマーの柔軟性を幅広くコントロールすること
が可能である。この場合、引っ張り弾性率はＡＳＴＭ
Ｄ６３８等に記載の引っ張り試験における初期弾性率
（ヤング率）のことである。

【００２１】本発明において、比較的硬いシャフトを作
る場合は引っ張り弾性率が５０００ｋｇｆ／ｃｍ²以下
のα−オレフイン系ポリマーを少なくとも１０ｗｔ％以
上と引っ張り弾性率で５０００ｋｇｆ／ｃｍ²より大き
いポリマーとのアロイが有効であり、また比較的柔らか
いシャフトを作る場合は引っ張り弾性率が５０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ²以下のα−オレフイン系ポリマーを少なくと
も１０ｗｔ％以上と引っ張り弾性率で５０００ｋｇｆ／
ｃｍ²より小さいポリマーとのアロイが有効である。

【００２２】本発明における弾性率が５０００ｋｇｆ／
ｃｍ²以下のα−オレフィン系ポリマーの具体例とし
て、ポリブテン、１，２−ポリブタジエン、ポリイソプ
レン、ポリイソブチレン、プロピレン・ブテン共重合
体、ポリ−４−メチル−１−ペンテン系共重合体等が挙
げられるが、これらのうちでも、特に相溶性よさと柔軟
性コントロールのしやすさ入手のしやすさ等から、ポリ
ブテン−１あるは１，２−ポリブタジエンが好ましい。

【００２３】α−オレフィン系ポリマーとのポリマーア
ロイの相手は自由に選択が可能であるが、ポリエチレ
ン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、α−オレフィン系
ポリマー、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン
・ブテン共重合体等が好ましく、特に、これらの中でも
相溶性の良い点、機械強度に優れること、表面処理のし
やすさ、成形性の良さからポリプロピレンとポリブテン
−１のポリマーブレンドが特に好ましい。アロイの組成
比は用途に応じて自由であり、低弾性率のα−オレフィ
ン系高分子の含量を１０〜１００ｗｔ％の範囲、さらに
好ましくは２０ｗｔ％以上の範囲で調整することができ
る。この場合、樹脂を計量ブレンドし二軸混練押し出し
機等で溶融混練後ペレタイズし、血管拡張用カテーテル
シャフト原料のペレットを作成すればよい。

【００２４】なお、前記ポリマーアロイとは、ポリマー
ブレンド、グラフト重合、ブロック共重合、ランダム共
重合、イオン架橋、ＩＰＮ（インターペネットレーティ
ング・ポリマー・ネットワーク；相互侵入高分子網目）
等を含む概念である。また、ポリマーアロイ化するに際
しては、必要に応じ、アロイ化剤や相溶化剤を使用して
もよい。また、充填剤等の混合も自由にできる。

【００２５】本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
通常の押し出し成形や射出成形等により、成形すること
ができる。また、多層押し出し等を行うことも可能であ
る。多層成形を行い表層に本発明のα−オレフィン系ポ
リマーまたはそのポリマーアロイを用いることも可能で
ある。なお、本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
成形温度が低く成形しやすい。また、延伸などの後加工
性も素材の性質上良好である。

【００２６】本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
素材に用いるα−オレフィン系ポリマーまたはそれを一
構成成分とするポリマーアロイを用いるので、容易に製
品のカテーテルシャフトの柔軟性を原料ポリマーの組成
比によりコントロールすることが可能である。従って、
可塑剤等を使用しなくても柔軟性をコントロールでき
る。

【００２７】本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
α−オレフィン系ポリマーを含有し一構成成分としてい
るので、プラズマ処理等による表面改質を施すことが可
能である。即ち、α位の３級炭素の水素はプラズマ処理
により容易に引き抜かれラジカルを発生する。従って、
プラズマ開始グラフト重合等による表面改質を行うこと
が容易である。

【００２８】本発明で言う弾性率とは通常の引っ張り試
験における、例えば、ＪＩＳやＡＳＴＭに記載の初期弾
性率あるいはヤング率のことであり、原料ペレットある
いはカテーテルシャフトを裁断し、熱プレスにてシート
状に成形した後、記載の方法に従い測定される。その場
合、試験温度は室温、試験速度は１ｍｍ／ｍｉｎの引っ
張り速度を採用する。

【００２９】本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
十分な機械的強度として、その耐圧強度が６３ｋｇ／ｃ
ｍ²以上であることを特徴としている。ここで言う耐圧
強度とは、公知の膜方程式：σ₂＝ｐｒ／ｈ（σ₂は膜の
引っ張り強度であり、本発明では耐圧強度と言う、ま
た、ｐは加えられた圧力であり、ｒは半径であり、ｈは
壁の厚さである。）で与えられる［Ｓ．Ｔｉｍｏｓｈｅ
ｎｋｏ“Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ”，Ｐａｒｔ ＩＩ，２ｎｄ ｄｅｉｔｉｏｎ，ｐ．
１６５，Ｄ．ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｃｏｍｐａｎ
ｙ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．（１９４
１）］）。

【００３０】半径および壁の厚さはカテーテルシャフト
の断面から実体顕微鏡を用いて測定する。耐圧試験は室
温にて行い窒素ガス等により加圧し、破裂した時点の圧
力を求める。これらの測定値から上記膜方程式を用い耐
圧強度を計算する。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【００３２】（比較例−１）弾性率の比較的高いα−オ
レフィンとして、ポリプロピレン（ＰＰと略記する；三
井石油化学工業製，商品名ハイポール，グレードＦ４０
１）単独で、内径０．９ｍｍ，外径１．０７ｍｍ，肉厚
８５μｍのカテーテルシャフトを押し出し成形した。

【００３３】（実施例−１）前記、比較例−１で用いた
ポリプロピレンと引っ張り弾性率４３００ｋｇｆ／ｃｍ
²のポリブテン−１（ＰＢと略記する；三井石油化学工
業製，商品名ビューロン，グレードＰ４０００）とを８
０：２０の重量比にてブレンドした後、二軸混練押し出
しにより、アロイペレットを作成した。このペレットを
用いて、内径０．９ｍｍ，外径１．０７ｍｍ，肉厚８５
μｍのカテーテルシャフトを押し出し成形した。

【００３４】（実施例−２）実施例−１と同様である
が、ＰＰ：ＰＢブレンド比を４０：６０とした。

【００３５】（実施例−３）実施例−１と同様である
が、ＰＰ：ＰＢブレンド比を６０：４０とした。

【００３６】（実施例−４）実施例−１と同様である
が、ＰＰ：ＰＢブレンド比を２０：８０とした。

【００３７】（実施例−５）実施例−１と同様である
が、ＰＰ：ＰＢブレンド比を０：１００とした。

【００３８】（比較例−２）ポリエチレン（以下ＰＥと
略記する）単独で実施例と同じサイズのカテーテルシャ
フトを成形した。用いたＰＥは三井石油化学工業製，商
品名ハイゼックス，グレード３０００Ｂであった。

【００３９】（比較例−３）比較例−２のＰＥより弾性
率の低いＰＥで実施例と同じサイズのカテーテルシャフ
トを成形した。用いたＰＥは三井石油化学工業製，商品
名ハイゼックス，グレード５３０５Ｅであった。

【００４０】（比較例−４）軟質塩化ビニル（以下、Ｐ
ＶＣと略記する）の例として、以下の配合で作成した。
鐘ヶ淵化学工業（株）製ストレート塩ビＳ１００１，１
００重量部に花王（株）製フタル酸ジオクチル（ＤＯ
Ｐ）５５重量部と安定剤を常法どうり配合し押し出し機
にてペレット化した。このＰＶＣペレットを用いて、内
径０．９ｍｍ，外径１．０７ｍｍ，肉厚８５μｍのカテ
ーテルシャフトを押し出し成形した。

【００４１】（実施例−６）比較例−２で用いたＰＥと
ＰＢ（三井石油化学工業製，グレードＭ３１１０）を５
０：５０の重量比にてブレンドした後、二軸混練押し出
しにより、アロイペレットを作成した。このペレットを
用いて、内径０．９ｍｍ，外径１．０７ｍｍ，肉厚８５
μｍのカテーテルシャフトを押し出し成形した。

【００４２】（実施例−７）比較例−２で用いたＰＥと
１，２−ポリブタジエン（ＲＢと略記する；日本合成ゴ
ム製，商品名ＪＳＲ ＲＢ，グレード８１０）とを５
０：５０の重量比にてブレンドした後、二軸混練押し出
しにより、アロイペレットを作成した。このペレットを
用いて、内径０．９ｍｍ，外径１．０７ｍｍ，肉厚８５
μｍのカテーテルシャフトを押し出し成形した。

【００４３】（実施例−８）実施例−６のＰＢ（Ｍ３１
１０）と実施例−７のＲＢを５０：５０の重量比にてブ
レンドした後、二軸混練押し出しにより、アロイペレッ
トを作成した。このペレットを用いて、内径０．９ｍ
ｍ，外径１．０７ｍｍ，肉厚８５μｍのカテーテルシャ
フトを押し出し成形した。

【００４４】（試験例−１）実施例−１〜８、比較例−
１〜４のペレットから熱プレスシートを作成し、シート
での引っ張り試験およびプラズマ処理性を比較検討し
た。引っ張り試験はＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠し室温に
て行った。また、プラズマ開始グラフト重合による表面
処理は特開平２−２６３８４５号記載の方法に従って行
った。具体的には、低温プラズマ（Ａｒ：０．１ｔｏｒ
ｒ）を１０秒間照射した後、ＭＥＡ（メトキシエチルア
クリレート）を減圧下、気相導入して、グラフト重合し
た。処理性の判定は湿潤時の潤滑性を触感で判断した。
その結果を下記表１に示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】（試験例−２）実施例−１〜８，比較例−
１〜４の各カテーテルシャフトの耐圧試験を行った。耐
圧試験は窒素ガス加圧を行い破裂圧力を求めた。その結
果を表２に示した。

【００４７】さらに試験例−１と同様のプラズマ開始グ
ラフト重合を行った後、特公平１−３３１８１記載の方
法にて無水マレイン酸系高分子を共有結合によりコート
し湿潤時に潤滑性になる表面改質を行い評価した。

【００４８】

【表２】

【００４９】表１に示すように、柔軟性（弾性率）はポ
リマーアロイの組成比に比例して、大きく変化させるこ
とが可能であることがわかる。従って、本発明の血管拡
張用カテーテルシャフトの柔軟性のコントロールは用い
る原料ポリマ−組成を選択することにより可能である。
ＰＰ／ＰＢ系ポリマーアロイでは、表１からわかるよう
に破断強度は組成比を変化させてもほとんど変わらなか
った。

【００５０】比較例−１のＰＰ単独のシャフトはカテー
テルシャフトとしては硬すぎるので好ましくなかった。
比較例−２の比較的硬いＰＥシャフトの柔軟性も実施例
−６，７で柔軟性が改善されていた。また、実施例−８
のシャフトはゴムの様に非常に柔らかいシャフトであっ
た。シャフトの柔軟性は用いるα−オレフィンの品種や
種類により広範囲に調整可能であった。

【００５１】比較例−２の比較的硬いシャフトは臨床上
あまり好ましいとは言えず、より柔軟なシャフトが望ま
れていた訳であるから弾性率で比較例−２より弾性率の
低い原料ポリマーを用いた血管拡張用カテーテルシャフ
トが好ましいと言える。従って、弾性率は１６０００ｋ
ｇ／ｃｍ²以下であることが望ましい。比較例−４のＰ
ＶＣシャフトは柔軟性に優れるが耐圧は１０ｋｇ／ｃｍ
²以下であり強度的に弱かった。

【００５２】一方、比較例−２，３のＰＥを見ると何ら
かの方法によって弾性率を低下させると強度が低下する
ことが分かる。可塑剤等をブレンドした場合やポリマー
の重合度、構造を変化させると強度および弾性率が落ち
ることは周知の事実である。すなわち、柔軟性を向上さ
せるため弾性率を低下させると強度まで低下するのが一
般的である。ＰＰ／ＰＢ系の様に組成比を変えても強度
を維持すると言うような性質は非常に好ましいと言え、
物性の低下と言う制限を考慮せず自由に柔軟性をコント
ロールできることを示している。

【００５３】本実施例において、例えば、用いるＰＰを
エチレン・プロピレン共重合体にしたり、ＰＢのグレー
ドをより低弾性率のものにしたりすれば、アロイの物性
を大幅にコントロールできることは自明である。また、
ＰＰと他のポリマーあるいはＰＢと他のポリマーの組み
合わせも可能であり、本実施例は本発明の一端を示した
にすぎず、これに限定されるものではない。

【００５４】また、ＰＥに比べプラズマ開始重合による
表面改質はＰＰ／ＰＢ系アロイの方が良好であった。こ
れは、構造上二級炭素を有するＰＥに比べ、三級炭素を
有するＰＰ／ＰＢの方がプラズマによる水素引き抜きが
起き易いためと考えられる。従って、材料表面に抗血栓
性や潤滑性の付与しやすさの点でＰＥより、本発明のＰ
Ｐ／ＰＢ系ポリマーの方が優れていた。

【００５５】通常耐圧強度は表２の比較例−２，３に見
られるように弾性率の低下に伴い強度低下が見られる。
血管拡張用カテーテルシャフトに必要な機械特性として
耐圧強度があるが、従来、柔軟化すると耐圧が低下して
いた。必要な耐圧強度は通常のバルーン拡張圧７〜８気
圧に十分耐えるものでなければならないのは当然であ
り、少なくとも１０ｋｇ／ｃｍ²以上の圧力に耐える耐
圧強度が必要である。耐圧はシャフトの壁の厚さにより
稼ぐことが可能であるが、好ましい方法ではない。バル
ーンの拡張・収縮をスムースにするためには、シャフト
内に形成するルーメンを大きくし、流路抵抗を低減する
必要があり、そのため、カテーテルシャフトの壁の厚さ
はなるべく薄くする必要がある。

【００５６】実施例および比較例で示される実用的血管
拡張用カテーテルシャフトのサイズで耐圧１０ｋｇ／ｃ
ｍ²以上の耐圧を達成するためには、前述の膜方程式か
ら耐圧強度は最低６２．９ｋｇ／ｃｍ²必要である。好
ましくは、１４気圧の加圧に耐えるため耐圧強度は８８
ｋｇ／ｃｍ²以上必要とする。さらに１１３ｋｇ／ｃｍ²
以上であればなお好ましい。これは実施例のサイズで１
８ｋｇ／ｃｍ²以上の加圧に耐えることを意味する。従
って、本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは高圧仕
様の血管拡張用カテーテルにも応用することが可能であ
る。

【００５７】表２からＰＰ／ＰＢ系ポリマーアロイ（実
施例−１〜５）のカテーテルシャフトの耐圧は全組成で
２４ｋｇ／ｃｍ²以上あり、柔軟性が向上しても破裂圧
力・耐圧強度の低下は見られなかった。このことは試験
例−１の引っ張り試験の結果からも支持される。即ち、
柔軟性のコントロールにより強度には影響せず自由な選
択が可能であることを示唆する。このことは、従来柔軟
性を向上させると耐圧強度が低下していた事実からする
と驚くべき利点といえる。また、実施例６、７、８のカ
テーテルシャフトの耐圧強度も１０ｋｇ／ｃｍ²以上で
あり、血管拡張用カテーテルシャフトに必要な耐圧強度
を持っている。

【００５８】以上から、本発明の血管拡張用カテーテル
シャフトが、用いる素材の弾性率を１６０００ｋｇ／ｃ
ｍ²以下とし、かつ、その耐圧強度が６３ｋｇ／ｃｍ²以
上としたことは、柔軟で強度的に優れる血管拡張用カテ
ーテルシャフトを提供することを目的としたためであ
る。

【００５９】また、表面処理性に関してはＰＰ／ＰＢ系
ポリマーアロイ全組成で湿潤時に潤滑性を有する表面処
理が可能であった。比較例−２、３のＰＥシャフトはプ
ラズマ処理性が悪いため、表面に無水マレイン酸系高分
子を共有結合で表面に結合することができずコート性が
悪かった。従って、ＰＥ自体の低摩擦性は有しているも
のの湿潤時に潤滑となる表面は得られなかった。一方、
実施例−６、７では表面処理が可能となっている。これ
は、α−オレフィン系高分子を配合したために獲得され
た性質と考えられる。すなわち、本発明の血管拡張用カ
テーテルシャフトは本来オレフィン系高分子が持つ低摩
擦性をより高める表面処理を容易ならしめることを示す
例である。さらに、実施例８においても容易に表面処理
が可能であった。

【００６０】従って、本発明の血管拡張用カテーテルシ
ャフトは表面の摩擦抵抗を著しく低くできる。特に、唾
液、消化液、血液等の体液や生理食塩水、水等の水系液
体に濡れた状態、すなわち湿潤状態における摩擦抵抗は
極めて小さくなり、このため、挿入の容易性、患者の苦
痛軽減、粘膜や血管内膜の損傷防止等の利点を容易に得
ることができる。また、ポリオレフィン系高分子は生体
適合性に優れる材料であるが、こと抗血栓性に関しては
従来不満足であったが、親水性高分子のコートにより抗
血栓性を獲得させることも可能となる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の血管拡張用カテーテルシャフト
は大量生産され安価で安全性の高いα−オレフィン系ポ
リマーを少なくとも１０ｗｔ％含有するオレフィン系高
分子を素材に用いることで、人体に有害な可塑剤を使用
することなくその柔軟性をコントロールすることができ
る。また、そのことに関連して高分子のポリマーアロイ
であるので素材の性質上溶出物がなく薬剤の吸着も少な
いという利点も本発明の血管拡張用カテーテルシャフト
は獲得している。また、素材の性質上耐薬品性にも優れ
る。また、素材の性質上、本発明の血管拡張用カテーテ
ルシャフトは耐熱性・クリープ特性・保存性も優れる。

【００６２】さらに、適度な融点を有するのでヒートシ
ール性が良好である。従って、カテーテルの組立作業が
容易である。

【００６３】実施例に示したように本発明の血管拡張用
カテーテルシャフトは大幅に柔軟性をその強度を損なう
ことなくコントロールできる。また、原料ポリマーの組
み合わせにより広範囲の柔軟性を得ることが可能であ
る。

【００６４】本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
従来のポリエチレン製血管拡張用カテーテルシャフトに
比べ、素材に比較的弾性率の低い、１６０００ｋｇｆ／
ｃｍ²以下のα−オレフィン系ポリマーアロイを用いた
ことで、その柔軟性が向上しているが、必要とされる耐
圧強度６３ｋｇ／ｃｍ²を十分に保持している。従っ
て、バルーン拡張・収縮に必要な血管拡張用カテーテル
シャフト内に形成されるルーメンを十分大きくすること
が可能であり、シャフトの壁の厚みを薄くしても、通常
使用される７〜８気圧のバルーン拡張の際の加圧に十分
耐えられる。特に、ポリプロピレンとポリブテン−１の
ポリマーアロイは耐圧強度が高く、２０気圧以上の高圧
にも耐えるので、高い拡張圧力を必要とするタイトリジ
ッドステノシス等の高度狭窄床例への適応をも可能なら
しめるものである。また、本発明の血管拡張用カテーテ
ルシャフトは素材のポリマーアロイの組成を変えること
により、シャフトの剛性を調整することができるので、
カテーテルの操作性、特に、プッシャビリィティを損な
うことなく、シャフト全体の径を細くすることが可能で
ある。従って、トラッカビリィティの向上のみならず、
細径化可能なことからコロナリーへの血流の確保に効果
があると考えられる。

【００６５】本発明の血管拡張用カテーテルシャフトは
素材の性質上、不活性であり生体適合性に優れるが、表
面処理により抗血栓性や潤滑性を飛躍的に高めることが
可能である。これはプラズマ開始グラフト重合がポリエ
チレン等に比べ容易であるからである。表面処理のしや
すさは、カテーテルの挿入の容易性、患者の苦痛軽減、
粘膜や血管内膜の損傷防止等の利点を獲得しやすいこと
を意味する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−221572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−170266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−49777（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−192456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−34452（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61L 29/00 - 29/18 ＣＡ（ＳＴＮ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 α−オレフィン系高分子を用いた血管拡
   張用カテーテルシャフトであって、弾性率１６０００ｋ
   ｇｆ／ｃｍ ^２ 以下、耐圧強度が６３ｋｇ／ｃｍ ^２ 以上で
   あり、前記α−オレフィン系高分子が、ポリブテン−１
   単独、ポリブテン−１とポリプロピレンとのポリマーブ
   レンド、ポリブテン−１とポリエチレンとのポリマーブ
   レンド、１，２−ポリブタジエンとポリエチレンとのポ
   リマーブレンドおよび１，２−ポリブタジエンとポリブ
   テン−１とのポリマーブレンドよりなる群から選ばれる
   少なくとも一つであることを特徴とする血管拡張用カテ
   ーテルシャフト。
2. 【請求項２】 前記α−オレフィン系高分子を少なくと
   も１０ｗｔ％以上含有する血管拡張用カテーテルシャフ
   トであって、弾性率１６０００ｋｇｆ／ｃｍ ^２ 以下、そ
   の耐圧強度が６３ｋｇ／ｃｍ ^２ 以上であることを特徴と
   する請求項１に記載の血管拡張用カテーテルシャフト。
3. 【請求項３】 前記α−オレフィン系高分子を少なくと
   も２０ｗｔ％以上含有する血管拡張用カテーテルシャフ
   トであって、弾性率１６０００ｋｇｆ／ｃｍ ^２ 以下、そ
   の耐圧強度が６３ｋｇ／ｃｍ ^２ 以上であることを特徴と
   する請求項１に記載の血管拡張用カテーテルシャフト。
4. 【請求項４】 前記α−オレフイン系高分子が、弾性率
   が５０００ｋｇｆ／ｃｍ^２以下のα−オレフイン系高分
   子である請求項１ないし３のいずれかに記載の血管拡張
   用カテーテルシャフト。
5. 【請求項５】 前記α−オレフイン系高分子が、ポリブ
   テン−１とポリプロピレンとのポリマーブレンドである
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
   血管拡張用カテーテルシャフト。
6. 【請求項６】 カテーテル表面がプラズマ照射または放
   射線照射により表面改質されていることを特徴とする請
   求項１ないし５のいずれかに記載の血管拡張用カテーテ
   ルシャフト。
7. 【請求項７】 カテーテル表面をプラズマ処理後、無水
   マレイン酸系化合物で被覆されたものである請求項１な
   いし５のいずれかに記載の血管拡張用カテーテルシャフ
   ト。
8. 【請求項８】 カテーテル表面をプラズマ処理後、アク
   リル酸系化合物で被覆されたものである請求項１ないし
   ５のいずれかに記載の血管拡張用カテーテルシャフト。