JP3504548B2 - 潤滑性ガイディングカテーテル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医療用ガイディング
カテーテルに関する。さらに詳しくはカテーテルの内外
表面あるいは金属コイルスプリングの表面にバイオポリ
マーであるヒアルロンを固定することにより潤滑性を向
上させたガイディングカテーテルに関するものである。

【０００２】

【発明の背景】ガイディングカテーテルとしては、複雑
な経路をもつ脈管内にあらかじめ挿入されたガイドワイ
ヤーに沿って目的部位に精度よくかつ安全に到達し、そ
の位置を保持した後、引続きバルーンカテーテルやロー
ターブレータ等のデバイス挿入および操作を容易に行い
得る優れた操作性が求められる。

【０００３】このような優れた操作性は、ガイドワイヤ
ーに沿って目的部位まで脈管内壁を損傷することなく到
達する「追従性」、カテーテル近位端部の回転力を遠位
端部に確実に伝達する「トルク伝達性」、カテーテルの
折れ曲がりを生じない「耐キンク性」およびカテーテル
先端を目的部位に保持する「バックアップ性」更にはデ
バイスの挿入・操作を容易にするための「内腔摺動性」
等の性能を総合した結果として確保される。

【０００４】特にデバイスの挿入・操作を目的としたガ
イディングカテーテルにとって内腔摺動性は極めて重要
な要素である。内腔摺動性は内腔層表面の摺動性と内腔
面積の複合した結果であり、摩擦係数が可能な限り低い
と同時に内腔径は可能な限り大きいことが望ましい。し
かしながら、一方では脈管中の流通抵抗を押さえるため
にカテーテル外径は可能な限り小さくすることが必要で
あり、この相反する要求がガイディングカテーテルの最
適設計を困難としている。

【０００５】また医療用途と言う目的上、上記ガイディ
ングカテーテルは脈管内壁の損傷を防ぐ以外に生体適合
性を含む安全性が必要である。

【０００６】

【従来の技術】このように多岐にわたる要求を満足する
ガイディングカテーテルを製造する手段として、例えば
特開平１０−４３３００号公報には厚み２５〜５０μｍ
のポリテトラフルオロエチレンを内腔層とし、ポリエス
テルエラストマー等の熱可塑性樹脂を外表面層として、
更に内腔層と外表面層の間に金属製の強化用編組を配置
したカテーテルが開示されている。

【０００７】カテーテルに摺動性を付与する他の方法と
して、米国特許第４１００３０９号にカテーテルの外表
面に親水性ポリマーであるポリビニルピロリドンを固定
する方法が開示されている。更に特開平８−７１１５７
号公報には内層、コイル層および外層からなり、各層間
に接着剤を流入したカテーテルチューブの製造におい
て、内外面層に親水性潤滑層を形成する方法が示唆され
ている。該親水性潤滑層の潤滑性物質としては例えばポ
リ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ−２−
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルセ
ルロース、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合
体、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポ
リビニルピロリドン等の親水性ポリマーや、ポリグリシ
ジルメタクリレート−ジメチルアクリルアミド（ＰＧＭ
Ａ−ＤＭＡＡ）のブロック共重合体等の親水性化合物ブ
ロックと疎水性化合物ブロックのブロック共重合体等が
例示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ガイディングカテーテ
ルにおいて特開平１０−４３３００号公報開示の構成で
は、本来摺動性付与を目的とするポリテトラフルオロエ
チレン層の存在が内腔径を減少させ、内腔摺動性への寄
与を減じる結果となっている。また米国特許第４１００
３０９号や特開平８−７１１５７号公報に使用されてい
る潤滑性物質は合成品であって生体とのなじみが良くな
く、また安定性も保証されず、そして潤滑耐久性も不充
分である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】したがって本発明の課題
は内腔摺動性を向上させることにより操作性、安全性が
改善されたガイディングカテーテルを提供することにあ
る。本発明者等は上記課題を解決するために鋭意研究の
結果、ガイディングカテーテルを構成する樹脂筒の内外
表面にバイオポリマーであるヒアルロンを固定すること
で操作性、安全性を大巾に改善出来ることを見出し本発
明を完成した。

【００１０】即ち本願第１発明は近位端および遠位端の
間に位置する管状部材が金属細線編組を包含する熱可塑
性樹脂筒からなり、該樹脂筒の少なくとも内表面を構成
する熱可塑性樹脂にはヒアルロンの官能基と反応可能な
反応性官能基を本来的に存在し、該樹脂筒の内表面には
該樹脂の反応性官能基と該ヒアルロンの官能基との共有
結合反応によってヒアルロンが固定されていることを特
徴とする潤滑性ガイディングカテーテルを提供するもの
である。

【００１１】本願第２発明は前記ガイディングカテーテ
ルの少なくとも遠位部外表面にもヒアルロンが固定され
ている潤滑性ガイディングカテーテルを提供するもので
ある。

【００１２】本願第３発明は上記ガイディングカテーテ
ルを構成する熱可塑性樹脂樹脂筒が水酸基、カルボキシ
ル基およびアミノ基の中の少なくとも１種以上の官能基
を有する熱可塑性樹脂からなる潤滑性ガイディングカテ
ーテルを提供するものである。

【００１３】本願第４発明はヒアルロンは遠位端を熱成
形した後に該熱可塑性樹脂筒の表面に固定されている潤
滑性ガイディングカテーテルを提供するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の潤滑性ガイディン
グカテーテルを添付図面図１〜図３を参照しつつ詳細に
説明する。図１は本発明を適用したガイディングカテー
テル (1) を示す。本発明のカテーテル (1) は熱可塑性樹
脂筒からなるカテーテル本体 (10) と、該カテーテル本体
(10) の近位端に設けられた把手 (11) を有し、カテーテル
本体 (10) の遠位側は使用目的に応じて各種形状に成形さ
れる。更にその先端にはソフトチップ (12) が取り付けら
れている。カテーテル本体 (10) は図２の断面図に示され
るように熱可塑性樹脂 (3,5) から構成され、金属細線編
組 (4) で補強された樹脂筒であり、該樹脂筒の内表面層
(2) および外表面層 (6) には下記の分子構造を有するヒ
アルロンが固定されている。

【００１５】

【化１】

【００１６】樹脂筒を構成する熱可塑性樹脂は例えばポ
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−プロピレンターポリマー、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、
熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑
性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
等であり、該樹脂筒は単一の樹脂で構成されていてもあ
るいは２種以上の樹脂を混合または積層したもので構成
されていてもよく、ガイディングカテーテル(1) の使用
目的に合わせて適宜に設計される。また樹脂材料中には
造影剤、可塑剤、補強材、顔料等の各種添加剤が含まれ
ていてもよい。

【００１７】同様に金属細線編組(4) の種類、該金属細
線編組(4) の樹脂筒内における配置についても使用目的
に応じて適切に設計される。

【００１８】上記樹脂筒は熱可塑性樹脂の押出成形によ
って容易に得ることが出来る。例えば芯金の上にクロス
ヘッドダイを用いて熱可塑性樹脂(3) を押出して内筒を
形成し、この内筒の上に金属細線を編み込み、更に該金
属編組の上にクロスヘッドダイより熱可塑性樹脂(5) を
押出して外筒を形成し、次いで芯金を抜き取ることによ
り目的の樹脂筒を得る。

【００１９】上記方法以外にも、樹脂スリーブやフィル
ムを接着剤や熱溶着で積層する方法を用いることが出来
る。

【００２０】ガイディングカテーテル(1) の良好な操作
性を確保する目的で、図３に例示するように外筒樹脂
(5) の遠位部の一部を他の樹脂に置き換えることも可能
である。これには外筒樹脂(50)の一部を切取り、その位
置に目的に合う別の樹脂スリーブ(51)を挿入し、熱溶着
する等の方法が採られる。

【００２１】化１に例示する分子構造を有するヒアルロ
ンはヒアルロン酸およびその塩の総称であり、生体内で
合成され、人の粘液、粘膜に幅広く分布する親水性バイ
オポリマーである。水和比容積が２〜６×１０³ ml／ｇ
と大量の水を包含することが出来、湿潤時に優れた潤滑
性を示す。またヒアルロンは抗血栓性を有し、硫酸エス
テル誘導体を除くと生体内での酵素による代謝後、生体
外への排出が出来るため医薬品や化粧品用途に用いられ
ている。

【００２２】ヒアルロンには水酸基、カルボキシル基、
アセトアミノ基等の官能基が存在しており、ヒアルロン
の樹脂筒表面への固定に活用することが出来る。具体的
には樹脂筒表面に存在する反応性官能基とヒアルロンの
官能基とを適切な硬化剤を用いて反応させ、共有結合を
形成することで達成出来る。

【００２３】かかる共有結合反応を可能とするには樹脂
筒を構成する熱可塑性樹脂中に反応性官能基が存在する
ことが必要である。上記反応性官能基として好ましいも
のは水酸基、カルボキシル基およびアミノ基等の活性水
素を有する官能基であり、このような官能基を有する熱
可塑性樹脂の例としてポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエステルエラストマー
等のポリエステル類、ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１２、芳香族ア
モルファスナイロン、ポリアミドエラストマー等のポリ
アミド類、ポリアクリル酸、無水マレイン酸共重合アク
リル樹脂、無水マレイン酸変性ポリオレフィン等のポリ
オレフィン類、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマ
ーあるいはこれらのポリマーブレンド、ポリマーアロイ
等が挙げられる。

【００２４】また樹脂筒表面の反応性官能基量を増加さ
せるためにトリメチロールプロパンやトリメリット酸の
ような多官能基を導入したポリエステルや末端カルボキ
シル基をヘキサメチレンジアミンのようなアミン類で封
鎖したポリアミドを用いることも出来る。

【００２５】更に該樹脂筒表面の官能基を補足する目的
で、ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合
体やポリエステルポリオール等の上記官能基を有する樹
脂バインダーを表面に塗布することも好ましい方法であ
る。

【００２６】ヒアルロンは易水溶性のため実用上ガイデ
ィングカテーテルの本体である熱可塑性樹脂筒の内外表
面に強固に固定することが必要である。ヒアルロンを該
熱可塑性樹脂筒に強固に固定するために、樹脂筒とヒア
ルロン中の官能基とを適切な硬化剤を用いて反応せし
め、ウレタン結合、エステル結合、アミド結合、エーテ
ル結合、尿素結合等の共有結合を形成する。

【００２７】上記硬化剤の例としては、メチレン・ビス
（ｐ−フェニレンジイソシアネート）、トルエンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
トとヘキサントリオールの付加物、トリメチルヘキサメ
チルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
ビュレット・トリス（ヘキサメチレンイソシアネート）
およびこれらのε−カプロラクタムブロック体等のポリ
イソシアネート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水
添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、
ヘキサメチロールメラミン、トリメチロールメラミン等
のメラミンのメチロール化物あるいはメラミンとホルム
アルデヒドとの初期縮合物等が挙げられる。

【００２８】高温下で長時間処理により上記共有結合を
形成する反応を行なうと、ヒアルロンの性能が低下する
おそれがあるので、それを防止するために、上記硬化剤
は出来る限り低温反応が可能なものを選択することが望
ましい。また必要によっては適切な硬化促進触媒の添加
も好ましい方法である。例えばビュレット・トリス（ヘ
キサメチレンイソシアネート）等のポリイソシアネート
を硬化剤として使用する場合には、触媒としてジブチル
チンラウレートやｐ−トルエンスルホン酸等を添加す
る。

【００２９】ヒアルロンの固定化手順は最初に樹脂筒内
外表面に硬化剤を固定し、ついで硬化剤とヒアルロンと
を結合することで行なわれる。

【００３０】この手順においては、最初に硬化剤の水ま
たは有機溶剤溶液、もしくは水性エマルジョン中にガイ
ディングカテーテルを浸漬し、内腔にも液を充填した後
取出し、エアブローによって余分な液を除去する。つい
でエアー流通下に内外表面の溶剤を乾燥し、更にエアー
流通下で加熱処理することにより硬化剤を固定する。

【００３１】硬化剤の固定を強化する目的でポリ−２−
ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体やポリエステ
ルポリオール等と硬化剤とを混合した樹脂バインダー溶
液を用いることも好ましい方法である。

【００３２】このようにして固定された硬化剤の上に、
上記と同様の方法でヒアルロン溶液を塗布し、エアー流
通下で乾燥後加熱処理して固定する。反応終了後、未反
応のヒアルロンを温水洗浄で取除くことで固定化を終了
する。

【００３３】ガイディングカテーテルは専門医の要望に
応じて遠位部を種々の形状に成形する。この成形は周知
のごとく例えば規定形状の金型内で、内腔径寸法維持用
の内芯を挿入した樹脂筒先端を加熱して行なう。加熱方
法には電気加熱、熱風、スチーム、加熱オイル、遠赤外
線、高周波加熱等のあらゆる手段を用いることが出来る
が、樹脂のガラス転移温度よりも数十度高い温度を必要
とする。したがってヒアルロンを固定した後に熱成形を
行なうと、高温によるヒアルロンの性能低下を生じるた
め、ヒアルロンの固定は遠位部の熱成形後に行なうこと
が好ましい。以下、本発明の具体的実施例について説明
する。

【００３４】〔実施例１〕 外径２．２７mmの芯金上に２０wt％の酸化ビスマスを含
有する曲げ弾性率２０００ＭＰａのナイロン１２樹脂を
クロスヘッドダイを用いて２２０℃で押出し、外径２．
５０mmの内筒を成形した。この上に直径０．０５mmの１
６本の金属線を３mmピッチで格子状に編み込み、更に上
記ナイロン１２樹脂をクロスヘッドダイから押出して外
筒を成形し、外径２．６８mmの樹脂筒とした。この樹脂
筒を１ｍ長にカットした後芯金を取り除きカテーテル本
体とした。

【００３５】このようにして得られたカテーテル本体の
遠位端から３０mmの外筒部を研磨剥離し、この部位に２
０wt％の酸化ビスマスを含有する曲げ弾性率６００ＭＰ
ａのポリアミドエラストマースリーブを溶着した。更に
その先端に同じく曲げ弾性率８０ＭＰａのポリアミドエ
ラストマースリーブを溶着してソフトチップとした。

【００３６】遠位端部に内芯を挿入し、１８０℃のオイ
ルバスに浸漬した金型内で２分間加熱し図１に例示する
形状のガイディングカテーテルに成形した。

【００３７】エチルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ートおよび１５mol ％のヒドロキシエチルメタクリレー
トからなる共重合体１００重量部（以下単に部とする）
とビュレット・トリスヘキサメチレンイソシアネート
（バイエル社製ＤｅｓｍｏｄｕｒＮ）の６０部を酢酸セ
ロソルブに溶解して１０重量％（以下単に％とする）の
酢酸セロソルブ溶液を作成した。この溶液を該カテーテ
ル内腔部に充満した後近位端からエアーをブローして余
剰の酢酸セロソルブ溶液を排出した。その後、６０℃の
温風を吹き込みながら１時間乾燥した。

【００３８】次にヒアルロン酸ナトリウムの０．５％水
溶液を内腔部に充満し、エアーブローによって余剰の水
溶液を排出した後、６０℃の温風を吹き込みながら１２
時間乾燥した。乾燥後内腔に４０℃のイオン交換水を２
時間流し混んで洗浄することで未反応のヒアルロンを取
り除いた。

【００３９】ヒアルロンを固定した内腔表面は湿潤状態
で著しい潤滑性を示す。このカテーテルについて次の測
定を行なった。

【００４０】（内腔径） カテーテル本体の一部を切出しピンゲージを用いて測定
した。

【００４１】（曲げ強さ） ＪＩＳＫ６９１１（積層管）の試験法に準じて、カテー
テル本体から切出した長さ１mmの樹脂筒の圧縮強さから
曲げ強さを測定した。

【００４２】（摩擦荷重） カテーテル本体から切出した長さ１００mmの樹脂筒を縦
に切り開き、２５℃の水中に浸漬した。ヒアルロン固定
側に直径２mm、荷重２００ｇのＳＵＳ３０４製先端球面
状丸棒型圧子を水中で接触させ、規定された面積内を３
０mm／sec の速度で一方向に摺動させた。この動きを繰
り返し、初回、６回および２６回目の摺動時における静
摩擦荷重ならびに動摩擦荷重を測定した。

【００４３】〔比較例１〕 芯金を挿入した内径２．２０mm、外径２．３０mmのポリ
テトラフルオロエチレン筒上に実施例と同様にして外径
２．５０mmのナイロン１２樹脂内筒を成形した。金属細
線を編み込んだ後、その上にナイロン１２樹脂外筒を押
出し、外径２．６８mmの樹脂筒を得た。この樹脂筒につ
いて内腔径、曲げ強さ、ポリテトラフルオロエチレン側
の摩擦荷重を測定した。

【００４４】実施例１および比較例１での測定結果を表
１に示す。

【表１】 本発明のカテーテルはポリテトラフルオロエチレンを潤
滑層とした従来のカテーテルに比べ、同じ曲げ強さに対
して内腔径を大きくとることが出来、また実用的な使用
範囲での摺動特性にも優れている。

【００４５】〔比較例２〕 実施例１と同様にして、但しヒアルロンを固定した後に
遠位端部を熱成形してカテーテルを得た。先端部の直線
部を切取り、摩擦荷重試験を行なって表２の結果を得
た。

【表２】 高温熱処理によりヒアルロンの潤滑効果は著しく低下し
ている。

【００４６】〔比較例３〕 実施例１で用いたヒアルロン酸ナトリウムの０．５％水
溶液に代えて、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の０．
５％水溶液を使用した以外は実施例１と同様にしてカテ
ーテルを製造した。該カテーテルについて静摩擦荷重な
らびに動摩擦荷重を測定した。結果を表３に示す。

【００４７】

【表３】 表３によれば、静摩擦荷重については、潤滑剤としてＰ
ＶＰを用いた比較例３のものは初期から実施例１のもの
に比して潤滑性に劣り、また動摩擦荷重については実用
回数である６回まで比較例３のものは実施例１のものに
比して潤滑性に劣ることが認められた。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によればバイ
オポリマーであるヒアルロンを共有結合によってカテー
テルの内外表面に固定することで、耐久性ある潤滑性に
優れたガイディングカテーテルを得ることが出来る。ま
たポリテトラフルオロエチレンのような従来の摺動層を
用いる方法に比べ、内腔径を大きくすることが出来、こ
のことはデバイス挿入時の操作性の向上につながるもの
である。更に人体内に広く存在するバイオポリマーのヒ
アルロンは生体となじみが良く、カテーテル表面から遊
離することがあっても速やかに生体内で酵素分解される
ために、より安全性が改善されたガイディングカテーテ
ルを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図１〜図３は本発明の一実施例を示すものである。

【図１】 ガイディングカテーテルの斜視図

【図２】 ガイディングカテーテルの横断面図

【図３】 ガイディングカテーテル先端部の側断面図

【符号の説明】

1 ガイディングカテーテル 2,6 ヒアルロン固定層 3, 熱可塑性樹脂内筒 4 金属細線編組 5 熱可塑性樹脂外筒 10 カテーテル本体 11 把手 12 ソフトチップ 50,51 熱可塑性樹脂外筒

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−43300（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−202441（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−173462（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144070（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−28337（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−179722（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−86808（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−103264（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−80056（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−183762（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−185010（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−33689（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−40029（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平10−502856（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−513378（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61L 29/00 A61M 25/00 A61M 25/01 A61M 25/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】近位端および遠位端の間に位置する管状部
   材が金属細線編組を包含する熱可塑性樹脂筒からなり、
   該樹脂筒の少なくとも内表面を構成する熱可塑性樹脂に
   はヒアルロンの官能基と反応可能な反応性官能基を本来
   的に存在し、該樹脂筒の内表面には該樹脂の反応性官能
   基と該ヒアルロンの官能基との共有結合反応によってヒ
   アルロンが固定されていることを特徴とする潤滑性ガイ
   ディングカテーテル
2. 【請求項２】少なくとも遠位部外表面にもヒアルロンが
   固定されている請求項１に記載の潤滑性ガイディングカ
   テーテル
3. 【請求項３】樹脂筒を構成する熱可塑性樹脂が水酸基、
   カルボキシル基およびアミノ基の中の少なくとも１種以
   上の官能基を有する請求項１および２に記載の潤滑性ガ
   イディングカテーテル
4. 【請求項４】ヒアルロンは遠位端を熱成形した後に該熱
   可塑性樹脂筒の表面に固定されている請求項１〜３に記
   載の潤滑性ガイディングカテーテル