JP3509913B2 - カテーテルおよびカテーテル・シース・アセンブリ - Google Patents
カテーテルおよびカテーテル・シース・アセンブリInfo
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Description
の部位に装置を送るアセンブリに係り、特に、その内部
に細長いカテーテルを収納し、カテーテルの先端部を血
管や胆管等の人体通路の部位へ送る外部シースからなる
アセンブリに関する。このアセンブリは経皮的に、場合
によっては案内カテーテルを用いて人体通路へ挿入され
るようになっている。例えば、このアセンブリは経皮的
に大腿動脈内へ導かれ、さらに動脈系を介して末梢部へ
進められ、アテローム性動脈硬化部位等の所要の部位へ
達する。いったん位置決めされると、前記シースの基部
に近い端部を操作して前記部位へカテーテルの先端部を
露出させることができ、その後、所定の医療処置を行う
ことができる。例えば、上記のごとく配置されたカテー
テルの先端部には、経皮的に管腟を作る冠状血管形成処
置を行う膨張式バルーンを設けることができる。あるい
は、ステント、移植体、またはステント/移植体の組み
合わせ等の人工装具をカテーテルによって上記部位へ送
ることができる。前記部位は血管中である必要はなく、
尿道や胆管のような他の人体通路であってもよい。現在
のところ、かかる人体通路をステントするために処置が
施されている。
る機器類については下記米国特許公報に例示されてい
る。すなわち、1981年11月10日にバンカ(Ba
nka)へ発行された米国特許第4,299,226
号、1982年4月6日にシンプソン(Simpso
n)らへ発行された同第4,323,071号、198
6年4月8日にサホタ(Sahota)へ発行された同
第4,581,017号、1988年1月7日にホルセ
ブスキー(Horzewski)らへ発行された同第
4,748,982号、1988年9月27日にスピア
ズ(Spears)へ発行された同第4,773,89
9号、1989年7月18日にソス(Sos)らへ発行
された同第4,848,344号、1989年12月5
日にヒルステッド(Hillstead)に発行された
同第4,885,003号、1990年6月12日にホ
ルセブスキー(Horzewski)らへ発行された同
第4,932,959号、1991年3月12日にガイ
ゼル(Gaiser)らへ発行された同第4,998,
917号、1991年3月12日にサムソン(Sams
on)らへ発行された同第4,998,923号、19
91年4月16日にローゼンブルース(Rosenbl
uth)らへ発行された同第5,007,898号、1
991年7月23日にギャリスン(Garrison)
らへ発行された同第5,034,001号、および19
92年5月26日にコル(Coll)へ発行された同第
5,116,309号。
あった装置を用いて上記公報に開示され例示される処置
を実施した場合、様々な障害が発生し、技術的にこれら
障害の解消を試みる実例はあったものの、技術状態につ
いてはさらなる改良が望まれている。
の障害として曲がりくねった通路系に細長いカテーテル
を通す問題が挙げられる。これを実行した場合、アセン
ブリの基部に近い端部にかかる押込力を伝えるととも
に、アセンブリを曲げたり、よじったり、縮れさせた
り、つぶすことなく通路内を先端方向に移動させるため
に前記アセンブリに剛性(当該技術においては「押圧可
能性」ともいう)が必要なことがわかる。同時に、曲が
りくねった通路の中を、通路中に存在するすべての屈曲
部および転回部に従ってアセンブリを導かなければなら
ない。このように剛性と順応性とが同時に必要となるこ
とから矛盾が生じ、従来技術の装置では思わしくない不
十分な性能しか得られないことからもこの矛盾は明らか
である。
障害も発生している。人体通路内へアセンブリを押し込
むと、これら人体通路の内壁をすりむいたり、さもなけ
れば内壁に外傷を与えるという大きな危険性がある。こ
のような望ましくない擦過傷により脈管系は特に傷つき
やすい。さらにまた、定置式シース/収納式カテーテル
アセンブリに通常関連することであるが、カテーテルに
呼応してシースが予期しない方向へ移動するという危険
が常に存在し、この予期しない方向は先端方向であるこ
とが多い。処置の際にシースがこのように移動すれば処
置を乱すことは明らかである。したがって、このような
予期しない動きを未然に防ぐ必要がある。
テルとシースが協動して、従来の上述した欠点を解消す
る、カテーテルとシースのアセンブリを提供することで
ある。本発明の第1のアスペクトについて説明する。こ
の場合は、カテーテルの末端部を所定の部位に送るため
の体内通路の所定の部位に送られるべき装置を含むシー
スが設けられている。シースは伸ばされたポリマー材料
のチューブから構成され、このチューブには基部側開口
端と末端側開口端がある。さらに、このチューブにはカ
テーテルなどの装置を内部に含む管腔を有している。本
発明では、末端部におけるシースの外側の直径は、基部
におけるシースの外側の直径よりも小さい。より好まし
くは直径が小さい部分はチューブの末端に近接している
所のみであり、この部分はシース末端部の短い距離だけ
伸びている。さらに、より直径の小さい部分に用いられ
るポリマー材料は、シースの残りの部分に用いられるポ
リマー材料も柔らかい。また、直径の小さな部分の壁
は、残りの部分の壁よりも薄い。このように、直径が小
さく、柔らかくて、壁が薄いので、弾力性があり、曲が
りくねった体内通路を末端方向に押された場合に適合性
のある、アセンブリの末端部を提供することができる。
一方、大きな直径、硬いポリマー材料による構成、およ
び、壁が厚いために、シースの基部の主要部は、力を伝
達し、体内通路を通してアセンブリを末端方向に移動さ
せるための所定の「押圧性」を有するように構成され
る。本願に記載されているように上述したことは経済的
に実用性のある製造方法によって得られるので、シンプ
ルでありながら、この技術分野における長年に渡る問題
に効果的解決を与えるものである。
よび、硬さが、それぞれ、異なる装置におけるシースの
「押圧性」、「適合性」の特異性について記載したが、
上述した3つの点のうち、少なくても1つの点が異なっ
ている場合であっても所望の特異な「押圧性」、「適合
性」が得られる。
て説明する。この場合は、基部端と末端とを有するカテ
ーテルが設けられている。このカテーテルはカテーテル
の末端が体内通路の所定の部位に運ばれるようにチュー
ブ状に伸びたシースの中に入れられている。そして、こ
のカテーテルは少なくても1つの管腔を有する伸長部を
有し、この伸長部は長さ方向に広がる外側の表面を有す
る。
表面には、カテーテルの末端の近傍にトロイド状の拡大
部が設けられている。このトロイド状の拡大部は、カテ
ーテルの長さ方向の断面図において、滑らかな曲線にな
っている。組み合わされた状態では、カテーテルはシー
スの中に入れられている。そして、シースの内側の管腔
は、シースの末端が、カテーテルに対して一番遠い位置
において、トロイド状の拡大部によって支えられる。こ
のため、診断中のシースの好ましくない移動を避けるこ
とができる。
み合わすことによって、特に有利となる。つまり、シー
スの末端部の直径が小さくなっていることで、この部分
が末端で拡大部によって動きを止められるのでシースの
幅の最大値を増加させることがないという点で有利にな
る。すなわち、拡大部はシースの基部端の側面に対応す
るサイズにすることができる。このようにしても直径の
小さい末端部は、まだ、拡大部を支えることができるか
らである。
明する。これは、カテーテルがステントなどの人工器官
を搬送する場合である。この場合もステントに対して末
端に設けられたトロイド状の拡大部がカテーテルに対す
るステントの末端における位置の移動を防止することが
できる。
徴、および利点は発明を詳細に説明した実施例によって
明らかになるであろう。
する。本発明の教示を実現するシース/カテーテルアセ
ンブリ10を図1((a)の部分ないし(b)の部分)
に示す。シース12は、図示した実施例においてはバル
ーンカテーテル16である装置の末端部分14を、この
特定の具体例の目的に対しては冠状動脈のような血管で
ある人体の通路中の正常位置に配置させるように設計さ
れている。もちろん、胆管や尿道等の他の人体の通路も
また予期されていると考えられる。シース12は、(図
1の(b)の部分の中にに隠されている)開口した基部
に近い端部18と開口した末端の端部20とを有する細
長いポリマーの管を備え、その中にカテーテル16を含
有する。このシースは、比較的長い「押圧可能な」基部
に近い部分22と比較的短い適合可能な末端の部分24
とに分割される。基部に近い部分24の長さは、この発
明によれば、そこを通ってアセンブリが通りそこを通っ
てアセンブリの残りの部分を導かなければならない人体
の通路の湾曲部とねじれ部に適合するのに十分な長さに
選択される。例えば、所望の位置への人体の通路と管に
ステントを運ぶためのカテーテルは典型的には約35c
mから約175cmの長さの範囲にあってよく、更に典
型的には約50cmから約160cmの長さの範囲にあ
ってよい。(例えば、大腿又は腸骨の動脈中の)周辺の
ステントに用いる短いカテーテルは約35cmから約9
0cmの間の長さであってよく、冠のステントのための
長いカテーテルは約90cmから約175cmの範囲に
あってよい。もちろんシースはほぼ同じ長さである。
部分が約1cmから約35cm、更に望ましくは約1c
mから約12cmの長さとなるように末端の部分と基部
に近い部分とに分割されていることが望ましい。例えば
末端の部分は12cmでよい。
は、比較的小さい直径を有し、より薄い壁厚であり、よ
り小さい硬度値を有するポリマーで構成されていること
により、比較的堅い基部に近い部分22よりもより適合
可能である。
を容易に操作して含有される装置の対応する末端の部分
上を摺動させることができるのに十分なだけこの直径が
大きいことが重要であるので、該装置の最も高い側面に
より制限される。この制限以外では、この直径は、シー
ス12のこの導端による外傷を最小にし、この導端が最
大に適合可能であるように、実際的な製造上の制限内で
可能な限り小さくすべきである。すべての実際的な目的
に対して、カテーテルの末端の部分がその中を摺動する
のを許容するのに必要な直径を有する末端の部分が、通
路を通って所望の位置にシースの残りの部分を導くのに
必要な最小限の堅さを有する他にある程度の堅さが必要
であることは当業者には認識できる。末端の部分26と
対比して、基部に近い部分22は、もちろんそれが適合
可能な末端の部分によって経路を通って導かれるのに十
分な可撓性を保持しなければならないという点を除い
て、それが通過しなければならない人体の通路の壁への
傷害を最小限にする要求のみにより直径が制限される。
一般的に、人体の通路の傷害に関する制約は、該通路を
介して操作するのには堅すぎる可能性のある基部に近い
部分の直径の選択を支配し妨げる。典型的には、シース
の末端の部分は、約0.6mm(2French)から
約6mm(18French)、更に望ましくは約0.
6mm(2French)から約2.3mm(7Fre
nch)の範囲で外径を変えることができる。基部に近
い部分の外径は、約1mm(3French)から約
6.3mm(19French)、更に望ましくは約1
mm(3French)から約2.7mm(8Fren
ch)の範囲で変えるべきである。例えば、末端の部分
の直径は1.55mm(4.5French)で基部に
近い部分の直径は1.7mm(5French)とする
ことができる。
圧可能性/適合可能性の差に寄与する第二の要素は壁厚
である。すなわち、末端の部分の壁厚は基部に近い部分
のそれよりも薄い。この末端の部分の壁厚は約0.00
05インチ(0.0127mm)から約0.05インチ
(1.27mm)、好もしくは約0.001インチ
(0.0254mm)から約0.006インチ(0.1
524mm)で変えることができ、例えば0.003イ
ンチ(0.0762mm)とすることができる。これに
対して、基部に近い部分の壁厚は、約0.0006イン
チ(0.01524mm)から約0.06インチ(1.
524mm)、更に好ましくは約0.004インチ
(0.1016mm)から約0.006インチ(0.1
524mm)の範囲で変えることができ、例えば0.0
05インチ(0.127mm)とすることができる。
可能の差をもたらすために選択される第三の要素は、用
いるポリマーの硬度である。すなわち、押圧可能な基部
に近い部分には堅いポリマーを用い、適合可能性をもつ
末端の部分には柔らかなポリマーを用いる。現在用いら
れているポリマーは、種々の硬度を有する管に押し出し
形成することのできる種々の組成のものを購入できる。
この目的のために用いられるポリマーは、代表的には、
例えば、ポリエチレン、ポリウレタンであり、ある場合
にはナイロンが用いられる。選択したポリマーは「PE
BAX」の商標で米国ペンシルバニア州のアトケム株式
会社(Atochem Corporation)から
販売されているポリエーテル・ブロック・ポリアミド
(polyether block polyamid
e)である。このPEBAXポリマーは、ショアー・デ
ィー・デュロメータ(Shor D Duromete
r)の値を測定する標準的な試験手続きであるASTM
1147基準に適合した試験方法で押し出し成形され
たポリマーとして試験したときに、約25ないし約70
ショアー・ディー・デュロメータ値の範囲で変わる硬度
となる。基部に近い部分は好ましくは約50ないし70
ショアー・ディー・デュロメータ値で、更に好ましくは
約60ないし70ショアー・ディー・デュロメータ値で
ある。これに対して、末端の部分は、好ましくは約25
ないし60ショアー・ディー・デュロメータ値で、更に
好ましくは約40ないし約60ショアー・ディー・デュ
ロメータ値である。
に、これの2部分は大きな直径の部分を小さな直径の部
分に適合させる力により繋ぎ合わされ、それによりポリ
マーを熔融させて部分を共に封止する例えば熱エネルギ
ーを印加して、「溶接」される。代替的形成方法では、
押し出し形成ユニットの上流位置で、ある硬度のポリマ
ーを供給し、他の硬度のポリマーを下流位置で供給し
て、連続的に共に押し出し形成することにより形成でき
る。
2において最もよく分かるように、ガイドワイヤ26が
一般的に最初に体の通路に導入され、設置されたガイド
ワイヤルーメン28内にガイドワイヤを貫通させること
により、シース/カテーテル・アセンブリ10がガイド
ワイヤ26により貫通される。シース12とカテーテル
との間の環状空間は一般的に、食塩溶液のような流体で
洗い流されて、そうでなければ体の通路に運ばれる環状
の空気を除去する。これは、中間フィッティング32内
にありシースの環状部と連絡しているシース洗浄部39
を介して達成される。このアセンブリは次いで、カテー
テルの末端部が所望の位置に来るまで、体の通路内を前
進させられる。カテーテルの末端部を示している図2を
参照すると、ラジオ・オペーク・マーカ30が設けられ
ており、それによりカテーテルの前進および位置づけは
X線を用いて医師により監視されることができる。
2は基部に引き戻されてカテーテルの末端部をその位置
に露出させる。これは中間フィッティング32を基部フ
ィッティング34に対する基部に移動することにより達
成される。シース12はこの中間フィッティング32の
基部エンドに押着されており、カテーテルは補強部36
を介して基部フィッティング34に押着されている。し
たがって、中間フィッティング32が基部フィッティン
グ34に向かって移動することにより、シースの末端部
がカテーテルから基部に引き戻される。この動作は補強
部16の採用によって助けられ、カテーテル自体は一般
的に柔軟になりカテーテルの操作がそのような補強手段
により極めて容易になる。シースは中間フィッティング
上に運ばれたロッキング手段38によってその位置にロ
ックされてもよい。このようなロッキング手段38は、
例えば、いわゆる例えば、「チュオヒィボーストバルブ
(Tuohy Borst valve) 」といった「ヘモスタシス バル
ブ(hemostasis valve)」を備えてもよい。
ューブ41を備えている。図面に例示されており図2お
よび3で最もよく分かるように、延長チューブはガイド
ワイヤルーメン28とバルーン42に流体を運んで膨張
させるためのバルーンインフレーションルーメン40と
を含んでいる。バルーン42は、溶接または接着といっ
た手段により、延長チューブの末端部の周囲に押着され
ている。バルーンは、その膨張のエリアにおいて、イン
フレーションルーメン部43を介してインフレーション
ルーメン40を経由してバルーンに向けられた膨張用流
体の導入により施された圧力によって膨張したとき増大
した直径を提供できるような材料および寸法でできてい
る。このような膨張用流体が引き抜かれると、バルーン
はつぶれてより小さい直径となり、カテーテルの収縮を
もたらす。インフレーション流体は、基部フィッティン
グ34内に含まれておりインフレーションルーメン40
と流れの連絡があるインフレーション流体ポート44を
経由してインフレーションルーメン40に導入され得る
(図1の(a)の部分参照)。
チューブ41のワイヤルーメン28はバルーンの基部に
おいて終端している。ガイドワイヤ26は、図1の
(c)の部分に示すように、カテーテル全体を貫通する
こと、およびカテーテルの末端部から伸びていることが
必要である。ガイドワイヤを運んでいるルーメン全体が
シールされて膨張流体と流れの連絡がないようにするこ
とも必要である。これらの目的はガイドワイヤルーメン
28の末端部に、ガイドワイヤルーメン28の末端部か
ら伸長しておりカテーテル48の末端部を通っているカ
テーテルの部分に於けるカイドワイヤを含むルーメン含
有チューブであるルーメン伸長部46を挿入することに
より達成される。流体の厳重な密封を確実化するため
に、伸長部46は、例えば、接着剤または熱的封印手段
によりガイドワイヤルーメン28の末端部の内側表面に
ついてシールされている。バルーンの末端部は、バルー
ンを周フランジ50内に延長しこのフランジ50をルー
メン伸長部46に対してシールすることにより、シール
されている。伸長部46はまた、便宜的には、例えば、
金の帯である、ラジオ・オペーク・マーカ30を運んで
いる。
カテーテルに対するシースの末端部が望ましくない動き
をする危険があった。したがって、バルーンのフランジ
50におけるカテーテルの外側表面は、図2に示す縦断
面図において、滑らかな曲面を備えている環状の拡大部
52が設けられている。拡大部は、カテーテルがシース
内に含まれると、シースの末端部20は、図1の(c)
の部分に示すようにその最末端部において、拡大部52
に対向しており、カテーテルに関するさらなる末端再配
置を排除している。拡大部の曲面は、シースの望ましく
ない動きを排除することに加えて、例えば、シースの丸
い端部と比較して、アセンブリが人体の通路に挿入され
てその中の位置付けられるので、人体の通路と接触する
滑らかな傷つけない点を与えるという付加的な利点を有
する。膨張しつぶれるバルーンの比較的柔軟で膨張可能
な部分と比較して、環状の拡大部は比較的固く常にその
拡大した形状のままである。これは、モールドプロセス
により拡大部を持つフランジ50と共にバルーンを製造
し、膨張可能な部分とフランジの部分の壁の厚さを変化
させることにより膨張可能な部分の柔軟性をフランジの
柔軟性から変化させることにより達成される。図示の如
く、バルーンの膨張可能な部分の壁の厚さはフランジ部
のそれより薄く示されている。この目的のために有用な
材料はエチレン−メタクリリック アシッド ポリマ
ー、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレーテ、のよ
うなポリマーであり、ポリフタレーテは選択材料であ
る。これに替えて、拡大部は類似のまたは非類似の材料
で製造し、にかわ、溶接等の手段によりフランジに固定
してもよい。
の部分に示したように、バルーンは人体の通路内に設置
する拡張可能なステント54を運んでもよい。このよう
なステントおよびその受け渡しと機能は本明細書中に参
考としてすべて含まれるジュリオ・シー・パルマッツ(J
ulio C. Palmats)に1988年3月29日に発行された
米国特許第4733665号、ジュリオ・シー・パルマ
ッツ(Julio C. Palmats)に1988年4月26日に発行
された米国特許第4739762号、ジュリオ・シー・
パルマッツ(Julio C. Palmats)およびリチャード・シャ
ッツ(Richard Schats)に1992年4月7日に発行され
た米国特許第4739762号に充分に記載されてい
る。環状拡大部52は、上記ステントの位置付けと関連
して、ステントが拡張する前に人体の通路にステントの
末端が入り込むという望まない運動を除外するのにさら
に有益である。
る。 (1)前記伸長されたチューブは、膨張可能なバルーン
の末端部に接着された第1の伸長されたチューブ部を有
し、前記バルーンは、この末端に円周に沿ったフランジ
を有し、このフランジは前記トロイド状の拡大部を含ん
でいる請求項1記載のカテーテル。 (2)前記バルーンは、柔軟性があり、膨張可能で、収
縮可能であり、前記フランジとこのフランジが含んでい
る拡大部は比較的柔軟性がなく、硬い実施態様項(1)
記載のカテーテル。 (3)前記バルーンと前記フランジは単一の素材から構
成され、前記単一の素材は前記バルーンの部分では薄く
なっており柔軟性および収縮性を有し、前記フランジの
部分では厚く比較的硬くなっている実施態様項(2)記
載のカテーテル。 (4)前記バルーンと前記フランジは、サーリン、ポリ
ウレタン、テレフタル酸ポリエチレン(PET)、ポリ
エチレンからなるグループから選択される材料で構成さ
れる実施態様項(3)記載のカテーテル。 (5)前記バルーンはポリエチレンから構成される実施
態様項(4)記載のカテーテル。
によれば、カテーテルがシースに入れられた時にシース
の末端をカテーテルに対して最も離れた位置で拡大部が
支えるのでシースの不要な動きを除くことができる。
分より構成され、本発明を実施する組立済みシースおよ
びカテーテルの立体断続図であり、部分的に長手方向断
面を示す。(a)部分は基部近くの管継手および案内ワ
イヤからなるアセンブリの基部付近を示し、(b)部分
は中央継手からなるアセンブリの中央部を示し、さらに
(c)部分はアセンブリの先端部を示すが、その上にス
テントを載せて運ぶ膨張式バルーンを示すため部分的に
断面図とした。
させて示す、図1の(c)部分に示す本発明の教示を実
施したバルーンカテーテルの長手方向断面の拡大図であ
る。
3に沿った横断面拡大図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 基部端と末端とを有するカテーテルであ
って、前記カテーテルは、体内通路における部位に前記
カテーテルの前記末端を移動させるためのチューブ状に
伸びたシースに入れて使用され、管腔と外部表面部を有
する伸長されたチューブと、前記カテーテルの前記外部
表面部の前記末端付近に設けられ、前記カテーテルの長
さ方向の断面が滑らかな曲線である環状の拡大部とを有
し、前記カテーテルが前記シースに入れられたときに前
記シースの前記末端を前記カテーテルに対して最末端位
置で前記拡大部が支えて前記カテーテルに対する前記末
端の移動を防止することを特徴とするカテーテル。 - 【請求項2】 カテーテルを入れるためのシースと、こ
のシースに入れられ、末端部が体内通路の部位に送られ
るカテーテルとを含むアセンブリであって、前記アセン
ブリは、装置を格納するための基部開口端および末端部
開口端を有する伸長されたポリマーのチューブを含むシ
ースを有し、前記シースの末端部の直径は前記シースの
基部の直径よりも小さく、前記末端部に用いられている
ポリマーは前記基部のポリマーよりも柔らかく、前記シ
ースの末端部の壁は前記シースの基部の壁よりも薄くな
って前記シースは基部よりも末端部の方がより柔軟性が
あり、前記カテーテルは基部端と末端とを有し、前記カ
テーテルは、体内通路における部位に前記カテーテルの
前記末端を移動させるためのチューブ状に伸びたシース
に入れて使用され、管腔と外部表面部を有する伸長され
たチューブと、前記カテーテルの前記外部表面部の前記
末端付近に設けられ、前記カテーテルの長さ方向の断面
が滑らかな曲線である環状の拡大部とを有し、前記カテ
ーテルが前記シースに入れられたときに前記シースの前
記末端を前記カテーテルに対して最末端位置で前記拡大
部が支えて前記カテーテルに対する前記末端の移動を防
止することを特徴とするアセンブリ。 - 【請求項3】 前記伸長されたチューブの末端部には、
第1の伸長されたチューブが接着され、この第1の伸長
されたチューブは、基端側に位置するバルーン部と末端
側に位置する周フランジ部とを有し、この周フランジ部
は前記環状の拡大部を含んでいることを特徴とする請求
項1記載のカテーテル。
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