JP3573531B2 - マイクロカテーテル - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、血管や臓器の診断あるいは治療のために細い末梢血管に挿入されるインフュージョン用マイクロカテーテルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
経皮的に血管内に挿入したカテーテルを脳、心臓、腹部等の臓器に導き、治療薬、塞栓物質、造影剤等を投与、注入する（インフュージョン）医療行為は従来から行われている。近年、医学の進歩により、更に細い抹消血管に治療薬、塞栓物質、造影剤等をインフュージョンすることが必要になり、これらの細い抹消血管に挿入できるインフュージョン用マイクロカテーテルの開発が要望されている。
【０００３】
従来のインフュージョン用カテーテルは、予め患部に導いたガイディングワイヤーに沿って患部に導かれるのが普通である。
また、カテーテルの先端部分を柔軟にし、必要に応じて先端部に膨らみを持たせることにより、血流に乗せてカテーテルを移動させる方法も開発されている。このような方法の代表的なカテーテルとして、マリンクロット・メディカル社のマリンクロット・バルト・マジック・カテーテル（商品名）が臨床に使用されている。
【０００４】
一方、シャフトの一部分が多孔体構造であるカテーテルとしては、例えば特開平２−１４２５７６号にはカテーテルによって血管を傷つけるのを防ぐ目的で先端の端部を多孔体構造にしたカテーテルが、また特開平２−１０７２６８号には、多孔性部分と非多孔性部分とから構成されることにより体腔形状への順応性を高め、体腔内に留置したときの体腔の内壁面への損傷を軽減する体内留置用チューブが、更に特開昭６０−５１９１２号には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなり、カテーテルを柔軟にするために多孔質肉質部と充実肉質部との混成により構成したカテーテルが、更にまた特開昭６０−１２９０５５号、同６１−２４７４７６号には、チューブの内面から外面まで連通する微細孔を形成した多孔体構造のカテーテル先端の開口部を閉じて、基部より血栓溶解剤を注入し、先端部分の多孔体構造の管壁側面から該溶解剤を徐々に吐出させるカテーテルが、それぞれ提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガイディングワイヤーを用いて血管の患部に導かれるカテーテルは、比較的大きな外径のカテーテル（例えば１．５〜４mm）であれば臨床上問題なく使用されている。しかし、そのシャフトが血管に比べて大きく且つ堅いため、細い末梢血管に挿入し難い欠点がある。
例えば、脳神経外科の分野では核磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）やコンピュータ断層装置（ＣＴ）等の診断装置の発達により、中大脳動脈、脳底動脈、前交通動脈、後交通動脈、前大脳動脈、後大脳動脈等での血管疾患（動脈瘤、腫瘍、動静脈奇形等）が容易に発見されるようになってきている。このような部位の血管疾患の開頭手術は、患者の肉体的負担が大き過ぎたり、合併症の確率が大きかったり、部位によっては手術が不可能な場合が多い。従って、これらの血管患部位にインフュージョン用マイクロカテーテルを挿入し、詳細な診断や治療を行う医学要望が高まっている。しかし、従来のカテーテルでは、総頸動脈、外頸動脈、内頸動脈等までは容易に挿入できても、その抹消にある前記血管には挿入が難しかったり、挿入に時間が掛かり過ぎたり、また患者によっては挿入できない場合が多い。
【０００６】
また、血流に乗せて移動させるカテーテルは、柔軟な先端部分を構成する材料としてポリウレタンエラストマーやシリコンゴム等が単独あるいは混合物として使用されているので、この柔軟な先端部分が強度や耐溶剤性に劣る欠点があり、造影剤の注入時に先端部分が破損したり、注入する溶液によっては先端部分が溶解したりする欠点を有していた。
特に、造影剤の注入時にカテーテル内壁にかかる注入圧力は１００ＰＳＩ程度あるいはそれ以上の高圧になる場合が多く、このような高圧に耐えることができない欠点を有していた。
【０００７】
さらには、素材の強度が劣るため管壁を厚くする必要があり、必然的にカテーテルの内腔が狭くなる欠点と柔軟な先端部分を構成する素材が弾性体であるため、先端部分がシャフトの軸方向に伸びる性質があり、細い末梢血管ではガイディングワイヤーの操作時に先端部分が伸び、切断する欠点があり、そのため細い末梢血管に挿入する場合にガイディングワイヤーを使用できない欠点があった。
【０００８】
一方、従来のシャフトの一部分が多孔体構造であるカテーテルは、先端部分を柔軟にして血管内を損傷しないものとか、多孔体構造部分から薬液を徐々に放出するものが開発されているが、細い末梢血管に挿入可能なカテーテルは開発されていない。
即ち、特開平２−１４２５７６号のカテーテルは、「発明の目的」や第３頁の右上欄の２〜４行の「外径が１．５〜３mm、内径が１．０〜１．８mmで肉厚が０．３〜０．６mm程度のものが実用的であり」との記載から明白なように、血管内の損傷を防止するために単にカテーテルの先端を柔軟な多孔体構造としたものであり、細い末梢血管に使用可能なインフュージョン用マイクロカテーテルでない。また特開平２−１０７２６８号のカテーテルは、体腔に留置する場合に容易に体腔の形状に変形できるような柔軟性を付与した体内留置用チューブであり、柔軟性が大きすぎるため細い抹消血管に挿入するインフュージョン用マイクロカテーテルとしては使用できない。更にまた、特公昭６０−５１９１２号は、充実肉質部と多孔質肉質部の混成により構成されたカテーテルであり、細い末梢血管への挿入のための工夫はなく、細い末梢血管に挿入するインフュージョン用マイクロカテーテルとしては使用できない。
そこで本発明は、上記問題を解決し、より細い末梢血管に挿入できるインフュージョン用マイクロカテーテルを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために鋭意検討した結果、連通孔のない多孔体構造であって、該多孔体構造の空孔率が先端から基部に向けて小さくなるように構成した管状物を用いて、抹消血管に挿入される部分、つまりシャフトの先端部分を柔軟にし、かつ外径を小さくするとともに、肉厚を薄くし、ガイディングワイヤー及び／又は血流に乗せて、末梢血管に挿入でき、インフュージョン時の圧力に耐える強度を持たせることにより、前記目的を達成し得る細い抹消血管に挿入できるインフュージョン用マイクロカテーテルが得られることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明はシャフトの先端部分が連通孔を含まない多孔体構造の管状物からなり、該多孔体構造の空孔率が、先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に小さくなり、該管状物の長さが２０〜６０cm、外径が１〜０．３mm、管壁の厚みが０．２〜０．０５mmであることを特徴とするインフュージョン用マイクロカテーテルを提供する。
本発明は更に、シャフトの外径がシャフトの先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に大きくなるマイクロカテーテル、シャフトの先端部に膨出部を設けたマイクロカテーテルを提供する。
なお、本発明において、シャフトとは、カテーテル基部のコネクター部分を除いたカテーテルの管状構造部分を意味する。先端部分とは、カテーテルの基部から遠い部分、即ち細い血管に挿入される部分を意味する。
【００１１】
【作用】
本発明のマイクロカテーテルは、シャフトの先端部分が連通孔を含まない多孔体構造の管状物であり、該多孔体構造の空孔率が、先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に大きくなり、シャフトの先端部分の外径が小さく、肉厚が薄くかつ柔軟であるので、ガイディングワイヤーに沿って及び／又は血流に乗せて、脳や心臓等の細い末梢血管に容易に挿入でき、薬物等をインフュージョンすることができる。
【００１２】
【実施例】
高分子の管状物を空孔率が先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に大きくなる多孔体構造にすることにより、元の管状物より柔軟にすることができる。本発明において柔軟性とは、管状物が管状物の円周方向からの力に対して変形する割合の大きさと定義される。即ち、円周方向から加えられる力が小さくても、管状物の変形が大きいとき、柔軟性があると評価される。
なお、本願発明の柔軟性には、管状物の軸方向の引っ張り力に対する伸びは含まない。即ち、本発明における多孔体構造の管状物は、円周方向からの力に対しては容易に変化するが、軸方向の引っ張り力に対しては実質的に伸びないものである。
【００１３】
通常、多孔体構造の空孔率が大きくなると柔軟性も大きくなる。従って、同じ材料であっても空孔率を変えることによって、柔軟性を変えることができる。
ここで、空孔率とは、
（管状物の管壁の空孔の体積÷管状物の管壁の体積）×１００％
で定義される。また、管状物の管壁の空孔の体積は、
（管状物の管壁の体積−管状物の重量÷管状物を構成する材料の比重）
で計算できる。
本発明のカテーテルの多孔体構造の管状物部分の空孔率は、要求される柔軟性を発現するものであれば特に限定されるものではない。柔軟性を充分に付与するためには、空孔率が２５〜９５％の範囲にあることが好ましい。柔軟性と強度とをバランス良く付与するためには、空孔率が５０〜９０％の範囲にあることがさらに好ましい。
【００１４】
多孔体構造の管状物を構成する高分子材料は、多孔体構造に成形でき、カテーテルとして要求される安全性、強度等の性質を満たすものであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して用いられる。多孔体構造の管状物の外径を小さくし、柔軟で、伸びがなく、管壁の厚みを薄くするためには、ＰＴＦＥが好ましい。
【００１５】
本発明の多孔体構造を形成する孔は、注入する治療薬、塞栓物質、造影剤等が多孔体構造の管壁側面から漏れるのを防ぐために管壁の内側から外側に連通していないものである。注入する治療薬、塞栓物質、造影剤等の具体例としては、例えば、ウロキナーゼやティシュータイプ プラスミノーゲン等の血栓溶解剤、制癌剤、制癌剤を含有する塞栓剤、金属コイルやエチレン−ビニルアルコール共重合体（商品名 ＥＶＡＬ）等の動脈瘤用塞栓物質、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、絹糸、コイル等の脳動静脈奇形用塞栓物質、造影剤などがある。このような治療薬、塞栓物質、造影剤等には、液体と固体があり、固体も生理食塩液等の液体を用いて注入する場合が多い。また、同一のインフュージョン用マイクロカテーテルで造影剤を注入後、治療薬や塞栓物質を注入する場合も多い。
【００１６】
本発明のマイクロカテーテルは、多孔体構造の管状物の長さが２０〜６０ｃｍと長いので、治療薬、塞栓物質、造影剤及び注入に使用する液体等が管壁側面から漏れを防ぐ必要性が高い。従って、本発明の多孔体構造には、管壁の内側から外側まで連通する連通孔を含まないものである。本発明の多孔体構造に連通孔を含まないとは、造影剤、治療薬、塞栓物質等が注入時に、実質的に多孔体構造の管壁側面から漏れないことを意味し、電子顕微鏡による観察等で少数の連通孔が観察されても実質的に漏れがなければ連通孔を含まないと解釈され本発明に含まれることは言うまでもない。
また、血液適合性を向上させる目的で、又は注入する液体の漏れを防ぐ目的で、多孔体構造の管状物の内側あるいは外側に無孔の薄い管状物を組み合わせてもよい。
【００１７】
多孔体構造は、発泡法、延伸法、造孔剤法あるいはレーザービーム法等で形成できる。多孔体構造の空孔率は、発泡倍率、延伸倍率、造孔剤の量あるいはレーザービームの線量によって調節できる。なお、これらの製法で連通孔が形成される場合は、構成素材を溶解する溶媒を用いて連通孔を潰したり、熱を加えて連通孔を潰したり、連通孔を含まない素材でラミネートしたり、同一素材及び／又は異なる樹脂を含浸或いはコーティングして連通孔を含まないようにする必要がある。
【００１８】
本発明のマイクロカテーテルは、シャフトの先端部分が多孔体構造の管状物からなり、該多孔体構造の空孔率が、先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に大きくなるように構成されている。つまり、本発明のマイクロカテーテルのプッシャビリティーを保ちながら細い末梢血管に挿入するために、細い末梢血管に挿入される先端部分を多孔体構造とし、残りのシャフト部分は実質的に孔を含まない非多孔体構造としている。
この残りのシャフト部分の素材は、多孔体構造を構成する素材と同じであってもよいし、異なっていてもよい。マイクロカテーテルのプッシャビリティー等を最適にするためには、異なる素材を用いることがその選択の幅が広がりさらに好ましい。また、シャフトの先端は開口しており、抹消血管への造影剤、治療薬、塞栓物質等の吐出口となる。
先端部分の多孔体構造の長さは、挿入する末梢血管の部位やその長さ及び挿入の操作性を考慮すると、２０〜６０cm、更には３０〜５０cmが好ましい。
【００１９】
また、マイクロカテーテルのプッシャビリティーを保ちながら細い末梢血管に挿入するためには、シャフトの外径がシャフトの先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に大きくなるマイクロカテーテルが好ましい。また、カテーテルのプッシャビリティーを保ちながら細い末梢血管に挿入するためには、多孔体構造の空孔率が、先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に小さくなるマイクロカテーテルが好ましい。
【００２０】
本発明の先端部分の多孔体構造の外径は、細い末梢血管に挿入するためには、１〜０．３mmの範囲であり、好ましくは０．８〜０．４mmの範囲である。本発明の先端部分の多孔体構造の管壁の厚みは、カテーテルとしての必要な強度が保てれば、薄いほどカテーテルの内腔が大きくなり、ガイディングワイヤーの操作性が向上するとともに注入液体量が多くなるので好ましい。これを考慮すると、先端部分の多孔体構造の管壁の厚みは、０．２〜０．０５mmの範囲であり、好ましくは０．１５〜０．０７mmの範囲である。
本発明のシャフトの耐圧強度は、造影剤、治療薬、塞栓物質等の注入時の圧力に耐えるものであれば特に限定はない。注入時の圧力は診断や治療法によって異なるが、造影剤を注入する場合には高圧力になる場合が多いので、耐圧強度として２００ＰＳＩ以上が好ましく、更には１０００ＰＳＩで破裂しないことが好ましい。
【００２１】
血液に乗せて容易に細い末梢血管にマイクロカテーテルを挿入するためには、さらにシャフトの先端部に膨出部を設けることが好ましい。膨出部は、血流に対して充分な抵抗となる大きさであり、かつ挿入される血管の内径より小さい外径であれば特に限定されるものではない。細い血管に挿入されるためには、さらにカテーテルのシャフトの外径よりも、１０〜１００μｍ程度大きな外径を有する膨出部が好ましい。血流に対する抵抗値を調節し、よりスムーズにカテーテルを標的血管部位に挿入するためには、膨出部がバルーンからなり、このバルーンの拡張と収縮をコネクター部で行なう構造であることがさらに好ましい。
【００２２】
本発明のカテーテルを実施例を示す図面を用いて説明する。
図１は、本発明のマイクロカテーテルを示す。マイクロカテーテル１はシャフト２の先端部分が多孔体構造の管状物３から構成され、該多孔体構造の管状物３の空孔率が先端から基部に向けて連続的に小さくした構造からなる。４はコネクター部である。コネクター部とは、臨床使用時に体外にあって、ガイディングワイヤー、治療薬、塞栓物質、造影剤等の注入口を意味する。該コネクターは多枝管であってもよい。
【００２３】
図２又は図３に示すマイクロカテーテル１は、シャフト２の外径がシャフト２の先端から基部に向けて連続的に（図２）又は段階的に（図３）大きくした構造からなる。尚、図３において、外径が段階的に変わる部分は丸味を付けて滑らかに変化させてある。
【００２４】
図４は、先端部分の多孔体構造の管状物３の先端付近に、該管状物３の外径よりも少し大きい膨出部５を設けたマイクロカテーテル１を示す。膨出部５が血流に対して抵抗となり、この抵抗が推進力になって、マイクロカテーテル１を血流に乗せて所定の場所に容易に移動させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のマイクロカテーテルは、シャフト先端部分を連通孔を含まない多孔体構造の管状物で構成するとともに、多孔体構造の空孔率が先端から基部に向けて連続的あるいは段階的に小さくなるように構成し、該管状物の外径が小さく、肉厚が小さくかつ非常に柔軟であるので、ガイディングワイヤーに沿って及び又は血流に乗せて細い末梢血管に挿入できる。
また、シャフトの先端部に膨出部を設けたマイクロカテーテルは、より容易に血流に乗せて血管内を進ませることができ、脳や心臓等の細い末梢血管に容易に挿入できる。
更に、本発明のマイクロカテーテルは連通孔を含まない多孔体構造からなるので造影剤、治療薬、塞栓物質等を多孔体構造の管壁から漏出させることなく、効率的に末梢血管に注入できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の更に他の実施例を示す概略図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ マイクロカテーテル
２ シャフト
３ 多孔体構造の管状物
４ コネクター部
５ 膨出部

Claims (3)

1. シャフトの先端部分が連通孔を含まない多孔体構造の管状物からなり、該多孔体構造の空孔率が、先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に小さくなり、該管状物の長さが２０〜６０cm、外径が１〜０．３mm、管壁の厚みが０．２〜０．０５mmであることを特徴とするインフュージョン用マイクロカテーテル。
2. シャフトの外径がシャフトの先端から基部に向けて連続的にあるいは段階的に大きくなる請求項１記載のマイクロカテーテル。
3. シャフトの先端部に膨出部を設けた請求項１又は２記載のマイクロカテーテル。

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