JP3586873B2

JP3586873B2 - ガイドワイヤー及びその製造法

Info

Publication number: JP3586873B2
Application number: JP29460693A
Authority: JP
Inventors: 暢彦田中
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: JPH07124263A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、血管、尿管、気管などの人体の管状器官にカテーテルなどを挿入する際に用いられるガイドワイヤーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、血管、尿管、気管などに薬剤を投与したり、拡張具（ステント）を挿入したりする際に、患部を切開することなく、経皮的にカテーテル等を挿入して行なう技術が採用されている。患部にカテーテルを挿入する際には、まずガイドワイヤーを挿入し、このガイドワイヤーに沿って滑らせてカテーテルを挿入する方法が多くとられている。
【０００３】
上記ガイドワイヤーとしては、ステンレス、形状記憶合金等の金属からなる細い線材をコイル状にして柔軟性を持たせたもの、上記のような金属からなる線材を芯線にしてその外周を合成樹脂膜などで覆ったものなど各種のものが提案されている。
【０００４】
ガイドワイヤーは、血管、尿管、気管等の組織への挿入時に、組織を損傷することなく、患部まで確実に挿入することができ、かつ、カテーテルを滑らせて挿入できるものであることが必要であるが、芯線の外周に合成樹脂膜を被覆したガイドワイヤーにおいては、カテーテル内面とガイドワイヤーとの摩擦抵抗によって、挿入操作が困難となることがあった。
【０００５】
このような問題を解決するため、特公昭５９−１９５８２号には、基材表面上に非反応性イソシアネート基を有するポリウレタンの第１被覆層を形成させ、その表面にポリビニルピロリドンを反応させて、前記非反応性イソシアネート基と化学的に結合した第２被覆層を形成させることにより、湿潤時に表面に潤滑性を有するようにしたサブストレート（支持体）が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭５９−１９５８２号に開示された方法では、前記被覆層と基材との接着性が低いため、ガイドワイヤーの表面に適用した場合には、ガイドワイヤーがカテーテルと接触する際にポリマーが脱落しやすく、繰り返し使用するにつれて潤滑性が低下するという問題を有していた。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、芯線の外周に合成樹脂膜を被覆し、この合成樹脂膜の表面に親水性被膜を形成したガイドワイヤーにおいて、繰り返し使用しても潤滑性が低下しないようにしたガイドワイヤー及びその製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のガイドワイヤーの製造法は、芯線の外周に合成樹脂膜を被覆し、この合成樹脂膜の表面に親水性被膜を形成するガイドワイヤーの製造法において、
芯線の外周に、ポリエーテルブロックアミドを被覆し、次いでイソシアネート基を２つ以上有する化合物を反応させた後、ポリビニルピロリドン同士を架橋させる、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、及び過硫酸塩から選ばれた材料の存在下で、ポリビニルピロリドンを前記イソシアネート基に反応させることを特徴とする。
また、本発明のガイドワイヤーの製造法のもう一つは、芯線の外周に合成樹脂膜を被覆し、この合成樹脂膜の表面に親水性被膜を形成するガイドワイヤーの製造法において、
芯線の外周に、ポリエーテルブロックアミドを被覆し、次いでイソシアネート基を２つ以上有する化合物を反応させた後、ポリビニルピロリドンを前記イソシアネート基に反応させ、次いでポリビニルピロリドン同士を架橋させる、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、及び過硫酸塩から選ばれた材料を作用させることを特徴とする。
本発明のガイドワイヤの製造法においては、前記ポリビニルピロリドンの分子量が１万〜２００万であることが好ましい。
また、前記ポリエーテルブロックアミドは、エーテル結合部がアミド結合部よりも多いものであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明のガイドワイヤーは、上記いずれかの方法によって得られたガイドワイヤーであって、芯線の外周にポリエーテルブロックアミドが被覆され、このポリエーテルブロックアミドの表面に、イソシアネート基を介して、ポリビニルピロリドンが結合されており、かつ、前記ポリビニルピロリドン分子同士が架橋されていることを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明について好ましい態様を挙げて詳細に説明する。
【００１１】
本発明において、芯線としては、例えば形状記憶合金、ステンレス、ピアノ線などの金属の他、熱可塑性樹脂、ＦＲＰなどの樹脂、あるいは金属と樹脂との複合体を用いることもでき、その材質、形状共に特に限定されない。芯線は、基部側においては適度な剛性を有し、先端部においては十分な柔軟性を有するものが好ましく用いられる。
【００１２】
また、芯線の外周を被覆する合成樹脂膜としては、ポリエーテルブロックアミド（以下ＰＥＢＡと略称する）と通称される樹脂が使用される。ここで、ＰＥＢＡは、下記化１で示される化合物である。
【００１３】
【化１】

【００１４】
本発明で用いるＰＥＢＡは、エーテル結合部がアミド結合部よりも多いものが好ましく、中でも、エーテル結合部とアミド結合部との割合が２：１のものが好ましい。市販のＰＥＢＡとしては、例えば「ペバックス」（商品名、東レ株式会社製）などが好ましく使用できる。
【００１５】
上記ＰＥＢＡ膜の表面にポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰと略称する）を被覆するには、ＰＥＢＡ膜の表面にイソシアネート基を２つ以上含有する化合物を結合させて、未反応のイソシアネート基を形成する必要がある。ＰＥＢＡ膜の表面にイソシアネート基を２つ以上有する化合物を結合させるには、イソシアネート基を２つ以上有する化合物を含む溶液と接触させて反応させればよい。ＰＥＢＡ膜の表面にイソシアネート基を２つ以上有する化合物を含む溶液を接触させる方法は、浸漬、刷毛ぬり、スピンナーコート等の方法が採用される。
【００１６】
イソシアネート基を２つ以上有する化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート等が好ましく採用される。
【００１７】
上記イソシアネート基を２つ以上有する化合物を溶解させる溶媒としては、メチルエチルケトン、トリクレン等が好ましい。また、溶液中におけるイソシアネート基を有する化合物の濃度は５〜２０重量％が好ましく、ＰＥＢＡ膜の表面に上記溶液を接触させる時間は３０〜９０秒間が好ましい。
【００１８】
なお、ＰＥＢＡ膜の表面にイソシアネート基を２つ以上有する化合物を含む溶液を接触させる前に、ＰＥＢＡを膨潤させる溶媒で処理して、ＰＥＢＡ膜表面を洗浄するとともに活性化しておくと、イソシアネート基が結合しやすくなり好ましい。これらの溶液で処理する時間は２０〜４０秒間程度が好ましい。上記溶媒としては、メチルエチルケトン、又はトリクレン、クロロホルム等の塩素系有機溶媒が好ましく、これらのうちメチルエチルケトンが特に好ましい。
【００１９】
上記のようにして、ＰＥＢＡ膜の表面に未反応のイソシアネート基を形成させた後、ＰＶＰの有機溶媒溶液を接触させて、イソシアネート基を介してＰＶＰをグラフト結合させる。この場合、本発明においては、分子量１万〜２００万のＰＶＰを用いるのが好ましい。
【００２０】
ＰＶＰ溶液の濃度は、１〜１０重量％が好ましく、２〜５重量％がより好ましい。また、ＰＶＰ溶液に用いる有機溶媒は、塩素系有機溶媒が好ましく、例えばジクロロメタン、クロロホルム等が好ましく用いられる。
【００２１】
本発明においては、上記ＰＶＰ溶液中にポリビニルピロリドン同士を架橋させる、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、及び過硫酸塩から選ばれた材料を添加混合するか、あるいはＰＥＢＡ膜表面をＰＶＰ溶液で処理した後、その表面に上記ポリビニルピロリドン同士を架橋させる材料を単独で作用させるなどして、ＰＶＰ分子を相互に架橋させることが好ましい。
【００２２】
上記ポリビニルピロリドン同士を架橋させる材料としては、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、及び過硫酸塩から選ばれた材料が用いられ、これらのうち過酸化ベンゾイルが特に好ましい。また、ＰＶＰ溶液中に添加混合して用いる場合の上記材料の添加量は、上記ＰＶＰ溶液に対して１〜５重量％が好ましく、１〜２重量％がより好ましい。
【００２３】
表面にイソシアネート基を形成したＰＥＢＡ膜とＰＶＰ溶液とを接触させる方法は、浸漬、刷毛ぬり、スピンナーコート等いずれの方法を用いてもよい。こうしてＰＶＰ溶液を塗布した後、６０〜１００ ℃で、３時間以上静置し、反応させることによって、ＰＥＢＡ膜の表面にイソシアネート基を介してＰＶＰをグラフト結合させることができる。
【００２４】
その際、ＰＶＰ溶液に上記ポリビニルピロリドン同士を架橋させる材料を添加した場合には、ＰＶＰ分子をグラフト結合させるとともに、ＰＶＰ分子どうしを架橋させることができる。ＰＶＰ溶液に上記ポリビニルピロリドン同士を架橋させる材料を添加しなかった場合には、ＰＶＰ溶液で処理した後、上記ポリビニルピロリドン同士を架橋させる材料を含有する溶液で処理することにより、ＰＶＰ分子どうしを架橋させることができる。
【００２５】
こうしてＰＶＰを結合させた後、水処理を行なって過剰のイソシアネート基を有する化合物や、結合しなかったＰＶＰを除去することが好ましい。また、水処理を行なうことにより、ＰＶＰ分子をほぐして、潤滑性を向上させることができる。水処理は、６時間以上行うのが好ましい。
【００２６】
なお、ＰＶＰ溶液による処理は、必要に応じて２度以上繰り返して行なうこともできる。特に、ガイドワイヤーの先端部においては、２度塗りを行うことによって潤滑性を更に向上させることができる。
【００２７】
【作用】
本発明のガイドワイヤーは、芯線の外周にＰＥＢＡからなる合成樹脂膜を被覆し、その表面に、イソシアネート基を介してＰＶＰをグラフト結合させ、このＰＶＰ分子を相互に架橋させることにより親水性被膜を形成したものである。
【００２８】
ＰＶＰは親水性高分子であって、分子鎖の間に水分子を捕捉して膨潤するので、体内に挿入したときに優れた潤滑性を発揮する。また、ＰＶＰは生体組織に対して非反応性であり、抗血栓性にも優れている。
【００２９】
また、ＰＥＢＡ膜上のＰＶＰ分子を相互に架橋させたことにより、耐久性を更に向上させることができる。
【００３０】
【実施例】
実施例１
図１には、本発明によるガイドワイヤーの一実施例が示されている。図において芯線１は、直径０．３５ｍｍ、長さ１６００ｍｍのステンレスの線材からなり、先端から１００ｍｍの部分がテーパ状に加工されている。この芯線１の外周には、芯線１と一体に押し出し成形したＰＥＢＡからなる合成樹脂膜２が被覆されている。更に、合成樹脂膜２の表面には、ＰＶＰからなる親水性被膜３が設けられている。このガイドワイヤーは、全体として直径０．８９ｍｍ、長さ１６００ｍｍとなるように作られている。
【００３１】
なお、芯線１としては、ステンレスの他、ピアノ線、アモルファス合金、硬質の合成樹脂、ＦＲＰなどの各種材質を用いることができる。芯線１の直径は、通常、０．０５〜１．０ｍｍが好ましい。合成樹脂膜２としては、前述したように、ＰＥＢＡであって、エーテル結合部がアミド結合部よりも多いものを好ましく用いることができる。ガイドワイヤーの大きさは、通常、全長１００〜３０００ｍｍ、好ましくは４５０〜１８００ｍｍ、外径０．２５〜１．５ｍｍとされる。
【００３２】
親水性被膜３は、次のようにして形成したものである。まず、芯線１の外周に、エーテル結合とアミド結合との割合が２：１のＰＥＢＡ（商品名「ペバックス」、東レ株式会社製）からなる合成樹脂膜２を被覆した後、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートの５重量％メチルエチルケトン溶液に６０秒間浸漬し、６０℃で３０分放置して反応させることにより、合成樹脂膜２の表面に未反応のイソシアネート基を形成する。
【００３３】
次に、分子量 110万のＰＶＰ（商品名「Ｋ−90」、和光純薬株式会社製）を２重量％含有するジクロロメタン溶液に５秒間浸漬し、風乾したのち、更に、前記ＰＶＰを２重量％、過酸化ベンゾイルを２重量％含有するジクロロメタン溶液に５秒間浸漬し、60℃で３時間、次いで80℃で３時間放置して、未反応のイソシアネート基にＰＶＰを結合させるとともに、ＰＶＰ分子を相互に架橋させる。最後に、純水中に15時間浸漬して水処理を行い、60℃で24時間乾燥して製品とする。
【００３４】
こうして得られたガイドワイヤーは、使用時にその表面を水で湿潤させて使用する。このガイドワイヤーは、合成樹脂膜２の表面に形成された親水性被膜３によって優れた潤滑性を有しており、ガイドワイヤーとカテーテルとの摩擦が小さくなるので、ガイドワイヤー及びカテーテルの人体管状器官への挿入操作を容易に行うことが可能であった。
【００３５】
比較例１
上記実施例１の製造法において、芯線１の外周にポリウレタン（商品名「エステン」、協和醗酵株式会社製）からなる合成樹脂膜２を被覆した他は、実施例１と同様に処理して、親水性被膜を有するガイドワイヤーを得た。
【００３６】
試験例１
実施例１及び比較例１で得られたガイドワイヤーと、市販のガイドワイヤー（以下、比較例２とする）とについて、摩擦係数を測定、比較した。
【００３７】
なお、上記市販のガイドワイヤーとしては、直径０．４８ｍｍの形状記憶合金からなる芯線の外周を、ポリウレタンからなる合成樹脂膜で被覆し、この合成樹脂膜の表面に、イソシアネート基を介して、無水マレイン酸ビニルエーテルからなる親水性被膜を形成してなる、直径０．８９ｍｍのガイドワイヤーを使用した。
【００３８】
また、摩擦係数は、図２の装置を用いて測定した。すなわち、水槽１１内に水１２を入れ、その底にサンプル１３を配置した後、接触子１４を矢印ａの方向に押して、サンプル１３に対して荷重３００ｇで押圧した状態にし、その状態で、接触子１４を矢印ｂの方向に移動させる場合の摩擦係数を測定した。
【００３９】
その結果、実施例１の摩擦係数が０．０２０であったのに対し、比較例１では０．０２８であり、比較例２では０．０２５であった。以上の結果より、合成樹脂膜としてＰＥＢＡを用いた実施例の製品は、ポリウレタンを用いた比較例の製品に比べて、摩擦抵抗が小さいことがわかった。
【００４０】
試験例２
実施例１及び比較例１で得られたガイドワイヤーと、比較例２の市販のガイドワイヤーとを、それぞれ水で湿潤させた後、直径５０ｍｍのループ状に形成した内径０．９９ｍｍ（４．３Ｆｒ）のカテーテル中を繰り返し通過させ、通過回数と摩擦抵抗との関係を調べた。その結果を、図３に示す。
【００４１】
図３において、Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ実施例１、比較例１、比較例２のガイドワイヤーについての結果である。この結果より、合成樹脂膜としてＰＥＢＡを用いた実施例の製品は、繰り返し使用しても摩擦係数が増加せず、優れた耐久性を有していることがわかった。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガイドワイヤーによれば、芯線の外周にＰＥＢＡを被覆し、このＰＥＢＡ膜表面にイソシアネート基を介してＰＶＰを結合させ、このＰＶＰ分子を相互に架橋させたので、湿潤時における潤滑性に優れ、ガイドワイヤーとカテーテルとの摩擦抵抗を非常に小さくすることができる。また、繰り返し使用しても潤滑性が低下せず、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガイドワイヤーの一実施例を示す断面図である。
【図２】摩擦係数を測定する装置の概略断面図である。
【図３】本発明の実施例及び比較例のガイドワイヤーを繰り返し使用した場合における摩擦係数の変化を示す図表である。
【符号の説明】
１芯線
２合成樹脂膜
３親水性被膜

Claims

芯線の外周に合成樹脂膜を被覆し、この合成樹脂膜の表面に親水性被膜を形成するガイドワイヤーの製造法において、
芯線の外周に、ポリエーテルブロックアミドを被覆し、次いでイソシアネート基を２つ以上有する化合物を反応させた後、ポリビニルピロリドン同士を架橋させる、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、及び過硫酸塩から選ばれた材料の存在下で、ポリビニルピロリドンを前記イソシアネート基に反応させることを特徴とするガイドワイヤーの製造法。
芯線の外周に合成樹脂膜を被覆し、この合成樹脂膜の表面に親水性被膜を形成するガイドワイヤーの製造法において、
芯線の外周に、ポリエーテルブロックアミドを被覆し、次いでイソシアネート基を２つ以上有する化合物を反応させた後、ポリビニルピロリドンを前記イソシアネート基に反応させ、次いでポリビニルピロリドン同士を架橋させる、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、及び過硫酸塩から選ばれた材料を作用させることを特徴とするガイドワイヤーの製造法。
前記ポリビニルピロリドンの分子量が１万〜２００万である請求項１又は２に記載のガイドワイヤーの製造法。
前記ポリエーテルブロックアミドは、エーテル結合部がアミド結合部よりも多いものである請求項１〜３のいずれか１つに記載のガイドワイヤーの製造法。
前記ポリビニルピロリドン同士を架橋させる材料として、過酸化ベンゾイルを用いる請求項１〜４のいずれか１つに記載のガイドワイヤーの製造法。
請求項１〜５のいずれか１つの方法によって得られたガイドワイヤーであって、芯線の外周にポリエーテルブロックアミドが被覆され、このポリエーテルブロックアミドの表面に、イソシアネート基を介して、ポリビニルピロリドンが結合されており、かつ、前記ポリビニルピロリドン分子同士が架橋されていることを特徴とするガイドワイヤー。