JP3786312B2 - catheter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はカテーテルに関する。
【0002】
【従来の技術】
生体内へカテーテルを挿入する行為は、主にX線透視下で行われるため、一般にカテーテルにはX線造影性が付与されている。近年、核磁気共鳴装置:MRI(Magnetic Resonance Imaging)による検査診断が行われているが、技術の進歩により、このMRIによる画像をモニターしつつ、被検者の体内にカテーテルおよびガイドワイヤを挿入し、検査・診断・治療等の医療行為を行うことも可能となってきた。
【0003】
この場合、有機高分子材料により構成された従来のカテーテルは、非磁性体であるため、MRIの強力な磁場においても、MRIモニター画像上に像が出現しない。また、X線透視下で視認用に用いられるAu、Pt、Ir等の金属マーカーもMRIモニター画像上に像が出現しない。また、基端部に補強材として用いられる、ステンレス等の金属製ブレード部分は視認されるが、先端部分は柔軟である必要があるため補強材が無く、MRIモニター画像上に像が出現しない。その結果、生体内におけるカテーテル先端の位置を正確に確認することができなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、MRIによるモニターで適正に視認することができるカテーテルを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(8)の発明により達成される。
【0006】
(1) 弱磁性体または非磁性体で構成されたカテーテル本体の少なくとも先端部に、強磁性体よりなる薄膜を設けたことを特徴とするカテーテル。
【0007】
(2) 弱磁性体または非磁性体で構成されたカテーテル本体の少なくとも先端部に、遷移金属または遷移金属を含む合金で構成された薄膜を設けたことを特徴とするカテーテル。
【0008】
(3) 弱磁性体または非磁性体で構成されたカテーテル本体の少なくとも先端部に、ニッケルまたはニッケルを含む合金で構成された薄膜を設けたことを特徴とするカテーテル。
【0009】
(4) 前記薄膜は、気相薄膜法により形成されたものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のカテーテル。
【0010】
(5) 前記薄膜の厚さが0.001〜2.5μmである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載のカテーテル。
【0011】
(6) 前記カテーテル本体は、全体が樹脂により形成され、先端部を除いた基端側部分に補強層を有することを特徴とする上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のカテーテル。
【0012】
(7) 前記カテーテル本体の少なくとも前記薄膜が設けられた部分に、その外周を被覆する被覆層が形成されている上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のカテーテル。
【0013】
(8) カテーテルの少なくとも先端部が、グラジエントエコー法により撮影したMRI画像中において実際の外径の1〜8倍のアーチファクトを生じる造影部を構成する上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のカテーテル。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカテーテルについて、添付図面に示す好適実施例を参照しつつ、詳細に説明する。なお、図1〜図4中の右側を「基端」、左側を「先端」として説明する。
【0015】
図1は、本発明のカテーテルの1実施例を示す縦断面図である。図1に示すカテーテルは、カテーテルチューブ1の先端部表面において、外周を覆うようにリング状の薄膜2が形成されている。薄膜2の構成材料としては強磁性体が好ましく、具体的には、鉄、ニッケル、コバルトのような遷移金属またはこれらを含む合金(例えばステンレス鋼)が挙げられる。最も好ましいアーチファクトを発生するのはニッケルである。このような材料の薄膜2を設けることにより、MRI画像中において後述するようなアーチファクトが得られる。この薄膜2は、例えば、電気メッキ、溶融メッキ、無電解メッキ等の各種メッキ法(液層成膜法)や、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、CVD、PVD等の気相成膜法や、圧延等により薄膜化したものを接着する等の方法により形成されたものが挙げられ、特に、前記気相成膜法により形成されたものであるのが好ましい。このような方法により形成された薄膜2は、膜成長過程で、原子配列の配向性が変化し、強磁性体であっても、後述するような適度なアーチファクトを発現する。薄膜2の厚さは特に限定されないが、通常は、0.001〜2.5μmであるのが好ましく、0.01〜1.0μm程度であるのがより好ましい。本実施例における薄膜2は、カテーテル本体の先端部表面において、外周の全周を帯状に覆うように、すなわちリング状に形成されている。この場合、薄膜2の幅Wは、特に限定されないが、適度なアーチファクトが得るために、0.2〜10mm程度が好ましく、0.5〜5mm程度がより好ましい。なお、薄膜2の形成パターンは、図示のものに限定されるものではなく、例えば、カテーテル本体の長手方向に沿って線状、帯状に形成されているもの、螺旋状に形成されているもの、あるいは、これらのパターンと前記リング状パターンを組み合せたもの等、いかなるパターンのものでよい。また、薄膜2は1層のものに限らず、複数の層を積層したもの(多層薄膜)であってもよい。このような適度なアーチファクトは、カテーテル被膜層、薄膜2の組成、厚さ、幅W等の諸条件により、適宣調整することができる。
【0016】
カテーテルチューブ1は、有機高分子材料で構成されている。この有機高分子材料としては、例えば、ナイロン、ポリエーテルポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド等が挙げられる。またカテーテルチューブ1を構成する樹脂中には、X線透視下でカテーテルを使用した場合にも、その位置が確認できるように、例えば硫酸バリウム、酸化ビスマス、タングステンのようなX線不透過材料が別途配合されてもよい。
【0017】
図2に示すものは、図1と同様の薄膜2が、カテーテルチューブを構成する内層3と外層4の間に形成されたものである。図2の構成は、薄膜2がカテーテルの表面に露出しないため、薄膜の耐剥離性や生体適合性等の点でより好ましい。内層3と外層4の間には、更に補強体5が設けられてもよい。補強体5は、ステンレス等の金属細線の編組からなり、カテーテルチューブのトルク伝達性や、耐キンク性を向上させる。また、カテーテルチューブの先端部が堅くなることを防ぐため、補強体5はカテーテルチューブの先端から1〜20cm程度の領域には設けられない。補強体5を構成する金属細線は、先端部の薄膜2と同様、MRI下でアーチファクトを発生する。従って、図2に示すカテーテルは、基端側で補強体5によるアーチファクトを発生し、先端側で薄膜2によるアーチファクトを発生するため、全体を通して良好にMRI下で観察することができる。内層3および外層4は、上述した図1に示すカテーテルチューブ1と同様の有機高分子材料で構成されている。上述した有機高分子材料のうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば2層以上を積層して)用いることができる。
【0018】
図3は第3の例として、カテーテルチュ−ブの先端部のみを別途形成し、チューブ本体に接続したものを示す図である。図3において、先端チップ内層6と先端チップ外層7は、柔軟な材質で構成され、各層の間には前述した実施例と同様のニッケル製薄膜2が設けられている。チューブ本体8は比較的剛性の高い樹脂により形成される。このような構成により、先端部と基端部の剛性を適度に変更しながら、本発明のMRI造影部(薄膜2)を形成することが出来る。
【0019】
図4に示すのは、MRI造影部である薄膜3をカテーテルチューブの軸方向に複数設けた点以外は図2のものと同様のものである。このように薄膜2を複数設けることにより、MRIに造影される範囲を拡張することができる。
【0020】
本発明のカテーテルは、核磁気共鳴装置:MRI(Magnetic Resonance Imaging)の作動下で、検査・診断・治療等の医療行為に使用することができるものである。本発明のカテーテルはグラジエントエコー(gradient echo)法により撮影したMRI画像中において実際のカテーテルの外径の1〜8倍、より好ましくは1.5から7.5倍さらに好ましくは2〜7倍のアーチファクト(artifact)を生じる造影部を有している。アーチファクトが大きすぎると、体腔内におけるカテーテルの位置の確認が困難になり、小さすぎると、MRIの他の撮影方法であるスピンエコー法によるMRI画像で、アーチファクトが見にくくなってしまう場合がある。この造影部はカテーテルの少なくとも先端部分に存在しているのが好ましい。
【0021】
本発明のカテーテルは、前記特性を有する造影部を有するものであれば、その具体的な構造は特に限定されないが、適用されるカテーテルとしては、PTCA用拡張カテーテル、ガイディングカテーテル、血管造影カテーテル等の血管カテーテルや、イントロデューサのシース、外套針、胃管カテーテル、気管内チューブ、内視鏡チューブ、超音波カテーテル、尿管カテーテル等の、人体に使用される各種カテーテル類が挙げられる。
【0022】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について詳細に説明する。
【0023】
(実施例1)図1に示す構造のカテーテルを製造した。このカテーテルの各条件は次の通りである。
【0024】
カテーテルの全長:90cm
カテーテルの構成材料:硫酸バリウム入(40wt%)ポリウレタン
カテーテル本体の外径:1.4mm
薄膜の組成: Ni−Co−Cr−Al−Cu合金
薄膜の形状:リング状
薄膜の寸法:幅2mm、厚さ0.05μm
薄膜の形成位置:薄膜の幅方向の中心がカテーテル本体の先端から3mmの位置薄膜の形成方法:圧延した薄膜を接着
(実施例2)図2に示す構造のカテーテルを製造した。このカテーテルの各条件は次の通りである。
【0025】
カテーテルの全長:90cm
カテーテルの構成材料:内層・硫酸バリウム入(40wt%)ナイロン12、外層・ポリエーテルポリアミドブロック共重合体
カテーテル本体の外径:1.4mm
薄膜の組成: Ni(ニッケル)
薄膜の形状:リング状
薄膜の寸法:幅2mm、厚さ0.05μm
薄膜の形成位置:薄膜の幅方向の中心がカテーテル本体の先端から3mmの位置薄膜の形成方法:蒸着
補強体:ステンレス線の編組
(比較例)
薄膜を設けなかった以外は、実施例1と同様のカテーテルを製造した。
【0026】
<実験1>
実施例1〜2、比較例1の各カテーテルを水中に置いたものについて、MRI(GEメディカル社製・磁場:0.2T(テスラ))を用い、グラジエントエコー法により撮影し、そのMRI画像をモニターした。実施例1のカテーテルでは、実際のカテーテルの輪郭(図5中の実線)とMRI画像に現れたガイドワイヤーのアーチファクト9(図5中の網掛け部分)とは、図5に示すような形状(模式図を示す)となった。また、実施例2のカテーテルでは、実際のカテーテルの輪郭(図6中の実線)とMRI画像に現れたガイドワイヤーのアーチファクト10(図6中の網掛け部分)とは、図6に示すような形状(模式図を示す)となった。一方、比較例1のカテーテルでは、実際のカテーテルの輪郭が、MRI画像では非常に不鮮明であり、視認しにくいものであった。MRI画像から、カテーテルの造影部の実際の外径に対するアーチファクトの倍率(各部の平均値)を測定したところ、次のような結果となった。
【0027】
実施例1:5.1倍
実施例2:5.6倍
比較例1:出現しない
以上の結果より、実施例1〜2のカテーテルでは、MRIのモニター画像において、カテーテルの位置、特に先端部の位置や形状をより正確に把握することが確認できた。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のカテーテルによれば、カテーテルの位置や形状、特に先端部の位置をMRIによるモニター画像で適正に視認することができ、しかも先端部の柔軟性を損なうことがない。そのため、MRIによるモニター下で本発明のカテーテルを使用しつつ、検査、診断、治療等の医療行為を行う場合に、その医療行為を円滑、適正に行うことが可能となる。
【0029】
特に本発明では、薄膜の組成、寸法、形成位置、形成パターン等の条件の設定により、カテーテルの実際の外径に対するアーチファクトの大きさや該アーチファクトが生じる部位を適宜調整することが出来、所望の特性を容易に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカテーテルの実施例を示す断面図である。
【図2】本発明のカテーテルの他の例を示す断面図である。
【図3】本発明のカテーテルの第3の例を示す断面図である。
【図4】本発明のカテーテルの第4の例を示す断面図である。
【図5】カテーテル(本発明)の輪郭と、MRI画像におけるカテーテルのアーチファクトの形状を示す模式図である。
【図6】カテーテル(本発明)の輪郭と、MRI画像におけるカテーテルのアーチファクトの形状を示す模式図である。
【符号の説明】
1 カテーテルチューブ本体
2 薄膜
3 内層
4 外層
5 補強体
6 先端チップ内層
7 先端チップ外層
8 カテーテルチューブ本体
9、10 アーチファクト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catheter.
[0002]
[Prior art]
Since the act of inserting the catheter into the living body is mainly performed under fluoroscopy, the catheter is generally given X-ray contrast properties. In recent years, examinations and diagnosis have been performed by a nuclear magnetic resonance apparatus: MRI (Magnetic Resonance Imaging). With the advancement of technology, a catheter and a guide wire are inserted into the body of a subject while monitoring images by the MRI. It has also become possible to perform medical practices such as examination, diagnosis and treatment.
[0003]
In this case, since the conventional catheter made of an organic polymer material is a non-magnetic material, an image does not appear on the MRI monitor image even in a strong magnetic field of MRI. Further, metal markers such as Au, Pt, and Ir used for visual recognition under fluoroscopy do not appear on the MRI monitor image. Further, although a metal blade portion such as stainless steel used as a reinforcing material at the base end portion is visually recognized, the tip portion needs to be flexible, so there is no reinforcing material and no image appears on the MRI monitor image. As a result, the position of the catheter tip in the living body could not be confirmed accurately.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the catheter which can be visually recognized appropriately with the monitor by MRI.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the following inventions (1) to (8).
[0006]
(1) A catheter characterized in that a thin film made of a ferromagnetic material is provided at least at a distal end portion of a catheter main body made of a weak magnetic material or a non-magnetic material.
[0007]
(2) A catheter characterized in that a thin film made of a transition metal or an alloy containing a transition metal is provided at least at the distal end of a catheter body made of a weak magnetic material or a non-magnetic material.
[0008]
(3) A catheter characterized in that a thin film made of nickel or an alloy containing nickel is provided at least at the distal end of a catheter body made of a weak magnetic material or a non-magnetic material.
[0009]
(4) The catheter according to any one of (1) to (3), wherein the thin film is formed by a vapor phase thin film method.
[0010]
(5) The catheter according to any one of (1) to (4), wherein the thickness of the thin film is 0.001 to 2.5 μm.
[0011]
(6) The catheter according to any one of the above (1) to (5), wherein the catheter body is entirely formed of a resin and has a reinforcing layer on a proximal end portion excluding a distal end portion.
[0012]
(7) The catheter according to any one of (1) to (6), wherein a coating layer that covers an outer periphery of at least a portion of the catheter body on which the thin film is provided is formed.
[0013]
(8) In any one of the above (1) to (7), at least the distal end portion of the catheter constitutes a contrast portion that generates an artifact of 1 to 8 times the actual outer diameter in an MRI image photographed by the gradient echo method. The catheter described.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the catheter of the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings. The right side in FIGS. 1 to 4 is referred to as a “base end” and the left side as a “tip”.
[0015]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the catheter of the present invention. In the catheter shown in FIG. 1, a ring-shaped
[0016]
The
[0017]
In FIG. 2, a
[0018]
FIG. 3 shows a third example in which only the distal end portion of the catheter tube is separately formed and connected to the tube body. In FIG. 3, the tip tip inner layer 6 and the tip tip outer layer 7 are made of a flexible material, and the nickel
[0019]
4 is the same as that shown in FIG. 2 except that a plurality of thin films 3 as MRI contrast portions are provided in the axial direction of the catheter tube. By providing a plurality of
[0020]
The catheter of the present invention can be used for medical acts such as examination, diagnosis and treatment under the operation of a nuclear magnetic resonance apparatus: MRI (Magnetic Resonance Imaging). The catheter of the present invention is 1 to 8 times, more preferably 1.5 to 7.5 times, more preferably 2 to 7 times the outer diameter of the actual catheter in the MRI image taken by the gradient echo method. It has a contrast part that produces artifacts. If the artifact is too large, it is difficult to confirm the position of the catheter in the body cavity. If the artifact is too small, the artifact may be difficult to see in an MRI image obtained by the spin echo method, which is another MRI imaging method. This contrast portion is preferably present at least at the distal end portion of the catheter.
[0021]
The specific structure of the catheter of the present invention is not particularly limited as long as it has an imaging part having the above-mentioned characteristics. Examples of applicable catheters include PTCA expansion catheters, guiding catheters, angiographic catheters, and the like. Vascular catheters, introducer sheaths, trocars, gastric tube catheters, endotracheal tubes, endoscopic tubes, ultrasonic catheters, ureteral catheters, and other various catheters used in the human body.
[0022]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail.
[0023]
Example 1 A catheter having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. Each condition of this catheter is as follows.
[0024]
Total length of catheter: 90cm
Constituent material of the catheter: Barium sulfate (40 wt%) polyurethane catheter body outer diameter: 1.4 mm
Thin film composition: Ni-Co-Cr-Al-Cu alloy Thin film shape: Ring-shaped thin film dimensions:
Forming position of thin film: The center of the thin film in the width direction is 3 mm from the tip of the catheter body. Forming method of thin film: Bonding the rolled thin film (Example 2) A catheter having the structure shown in FIG. Each condition of this catheter is as follows.
[0025]
Total length of catheter: 90cm
Constituent material of catheter: inner layer / barium sulfate containing (40 wt%) nylon 12, outer layer / polyether polyamide block copolymer catheter outer diameter: 1.4 mm
Thin film composition: Ni (nickel)
Thin film shape: Ring-shaped thin film dimensions:
Thin film formation position: The center of the thin film in the width direction is 3 mm from the tip of the catheter body. Thin film formation method: Vapor deposition reinforcement: Stainless steel braid (comparative example)
A catheter similar to Example 1 was produced except that no thin film was provided.
[0026]
<
About what put each catheter of Examples 1-2 and Comparative Example 1 in water, it photographed by the gradient echo method using MRI (the GE Medical company make, magnetic field: 0.2T (Tesla)), and the MRI image Monitored. In the catheter of Example 1, the actual catheter contour (solid line in FIG. 5) and the guide wire artifact 9 (shaded portion in FIG. 5) appearing in the MRI image are shaped as shown in FIG. A schematic diagram is shown). Further, in the catheter of Example 2, the actual catheter contour (solid line in FIG. 6) and the guide wire artifact 10 (shaded portion in FIG. 6) appearing in the MRI image are as shown in FIG. It became a shape (schematic diagram is shown). On the other hand, in the catheter of Comparative Example 1, the actual contour of the catheter was very unclear in the MRI image and was difficult to visually recognize. From the MRI image, the magnification of the artifact (average value of each part) with respect to the actual outer diameter of the contrasted part of the catheter was measured, and the following results were obtained.
[0027]
Example 1: 5.1 times Example 2: 5.6 times Comparative Example 1: Not Appearing From the above results, in the catheters of Examples 1 and 2, in the MRI monitor image, the position of the catheter, particularly the tip portion It was confirmed that the position and shape can be grasped more accurately.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the catheter of the present invention, the position and shape of the catheter, in particular, the position of the distal end portion can be properly visually recognized on the monitor image by MRI, and the flexibility of the distal end portion is not impaired. . Therefore, when a medical action such as examination, diagnosis, treatment or the like is performed while using the catheter of the present invention under the MRI monitor, the medical action can be performed smoothly and appropriately.
[0029]
In particular, in the present invention, by setting conditions such as the composition, dimensions, formation position, and formation pattern of the thin film, the size of the artifact with respect to the actual outer diameter of the catheter and the site where the artifact occurs can be appropriately adjusted, and desired characteristics can be obtained. Can be easily obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a catheter of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the catheter of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third example of the catheter of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a fourth example of the catheter of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the outline of a catheter (the present invention) and the shape of catheter artifact in an MRI image.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the outline of a catheter (invention) and the shape of the catheter artifact in the MRI image.
[Explanation of symbols]
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