JP3927735B2 - カテーテル - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば血管内において種々の処置を行うための診断具または治療具、さらには血管内狭窄部を治療するために狭窄部を拡張し、狭窄部末梢側における血流の改善を図るための拡張カテーテルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
マイクロカテーテルの台頭により、従来のカテーテルでは不可能とされてきた微小血管または脈管内の治療および診断が行えるようになってきている。マイクロカテーテルとしては、例えば心筋梗塞または狭心症に用いられる経皮的経管式冠状動脈血管形成術用カテーテル(以下、拡張カテーテル)がある。この血管形成術の進行中には、しばしばカテーテルを交換する必要がある。たとえば、バルーンサイズの変更、狭窄部付近の診断、処置具の変更等の際に、カテーテルの交換が必要となる。カテーテルの交換の一つの方法として、長い交換用ガイドワイヤを用いる方法がある。しかし、長いワイヤの操作は時間がかかり、しかも2人以上の術者を必要とするため扱いにくい。この問題に対処するために「ラピッドエクスチェンジ」タイプのカテーテルが用いられる。このタイプは、カテーテルの遠位部分のみがガイドワイヤをたどる構造になっている。
【0003】
ラピッドエクスチェンジタイプのカテーテルの例は、米国特許5040548,5061273(YOCK),4762129(BONZEL),5135535(KRAMER)などに記載されている。
【0004】
具体的に、特表平6−507105に記載されているラピッドエクスチェンジタイプのカテーテルについて説明する。このカテーテルは、主軸部分(基部シャフト)、末端軸部分(先端シャフト)、バルーンおよびガイドワイヤ内腔用の管から構成されており、主軸部分に末端軸部分の方向に延びるコアワイヤが取り付けられている。このコアワイヤは、比較的剛性の高い主軸部分より先端側に取り付けられる比較的剛性の低い末端軸部分に剛性を与えて、急激な曲がりの集中により末端軸部分でキンクが生じるのを防ぐために設けられている。
【0005】
しかし、このコアワイヤは主軸部分とは別部材として加工された後に、主軸部分の先端部にろう付けなどの方法により接合されるため、カテーテルの組立作業が煩雑になるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、煩雑な作業を経ることなく、剛性の低い部分でキンクが生じるのを防止できるカテーテルを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の拡張カテーテルは、比較的剛性の高いチューブ状の基部シャフトと、基部シャフトより剛性の低いチューブ状の先端シャフトと、前記基部シャフトと先端シャフトの間に位置するチューブ状の中間部分と、前記基部シャフトの基端付近に取り付けられ、圧力印加装置が取り付けられるハブと、前記先端シャフトの先端部に流体連通するように設けられ、前記ハブより圧力が印加されるバルーンと、前記バルーン先端より先端側に先端側開口部およびバルーン基端より基端側に基端側開口部を有し、ガイドワイヤが挿通されるガイドワイヤ用ルーメンとを備えた拡張カテーテルであって、前記基部シャフトはその先端付近を細径加工することにより形成された補強体部を有し、該補強体部は前記中間部分内に配置されており、前記基部シャフトの補強体部、前記基部シャフトの補強体部から未加工部にかけての領域、または前記基部シャフトの細径になりかけている領域に、前記基部シャフトの内部と外部とを連通する開口部が設けられていることを特徴とする。
【0008】
本発明のカテーテルは、比較的剛性の高い基部シャフトと、基部シャフトより剛性の低い先端シャフトと、前記基部シャフトと先端シャフトの間に位置する中間部分と、前記基部シャフトの基端付近に取り付けられるハブと、前記先端シャフトの先端部に設けられる処置装置(治療または診断などの処置を行うための装置、たとえば超音波診断装置、レーザー照射装置、アテレクトミー用カッター、薬剤供給装置、高周波発生装置、超音波治療装置)と、前記処置装置より先端側に先端側開口部および処理装置より基端側に基端側開口部を有し、ガイドワイヤが挿通されるガイドワイヤ用ルーメンとを備えたカテーテルであって、前記基部シャフトはその先端付近を細径加工することにより形成された補強体部を有し、該補強体部は前記中間部分内に配置されており、前記基部シャフトの補強体部、前記基部シャフトの補強体部から未加工部にかけての領域、または前記基部シャフトの細径になりかけている領域に、前記基部シャフトの内部と外部とを連通する開口部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
本発明において、比較的剛性の高い基部シャフトは金属管で形成することが好ましい。基部シャフトの先端付近を細径加工するには、延伸加工や口絞り加工等の一般的に行われる技術を用いることができる。この場合、基部シャフトの先端付近に多段階の細径加工を施すことにより、形成される補強体部の剛性が緩やかに変化するようにしてもよい。また、基部シャフトには、細径加工された補強体部から未加工部にかけての一部に、基部シャフトの内部と外部とを連通する開口部を設けることが好ましい。
【0010】
本発明においては、シャフトの剛性を徐々に変化させるために、ガイドワイヤ用ルーメン(内管シャフト)の基端側開口部を中間部分に設け、基部シャフトの補強体部をガイドワイヤ用ルーメン(内管シャフト)の基端側開口部より先端側まで延長することが好ましい。
【0011】
本発明のカテーテルでは、従来のようにコアワイヤを加工して基部シャフト先端部にろう付けする代わりに、基部シャフトの先端部を細径加工するだけでよいので、煩雑な工程なしにカテーテルを組み立てることができ、しかも補強体部によってキンクを効果的に防止できる。また、たとえば基部シャフトの先端付近に多段階の細径加工を施して補強体部の剛性を緩やかに変化させるなどの工夫により、キンクをより効果的に防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の拡張カテーテルの実施例を図面を参照して説明する。
【0013】
図1は本発明の拡張カテーテルの一実施例の外観図である。図2は図1の拡張カテーテルの一部を破断し、基部シャフトの一部を省略し、主要構成部材を拡大して示す外観図である。図3は基部シャフトを示す外観図である。図4は中間部分、基部シャフトの先端部および先端シャフトの基端部を示す断面図である。
【0014】
図1および図2に示されるように、拡張カテーテル1はいわゆるオーバーザワイヤ型のカテーテルであり、ガイドワイヤ2に沿って血管内に挿入される。拡張カテーテル1は、基端側からハブ16、基部シャフト15、中間部分14、先端シャフト13、バルーン12および内管シャフト11からなっている。
【0015】
基端側のハブ16にはインフレーターの様な圧力印加装置と接続できるようにルアーテーパーが形成されている。ハブ16には金属または一部の樹脂など比較的剛性の高い材質からなる基部シャフト15が流体連通可能に接合されている。基部シャフト15には、血管形成術中に拡張カテーテル1をガイディングカテーテル(図示せず)に挿入した深度がどのくらいか容易に確認できるように深度マーカー151が設けられている。後に詳細に説明するように、基部シャフト15の先端部は補強体部となっており、補強体部から未加工部にかけての一部にインフレーション開口部が設けられている。インフレーション開口部は基部シャフト15の内部と外部とを流体連通させるために設けられているものであり、ハブ16から圧入される流体は基部シャフト15の内部からインフレーション開口部を通って外部へ出る。なお、上記インフレーション開口部を設けずに、補強体部の基端部から先端部にかけて流体が補強体部の内部を通過して外部に出るように構成してもよい。
【0016】
基部シャフト15の先端側には中間部分14が流体連通可能に設けられている。中間部分14の先端側には樹脂などの材質からなる比較的剛性の低い先端シャフト13が流体連通可能に設けられている。先端シャフト13の先端側にはバルーン12の基端部が流体連通可能に設けられている。
【0017】
先端シャフト13及びバルーン12の内部を内管シャフト11が同軸状に貫通している。内管シャフト11の先端部は先端チップ111となっており、先端チップ111はバルーン12の先端より延長されており、先端チップ111はバルーン12の先端側と液密を保った状態で接合されている。一方、内管シャフト11の基端は中間部分14から先端シャフト13にかけての一部分に設けられたガイドワイヤ開口部141まで延長され、液密を保った状態で接合されている。図1に示したガイドワイヤ2は先端チップ111の先端開口を入口とし、ガイドワイヤ開口部141を出口として、内管シャフト11内に挿通される。バルーン12の内部の内管シャフト11周囲には造影マーカー121が設けられている。
【0018】
バルーン12は拡張させない状態では、内管シャフト11の外周に折り畳まれた状態になっている。バルーン12は拡張した状態では、中央部がほぼ円筒状になり血管の狭窄部を容易に拡張できる。なお、バルーン12の中央部は完全な円筒状になる必要はなく、多角柱状になってもよい。また、造影マーカー121は血管形成術中、X線透視下で狭窄部位へのバルーン12の位置決めを容易にするために設けられている。
【0019】
上述した構成を有する拡張カテーテル1において、ハブ16に取り付けられた圧力印加装置(図示せず)で圧力を印加すると、圧力媒体はハブ16から基部シャフト15、インフレーション開口部152、中間部分14、先端シャフト13と内管11との隙間を経てバルーン12に至り、バルーン12を拡張させることができる。なお、基部シャフト15、中間部分14、先端シャフト13、内管シャフト11及び各接合部分は、バルーン12が破裂する圧力以上の耐圧性能を有することはいうまでもない。
【0020】
図3を参照して基部シャフト15の構造をより詳細に説明する。図3に示すように、基部シャフト15はメインシャフト部153と、メインシャフト部153の先端部を細径加工することにより形成された補強体部154により構成されている。この図では、補強体部154には二段の細径加工が施されており、先端へ向かうほど外径が小さくなっている。この補強体部154は、メインシャフト部153の先端部を延伸加工や口絞り加工することにより形成される。この際、細径加工を2回に分け、順次外径を小さくしてゆき、細径加工する長さを変えている。なお、補強体部154は必要に応じて熱加工を施すことによって、剛性を調整することができる。また、この図では、補強体部154の一部にインフレーション開口部152が設置されている。このインフレーション開口部152は、エンドミル等の機械切削や、レーザーによる微細切削加工により形成することができる。なお、基部シャフトの材質として樹脂を用いた場合には、トーチ等によってインフレーション開口部を加工することもできる。
【0021】
図4を参照して、中間部分14を中心として基部シャフト15の先端部および先端シャフト13の基端部の構造を示す。図4に示されるように、基部シャフト15の先端部の補強体部154は中間部分14内に延長して配置されており、さらに中間部分14に設けられたガイドワイヤ開口部141より先端側まで延長されている。具体的には、中間部分14の外周方向における一部に内管シャフト11の基端部が固着されており、この内管シャフト11の基端開口が中間部分14の外部に露出して、ガイドワイヤ開口部141が形成されている。なお、ガイドワイヤ開口部141は基部シャフト15または先端シャフト13に設けてもよく、また中間部分14と先端シャフト13の境界部(接合部)に設けてもよい。
【0022】
このように中間部分14内部にメインシャフト部153より細径の補強体部154を配置することにより、中間部分14をメインシャフト部153より剛性が低く(柔らかく)、先端シャフト13より剛性が高く(硬く)なるようにすることができる。こうして、拡張カテーテル1を構成するシャフトの剛性を基端側から先端側にかけて徐々に変化させることができ、中間部分14が急激に曲がる際にも応力が1カ所に集中することがなく、キンクの発生を低減させることが可能である。
【0023】
以上のように本発明によれば、拡張カテーテル1の基部シャフト15(メインシャフト部153)の先端付近を延伸加工や口絞り加工等の一般的に行われる技術を用いて細径加工することにより、キンク防止の役割を果たす補強体部154が形成されている。このように簡便な工程でメインシャフト部153と一体化した補強体部154を形成することができ、従来のように基部シャフトと別にコアワイヤを加工してこれを基部シャフト先端部にろう付けする工程が不要になり、従来よりカテーテルの組み立て工程を簡略化することができる。そして、補強体部154を中間部分14内部に配置することにより、中間部分14が急激に曲がる際にも応力が1カ所に集中することがなく、キンクの発生を効果的に低減できる。また、多段階の細径加工を施した補強体部154を形成することにより、シャフト全体の剛性を緩やかに変化させることができ、キンクの発生をより効果的に低減できる。そして、図示のように補強体部154が配された部分にガイドワイヤ開口部141を設けることにより、開口部141が補強され、開口部1141におけるカテーテルの折れ(キンク)や破断等が好適に防止される。
【0024】
なお、基部シャフト15(メインシャフト部153)の先端に形成される補強体部154の形状およびインフレーション開口部の位置および形状などに関しては種々の変形が考えられる。これらの例を図5(A)および(B)、図6(A)および(B)ならびに図7(A)および(B)を参照して説明する。
【0025】
図5(A)および(B)では、メインシャフト部153aの先端が二段に細径加工されて補強体部154aが形成されており、図3と同様に一段目の補強体部154aにインフレーション開口部152aが形成されている。
【0026】
図6(A)および(B)では、メインシャフト部153aの先端が二段に細径加工されて補強体部154bが形成されており、一段目の補強体部154bから未加工のメインシャフト部153bにかけての領域にインフレーション開口部152bが形成されている。
【0027】
図7(A)および(B)では、メインシャフト部153aの先端が一段だけ細径加工されて補強体部154cが形成されており、主にメインシャフト部153cが細径になりかけている領域(カテーテル1の先端方向に向かって急激に縮径する領域)にインフレーション開口部152cが形成されている。
【0028】
次に、本発明の拡張カテーテルを構成する各部材の材質および寸法などについてより詳細に説明する。
【0029】
基部シャフト15には比較的剛性の高い材質、例えばNi−Ti、真鍮、SUS、アルミ等の金属を用いることが好ましい。なお、比較的剛性の高い材質であれば、ポリイミド、塩化ビニル、ポリカーボネート等の樹脂を用いることもできる。
【0030】
基部シャフト15のメインシャフト部153は、外径が約0.3mm〜3mm、好ましくは0.5mm〜1.5mm、肉厚が約10〜150μm、好ましくは20〜100μm、長さが300mm〜2000mm、好ましくは700mm〜1500mmのチューブである。
【0031】
基部シャフト15の補強体部154は、外径が約0.05mm〜2mm、好ましくは0.1〜1.0mm、肉厚が10〜150μm、好ましくは20〜100μm、長さが30〜200mm、好ましくは50〜180mmである。
【0032】
先端シャフト13と中間部分14は同一のチューブで構成してもよく、先端シャフト用のチューブと中間部分用のチューブとを別々に用意して適宜つなぎ合わせた構成でもよい。
【0033】
先端シャフト13および中間部分14を構成する材料としては、例えばポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、またはこれら二種以上の混合物など)、ポリオレフィンの架橋体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、フッ素樹脂、ポリイミドなどの高分子材料またはこれらの混合物などを用いることができる。
【0034】
先端シャフト13および中間部分14は、外径が0.5〜1.5mm、より好ましくは0.7〜1.1mm、肉厚が25〜200μm、より好ましくは50〜100μm、長さはが300〜2000mm、より好ましくは300〜1500mmのチューブである。
【0035】
内管シャフト11を構成する材料としては、ある程度可撓性を有するものが用いられる。例えばポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、またはこれら二種以上の混合物など)、ポリオレフィンの架橋体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ポリイミド、フッ素樹脂などの高分子材料またはこれらの混合物などを用いることができる。
【0036】
内管シャフト11は、外径が約0.1〜1.0mm、好ましくは0.3〜0.7mm、肉厚が約10〜150μm、好ましくは20〜100μm、長さが100〜2000mm、好ましくは200〜1500mmのチューブである。
【0037】
バルーン12の材質としては、血管の狭窄部を拡張できるように、ある程度の可塑性を有するものが好ましい。例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマーなど)、ポリオレフィンの架橋体、ポリエステル(例えばポリエチレンテレフタレートなど)、ポリエステルエラストマー、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、フッ素樹脂などの高分子材料、シリコーンゴム、ラテックスゴムなどを用いることができる。また、これら高分子材料を適宜積層した積層フィルムも使用できる。二軸延伸ブロー成形法等により形成したバルーン12を先端シャフト13の先端側に取り付けた構成としてもよいし、先端シャフト13の先端部分に延伸ブロー成形などを施してバルーン12を一体に形成してもよい。
【0038】
バルーン12は、拡張されたときの円筒部分の外径が1.0〜10mm、好ましくは1.0〜5.0mm、長さが5〜50mm、好ましくは10〜40mmであり、全体の長さが10〜70mm、好ましくは15〜60mmである。
【0039】
造影マーカー12は、コイルスプリングまたはリングで形成することが好ましく、1個以上設けることができる。造影マーカー12の材質としては、X線造影性の高い材料、例えばPt、Pt合金、W、W合金、Au、Au合金、Ir、Ir合金、Ag、Ag合金などを用いることが好ましい。
【0040】
以上、本発明をカテーテルの基端部から先端部に離間した位置にガイドワイヤ開口部141を有するラピッドエクスチェンジタイプのカテーテルに基づいて説明したが、本発明はこれに限定されず、ガイドワイヤ開口部がカテーテルの基端部(ハブ)に形成されたタイプのカテーテルであってもよい。
【0041】
また、図示の例では、ガイドワイヤルーメンが先端シャフト内に同軸的に配されたコアキシャル構造を有するカテーテルとなっているが、本発明はこれに限定されず、1つのチューブ(シャフト)内にガイドワイヤ用ルーメンとバルーンインフレーション用ルーメンが平行に形成されたカテーテルでもよい。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、延伸加工や口絞り加工等の簡便な工程で基部シャフト先端付近を細径加工することにより、基部シャフトと一体化されたキンク防止のための補強体部を形成して、剛性の低い部分でキンクが生じるのを防止できるカテーテルを提供することができる。また、多段階の細径加工が施された補強体部を形成することにより、シャフト全体にわたって剛性が緩やかに変化するようにでき、キンクの発生をより効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る拡張カテーテルを示す図。
【図2】図1の拡張カテーテルの主要構成部材を拡大して示す図。
【図3】図1の拡張カテーテルの基部シャフトを示す図。
【図4】図1の拡張カテーテルの中間部分、基部シャフトの先端部および先端シャフトの基端部を示す断面図。
【図5】本発明の他の実施例に係る拡張カテーテルの基部シャフトを示す平面図および側面図。
【図6】本発明の他の実施例に係る拡張カテーテルの基部シャフトを示す平面図および側面図。
【図7】本発明の他の実施例に係る拡張カテーテルの基部シャフトを示す平面図および側面図。
【符号の説明】
1…拡張カテーテル
2…ガイドワイヤ
11…内管シャフト
111…先端チップ
12…バルーン
121…造影マーカー
13…先端シャフト
14…中間部分
141…ガイドワイヤ開口部
15…基部シャフト
151…深度マーカー
152…インフレーション開口部
153…メインシャフト部
154…補強体部
16…ハブ
Claims (10)
- 比較的剛性の高いチューブ状の基部シャフトと、基部シャフトより剛性の低いチューブ状の先端シャフトと、前記基部シャフトと先端シャフトの間に位置するチューブ状の中間部分と、前記基部シャフトの基端付近に取り付けられ、圧力印加装置が取り付けられるハブと、前記先端シャフトの先端部に流体連通するように設けられ、前記ハブより圧力が印加されるバルーンと、前記バルーン先端より先端側に先端側開口部およびバルーン基端より基端側に基端側開口部を有し、ガイドワイヤが挿通されるガイドワイヤ用ルーメンとを備えた拡張カテーテルであって、
前記基部シャフトはその先端付近を細径加工することにより形成された補強体部を有し、該補強体部は前記中間部分内に配置されており、前記基部シャフトの補強体部、前記基部シャフトの補強体部から未加工部にかけての領域、または前記基部シャフトの細径になりかけている領域に、前記基部シャフトの内部と外部とを連通する開口部が設けられていることを特徴とする拡張カテーテル。 - 前記基部シャフトは金属管からなることを特徴とする請求項1記載の拡張カテーテル。
- 前記基部シャフトの補強体部は多段階の細径加工が施されていることを特徴とする請求項1または2記載の拡張カテーテル。
- 前記ガイドワイヤ用ルーメンの基端側開口部は前記中間部分に設けられており、前記基部シャフトの補強体部は前記ガイドワイヤ用ルーメンの基端側開口部より先端側まで延長されていることを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載の拡張カテーテル。
- 前記先端シャフトの内側に前記先端シャフトと同軸的に設けられた内管シャフトをさらに備え、該内管シャフトの内腔が前記ガイドワイヤ用ルーメンを形成していることを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載の拡張カテーテル。
- 比較的剛性の高い基部シャフトと、基部シャフトより剛性の低い先端シャフトと、前記基部シャフトと先端シャフトの間に位置する中間部分と、前記基部シャフトの基端付近に取り付けられるハブと、前記先端シャフトの先端部に取り付けられる処置装置と、前記処置装置より先端側に先端側開口部および処理装置より基端側に基端側開口部を有し、ガイドワイヤが挿通されるガイドワイヤ用ルーメンとを備えたカテーテルであって、
前記基部シャフトはその先端付近を細径加工することにより形成された補強体部を有し、該補強体部は前記中間部分内に配置されており、前記基部シャフトの補強体部、前記基部シャフトの補強体部から未加工部にかけての領域、または前記基部シャフトの細径になりかけている領域に、前記基部シャフトの内部と外部とを連通する開口部が設けられていることを特徴とするカテーテル。 - 前記基部シャフトは金属管からなることを特徴とする請求項6記載のカテーテル。
- 前記基部シャフトの補強体部は多段階の細径加工が施されていることを特徴とする請求項6または7記載のカテーテル。
- 前記ガイドワイヤ用ルーメンの基端側開口部は前記中間部分に設けられており、前記基部シャフトの補強体部は前記ガイドワイヤ用ルーメンの基端側開口部より先端側まで延長されていることを特徴とする請求項6ないし8いずれか記載のカテーテル。
- 前記先端シャフト内に同軸的に設けられた内管シャフトをさらに備え、該内管シャフトの内腔により前記ガイドワイヤ用ルーメンが形成されることを特徴とする請求項6ないし9いずれか記載のカテーテル。
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