JP4084077B2

JP4084077B2 - バルーンカテーテル

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Publication number: JP4084077B2
Application number: JP2002127001A
Authority: JP
Inventors: 眞康大串; 亨一郎柴谷; 俊秀中島; 始弘福田; 利行善当; 泰三桐田; 幸弘藤枝; ベイツチャック
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP2003000719A; DE60205979D1; EP1252909B1; CA2383275A1; EP1252909A3; EP1252909A2; US20020160134A1; US6732734B2; DE60205979T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルーンカテーテルおよびバルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態の検知器に関する。本発明はまた、バルーンカテーテルを製造するための材料と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
尿道用フォーリーカテーテル、塞栓除去用カテーテル、胃カテーテル、気管内チューブ、気管切開チューブなどの、多種のバルーンを有するカテーテルが臨床的に広く使用されている。これらのカテーテルにおいてバルーンが人体内で膨張性保持具として、または、導管や流路を閉塞するために使用される。これらのカテーテルは天然ゴム、シリコンゴム、ポリウレタン、ナイロン、可塑化ポリ塩化ビニルなどの種々の材料を用いて製造されてきた。主バルーン（パイロットバルーンと明確に区別するため、主バルーンという用語を使用することがある）の体内における膨張状態は、通常、主バルーンと気密に連結され、かつ体外に位置するパイロットバルーンの内圧を２本の指で感知することにより検出される。通常、パイロットバルーンの膜厚が厚いため、主バルーンの膨張状態を目視で検知することはできなかった。気管内チューブのバルーンの膨張圧を表示する圧力計もあるが、取り扱いが煩雑であったり、他の処置の障害を招いたりするので臨床的に広くは使用されていない。
【０００３】
気管内チューブ、主チューブまたはシャフトおよびバルーンは一般に軟質ポリ塩化ビニルで製造されている。亜酸化窒素による麻酔時に気管内チューブを機械的換気のために使用する場合、気管内に設置されたバルーンはバルーン膜にかかる分圧差により亜酸化窒素が拡散するため、その膨張度と圧力が徐々に上昇することが知られている。バルーンの圧力上昇が組織の微小血液循環を妨げるため、気管組織を障害することがある。従って、パイロットバルーンを用いて膨張圧を何度も調整する必要がある。
【０００４】
マリンクロット(Mallinckrodt)社が市販しているブラントシステム(Brandt System)と呼ばれる製品は、亜酸化窒素を空気中に拡散させるための薄い膜を有する大きなパイロットバルーンを備えているが、大きなパイロットバルーンの使用は臨床上邪魔なため、このシステムを有する気管内チューブは広くは使用されてはいない。
【０００５】
マリンクロット社から別に市販されているランツシステム(Lanz System)と呼ばれる製品は、応力−歪み曲線で早期に降伏点に達する材料で作られた大きなパイロットバルーンでバルーン圧を自動的に制御するために開発されたが、サイズが大きいために使いにくく、これも広くは用いられていない。軟質ポリ塩化ビニルは使い捨て医療用具にとっては優れた機械的性質を持っているが、バルーンにとっては弾性(elasticity)が低く、可塑剤ならびに不適切な焼却によるダイオキシン類の発生の問題がある。
【０００６】
パテル（Patel）により（米国特許第4,335,723号）、両末端のポリスチレンブロックと飽和炭化水素ポリマーの弾性中心ブロックから構成されるブロックコポリマー(Kraton G-61650またはG-1652)、鉱油、ポリプロピレン、および老化防止剤を含む熱可塑性エラストマー組成物からなるバルーンを有するカテーテルの製造が提案されている。この特許では所望のサイズと膜厚を持ったチューブを射出またはブロー成型し、適当な長さに切断し、適当な接着剤を用いてカテーテルのシャフトまたはチューブに、成型したチューブのカラーまたはスリーブを接着させることによりバルーンが作製されることが開示されている。しかし、この特許は膜厚の薄いバルーンをブロー成型するのに適した熱可塑性エラストマーの組成は開示していないし、気管組織にとって安全な低圧で均一に膨張させることができる膜厚の薄いバルーンを製造する方法を提供していない。
【０００７】
軟質ポリ塩化ビニル代替材料、すなわち上記特許で開示されたのと同様の熱可塑性エラストマー組成物の材料を用いて膨張性のカフをもつカテーテルが最近開発された。膜厚の薄いバルーンをブロー成型し、シャフトに結合することに成功した。バルーンは気管組織にとって安全な低圧で膨張した。しかし、バルーンの材料が非常に柔らかく伸びやすく、バルーンの膜厚が極端に厚くない限り膨張圧が低いので、体外から見えないバルーンの膨張状態を従来のパイロットバルーンによって検知することは不可能であった。
【０００８】
バルーンまたはカフの圧検知器はブルーナー（Bruner）の米国特許第4,016,885号やエラム（Elam）の米国特許第4,134,407号により知られている。前者はパイロットバルーンの中間部に巻きつけた端部の開いたスプリングが伸びることにより、バルーンのガス圧または拡張を示すことを提案している。後者は体内の主バルーンの膨張状態と圧力を示すための、複数の窓を有する硬いケージの中に設置したエラストマー製のパイロットバルーンを提案している。これらの特許は内部シャフトを有するパイロットバルーンを開示しているが、バルーンとパイロットバルーンの材料の同等性を考慮しておらず、バルーンのブロー成型が可能な組成を開示していない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、人体内の主バルーンの膨張状態をパイロットバルーンの膨張状態から目視により把握することができる安全性の高いバルーンカテーテル、および主バルーンの膨張状態を目視的に示しうる主バルーンの膨張状態の検知器を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記および他の課題は人体内の主バルーンの膨張状態を目視的に示す小さなパイロットバルーンを提供することにより解決される。小さなパイロットバルーンは主バルーンと同様に膨張する。本発明者らは意外にもブロー成型により膜厚（もしくは肉厚）の薄いバルーンを作製できる条件が存在することを見出し、主バルーンと実質的に同一の材料からの、主バルーンと実質的に同一の構造を有するパイロットバルーンの簡便な製造を達成した。その結果、パイロットバルーンの膨張状態を体内のバルーンの膨張状態と比例させることが可能となった。膨張状態は、たとえば、各バルーンのサイズや形状に反映される。なお、パイロットバルーンのサイズは、たとえば、パイロットバルーンに取り付けられた目盛りで容易に測定できる。
【００１１】
本発明は、バルーンを有するカテーテルもしくはカフを有するチューブ、特に、バルーンもしくはカフが望ましい材料としてスチレン-イソプレン／ブタジエン-スチレンブロックコポリマーからなるスチレン系水素添加熱可塑性エラストマーとポリエチレン／ポリプロピレンとのブレンド物を含む、患者への親和性が高く弾力性に富む材料から製造された気管内チューブとしての該カテーテルもしくは該チューブに有用である。この望ましい材料は柔軟性に富み、麻酔用笑気ガスに対するバリア性がある。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨は、
（１）主バルーン；
主バルーンと実質的に同一の弾性を有するパイロットバルーン；ならびに
主バルーンとパイロットバルーンとに気密に接続された、主バルーンとパイロットバルーンとを連結するチューブ；
を含んでなり、パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例する、バルーンカテーテル、
（２）主バルーン；
パイロットバルーン；ならびに
パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例するように該主バルーンと該パイロットバルーンとを連結する手段、
を含んでなるバルーンカテーテル、
（３）バルーンカテーテルの主バルーンと実質的に同一の構造のパイロットバルーンを有する、バルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態を検知するためのパイロットバルーン組立品であって、
主バルーンと実質的に同一の弾性的性質を有する材料を含んでなるパイロットバルーン；ならびに
パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例するように該主バルーンと該パイロットバルーンとを連結するために配されたチューブ、を含んでなる、パイロットバルーン組立品、ならびに
（４）バルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態検知器の製造方法であって、
最小の膜厚が0.1mmもしくは0.1mm未満であり、かつ主バルーンと実質的に同一の弾性を有するパイロットバルーンを、ブロー成型により得る工程；ならびに
主バルーンとパイロットバルーンとを連結するための、膨張目盛りを有するチューブをパイロットバルーンに接続する工程、
を含む、膨張状態検知器の製造方法、
に関する。
【００１３】
本発明およびそれに付随する多くの利点は、下記の詳細な説明と添付図を組み合わせて参照することにより容易に理解できるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。たとえば、ここに開示される方法や材料は多くの種類の医療用具に使用できることが認知される。以下の説明を読むことによって、当業者には他の実施形態も明白であろう。
【００１５】
人体内に挿入されたバルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態を検知する通常の方法は、パイロットバルーンの圧力を指で感知するものであった。この方法は経験を積んだ専門家の感覚に大きく依存し、時間と注意力を必要とする。バルーンが非常に柔らかく伸びやすい材料で作られた場合、膨張圧（すなわち、バルーン内の内圧）が低く、指による圧力差の検出は実質的に不可能である。このため、人体内の導管や流路を意図的に閉塞している間に圧迫されるヒト組織を傷害する可能性があるにも拘らず、柔軟性に乏しい材料で作られたバルーンが一般に使用され、バルーンへの柔らかい材料の広範な使用を妨げてきた。本発明者らは、人体内に挿入されることになるバルーン（主バルーン）との関係においてパイロットバルーンの構造、材料、膜厚を適切に選択することにより、パイロットバルーンの膨張状態に基づいて、体内の主バルーンの膨張状態を目視により把握可能となるようにした。本発明の１つの大きな特徴は、そのようなパイロットバルーンを有するバルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態の検知器を提供することにある。主バルーンの膨張状態の目視による検知は全ての型のバルーンカテーテルやカフ付きチューブに望ましいことであるが、以下に説明するように、本発明は気管内チューブの分野において広い用途があろう。
【００１６】
本発明の課題は、パイロットバルーンの膨張状態を主バルーンのそれと比例させることで達成され、これはパイロットバルーンを主バルーンと実質的に同一の弾性材料で作り、またパイロットバルーン組立品（膨張状態検知器）のパイロットバルーンの構造をカテーテルの主バルーンと同様にすることにより簡便に達成されうる（図２）。中空軸（図２では、5で示す）は、たとえば、オレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンコポリマー、ポリメタクリル酸メチルなど、種々の材料で作ることができる。パイロットバルーンの組立品は臨床操作上邪魔にならないよう、小型かつ軽量であるのが好ましい。このため中空軸の直径は好ましくは0.2ｃｍ〜１ｃｍであり、その長さは好ましくは１ｃｍ〜３ｃｍである。
【００１７】
なお、本明細書において、「実質的」とは本発明においては、形式的な点で異なる部分はあるが（たとえば、数値範囲の違い等）本発明の所望の効果が得られうることをいう。また、「パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例する」とは、主バルーンが非膨張状態から膨張を始める圧力でパイロットバルーンも膨張を始め、主バルーンが異常に大きく膨張しているときにはパイロットバルーンも大きく膨張しており、パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態を目視的に反映していることをいう。
【００１８】
本発明のバルーンカテーテルは、主バルーン；パイロットバルーン；ならびにパイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例するように該主バルーンと該パイロットバルーンとを連結する手段を含んでなるものであり、具体的には、主バルーン；主バルーンと実質的に同一の弾性を有するパイロットバルーン；ならびに主バルーンとパイロットバルーンとに気密に接続された、主バルーンとパイロットバルーンとを連結するチューブを含んでなり、パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例する、バルーンカテーテルである。以下においては、当該バルーンカテーテルについて、カフ付き気管内チューブを例に、図によりさらに説明する（図１〜３）。
【００１９】
パイロットバルーン組立品（図２）は、１つまたは複数の孔７を有するチューブ状の中空軸５と小さなパイロットバルーン４とを気密に結合することによって組み立てられる。孔７のサイズには特に制限はないが、小チューブ３の内径と同程度であるのが好ましい。パイロットバルーン４と中空軸５との結合は、主チューブ２と主バルーン１との結合と同様に、溶剤もしくは接着性溶液を用いて、または種々の加熱装置を用いた溶融接着により行うことができる。中空軸５の内腔の一端は一方向性の弁６と結合し、他端は主チューブ２の膨張流路１１（図３）に、さらにそこから主バルーン１に、小チューブ（テールチューブ）３（図１）を介して連結される。
【００２０】
中空軸５の内腔の他端は、主バルーン１と、たとえば、途中で膨張流路１１内を経る小チューブ３のみを介して直接的に連結させてもよいが、たとえば、該他端に接続された小チューブ３を膨張流路１１自体と任意の方法で連結し、小チューブ３を介して間接的に連結させてもよい。また、主バルーン１等と小チューブ３との接続は直接的もしくは任意の部材を介する間接的（たとえば、図２）な結合により行ってもよい。なお、「小チューブ３のみを介して直接的に連結」には、たとえば、任意の部材を介する主バルーン１等と小チューブ３との間接的な結合により主バルーン１等と小チューブ３とが接続されているものの、本質的には主バルーン１等と小チューブ３とが直接的に連結されているといえるような場合を含む。すなわち、主バルーンとパイロットバルーンとは、それらとの気密な結合により接続された小チューブにより連結されるが、その場合、「接続」とは、主バルーン等と小チューブとの直接的もしくは間接的な結合による接続を意図するものであり、また、「連結」とは、主バルーンとパイロットバルーンとの、直接的に、もしくは間接的に小チューブを介する、気密な状態での空間的な連結を意図するものである。従って、主バルーンがパイロットバルーンと気密に結合されるように、全ての結合は気密である。
【００２１】
以下に説明するように、主バルーン１とパイロットバルーン４の直径９および１０はバルーンの膨張状態を示す。パイロットバルーンは臨床操作時に邪魔にならないよう充分に小さいのが好ましい。すなわち、図１に示すように、パイロットバルーンは主バルーンより小さいのが好ましく、具体的には、膨張圧が２５ｃｍH₂Oの時、パイロットバルーンの直径は2.0ｃｍもしくは2.0ｃｍ未満であるのが好ましく、目視検出を容易にするために0.5ｃｍもしくは0.5ｃｍを超えるのが好ましい。また、パイロットバルーンと主バルーンの弾性を実質的に同一とする観点から、実質的に同一の材料を用い、しかもブロー成型によりそれらを作製するのが好ましい。パイロット組立品の中空軸５は一方向性の弁６と一体として形成され、該弁の外殻の一部をなしていると便利である。なお、膨張圧は圧力計により測定できる。
【００２２】
バルーンによって圧迫される粘膜組織の損傷やそれによる合併症を防ぐため、気管内チューブのバルーンの膨張圧は一般に、気管における血液微小循環圧である４０ｃｍH₂Oもしくは４０ｃｍH₂O未満、好ましくは３０ｃｍH₂Oもしくは３０ｃｍH₂O未満である必要がある。軟質ポリ塩化ビニル製気管内チューブでは、空気による膨張により当初２０ｃｍH₂Oに設定したバルーン圧が６６％の亜酸化窒素による麻酔から１時間後では４５ｃｍH₂Oに増加したことが報告されている。バルーン圧の増加を見込んで、当初から膨張圧を下げて使用すると麻酔ガスが洩れる恐れがあるため、一方向性の弁によって繰り返し膨張圧を調整する必要がある。しかし、パイロットバルーンを指で押すことによる従来の膨張圧の検知は主観的で不正確な方法であり、繰り返し圧を調整することは実際上困難であるため、粘膜組織の損傷は完全には防止できない。
【００２３】
本発明によればパイロットバルーンのサイズは目視で簡単に検知できる。主バルーンとパイロットバルーンの膨張状態は比例することから、主バルーンが限界圧（４０ｃｍH₂O）に達していることは、かかる場合におけるパイロットバルーンのサイズ（限界サイズ）により簡便に把握することができる。しかしながら、通常、当該限界圧下においてバルーンカテーテルを使用することはない。本発明のバルーンカテーテルのパイロットバルーンは膨張圧が０ｃｍH₂Oの場合には、いわゆる風船がしぼんだような状態（初期状態）にあり、バルーンカテーテルが通常使用される状態での膨張圧、たとえば、１０ｃｍH₂O程度の膨張圧で実質的に完全に膨満するため、初期状態が解消され膨満したことを目視により確認するだけで主バルーンの膨張状態が適切であることを充分に把握することができる。このような目視による適切な主バルーンの膨張状態の把握は、本発明のバルーンカテーテル（もしくは、パイロットバルーン組立品）により初めて可能となったことである。
【００２４】
具体的なパイロットバルーンのサイズは、たとえば、図２に示すように、パイロットバルーン４に近接して膨張目盛りとして設けられた目盛り８によって検知することができる。この目盛りは、主バルーンとパイロットバルーンとを連結するチューブに直接的に、もしくは任意の部材を介して間接的に取り付けるのが好ましく、図２のように中空軸５に取り付けるのがより好適である。圧力の検出を容易にするためにはパイロットバルーン４の膨張が容易に得られ、しかも、そのサイズが膨張圧によって大幅に変化するのが望ましい。かかる観点より、パイロットバルーンとしては、15cmH₂O未満の圧力で膨張を開始し、かつ膨張圧が15cmH₂Oから40cmH₂Oまで増加した時の、その直径の増大が５％もしくは５％を超えるものが好ましい。また、主バルーンも15cmH₂O未満の圧力で膨張を開始するのが望ましいが、そのサイズは、人体内にある場合、圧力によって大幅に変化することは望ましくない。従って、パイロットバルーン４の弾性率と膜厚は主バルーン１のそれらより大きくない方が望ましい。現在使用できる製品ではパイロットバルーンの膜厚は主バルーンのそれより実質的に一般に厚い。主バルーンとパイロットバルーンとの応力―歪み曲線またはある伸びに対応する応力、および構造と膜厚が同じであれば、両バルーンの膨張度合は同じと考えられる。パイロットバルーンの膨張度合は主バルーンのそれよりも大きいことが好ましく、本発明においては、主バルーンとパイロットバルーンの弾性を実質的に同一とし、パイロットバルーンの膜厚を好ましくは後述の範囲とすることで簡便に達成されうる。なお、本明細書において「弾性率」とは一般に、25℃、１Hzでの貯蔵弾性率（Ｅ’）を意味する。
【００２５】
膜が薄い主バルーンおよびパイロットバルーンを作るにはブロー成型が最も簡便である。主バルーンは患者に挿入するときに容易に破れない程度の機械的強度を有する必要があるが、膜厚が厚く、硬いと挿入時に組織を損傷する恐れがある。従って、弾力性に富み強靭な材料が主バルーンにとって好ましい。本発明によれば、パイロットバルーンは主バルーンと実質的に同じ材料を用いて簡便に作ることができ、その膜厚は最も薄い所で0.1mmもしくは0.1mm未満であるのが望ましい。パイロットバルーンの膜厚が薄いので、その形を保つ観点から、センターシャフト（たとえば、図２の中空軸５）をパイロットバルーンに取り付けるのが好適である。ブロー成型したバルーンの膜厚は通常中央部で最小で、端部で大きくなる。従って、パイロットバルーンの膜厚は中央部あるいは最大直径の所で最小になる。なお、非膨張時の主バルーンの最大直径における平均膜厚は0.04mmであるのが好ましく、非膨張時のパイロットバルーンの最大直径における平均膜厚は0.03mmであるのが好ましい。
【００２６】
また、以上より、本発明の別の態様として、本発明のバルーンカテーテルに使用するためのパイロットバルーン組立品、ならびに当該パイロットバルーン組立品からなる膨張状態検知器の製造方法が提供される。具体的には、バルーンカテーテルの主バルーンと実質的に同一の構造のパイロットバルーンを有する、バルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態を検知するためのパイロットバルーン組立品であって、主バルーンと実質的に同一の弾性的性質を有する材料を含んでなるパイロットバルーン；ならびにパイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例するように該主バルーンと該パイロットバルーンとを連結するために配されたチューブを含んでなる、パイロットバルーン組立品を提供する。該パイロットバルーン組立品としては、パイロットバルーンが、主バルーンより小さいものであり、主バルーンと実質的に同一の材料をブロー成型してなるものであり、かつその最小の膜厚が0.1mmもしくは0.1mm未満であるものが好ましい。また、バルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態検知器の製造方法であって、最小の膜厚が0.1mmもしくは0.1mm未満であり、かつ主バルーンと実質的に同一の弾性を有するパイロットバルーンを、ブロー成型により得る工程；ならびに主バルーンとパイロットバルーンとを連結するための、膨張目盛りを有するチューブをパイロットバルーンに接続する工程、を含む、膨張状態検知器の製造方法を提供する。
【００２７】
本発明によれば、主チューブ、小チューブ（たとえば、図１で分岐して描かれた小チューブ）、主バルーン、およびパイロットバルーンを含んでなる気管内チューブは、公知の材料から、好ましくはスチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィンポリマー（ポリオレフィン）、特にポリエチレンまたはポリプロピレン（好ましくはポリプロピレン）を含んでなる組成物（ブレンド物）により簡便に製造することができる。主バルーン、パイロットバルーン、および小チューブに用いる組成物は鉱油（パラフィン系、ナフテン系、芳香族プロセスオイル、エチレン−α−オレフィンのオリゴマー、パラフィンワックス、流動パラフィン等）を含んでも良い。スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロックからなるSBSブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロックからなるSISブロックコポリマー、それらの水素添加物、部分水素添加物、およびそれらの混合物が用いられうる。ここで、ブタジエンまたはイソプレンは1,4-構造で、1,4-と1,2-構造の組合せで、1,4-と3,4-構造の組合せで、ならびに1,4-、1,2-および3,4-構造の組合せで重合される。イソプレンとブタジエンは共重合させることができる。ポリエチレンおよびポリプロピレンは他の改質用コモノマーとのコポリマーを含みうる。ブレンド物は、通常、鉱油とスチレン系熱可塑性エラストマーの割合を増加することにより、より柔軟性に富むようになる。スチレン系熱可塑性エラストマーにおけるポリスチレンブロックの含有量は好ましくは10〜40質量％の範囲である。ポリスチレンブロック含有量がかかる範囲内であれば、得られるバルーン等の機械的強度が充分であり、スチレン系熱可塑性エラストマーの溶融粘度が適度でポリオレフィンとの混合性が良好である。
【００２８】
スチレン系熱可塑性エラストマーの好ましい一例は、ポリイソプレンブロックのビニル結合含有量（1,2-および3,4-結合含有量）が10〜75モル％で、イソプレン基の二重結合の水素添加率が70％もしくは70％を超えるSISブロックコポリマーである。ポリイソプレンの1,2-および3,4-結合含有量がかかる範囲内であれば、ポリオレフィンとのブレンド物の透明性が良好であり、ブレンド物の弾性が適度である。また、水素添加率が前記範囲内であれば、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン、特にポリプロピレンとの親和性が良好である。スチレン系熱可塑性エラストマーの別の好ましい一例は、ポリブタジエンブロックのビニル結合含有量（1,2-結合含有量）が45モル％もしくは45モル％を超え、ブタジエン基の二重結合の水素添加率が70％もしくは70％を超えるSBSブロックコポリマーである。1,2-結合含有量もしくは水素添加率が前記範囲内であれば、ポリオレフィンとのブレンド物の透明性が良好である。スチレン系熱可塑性エラストマーにおいて、イソプレンとブタジエンとのコポリマーのビニル結合含有量（1,2-および3,4-結合含有量）が20〜85モル％の時、該コポリマーは軟質セグメントとなることができ好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン、特にポリプロピレンとの親和性を高める観点から、該エラストマーの水素添加率は70％もしくは70％を超えるのが好ましい。また、該エラストマーの数平均分子量は好ましくは30,000〜300,000である。該エラストマーおよびブレンド物の耐熱性を向上させるためα―メチルスチレンや他の誘導体をスチレンの代わりに用いても良い。
【００２９】
以上より、スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレンブロック10〜40質量％、ならびにポリイソプレン、イソプレン／ブタジエンコポリマーおよびポリブタジエンからなる群より選ばれる少なくとも１種の水素添加軟質セグメントブロックを含み、かつその水素添加率が70％もしくは70％を超えるものであり、該ポリイソプレンのビニル結合含有量（1,2-および3,4-結合含有量）が10〜75モル％であり、該イソプレン／ブタジエンコポリマーのビニル結合含有量（1,2-および3,4-結合含有量）が20〜85モル％であり、かつ該ポリブタジエンのビニル結合含有量（1,2-結合含有量）が45モル％もしくは45モル％を超えるものが特に好適に用いられる。
【００３０】
オレフィンポリマーとしてはオレフィンモノマーから作られた種々のポリマーが適宜に使用でき、例として高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高圧エチレン／α-オレフィンコポリマー、ポリプロピレン、エチレン／プロピレンランダムコポリマー、ポリエチレンブロックを有するブロック型プロピレンコポリマー、およびプロピレン／エチレン／ブテン三元コポリマーが挙げられる。これらのオレフィンポリマーは２以上のポリマーの混合物として使用できる。ブロー成型用に溶融張力（MT）を向上させるためには電子線照射または他の方法で架橋させたオレフィンポリマーが好ましく用いられる。
【００３１】
本発明に従い、25℃での貯蔵弾性率（E’）が350kgf/cm²もしくは350kgf/cm²未満で、230℃でのMTが１gもしくは１gを超えるブレンド物をブロー成型することにより、特に膜厚の薄い主バルーンおよびパイロットバルーンが都合良く得られる。ブレンド物の25℃でのE’がかかる範囲内にあれば、ブロー成型して得たバルーンの硬さが適度で、気管に挿入する際に粘膜組織を傷める心配が少ない。ブレンド物の230℃でのMTが上記範囲内にあればブロー成型により容易にバルーンを作製することができる。ブレンド物の25℃でのE’はスペクトロレオメーター（登録商標、レオロジー社製）を用いて１Hzで測定される。また、230℃でのMTはキャピログラフ(登録商標、島津製作所製)を用いて下記の方法で測定される。すなわち、キャピログラフの円筒内で230℃で４分間予熱したブレンド物を直径１mm、長さ10mmの毛細管から20mm/分の速度でピストンにより押し出す。押し出された糸（strand）をプーリーを介して10m/分の速度で引張り、プーリーにかかる力を記録する。安定化後の20秒間の平均の力を230℃におけるMTとする。なお、230℃でのMTが１ｇ未満のブレンド物では、押し出された糸の垂れや膨らませたバルーンのパンクがブロー成型工程において時々見られる。従って、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィンとを含むブレンド物の230℃でのMTは１gもしくは１gを超えるのが望ましい。
【００３２】
バルーンはブレンド物をブロー成型することにより製造できる。たとえば、図１では、主バルーン１およびパイロットバルーン４は主チューブ２のカテーテルおよび１つまたは複数の側孔７を有する中空軸５に接着性溶液または溶剤により、または溶融接着法により接着される。パイロットバルーンおよび主バルーンの接着には公知の方法が好適に用いられる。バルーンをしっかりと接着するには、たとえば、カテーテルとしての主チューブと主バルーンとを、同様の材料、最も便利にはスチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィンポリマーとをそれぞれ異なった割合で混合したブレンド物を使用して製造するのが望ましい。パイロットバルーンと中空軸との接着についても同様である。バルーンはスチレン系熱可塑性エラストマーを高い割合で含むのが好ましく、該エラストマーには、より柔軟で弾力性に富む材料とする観点から、鉱油を添加してもよい。本発明においては、具体的には、主バルーンとパイロットバルーンには、スチレン系熱可塑性エラストマーを６０〜９０質量％、ポリオレフィンを４０〜１０質量％含むブレンド物を用いるのが好ましく、スチレン系熱可塑性エラストマーを６５〜７５質量％、ポリオレフィンを１５〜２５質量％、鉱油を０〜２０質量％含むブレンド物を用いるのがより好ましい。なお、ブレンド物には、所望により、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカなどの無機フィラーや、アクリル系架橋ビーズ、ウレタン系架橋ビーズ、スチレン系架橋ビーズ等の有機架橋粒子等の添加物を添加してもよい。
【００３３】
上で説明したように、本発明は特に柔軟な材料で作られたバルーンに有用である。組織に損傷を与えないために、該材料の25℃、1HzでのE’は350kgf/cm²もしくは350kgf/cm²未満が好ましく、150kgf/cm²もしくは150kgf/cm²未満がより好ましい。応力−歪み曲線から計算される、該材料の25℃での10％伸びおよび100％伸びに対する弾性率E10%およびE100%はそれぞれ、非常に柔軟な材料で作られたバルーンの膨張状態をより良く反映する。E10%は好ましくは90kgf/cm²もしくは90kgf/cm²未満である。本発明は大きなだぶつきのないバルーンをセンターチューブ（図１の２に相当）に取り付けた、実用的な用途においてより大きく膨張するシースタイプ（さや型）のバルーンに有用である。即ち、シースタイプのバルーンに対してはバルーン材料のE100%は30kgf/cm²もしくは30kgf/cm²未満であるのがより好ましい。なお、本明細書における「弾性」は、25℃、１Hzでの貯蔵弾性率（E’）で、あるいは該貯蔵弾性率（E’）および弾性率E10%および／またはE100%によって評価することができる。
【００３４】
以下の実施例ではブレンド物の特定の例とブレンド物のブロー成型により作られたバルーンの膨張特性を示す。これらの例は、本発明をより詳細に説明することを意図して示したものであり、発明の範囲をこれらに限定する意図はない。
【００３５】
【実施例】
実施例１
下記の部品と他の一般部品を組み合わせることによりカフ付き気管内チューブを作製した。スチレン系熱可塑性エラストマーである水素添加SISブロックコポリマー〔（株）クラレ製ハイブラー（登録商標）HVS、数平均分子量約100,000、ポリスチレンブロック含有量約20質量％、ポリイソプレンブロック中の1,2-および3,4-結合含有量55モル％、水素添加率90％〕70質量％とポリプロピレン〔グランドポリマー（株）製ランダム型ポリプロピレン F327〕からなるブレンド物を用いて、外径11mm、内径８mmの主チューブを押出し成型で作製した。主バルーンとパイロットバルーンは、同じスチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレン〔モンテルSKDサンライズ（Montell SKD Sunrise）社製ブロック型ポリプロピレン SD613〕のブレンド物（それらのブレンド質量比：７０／３０）に、鉱油組成物（スチレン系熱可塑性エラストマーと鉱油とのブレンド物で、ブレンド質量比：２／１）を質量比６５／３５で配合し、得られた配合物１００質量部に対して５質量部のタルクを添加したブレンド物を用いてブロー成型することにより作製した。このブレンド物は下記の物性を示した。25℃、1HzでのE’：149kgf/cm²、E10%:60kgf/cm²、E100%:17kgf/cm²、230℃でのMT：1.84ｇ。主チューブ、主バルーン、及びパイロットバルーンを組み立てて図１に示すようなカフ付き気管内チューブとした。なお、小チューブには主チューブのブレンド物にタルクを３０質量％添加したものを、中空軸にはＡＢＳ樹脂を用いた（以下、同様）。最大直径の３箇所で測定した非膨張時の平均膜厚は、主バルーンで0.04mm、パイロットバルーンで0.03mmであった。また、パイロットバルーンの最小の膜厚は0.025ｍｍであった。臨床使用のモデル実験でシリンジを用いて一方向性の弁を通して空気を注入したところ、主バルーンとパイロットバルーンの直径は、膨張圧25cmH₂Oでそれぞれ32mmと18mm、膨張圧38cmH₂Oでそれぞれ33mmと20mmであった。また、10cmH₂Oでパイロットバルーンの膨満が確認された。この実験から主バルーンの膨張状態はパイロットバルーンによって明確に示されることが分かる。
【００３６】
実施例２
スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン、およびタルクからなる、互いにやや異なった組成の２種のブレンド物を用いてブロー成型することにより主バルーンとパイロットバルーンとをそれぞれ作製した。主バルーンは実施例１と同じスチレン系熱可塑性エラストマーおよびポリプロピレンのブレンド物（それらのブレンド質量比：75/25）ならびにタルク（該ブレンド物１００質量部に対し５質量部添加）からなるブレンド物から作製した。ブレンド物の物性は、25℃、1HzにおいてE’:336kgf/cm²、E10%:88kgf/cm²、E100%:22kgf/cm²であった。ブレンド物の230℃でのMTは1.86gであった。パイロットバルーンは実施例１でバルーンを作製するのに用いた同じ組成のブレンド物を用いて作製した。これらの主バルーンとパイロットバルーンを実施例１の主チューブと組合わせて、図１に示すような気管内チューブを作製した。実施例１と同様にして測定した主バルーンとパイロットバルーンの平均膜厚はそれぞれ0.04mmと0.03mmであった。また、パイロットバルーンの最小の膜厚は0.027ｍｍであった。三つの異なった膨張圧で測定した主バルーンとパイロットバルーンの直径はそれぞれ、25cmH₂Oで31mmと16mm、34cmH₂Oで32mmと17mm、56cmH₂Oで34mmと18mmであった。また、10cmH₂Oでパイロットバルーンの膨満が確認された。膨張実験は再現性良く実施できた。このように、パイロットバルーンの直径により主バルーンの膨張圧を知ることができる。
【００３７】
実施例３
実施例１の主チューブ、実施例２で主バルーン用に用いたブレンド物をブロー成型して得た主バルーン、及び実施例１で用いたブレンド物をブロー成型して得たパイロットバルーンを用い、図１のような気管内チューブを作製した。実施例１と同様にして測定した主バルーンとパイロットバルーンの平均膜厚はそれぞれ0.06mmと0.03mmであった。また、パイロットバルーンの最小の膜厚は0.027ｍｍであった。主バルーンとパイロットバルーンの直径はそれぞれ、膨張圧25cmH₂Oの時それぞれ30mmと18mm、膨張圧35cmH₂Oの時それぞれ31mmと19mmであった。また、10cmH₂Oでパイロットバルーンの膨満が確認された。
【００３８】
実施例４
25℃、1HzでのE’が166kgf／cm²である軟質ポリ塩化ビニルをブロー成型して主バルーンとパイロットバルーンを作製した。主バルーンの最小の膜厚は0.05mm、最大の膜厚は0.26mmであった。パイロットバルーンの最小の膜厚は0.05mm、最大の膜厚は0.15mmであった。これらのバルーンと外径11mmの軟質ポリ塩化ビニル製主チューブとを組み合わせて図１に示すような気管内チューブを作製した。膨張圧25cmH₂Oの時の主バルーンとパイロットバルーンの直径はそれぞれ35mmと15mmであった。膨張圧を50cmH₂Oに上昇させた時の直径の増大は明確ではなかったが、少なくともパイロットバルーンが膨張していることは認められた。
【００３９】
上記の教示に照らして本発明の種々の改良や変更が可能である。たとえば、ある種の実施態様のために記述した特徴は、記載された他の実施態様と組み合わせることができる。従って、本発明は本明細書の特許請求の範囲内で、具体的に記載された以外の方法により実施できることが理解される。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、人体内に挿入されたバルーンカテーテルの主バルーンの膨張状態をパイロットバルーンの膨張状態から目視により簡便に把握することができる、安全性の高いバルーンカテーテルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるカフ付き気管内チューブの一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明によるパイロット組立品の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明による主チューブ（もしくは、シャフトチューブ）の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１主バルーン
２主チューブ
３小チューブ
４パイロットバルーン
５中空軸
６弁
７孔
８目盛り
９主バルーン直径
１０パイロットバルーン直径
１１膨張流路

Claims

主バルーン；
主バルーンと実質的に同一の弾性を有するパイロットバルーン；ならびに
主バルーンとパイロットバルーンとに気密に接続された、主バルーンとパイロットバルーンとを連結するチューブ；
を含んでなり、パイロットバルーンの膨張状態が主バルーンの膨張状態と実質的に比例し、主バルーンとパイロットバルーンの双方が 15cmH ₂ O 未満の圧力で膨張を開始し、かつ主バルーンとパイロットバルーンの圧力が 15cmH ₂ O から 40cmH ₂ O まで増加した時のパイロットバルーンの直径の増大が５％もしくは５％を超え、主バルーンおよびパイロットバルーンが、スチレン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィンとを含んでなるブレンド物をブロー成型してなるものであり、該ブレンド物が、 25 ℃、１ Hz での貯蔵弾性率（ E ’）が 350kgf ／ cm ² もしくは 350kgf ／ cm ² 未満であり、かつ 230 ℃での溶融張力（ MT ）が１ｇもしくは１ｇを超えるものである、バルーンカテーテル。
膨張目盛りをさらに含んでなる請求項１記載のバルーンカテーテル。
パイロットバルーンが、主バルーンより小さいものであり、かつ主バルーンと実質的に同一の材料をブロー成型してなるものである、請求項１または２記載のバルーンカテーテル。
パイロットバルーンの最小の膜厚が0.1mmもしくは0.1mm未満である請求項１〜３いずれか記載のバルーンカテーテル。
膨張目盛りがパイロットバルーンに近接して設けられている請求項２〜４いずれか記載のバルーンカテーテル。
膨張圧25cmH₂Oでのパイロットバルーンの最大直径が0.5cmもしくは0.5cmより大きく、2.0cmもしくは2.0cmより小さい請求項１〜５いずれか記載のバルーンカテーテル。
スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレンブロック10〜40質量％、ならびにポリイソプレン、イソプレン／ブタジエンコポリマーおよびポリブタジエンからなる群より選ばれる少なくとも１種の水素添加軟質セグメントブロックを含み、かつその水素添加率が70％もしくは70％を超えるものであり、該ポリイソプレンのビニル結合含有量（1,2-および3,4-結合含有量）が10〜75モル％であり、該イソプレン／ブタジエンコポリマーのビニル結合含有量（1,2-および3,4-結合含有量）が20〜85モル％であり、かつ該ポリブタジエンのビニル結合含有量（1,2-結合含有量）が45モル％もしくは45モル％を超える、請求項１〜６いずれか記載のバルーンカテーテル。
パイロットバルーンが、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレンおよび鉱油組成物を含んでなるブレンド物をブロー成型してなるものである、請求項１〜７いずれか記載のバルーンカテーテル。
気管内チューブである請求項１〜８いずれか記載のバルーンカテーテル。
非膨張時の主バルーンの最大直径における平均膜厚が0.04mmであり、かつ非膨張時のパイロットバルーンの最大直径における平均膜厚が0.03mmである請求項１〜９いずれか記載のバルーンカテーテル。