JP4181354B2 - Medical equipment - Google Patents

Medical equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4181354B2
JP4181354B2 JP2002232926A JP2002232926A JP4181354B2 JP 4181354 B2 JP4181354 B2 JP 4181354B2 JP 2002232926 A JP2002232926 A JP 2002232926A JP 2002232926 A JP2002232926 A JP 2002232926A JP 4181354 B2 JP4181354 B2 JP 4181354B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
apatite
film
guide wire
medical device
apatite film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002232926A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004065841A (en
Inventor
茂樹 本津
昌彦 宮田
英雄 三舩
聡 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Intecc Co Ltd
Original Assignee
Asahi Intecc Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Intecc Co Ltd filed Critical Asahi Intecc Co Ltd
Priority to JP2002232926A priority Critical patent/JP4181354B2/en
Publication of JP2004065841A publication Critical patent/JP2004065841A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4181354B2 publication Critical patent/JP4181354B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイドロキシアパタイト(以下、アパタイトと称する)膜をコーティングしたガイドワイヤ、ステント等の医療用機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
医療用ガイドワイヤ(以下、ガイドワイヤ)は、心臓血管等の管腔内にカテーテルを挿入する際の安全性を確保するために使用される。例えば、血管造影を目的とする極細可撓性管体のカテーテルを血管内へ挿入する際、あるいは冠状動脈の閉塞部位の治療を目的とするバルーンカテーテルを血管内へ挿入する際等における安全性を確保するためにガイドワイヤは使用される。
従来より、カテーテルの挿入を安全確実に行なうためにガイドワイヤの材料としては、可撓性線材が使用されており、例えば、特公平4−25024号、特公平4−292175号等において公知のガイドワイヤが開示されている。
【0003】
可撓性線材からなるガイドワイヤは、曲折する複雑な経路の血管、分岐血管に挿入しても、血管を干渉しない。
またガイドワイヤは血管内を進行する際、その先端部に進行方向から荷重がかかるので、ガイドワイヤ、特にその先端部には、その荷重に耐え得るだけの性能(垂直荷重性および耐座屈性)が要求される。
また更にガイドワイヤの先端部は血管内を進行する際、血管内を先導する役目を果すので、該先端部には、血管経路に沿って屈曲変形しても元の状態に復元される性能(復元性)が要求される。
【0004】
ガイドワイヤの操作は、体外に位置するガイドワイヤの後端である手元部を回転させることによって行われる。従ってガイドワイヤには、操作に伴う回転に耐え得る性能(捩り剛性)および、その操作性(ステアリング性)も要求される。
従来から上記要求を満たすガイドワイヤとして、細径の主線材にスプリングコイルを嵌装溶着した形態のガイドワイヤも提供されている。
【0005】
所で、ガイドワイヤを分岐血管に導入する場合は、ガイドワイヤの先端部を若干「くの字状」に変形させてプリシェイプ部を形成する。先端部にプリシェイプ部を有するガイドワイヤを血管内に挿入後、該先端部が血管の分岐点の近傍まで達したら、ガイドワイヤを回転させてプリシェイプ部を分岐血管に導入する。
分岐血管への導入に使用されるガイドワイヤには、先端部に高度の可撓性が要求されることに加えて、プリシェイプ部を容易に形成できることも要求される。
【0006】
従来から提供されているガイドワイヤは、Ni(ニッケル)−Ti(チタン)系の超弾性合金材、あるいはSUS(ステンレス)の剛性合金材の主線材からなる。例えば、特開平9−508538号において開示されている。
【0007】
一方、医療用ステント(以下、ステント)は、血管狭窄部における血液の循環、流通を維持するために挿入、留置されるが、該ステントとしては、例えば、特公平9−2703510、特開平10−5344および特開平10−328216において開示されている。これらのステントは、所定の血管等の留置箇所で拡張可能な構造を有している。
【0008】
ステントには種々の形態のものがあり、例えば、バルーンカテーテルを介して血管内に配置された後に拡張するステントであって、螺旋状の巻回コイルばね、あるいはジグザグパターン形状に成形された板材からなる円筒体からなるものがある。これらのステントを構成する材料としては、血管内挿入後拡張する感熱金属、Ni−Ti合金、SUS材、チタン、タンタル等の生体親和性の良い材料が使用されている。
【0009】
所で、従来人工骨、人工歯根において、その表面にアパタイト(Ca10(PO(OH))膜をコーティングすることが行われている。これは基体金属の表面に、アパタイト膜をコーティングすることによって、該金属表面に生体親和性を与えるためである。
【0010】
またアパタイトは、特定物質を吸着する吸着性、イオン交換性を有しているので、気体や液体中の不要成分の除去、浄化を行うためにフィルタとして使用されている。例えば、アパタイトの粉状物あるいはペレットを充填材とする気体または液体濾過用フィルタが提供されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来から、人工骨、人工歯根等にはアパタイトをコーティングすることが行われているが、ガイドワイヤ、ステント等の医療用機器には、アパタイトがコーティングされることは無かった。何故ならば、ガイドワイヤ、ステント等の医療用機器は、曲率半径の小さい曲面を有する基体からなり、また使用時、作製時に屈曲、彎曲等の変形を伴うので、これらの医療用機器にアパタイトをコーティングしても、アパタイトの膜にクラックや剥離が発生してしまうからである。
【0012】
またガイドワイヤ、ステント等の医療用機器においては、その表面に樹脂等を均一にコーティングすることあるいは薬剤を担持させることが要求されるが、従来の医療用機器の基体金属表面は樹脂や薬剤との親和性が悪く、均一に樹脂等をコーティングすることおよび均一に薬剤を塗布、担持することは容易でなかった。
また従来から気体または液体濾過用フィルタとして、アパタイトの粉体、ペレット等を充填したフィルタが提供されているが、今日では、この種のフィルタよりも更に小型で濾過機能に優れるフィルタの提供が望まれている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、使用時に変形を伴う医療用機器を構成する基体金属を高真空中で昇温し、基体金属表面にエキシマレーザーアブレーション法によって高真空中でハイドロキシアパタイトの分解生成物をコーティングし、その後、上記ハイドロキシアパタイトの分解生成物からなるコーティング膜面上に水蒸気または水蒸気含有ガス雰囲気中でエキシマレーザーアブレーション法によりハイドロキシアパタイト膜をコーティングすることによって、上記分解生成物が変成したハイドロキシアパタイトを含む膜厚500Å〜8000Åのハイドロキシアパタイト膜を該基体金属の表面の一部または全部にコーティングした医療用機器を提供するものである。
該基体金属表面にコーティングされ、形成されるアパタイト膜は、該表面に強固に密着させなければならない。該アパタイト膜は結晶化されていることが望ましい。該アパタイト膜は結晶化されることによってセラミック構造となり、アパタイトの有する生体親和性等の特性を発揮することが出来る
エキシマレーザーアブレーション法によって、上記基体金属表面に結晶化したアパタイトのアパタイト膜をコーティングする方法としては、結晶化しながらアパタイトをコーティングする方法と、不定形の非結晶のアパタイトからなるアパタイト膜をコーティングし、その後水熱処理して該アパタイト膜のアパタイトを結晶化する方法がある
【0014】
本発明の医療用機器において、コーティングされたアパタイト膜の表面には、更に樹脂等からなるコーティング材が被覆され、また該アパタイト膜の表面には薬剤が塗布または担持される。本発明の医療用機器はアパタイト膜がコーティングされているので、コーティング材を被覆し易く、かつ薬剤を塗布、担持し易い。
【0015】
本発明の医療用機器としては、例えば、医療用ガイドワイヤ、医療用ステントがある。本発明の医療用機器は、曲率半径の小さい曲面を有する基体からなり、また医療用機器の使用時あるいは作製時に屈曲、彎曲されるが、個々の医療用機器の仕様により、その曲面、屈曲等の程度が異なる。
従って、それぞれの医療用機器に応じてアパタイト膜の膜厚は適宜決定されるが、本発明において該アパタイト膜の膜厚は、望ましくは500Å〜8000Åの範囲、更に望ましくは700Å〜5000Åの範囲、また更に望ましくは1000Å〜2000Åの範囲である。このような膜厚の範囲にあるアパタイト膜を使用すれば、生体親和性、薬剤担持、不要物質の吸着、イオン交換等のアパタイトの有する機能を発揮させることが出来、かつアパタイト膜のクラックや剥離を防止することが出来る。アパタイト膜の膜厚が500Åよりも薄くなると、アパタイトの有する機能を充分発揮させることが出来ず、また膜厚が8000Åよりも厚くなると、アパタイト膜にクラックや剥離が発生するようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、ガイドワイヤ、ステント等の医療用機器の基体金属の表面に全面的または部分的に形成されるアパタイト膜は、エキシマレーザーアブレーション法によって形成される。
エキシマレーザーアブレーション法で使用する装置の概略を図1で説明する。
図1に示されるように、真空成膜チャンバー(1) 内では、基体金属(3) (線材)は、該基体金属(3) を送り出すリール(16)と該基体金属(3) を巻き取るリール(17)との間に架線されており、アパタイト粉末を金型で加圧成形して得られるターゲット(5) が該基体金属(3) に対向して設置されている。なお所定箇所のみアパタイト膜を形成する場合は、アパタイト膜を形成しない基体金属(3) の箇所の周囲に遮蔽マスクを設置する。
【0017】
この状態で真空チャンバー(1) 内の排気系(2) のロータリーポンプおよびターボ分子ポンプによって所定の真空度まで排気する。排気後、基体金属(3) をヒーター(4) により所定の温度に昇温する。次にArFエキシマレーザー(7) をターゲット(5) に照射し、アパタイトを分解した原子、イオンクラスタを放出し対向する基体金属(3) 表面にアパタイト分解生成物膜をコーティングする。
更に、ガス導入ノズル(6) より水蒸気または水蒸気含有ガスを該真空チャンバー(1) 内に導入し、再びArFエキシマレーザー (7) をターゲット (5) に照射し、上記アパタイト分解生成物膜表面にアパタイト膜を形成しつつ、上記アパタイト分解生成物膜をアパタイト膜に変成する。
【0018】
上記水蒸気含有ガスとしては、酸素ガス―水蒸気混合ガス、アルゴンガス―水蒸気混合ガス、ヘリウムガス―水蒸気混合ガス、窒素ガス―水蒸気混合ガス、空気―水蒸気混合ガス等が使用される。
この場合、水蒸気または水蒸気含有ガスのガス圧を大きくすると、即ち、水蒸気または水蒸気含有ガスの高雰囲気下にするとアパタイトの分解成分は基体金属(3) 表面上で結晶化して成長しながらアパタイトのコーティングが行われるインサイチュ(in-situ )法となる。
一方、水蒸気または水蒸気含有ガスのガス圧を下げると、即ち、水蒸気または水蒸気含有ガスの低雰囲気下にすると、基体金属(3) 表面上には無定形のアパタイトが堆積したコーティングとなる。この場合、コーティング後、高温水蒸気中で水熱処理(ポストアニーリング法)をすることによって無定形のアパタイトは結晶化する。
【0019】
本発明のアパタイト膜が形成されたガイドワイヤ、ステント等の医療用機器について説明する。
ガイドワイヤ(18)は、図2に示すような可撓性極細線の主線材からなる。該ガイドワイヤ(18)の先端部(20)は血管(23)内に挿入されるが、該挿入の際、分岐血管(24)(図3参照)に導入可能なように、該先端部(20)は細径加工されている。該ガイドワイヤ(18)の先端部(20)を血管内の所定箇所へ導入する際は、手元側の主線材(手元部(19))を操作することによって行われる。そのためガイドワイヤ(18)、特にその先端部(20)には、手元部(19)の操作によって確実に先端部(20)を所定の箇所に導入できるような、構造およびその構成材料が要求されている。
また該ガイドワイヤ(18)の先端部(20)としては、主線材を細径化した先端部、極細コイルを溶着した先端部、フッ素樹脂等の樹脂を被覆した先端部等が使用される。
なお該ガイドワイヤ(18)の先端部(20)の構成材料はSUS材、Ni−Ti材等の体内挿入に用いられる公知の材料が使用される。
先端部(20)の表面には、血管挿入時の滑りを良くするための滑剤や、薬剤がコーティングされる。これらの薬剤は有機化合物からなり、該薬剤はアパタイト膜と密着性がよい。
ガイドワイヤ(18)の先端部(20)にアパタイト膜(25)を形成し、先端部(20)の表面を改質することによって、上記のコーティングおよび薬剤の担持が容易となる。またアパタイト膜(25)によって、ガイドワイヤ(18)の生体親和性も良好となる。
アパタイト膜が形成された先端部(20)としては、図2に示すような主線材の先端部(20)あるいは図4〜図6に示すようなスプリングコイル(21)を溶着した先端部(20)がある。なおスプリングコイル(21)にアパタイト膜(25)を形成する際は、該コイル(21)の溶接前にコーティングを行って、該コイル(21)の線材(22)の表面全体にアパタイト膜(25)を形成してもよく(図5参照)、あるいは溶接後に該コイル(21)の表面、即ち該コイル(21)の線材(22)の一部の表面にアパタイト膜(25)を形成してもよい(図6参照)。
【0020】
ガイドワイヤ(18)の手元部(19)を構成する主線材には、剛性等の機械的特性に優れることが要求されている。従って、ガイドワイヤ(18)の血管内への導入の際、該手元部(19)の滑りをよくするために、ガイドワイヤ(18)表面に滑剤等がコーティングされている。
【0021】
図7〜図9にステント(26)を示す。該ステント(26)は、拡張可能な構造であり、極細金属細線からなる網目構造の円筒体からなる。ステント(26)は、その内側にバルーンを内挿し、収縮した状態でカテーテル内に挿入される。該ステント(26)は、血管の所定箇所でバルーンを膨張させて、拡張する。そのためステント(26)は、拡張時あるいは留置後に受ける外圧に耐え得る強度が要求される。
ステント(26)に使用される材料は、SUS材等の生体内で使用可能な公知の材料である。
またステント(26)の外表面および/または内表面の全面および/または部分に薬剤等を担持する場合がある。そこでステント(26)の表面にアパタイト膜を形成すれば、薬剤等の担持を容易に行うことが可能となる。またアパタイト膜によって、ステントの生体親和性が向上する。
【0022】
本発明の医療用機器の基体金属表面に形成されるアパタイト膜は、該基体金属表面の全体的に形成されてもよく、また必要箇所に部分的に形成されてもよい。
本発明のアパタイト膜が有効に形成される医療用機器とは、ガイドワイヤ、ステント等の曲率半径の小さい曲面を有する物や使用時あるいは作製時に基体金属が屈曲、彎曲に変形される物である。
【0023】
本発明のアパタイト膜の上に、樹脂(例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等)からなるコーティング材を被覆したり、あるいは滑剤、抗血栓剤、X線造影剤、治療用薬剤等の薬剤の塗布あるいは担持が行われる。
コーティング材および薬剤(以下、薬剤等)には、親水性のものもあれば、疎水性のものもあり、薬剤等によっては金属表面に直接に担持出来ないものもある。
本発明のアパタイト膜へのコーティング材の被覆、薬剤等の塗布、担持は容易に行うことが出来る。それは、アパタイトには親水性のOH基および疎水性のPO基が存在するからである。
アパタイト膜によって、ガイドワイヤ等の金属からなる基体表面が改質されることによって本発明の医療用機器は、コーティング材の被覆、薬剤等の塗布、担持を容易に行うことが出来る。
【0024】
本発明のアパタイト膜を形成した基体金属から試験片を調製し、該試験片の曲げ強度の試験を行った。以下、試験の内容を説明する。
SUS316材(厚さ:0.05mm、巾:0.2mm)からなる基体金属表面に、ArFエキシマレーザーアブレーション法によって、それぞれ500Å、1000Å、3000Å、5000Åおよび10000Åの膜厚のアパタイト膜を基体金属表面上に形成して、試験片B、C、D、EおよびFを作製した。なおアパタイト膜を形成しない試験片として、試験片Aも用意した。
上記のようにして得られた試験片A〜Fを、曲げ試験機で3点曲げ試験(スパン長:5mm)を行い、曲げ変位1mm迄の曲げ荷重を測定した。その結果を図10および図11に示した。
【0025】
上記したように、本発明にアパタイト膜の望ましい膜厚は、500Å〜8000Åの範囲であるが、この範囲の膜厚であるとアパタイト膜が形成されても基体金属の剛性は殆んど変化しない。
よって、基体金属表面に、膜厚が上記範囲にあるアパタイト膜を形成しても、基体金属の機械的特性特に、曲げ強度を変化させることなく、該金属表面の改質を行うことが可能であることが確かめられた。
【0026】
また上記基体金属にアパタイト膜を形成して得た試験片(試験片G(膜厚0Å)、H(膜厚500Å)、I(膜厚1000Å)、J(膜厚3000Å)、K(膜厚6000Å)、L(膜厚8000Å)およびM(膜厚10000Å))を引張り試験機にかけて、各試験片のアパタイト膜のクラックおよび剥離状態を観察した。結果を図12にまとめた。
図12中の斜線の範囲は、引張り変位に対してクラック、剥離ともに発生しない範囲を示す。上記試験の結果より、アパタイト膜の膜厚は薄い程、基体金属への密着性が良いことがわかった。またアパタイト膜の膜厚が3000Å程度迄であれば、該アパタイト膜は30%の基体金属の変位に耐え、また更に膜厚が8000Å程度迄においても、アパタイト膜は10%の変位に耐え得ることがわかった。
一般的に、ガイドワイヤ、ステント等の医療用機器およびその他の機器への利用での基体金属は、使用時に変形されるか作製時に変形されるが、通常、10%以上基体金属を変形される場合は少ない。よって、本発明のアパタイト膜において膜厚を8000Å以下の範囲で、その仕様に応じた膜厚を設定し、クラック、剥離の発生を防止する。
【0027】
本発明のアパタイト膜は生体親和性を有する。膜厚が薄くなる程、アパタイト膜の基体金属への密着性は良くなるが、生体親和性が低下することが考えられる。そこで、アパタイト膜の膜厚と、生体親和性との関係を調べるために、繊維芽細胞の細胞培養実験を行った。以下、実験方法を説明し、実験の結果を図4に示した。
【0028】
各々の基体金属(SUS304L材)の表面に、500Å、1000Åおよび3000Åの膜厚のアパタイト膜を、エキシマレーザーアブレーション法によって形成し、試験片O、PおよびQを得た。なお比較として試験片N(アパタイト膜無し)も用意した。これらの試験片N、O、PおよびQは、オートクレーブで高圧滅菌処理された。
【0029】
マウス胎児採取第3代目繊維芽細胞(以下、繊維芽細胞)を、細胞培養液(10%ウシ胎児血清入りダルベッコ変位イーグル培地、DMEM)で細胞密度を2.5×10個/mlに調製した。
【0030】
4ウェルプレートの1つの孔にそれぞれ、調製された繊維芽細胞1mlと各試験片を入れ、炭酸ガス培養容器(温度:37℃、炭酸ガス:5.0%)中で、1日、2日および3日間培養した。
各培養後、試験片を取出し、該試験片をダルベッコリン酸緩衝液(細胞洗浄液)で、未固着の繊維芽細胞を洗い出した。引き続き、エチレンジアミン四酢酸化合トリプシン(タンパク質分解酵素)に入れ、1分間放置して試験片に固着している細胞を剥離した。剥離後、前記細胞培養液1mlを加えて、1μl取出し、血球換算板で細胞数を読み取った。読み取られた細胞数を10倍し、その1mlあたりを細胞密度とし、図13中の縦軸とした。
【0031】
図13の結果より、膜厚が500Å以上であれば、アパタイト膜の機能である生体親和性を発揮させることが出来る。
なお図13において、細胞数が11×10個付近で細胞増殖が停滞するのは細胞が増殖飽和限界に達したためである。
【0032】
以下、本発明を実施例によって説明する。但し、本発明は以下に示される実施例のみに限定されるものではない。
〔実施例1〕
図14にアパタイト膜(38)を有するガイドワイヤ(27)を示す。該ガイドワイヤ(27)の主線材(28)としてSUS304のステンレス細線を使用した。該ガイドワイヤ(27)の手元部(29)の外径は0.33mmφであり、ガイドワイヤ(27)の全長は1800mmである。また該ガイドワイヤ(27)は、手元部(29)から先端部(30)にかけてセンタレスグラインダで線径を漸減して細径加工されている。最先端部(31)は長さ40mm、直径0.06mmに研削、研磨されている。
該ガイドワイヤ(27)の先端部(30)は、最先端部(31)と、その最先端部(31)に接続する第1テーパー部(32)(長さ50mm)と、該第1テーパー部(32)に接続する第1同径部(33)(長さ60mm、外径0.15mmφ)と、該第1同径部(33)に接続する第2テーパー部(34)(長さ45mm)からなる。
一方、ガイドワイヤ(27)の手元部(29)は、先端部(30)の第2テーパー部(34)に接続する第2同径部(35)(長さ80mm、外径0.185mmφ)と、該第2同径部(35)に接続する第3テーパー部(36)(長さ:60mm)と、該第3テーパー部(36)に接続する第3同径部(37)(外径0.33mmφ、長さ1420mm)からなる。
最先端部(31)を除く先端部(30)、即ち、第1テーパー部(32)、第1同径部(33)および第2テーパー部(34)の表面にアパタイト膜(38)(膜厚は3000〜5000Å)を形成した。
一方、手元部(29)の第2テーパー部(34)、第2同径部(35)および第3テーパー部(36)および第3同径部(37)の表面にはフッ素樹脂(39)が被覆されている。
【0033】
〔実施例2〕
図15に、他の実施例であるアパタイト膜(46)を有するガイドワイヤ(40)を示す。該ガイドワイヤ(40)の先端部(41)は、極細線のスプリングコイル(44)が溶接されている。該ガイドワイヤ(40)の主線材(42)として、SUS304ステンレス材を使用した。
該ガイドワイヤ(40)の手元部(43)の外径は、0.34mmφであり、ガイドワイヤ(40)の全長は1800mmである。
該ガイドワイヤ(40)は、手元部(43)の後端より1450mmの部分から先端部(41)にかけてテーパー形状とされている。
先端部(41)に溶接されているスプリングコイル(44)は、外径0.07mmのSUS316ステンレス材の細線からなる密着巻コイルである。該スプリングコイル(44)の長さは300mmである。またこのスプリングコイル(44)の最先端部(45)(30mm)は、Pt−Ni細線からなる。該スプリングコイル(44)は、コイル作製前に予めSUS316細線とPt−Ni細線とを溶接したものを0.07mmφに伸線して、コイルに巻回したものである。
なおこの最先端部(45)は、ガイドワイヤ(40)使用時に先端位置確認用のX線視認マーカとなる。
本実施例のガイドワイヤ(40)の手元部(43)の全表面にはアパタイト膜(46)が形成されており、該アパタイト膜(46)の上に更にフッ素樹脂からなるコーティング材(47)が被覆されている。
またPt−Ni細線からなる最先端部(45)には、シリコーン樹脂(ポリジメチルシロキサン)が被覆されている。
本実施例のガイドワイヤ(40)の手元部(43)は、アパタイト膜(46)が形成されているので、容易にフッ素樹脂のコーティング材(47)を被覆することが出来た。
【0034】
〔実施例3〕
図16に、更に他の実施例として、アパタイト膜(52)を有するガイドワイヤ(48)を示す。該ガイドワイヤ(48)は、通常、プラスチックガイドワイヤと呼ばれるものであり、全長1500mmである。該ガイドワイヤ(48)の主線材(49)(外径0.56mmφ)は、3本の細線(外径0.28mmφのSUS304材)をS巻き撚り線とし、この撚り線をスェージング加工したものである。
上記主線材(49)の先端部(50)は、その最先端部(52)(30mm)は同径(外径0.20mmφ)であるが、最先端部(51)以外は主線材(49)をセンタレスグラインダで切削加工されてテーパー形状(180mm)となっている。
また先端部(50)は、その最先端部(51)から70mmの箇所までアパタイト膜(52)(膜厚は3000Å)が形成されている。
また該アパタイト膜(52)の上には、三酸化ビスマス(50重量%)を混有するナイロン樹脂からなるコーティング材(53)が被覆され、また更に該コーティング材(53)の上に親水性ポリマー(54)(主剤はポリビニルピロリドン)がコーティングされている。
なお該ナイロン樹脂のコーティング材(53)をコーティングした状態の主線材(49)の外径は0.80mmφであり、親水性ポリマー(54)をコーティングした状態の主線材(49)の外径は0.85mmφである。
アパタイト膜(52)を主線材(49)の先端部(50)に形成したことによって、ガイドワイヤ(48)の操作性を損なうことなく、該先端部(50)の表面を改質することが出来、よって該アパタイト膜(52)上にナイロン樹脂のコーティング材(53)を強固に密着させることが出来た。
【0035】
〔実施例4〕
図17に、アパタイト膜(57,57) を有するステント(55)を示す。該ステント(55)は、図8に示すような、SUS316L材の薄板加工細線(板厚0.05mm)からなる網目模様の円筒体(56)(外径2.5mm、長さ23mm)からなる。該ステント(55)はフォトエッチングにより薄板円筒体材を加工したもので体内患部へ挿入後、留置時に拡張可能な構造となっている。
上記円筒体(56)の内表面および外表面にアパタイト膜(57,57) を500〜1000Åの膜厚で形成した。
本実施例のステント(55)は、アパタイト膜(57,57) に抗血栓剤等の薬剤を担持し易くなっている。
【0036】
〔実施例5〕
図18に液体濾過用フィルタに使用されるコイル(58)を示す。このコイル(58)は3層(1層目コイル(59)、2層目コイル(60)および3層目コイル(61))からなり、アパタイト膜(62)をコーティングした直径0.07mmφのSUS細線を、外径(D)=0.59mmφ、内径(D)=0.3mmφとなるように巻回したコイル(58)である。
該フィルタは、複数個のコイル(58)を束ね、該コイル(58)の内部側から外側部へ、液体が巻線間の細隙を通過させて濾過を行う。
アパタイト膜(62)をコーティングした細線の巻細間細隙を液体が通過することによって、液体中の不要物質が吸着され、あるいはイオン交換される。
なお、該フィルタは構成材料がアパタイト膜(62)をコーティングした金属細線からなるので液体が高温であっても濾過することが可能である。また該フィルタは強度が高いため、フィルタを逆流洗浄することも可能である。
【0037】
本発明のアパタイト膜を有する医療用機器は、使用時あるいは作製時において大きな変形(屈曲、彎曲)を伴う場合であっても、その変形に耐え得るようにアパタイト膜の膜厚を設定することによって、該アパタイト膜のクラック、剥離の発生の問題は解決された。また本発明の医療用機器は、アパタイト膜によって、基体金属の表面が改質され、即ち、生体親和性が良好になり、かつ薬剤の担持やコーティング材の被覆が容易に実施することが可能となった。
またアパタイトの特徴としての吸着性、イオン交換性を利用する機器においては、その使用時の機械的強度を必要とするものにおいては構成基体材料を金属とし、その表面にアパタイトをコーティングした複合材料として構成可能とした。アパタイトのコーティング膜厚を適切に設定することにより機器の作製時あるいは使用時の変形に充分耐え得るものの作製が可能となった。
特に、アパタイトをコーティングした線材または板材を用いて高温濾過、フィルタの作製も可能となった。
【0038】
【発明の効果】
本発明のガイドワイヤ、ステント等の医療用機器にコーティングされるアパタイト膜には、クラックや剥離が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エキシマレーザーアブレーション装置の概要図
【図2】 ガイドワイヤの部分断面説明図
【図3】 分岐血管へ導入されるガイドワイヤの説明図
【図4】 スプリングコイル付ガイドワイヤの先端部の断面図
【図5】 図4のガイドワイヤの断面図
【図6】 図4のガイドワイヤの断面図
【図7】 ステントの部分説明図
【図8】 図7のステントの拡大図
【図9】 図7のステントの拡張状態の説明図
【図10】 アパタイト膜を有する試験片の3点曲げ試験において、曲げ変位と、曲げ荷重の関係を説明する図である。
【図11】 アパタイト膜を有する試験片の3点曲げ試験において、アパタイト膜の膜厚と、曲げ荷重の関係を説明する図である
【図12】 アパタイト膜を有する試験片の引張り試験において、引張り変位と、アパタイト膜のクラック発生との関係を説明する図である。
【図13】 アパタイト膜を有する試験片の繊維芽細胞の培養試験において、培養経過日数と細胞数との関係を示す図である。
図14は本発明の一実施例を示す。
【図14】 アパタイト膜が形成されたガイドワイヤの部分断面図
図15は本発明の他の実施例を示す。
【図15】 アパタイト膜が形成されたスプリング付ガイドワイヤの部分断面図
図16は本発明の更に他の実施例を示す。
【図16】 アパタイト膜が形成されたプラスチックガイドワイヤの部分断面図
図17は本発明の更に他の実施例を示す。
【図17】 アパタイト膜を形成したステントの部分断面図
【図18】 アパタイト膜を形成した細線からなる3層巻線コイルフィルタの側面図
【符号の説明】
1 真空成膜チャンバー
2 排気系
3 基体金属
4 ヒーター
5 アパタイトターゲット
6 ガス導入ノズル
7 ArFエキシマレーザー光源
8 ミラー
9 レンズ
10 窓
11 スリット
12 ヒーター温度制御器
13 温度計
14 膜厚計
15 ガス導入路
16 送りリール
17 巻取りリール
18 ガイドワイヤ
19 手元部
20 先端部
21 スプリングコイル
22 スプリングコイル線材
23 血管
24 分岐血管
25 アパタイト膜
26 ステント
27 ガイドワイヤ
28 主線材
29 手元部
30 先端部
31 最先端部
32 第1テーパー部
33 第1同径部
34 第2テーパー部
35 第2同径部
36 第3テーパー部
37 第3同径部
38 アパタイト膜
39 フッ素樹脂
40 ガイドワイヤ
41 先端部
42 主線材
43 手元部
44 スプリングコイル
45 スプリングコイルの最先端部
46 アパタイト膜
47 コーティング材(フッ素樹脂)
48 ガイドワイヤ
49 主線材
50 先端部
51 最先端部
52 アパタイト膜
53 コーティング材(ナイロン樹脂)
54 親水性ポリマー
55 ステント
56 円筒体
57 アパタイト膜
58 フィルタ用コイル
59 1層目コイル
60 2層目コイル
61 3層目コイル
62 アパタイト膜
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a medical device such as a guide wire or a stent coated with a hydroxyapatite (hereinafter referred to as apatite) film.
[0002]
[Prior art]
  A medical guide wire (hereinafter referred to as a guide wire) is used for ensuring safety when a catheter is inserted into a lumen such as a cardiovascular vessel. For example, when inserting a catheter of ultra-fine flexible tube for angiography into a blood vessel or when inserting a balloon catheter for treatment of a coronary artery occlusion site into a blood vessel, etc. A guide wire is used to ensure.
  Conventionally, a flexible wire has been used as a guide wire material in order to safely and reliably insert a catheter. For example, known guides in Japanese Patent Publication No. 4-25024, Japanese Patent Publication No. 4-292175, etc. A wire is disclosed.
[0003]
  A guide wire made of a flexible wire does not interfere with a blood vessel even if it is inserted into a blood vessel or a branched blood vessel of a complicated path that bends.
  In addition, when the guide wire travels in the blood vessel, a load is applied to the tip of the guide wire from the direction of travel. Therefore, the guide wire, particularly the tip, has a performance that can withstand the load (vertical loadability and buckling resistance). ) Is required.
  Furthermore, since the distal end portion of the guide wire plays a role of leading the inside of the blood vessel when traveling in the blood vessel, the distal end portion is capable of being restored to the original state even when bent and deformed along the blood vessel path ( (Restorability) is required.
[0004]
  The operation of the guide wire is performed by rotating a hand portion which is a rear end of the guide wire located outside the body. Therefore, the guide wire is also required to have a performance (torsional rigidity) capable of withstanding the rotation accompanying the operation and its operability (steering performance).
  Conventionally, a guide wire in which a spring coil is fitted and welded to a thin main wire has been provided as a guide wire that satisfies the above requirements.
[0005]
  However, when the guide wire is introduced into the branch blood vessel, the pre-shaped portion is formed by slightly deforming the distal end portion of the guide wire into a "<" shape. After a guide wire having a pre-shaped portion at the distal end is inserted into the blood vessel, when the distal end reaches the vicinity of the branch point of the blood vessel, the guide wire is rotated to introduce the pre-shaped portion into the branched blood vessel.
  A guide wire used for introduction into a branch blood vessel is required to be able to easily form a pre-shaped portion in addition to a high degree of flexibility at the distal end portion.
[0006]
  Conventionally provided guide wires are made of Ni (nickel) -Ti (titanium) based superelastic alloy material or SUS (stainless steel) rigid alloy material. For example, it is disclosed in JP-A-9-508538.
[0007]
  On the other hand, a medical stent (hereinafter referred to as a stent) is inserted and placed in order to maintain blood circulation and circulation in a vascular stenosis, and examples of the stent include Japanese Patent Publication No. 9-2703510, 5344 and JP-A-10-328216. These stents have a structure that can be expanded at an indwelling site such as a predetermined blood vessel.
[0008]
  There are various types of stents. For example, a stent that expands after being placed in a blood vessel via a balloon catheter, and is formed from a spiral wound coil spring or a plate shaped in a zigzag pattern. There are some which consist of cylindrical bodies. As materials constituting these stents, materials having good biocompatibility such as heat-sensitive metals, Ni-Ti alloys, SUS materials, titanium, and tantalum that expand after insertion into blood vessels are used.
[0009]
  On the other hand, in the conventional artificial bone and artificial tooth root, apatite (Ca10(PO4)6(OH)2) The film is being coated. This is to provide biocompatibility to the metal surface by coating the surface of the base metal with an apatite film.
[0010]
  Apatite has adsorptivity and ion exchange properties for adsorbing a specific substance, and is therefore used as a filter for removing and purifying unnecessary components in gas and liquid. For example, a filter for gas or liquid filtration using an apatite powder or pellet as a filler is provided.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
  Conventionally, apatite is coated on artificial bones, artificial roots and the like, but medical devices such as guide wires and stents are not coated with apatite. This is because medical devices such as guide wires and stents are composed of a base having a curved surface with a small radius of curvature, and are accompanied by deformation such as bending and bending at the time of use and production. This is because cracking or peeling occurs in the apatite film even if it is coated.
[0012]
  Further, in medical devices such as guidewires and stents, it is required to uniformly coat a resin or the like on the surface or to carry a drug. Thus, it was not easy to uniformly coat a resin or the like and to apply and carry a drug uniformly.
  Conventionally, filters filled with apatite powder, pellets, etc. have been provided as filters for gas or liquid filtration. Today, however, it is desired to provide a filter that is smaller and more excellent in filtration function than this type of filter. It is rare.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention constitutes a medical device that is deformed during use.The substrate metal is heated in a high vacuum, and the surface of the substrate metal is coated with a decomposition product of hydroxyapatite in a high vacuum by an excimer laser ablation method. Thereafter, the surface of the coating film made of the decomposition product of hydroxyapatite is coated on the surface. By coating the hydroxyapatite film by an excimer laser ablation method in an atmosphere of water vapor or water vapor-containing gas, the hydroxyapatite film having a thickness of 500 to 8000 mm containing the hydroxyapatite in which the decomposition product is modified is obtained.Part or all of the surface of the base metalToIt provides a medical device that has been trained.
  The apatite film formed by coating on the surface of the base metal must be firmly adhered to the surface. The apatite film is preferably crystallized. The apatite film becomes a ceramic structure by being crystallized, and can exhibit characteristics such as biocompatibility of apatite..
As a method of coating the apatite film of apatite crystallized on the surface of the base metal by the excimer laser ablation method, a method of coating apatite while crystallizing, and a coating of an apatite film made of amorphous amorphous apatite, Then there is a method of crystallizing the apatite of the apatite film by hydrothermal treatment.
[0014]
  In the medical device of the present invention, the surface of the coated apatite film is further coated with a coating material made of resin or the like, and a drug is applied or supported on the surface of the apatite film. Since the medical device of the present invention is coated with the apatite film, it is easy to coat the coating material and to easily apply and carry the drug.
[0015]
  Examples of the medical device of the present invention include a medical guide wire and a medical stent. The medical device of the present invention comprises a substrate having a curved surface with a small radius of curvature, and is bent or bent when the medical device is used or produced. Depending on the specifications of the individual medical device, the curved surface, the bent, etc. The degree of is different.
  Therefore, the thickness of the apatite film is appropriately determined according to each medical device. In the present invention, the thickness of the apatite film is preferably in the range of 500 to 8000 mm, more preferably in the range of 700 to 5000 mm, More desirably, it is in the range of 1000 to 2000 mm. If an apatite film in such a range of thickness is used, the functions of apatite such as biocompatibility, drug loading, adsorption of unnecessary substances, ion exchange, etc. can be exerted, and cracking or peeling of the apatite film Can be prevented. When the thickness of the apatite film is less than 500 mm, the function of the apatite cannot be fully exhibited. When the film thickness is greater than 8000 mm, cracks and peeling occur in the apatite film.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
  In the present invention, an apatite film formed entirely or partially on the surface of a base metal of a medical device such as a guide wire or a stent is formed by an excimer laser ablation method.
  An outline of an apparatus used in the excimer laser ablation method will be described with reference to FIG.
  As shown in FIG. 1, in the vacuum film formation chamber (1), the base metal (3) (wire) is wound around the reel (16) for feeding out the base metal (3) and the base metal (3). A target (5) obtained by pressing an apatite powder with a mold is placed opposite to the base metal (3). When an apatite film is formed only at a predetermined location, a shielding mask is provided around the location of the base metal (3) where the apatite film is not formed.
[0017]
  In this state, the exhaust system (2) in the vacuum chamber (1) is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the rotary pump and the turbo molecular pump. After exhausting, the base metal (3) is heated to a predetermined temperature by the heater (4). NextAThe target (5) is irradiated with an rF excimer laser (7) to release atoms and ion clusters which decomposed apatite and coat the surface of the opposing base metal (3) with an apatite decomposition product film.
  Furthermore, water vapor or water vapor-containing gas is introduced into the vacuum chamber (1) from the gas introduction nozzle (6),ArF excimer laser again (7) The target (Five) To form an apatite film on the surface of the apatite decomposition product film,The apatite decomposition product film is transformed into an apatite film.
[0018]
  As the water vapor-containing gas, oxygen gas-water vapor mixed gas, argon gas-water vapor mixed gas, helium gas-water vapor mixed gas, nitrogen gas-water vapor mixed gas, air-water vapor mixed gas, or the like is used.
  In this case, when the gas pressure of the water vapor or water vapor-containing gas is increased, that is, when the atmosphere of the water vapor or water vapor containing gas is increased, the apatite decomposition component is crystallized and grows on the surface of the base metal (3) while coating the apatite. This is an in-situ method.
  On the other hand, when the gas pressure of water vapor or water vapor-containing gas is lowered, that is, in a low atmosphere of water vapor or water vapor containing gas, a coating in which amorphous apatite is deposited on the surface of the base metal (3) is obtained. In this case, after coating, the amorphous apatite is crystallized by hydrothermal treatment (post-annealing method) in high-temperature steam.
[0019]
  A medical device such as a guide wire and a stent on which the apatite film of the present invention is formed will be described.
  The guide wire (18) is made of a flexible fine wire main wire as shown in FIG. The distal end portion (20) of the guide wire (18) is inserted into the blood vessel (23), and the distal end portion (20) is inserted into the branch blood vessel (24) (see FIG. 3) during the insertion. 20) is processed with a small diameter. When the distal end portion (20) of the guide wire (18) is introduced to a predetermined location in the blood vessel, it is performed by operating the main wire (hand portion (19)) on the proximal side. For this reason, the guide wire (18), in particular the tip (20), is required to have a structure and its constituent materials so that the tip (20) can be reliably introduced into a predetermined location by operating the hand (19). ing.
  Further, as the distal end portion (20) of the guide wire (18), a distal end portion in which the main wire is reduced in diameter, a distal end portion in which an extra fine coil is welded, a distal end portion coated with a resin such as fluororesin, or the like is used.
  As a constituent material of the distal end portion (20) of the guide wire (18), a known material used for insertion into the body such as a SUS material or a Ni-Ti material is used.
  The surface of the distal end portion (20) is coated with a lubricant or a drug for improving slippage during blood vessel insertion. These drugs are composed of organic compounds, and the drugs have good adhesion to the apatite film.
  By forming an apatite film (25) at the tip (20) of the guide wire (18) and modifying the surface of the tip (20), the coating and the drug can be easily carried. The biocompatibility of the guide wire (18) is also improved by the apatite film (25).
  As the tip portion (20) on which the apatite film is formed, the tip portion (20) of the main wire as shown in FIG. 2 or the tip portion (20) as welded with the spring coil (21) as shown in FIGS. ) When the apatite film (25) is formed on the spring coil (21), coating is performed before the coil (21) is welded, and the apatite film (25) is applied to the entire surface of the wire (22) of the coil (21). (See FIG. 5), or after welding, an apatite film (25) is formed on the surface of the coil (21), that is, on the surface of a part of the wire (22) of the coil (21). It is also possible (see FIG. 6).
[0020]
  The main wire constituting the proximal portion (19) of the guide wire (18) is required to have excellent mechanical properties such as rigidity. Therefore, when the guide wire (18) is introduced into the blood vessel, the surface of the guide wire (18) is coated with a lubricant or the like in order to improve the slip of the hand portion (19).
[0021]
  A stent (26) is shown in FIGS. The stent (26) has an expandable structure, and is composed of a cylindrical body having a mesh structure made of fine fine metal wires. The stent (26) is inserted into the catheter in a contracted state with a balloon inserted therein. The stent (26) expands by inflating a balloon at a predetermined location of the blood vessel. Therefore, the stent (26) is required to have a strength that can withstand the external pressure applied during expansion or after placement.
  The material used for the stent (26) is a known material that can be used in vivo, such as a SUS material.
  In some cases, a drug or the like is carried on the entire outer surface and / or inner surface of the stent (26). Therefore, if an apatite film is formed on the surface of the stent (26), it becomes possible to easily carry a drug or the like. In addition, the biocompatibility of the stent is improved by the apatite film.
[0022]
  The apatite film formed on the surface of the base metal of the medical device of the present invention may be formed entirely on the surface of the base metal, or may be partially formed at a necessary location.
  The medical device in which the apatite film of the present invention is effectively formed is a material having a curved surface with a small curvature radius, such as a guide wire or a stent, or a material in which the base metal is bent or deformed during use or production. .
[0023]
  On the apatite film of the present invention, a coating material made of a resin (for example, silicone resin, fluororesin, etc.) is coated, or a drug such as a lubricant, an antithrombotic agent, an X-ray contrast agent, a therapeutic drug, Loading is performed.
  Some coating materials and drugs (hereinafter referred to as drugs) are hydrophilic and some are hydrophobic, and some drugs and the like cannot be directly supported on the metal surface.
  Coating of the coating material on the apatite film of the present invention, application of a drug, etc. can be easily carried. Apatite has hydrophilic OH groups and hydrophobic PO4This is because a group exists.
  The medical device of the present invention can easily apply a coating material, apply a drug, etc., and carry it by modifying the surface of a substrate made of a metal such as a guide wire with an apatite film.
[0024]
  A test piece was prepared from the base metal on which the apatite film of the present invention was formed, and the test for the bending strength of the test piece was performed. The contents of the test will be described below.
  An apatite film having a thickness of 500 mm, 1000 mm, 3000 mm, 5000 mm, and 10,000 mm is formed on the surface of the base metal surface made of SUS316 (thickness: 0.05 mm, width: 0.2 mm) by ArF excimer laser ablation, respectively. Test pieces B, C, D, E and F were formed on the top. A test piece A was also prepared as a test piece on which an apatite film was not formed.
  The test pieces A to F obtained as described above were subjected to a three-point bending test (span length: 5 mm) using a bending tester, and the bending load up to a bending displacement of 1 mm was measured. The results are shown in FIG. 10 and FIG.
[0025]
  As described above, the desired film thickness of the apatite film in the present invention is in the range of 500 to 8000 mm. If the film thickness is in this range, the rigidity of the base metal hardly changes even if the apatite film is formed. .
  Therefore, even if an apatite film having a film thickness within the above range is formed on the surface of the base metal, it is possible to modify the metal surface without changing the mechanical properties of the base metal, particularly the bending strength. It was confirmed that there was.
[0026]
  Further, test pieces (test piece G (film thickness 0 mm), H (film thickness 500 mm), I (film thickness 1000 mm), J (film thickness 3000 mm), K (film thickness) obtained by forming an apatite film on the base metal. 6000 mm), L (film thickness 8000 mm) and M (film thickness 10,000 mm)) were applied to a tensile tester to observe the cracks and peeled state of the apatite film of each test piece. The results are summarized in FIG.
  The hatched area in FIG. 12 indicates a range in which neither cracking nor peeling occurs with respect to the tensile displacement. From the above test results, it was found that the thinner the apatite film, the better the adhesion to the base metal. Further, if the thickness of the apatite film is up to about 3000 mm, the apatite film can withstand a displacement of 30% of the base metal, and even if the film thickness is about 8000 mm, the apatite film can withstand a displacement of 10%. I understood.
  In general, the base metal for use in medical devices such as guide wires and stents and other devices is deformed at the time of use or deformed at the time of manufacture, but usually the base metal is deformed by 10% or more. There are few cases. Therefore, in the apatite film of the present invention, the film thickness is set in the range of 8000 mm or less, and the film thickness is set according to the specifications to prevent the occurrence of cracks and peeling.
[0027]
  The apatite film of the present invention has biocompatibility. The thinner the film thickness, the better the adhesion of the apatite film to the base metal, but the biocompatibility may be lowered. Therefore, in order to investigate the relationship between the thickness of the apatite membrane and the biocompatibility, a cell culture experiment of fibroblasts was performed. The experimental method is described below, and the experimental results are shown in FIG.
[0028]
  Apatite films having a thickness of 500 mm, 1000 mm, and 3000 mm were formed on the surface of each base metal (SUS304L material) by excimer laser ablation to obtain test pieces O, P, and Q. For comparison, a test piece N (without apatite film) was also prepared. These specimens N, O, P and Q were autoclaved in an autoclave.
[0029]
  Mouse fetal harvested third-generation fibroblasts (hereinafter referred to as fibroblasts) were adjusted to a cell density of 2.5 × 10 5 using a cell culture medium (Dulbecco's displacement Eagle medium with 10% fetal bovine serum, DMEM).4Per unit / ml.
[0030]
  1 ml of the prepared fibroblasts and each test piece were placed in one hole of a 4-well plate, respectively, and were placed in a carbon dioxide culture container (temperature: 37 ° C., carbon dioxide: 5.0%) for 1 day and 2 days. And cultured for 3 days.
  After each culture, the test piece was taken out, and unfixed fibroblasts were washed out from the test piece with Dulbecco's phosphate buffer (cell washing solution). Subsequently, the cells were placed in ethylenediaminetetraacetic acid compound trypsin (proteolytic enzyme) and left for 1 minute to peel off the cells adhering to the test piece. After detachment, 1 ml of the cell culture solution was added, 1 μl was taken out, and the number of cells was read with a blood cell conversion plate. The number of cells read is 104The cell density was multiplied by 1 ml, and the vertical axis in FIG.
[0031]
  From the result of FIG. 13, when the film thickness is 500 mm or more, biocompatibility that is a function of the apatite film can be exhibited.
  In FIG. 13, the number of cells is 11 × 10.4The reason why the cell growth is stagnant in the vicinity of the individual cells is that the cells have reached the growth saturation limit.
[0032]
  Hereinafter, the present invention will be described by way of examples. However, this invention is not limited only to the Example shown below.
  [Example 1]
  FIG. 14 shows a guide wire (27) having an apatite film (38). SUS304 stainless fine wire was used as the main wire (28) of the guide wire (27). The outer diameter of the proximal portion (29) of the guide wire (27) is 0.33 mmφ, and the total length of the guide wire (27) is 1800 mm. Further, the guide wire (27) is processed into a small diameter by gradually reducing the wire diameter with a centerless grinder from the hand portion (29) to the tip portion (30). The most advanced part (31) is ground and polished to a length of 40 mm and a diameter of 0.06 mm.
  The distal end portion (30) of the guide wire (27) includes a front end portion (31), a first taper portion (32) (length: 50 mm) connected to the front end portion (31), and the first taper. The first same-diameter portion (33) (length 60 mm, outer diameter 0.15 mmφ) connected to the portion (32), and the second tapered portion (34) (length) connected to the first same-diameter portion (33) 45 mm).
  On the other hand, the proximal portion (29) of the guide wire (27) is a second same diameter portion (35) (length 80 mm, outer diameter 0.185 mmφ) connected to the second taper portion (34) of the tip portion (30). A third taper portion (36) (length: 60 mm) connected to the second taper portion (35), and a third taper portion (37) (outside) connected to the third taper portion (36). (Diameter 0.33 mmφ, length 1420 mm).
  An apatite film (38) (film) on the surface of the tip part (30) excluding the most advanced part (31), that is, the first taper part (32), the first same diameter part (33) and the second taper part (34). The thickness was 3000 to 5000 mm.
  On the other hand, the surface of the second taper part (34), the second same diameter part (35), the third taper part (36) and the third same diameter part (37) of the hand part (29) is fluororesin (39). Is covered.
[0033]
  [Example 2]
  FIG. 15 shows a guide wire (40) having an apatite film (46) as another embodiment. A very thin spring coil (44) is welded to the tip (41) of the guide wire (40). As the main wire (42) of the guide wire (40), SUS304 stainless steel was used.
  The outer diameter of the proximal portion (43) of the guide wire (40) is 0.34 mmφ, and the total length of the guide wire (40) is 1800 mm.
  The guide wire (40) is tapered from a portion 1450 mm from the rear end of the hand portion (43) to the front end portion (41).
  The spring coil (44) welded to the tip (41) is a tightly wound coil made of a thin wire of SUS316 stainless steel having an outer diameter of 0.07 mm. The length of the spring coil (44) is 300 mm. The most distal portion (45) (30 mm) of the spring coil (44) is made of a thin Pt—Ni wire. The spring coil (44) is obtained by previously welding a SUS316 thin wire and a Pt-Ni thin wire to 0.07 mmφ before winding the coil, and winding the coil around the coil.
  The leading edge (45) serves as an X-ray visual marker for tip position confirmation when the guide wire (40) is used.
  An apatite film (46) is formed on the entire surface of the hand portion (43) of the guide wire (40) of the present embodiment, and a coating material (47) made of a fluororesin is further formed on the apatite film (46). Is covered.
  In addition, a silicone resin (polydimethylsiloxane) is coated on the forefront portion (45) made of the fine Pt—Ni wire.
  Since the apatite film (46) is formed on the proximal portion (43) of the guide wire (40) of this example, the coating material (47) of fluororesin could be easily covered.
[0034]
Example 3
  FIG. 16 shows a guide wire (48) having an apatite film (52) as still another embodiment. The guide wire (48) is usually called a plastic guide wire and has a total length of 1500 mm. The main wire (49) (outer diameter 0.56mmφ) of the guide wire (48) is made of three thin wires (SUS304 material with an outer diameter of 0.28mmφ) as an S-wound stranded wire and swaging the stranded wire It is.
  The tip (50) of the main wire (49) has the same diameter (outer diameter of 0.20 mmφ) at the most advanced portion (52) (30 mm), but the main wire (49) except for the most advanced portion (51). ) With a centerless grinder to form a taper shape (180 mm).
  Further, the tip part (50) is formed with an apatite film (52) (film thickness is 3000 mm) from the most advanced part (51) to a position of 70 mm.
  Further, a coating material (53) made of a nylon resin mixed with bismuth trioxide (50% by weight) is coated on the apatite film (52), and a hydrophilic polymer is further coated on the coating material (53). (54) (Main component is polyvinylpyrrolidone).
  The outer diameter of the main wire (49) coated with the nylon resin coating material (53) is 0.80 mmφ, and the outer diameter of the main wire (49) coated with the hydrophilic polymer (54) is 0.85 mmφ.
  By forming the apatite film (52) on the tip (50) of the main wire (49), the surface of the tip (50) can be modified without impairing the operability of the guide wire (48). Thus, the nylon resin coating material (53) could be firmly adhered onto the apatite film (52).
[0035]
  Example 4
  FIG. 17 shows a stent (55) having an apatite film (57, 57). The stent (55) is composed of a mesh-shaped cylindrical body (56) (outer diameter: 2.5 mm, length: 23 mm) made of thin SUS316L thin wire (plate thickness: 0.05 mm) as shown in FIG. . The stent (55) is obtained by processing a thin cylindrical material by photoetching, and has a structure that can be expanded at the time of indwelling after being inserted into an affected part in the body.
  An apatite film (57, 57) was formed to a thickness of 500 to 1000 mm on the inner surface and the outer surface of the cylindrical body (56).
  In the stent (55) of this example, the apatite membrane (57, 57) can easily carry a drug such as an antithrombotic agent.
[0036]
  Example 5
  FIG. 18 shows a coil (58) used for a filter for liquid filtration. This coil (58) consists of 3 layers (1st layer coil (59), 2nd layer coil (60) and 3rd layer coil (61)), SUS with a diameter of 0.07mmφ coated with apatite film (62). Fine wire, outer diameter (D1) = 0.59mmφ, inner diameter (D2) = Coil (58) wound to be 0.3 mmφ.
  The filter bundles a plurality of coils (58), and the liquid passes through the slits between the windings from the inner side to the outer side of the coil (58) for filtration.
  As the liquid passes through the narrow gaps between the thin wires coated with the apatite film (62), unnecessary substances in the liquid are adsorbed or ion-exchanged.
  Since the constituent material of the filter is a thin metal wire coated with an apatite film (62), the filter can be filtered even when the liquid is hot. Further, since the filter has high strength, it is possible to back-wash the filter.
[0037]
  The medical device having the apatite film of the present invention is configured by setting the film thickness of the apatite film so that it can withstand the deformation even when it is used or produced with a large deformation (bending, bending). The problem of cracking and peeling of the apatite film was solved. In the medical device of the present invention, the surface of the base metal is modified by the apatite film, that is, the biocompatibility is good, and it is possible to easily carry the drug and coat the coating material. became.
  In addition, in equipment that uses the adsorptivity and ion exchange properties that are characteristic of apatite, as a composite material in which the constituent base material is a metal and the surface is coated with apatite in the case of requiring mechanical strength during use. Configurable. By appropriately setting the coating thickness of the apatite, it became possible to produce a device that can sufficiently withstand deformation during device fabrication or use.
  In particular, it has become possible to perform high-temperature filtration and production of a filter using a wire or plate coated with apatite.
[0038]
【The invention's effect】
  Cracks and peeling do not occur in the apatite film coated on the medical device such as the guide wire and the stent of the present invention.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Outline of excimer laser ablation system
FIG. 2 is an explanatory view of a partial cross section of a guide wire
FIG. 3 is an explanatory diagram of a guide wire introduced into a branch vessel
FIG. 4 is a cross-sectional view of the tip of a guide wire with a spring coil
FIG. 5 is a cross-sectional view of the guide wire of FIG.
6 is a cross-sectional view of the guide wire of FIG.
FIG. 7 is a partial explanatory view of a stent.
FIG. 8 is an enlarged view of the stent of FIG.
9 is an explanatory view of an expanded state of the stent of FIG.
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between bending displacement and bending load in a three-point bending test of a test piece having an apatite film.
FIG. 11 is a diagram for explaining a relationship between a thickness of an apatite film and a bending load in a three-point bending test of a test piece having an apatite film.
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between tensile displacement and occurrence of cracks in an apatite film in a tensile test of a test piece having an apatite film.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the number of days in culture and the number of cells in a fibroblast culture test of a test piece having an apatite film.
  FIG. 14 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a partial sectional view of a guide wire on which an apatite film is formed.
  FIG. 15 shows another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a partial cross-sectional view of a guide wire with a spring formed with an apatite film.
  FIG. 16 shows still another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a partial sectional view of a plastic guide wire on which an apatite film is formed.
FIG. 17 shows still another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a partial sectional view of a stent formed with an apatite film.
FIG. 18 is a side view of a three-layer coil filter made of fine wires on which an apatite film is formed.
[Explanation of symbols]
  1 Vacuum deposition chamber
  2 Exhaust system
  3 Base metal
  4 Heater
  5 Apatite target
  6 Gas introduction nozzle
  7 ArF excimer laser light source
  8 Mirror
  9 Lens
  10 windows
  11 Slit
  12 Heater temperature controller
  13 Thermometer
  14 Film thickness meter
  15 Gas introduction route
  16 feed reel
  17 Take-up reel
  18 Guidewire
  19 Hand
  20 Tip
  21 Spring coil
  22 Spring coil wire
  23 Blood vessels
  24 branch vessels
  25 Apatite film
  26 Stent
  27 Guide wire
  28 Main wire
  29 Hand
  30 Tip
  31 Cutting edge
  32 1st taper part
  33 First diameter part
  34 Second taper part
  35 2nd same diameter part
  36 3rd taper part
  37 3rd same diameter part
  38 Apatite film
  39 Fluororesin
  40 guidewire
  41 Tip
  42 Main wire
  43 Hand
  44 Spring coil
  45 The most advanced part of the spring coil
  46 Apatite film
  47 Coating material (fluororesin)
  48 Guidewire
  49 Main wire
  50 Tip
  51 Cutting Edge
  52 Apatite film
  53 Coating material (nylon resin)
  54 Hydrophilic polymer
  55 stent
  56 Cylindrical body
  57 Apatite film
  58 Filter coil
  59 1st layer coil
  60 Second layer coil
  61 3rd layer coil
  62 Apatite film

Claims (7)

使用時に変形を伴う医療用機器を構成する基体金属を高真空中で昇温し、基体金属表面にエキシマレーザーアブレーション法によって高真空中でハイドロキシアパタイトの分解生成物をコーティングし、その後、上記ハイドロキシアパタイトの分解生成物からなるコーティング膜面上に水蒸気または水蒸気含有ガス雰囲気中でエキシマレーザーアブレーション法によりハイドロキシアパタイト膜をコーティングすることによって、上記分解生成物が変成したハイドロキシアパタイトを含む膜厚500Å〜8000Åのハイドロキシアパタイト膜を該基体金属の表面の一部または全部にコーティングしたことを特徴とする医療用機器。The substrate metal constituting a medical device with deformation during use is heated in high vacuum, and the surface of the substrate metal is coated with the decomposition product of hydroxyapatite in high vacuum by the excimer laser ablation method. By coating a hydroxyapatite film by an excimer laser ablation method in a water vapor or water vapor-containing gas atmosphere on the surface of the coating film made of the decomposition product of the above, medical equipment, characterized in that the hydroxyapatite film was co computing part or all of the base metal surface. 該ハイドロキシアパタイト膜は結晶化されている請求項1に記載の医療用機器。The medical device according to claim 1, wherein the hydroxyapatite film is crystallized. 該ハイドロキシアパタイト膜の表面には更に樹脂からなるコーティング材が被覆されている請求項1または請求項2に記載の医療用機器。The medical device according to claim 1 or 2 , wherein the surface of the hydroxyapatite film is further coated with a coating material made of a resin. 該ハイドロキシアパタイト膜の表面には更に薬剤が塗布または担持されている請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の医療用機器。The medical device according to any one of claims 1 to 3 , wherein a drug is further applied or supported on the surface of the hydroxyapatite film. 該医療用機器は、医療用ガイドワイヤである請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の医療用機器。The medical device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the medical device is a medical guide wire. 該医療用機器は、医療用ステントである請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の医療用機器。The medical device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the medical device is a medical stent. 該基体金属表面に形成されたハイドロキシアパタイト膜は、水熱処理によって結晶化されている請求項に記載の医療用機器。The medical device according to claim 1 , wherein the hydroxyapatite film formed on the surface of the base metal is crystallized by hydrothermal treatment.
JP2002232926A 2002-08-09 2002-08-09 Medical equipment Expired - Fee Related JP4181354B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002232926A JP4181354B2 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Medical equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002232926A JP4181354B2 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Medical equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004065841A JP2004065841A (en) 2004-03-04
JP4181354B2 true JP4181354B2 (en) 2008-11-12

Family

ID=32018183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002232926A Expired - Fee Related JP4181354B2 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Medical equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4181354B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0314265A (en) * 2002-09-13 2005-07-26 Univ British Columbia Implantable medical device with a calcium phosphate coating and process of coating an implantable medical device and an implantable soft tissue device with a calcium phosphate coating
JP2009201639A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Univ Kinki Implant
KR101107223B1 (en) * 2009-11-10 2012-01-25 한국과학기술연구원 Nanocoupling for improvement of coating adhesion of polymer on metal substrates
JP5400693B2 (en) * 2010-04-22 2014-01-29 朝日インテック株式会社 Medical guidewire
JP6120265B2 (en) * 2012-11-14 2017-04-26 国立大学法人 東京大学 Method for producing composite, method for producing hydroxyapatite thin film, and composite
WO2020158701A1 (en) * 2019-01-29 2020-08-06 学校法人近畿大学 Transfer material for hard tissue regeneration

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004065841A (en) 2004-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200107946A1 (en) Guidewires and thin film catheter-sheaths and method of making same
US5222971A (en) Temporary stent and methods for use and manufacture
US7344560B2 (en) Medical devices and methods of making the same
US5449372A (en) Temporary stent and methods for use and manufacture
EP1545395B1 (en) Niobium stent
US20080208308A1 (en) High Temperature Oxidation-Reduction Process to Form Porous Structures on a Medical Implant
US20050251245A1 (en) Methods and apparatus with porous materials
AU2002326894A1 (en) Guidewires and thin film catheter-sheaths and method of making same
JP2006528908A (en) Medical device and method for manufacturing the medical device
US20100049310A1 (en) Method for coating a stent
US20130238081A1 (en) Molybdenum Endoprostheses
JP4181354B2 (en) Medical equipment
EP2124844A1 (en) Endoprostheses including metal matrix composite structures

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050713

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080410

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080801

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4181354

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905

Year of fee payment: 3

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091014

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072

Effective date: 20100122

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees