JP5502486B2 - 医療用ガイドワイヤ - Google Patents

Description

本発明は、主に血管等にカテーテルを導入する際に用いる医療用ガイドワイヤに関する。

血管造影、冠状動脈の治療等では、血管や治療箇所にカテーテルを挿入し、様々な治療が行われている。カテーテルには極細管形状やバルーン形状のものなどがある。カテーテルを血管等の治療部に安全に挿入するために医療用ガイドワイヤ（以下、「ガイドワイヤ」と表記したものは「医療用ガイドワイヤ」を示す）が使用されている。カテーテルは柔軟性に富む材料で形成されているため、複雑に屈曲している血管等にカテーテルのみで挿入することは困難である。そのため医療用ガイドワイヤを血管等に挿入し、その医療用ガイドワイヤに沿ってカテーテルを挿入する方法が用いられている。

医療用ガイドワイヤは、複雑に屈曲した血管内に挿入されるため柔軟性と操作性が必要である。また、１０ｃｍから、場合によっては１００ｃｍ以上の長尺で使用されることから細線であっても断線しない強度が求められている。つまり、複雑形状の血管内に挿入できる柔軟性と、細線形状としたときに断線しない強度とが求められている。また、当然ではあるが人体に悪影響がないことも重要である。また、ガイドワイヤは回転と前後動を加えながら複雑に屈曲した血管内に挿入されて行くため、トルク伝達性とプッシャビリティが要求される。

従来、医療用ガイドワイヤには、ステンレス鋼からなる細線あるいはＮｉ−Ｔｉ系超弾性合金からなる細線が用いられていた。しかしながら、ステンレス鋼細線では、プッシャビリティが良好ではあるが、複雑形状の血管内を通したとき、例えば、曲率半径の小さな箇所を通した後に歪が残る、曲率半径の小さい箇所を通す時の抵抗が大きい等の問題が生じ、必ずしも柔軟性が満足いくものではなかった。

またＮｉ−Ｔｉ系超弾性合金では柔軟性があり、曲率半径の小さい箇所を通す時の抵抗が小さいという長所はあるものの、ヤング率が低すぎること、応力−歪曲線のヒステリシスが大きいため、トルク伝達性が必ずしも良好とはいえなかった。

このような問題を解決するために、特開２００３−１１１８４９号公報（以下、特許文献１）では、Ｎｉ−Ｔｉ合金からなる超弾性チタン合金線とステンレス線とを一緒に編み込んだ複合細線が提供されている。また、特開２００４−３３７３６１号公報（以下、特許文献２）では、超弾性合金からなるコアワイヤの周囲に塑性的金属を被覆したガイドワイヤが提案されている。具体的には、Ｎｉ−Ｔｉ合金をコアワイヤとし、銅めっき等により被覆したものである。

特許文献１および特許文献２は、共に超弾性合金をコア材（芯材）として用いるタイプである。超弾性合金は材料を大きく変形させても、力の負荷を止めると直ちに元の形状に戻り、変形時の応力が小さいため、柔軟性に富んだガイドワイヤが製造できる。

しかしながら、特許文献１のように編み込んだタイプではガイドワイヤとしての線径を細くすることに限界があった。また、超弾性合金をコア材（芯材）とすることにより柔軟性は向上するものの、操作性という点では必ずしも十分ではなかった。また、超弾性合金の応力−歪曲線は一般的にヒステリシスを持ち、トルク伝達性が十分とはいえなかった。つまり、回転操作として逆回転させた場合に回転角に遊びが生じるという欠点があった。またチタン系の合金の場合、Ｘ線透過性があり、血管内の挿入位置をＸ線透過像で確認することができなかった。

また、複雑形状の血管内を通すと言うことは、ガイドワイヤは屈曲と形状復元の両方を繰り返しながら挿入されていくことになる。従来のガイドワイヤでは、その長さが２０ｃｍ未満のときは問題なかったが、長さが長くなるにつれて操作性が不十分になり、屈曲と形状復元との両方を繰り返しながら挿入することがスムーズに行えなくなるといった問題が生じていた。

また、医療用ガイドワイヤは細い血管等に挿入されることから挿入性が良いことが重要である。特許文献２では、挿入性を向上させるために、その先端部にコイル部（スプリングコイル）とキャップ部（ボール部）を設けることが提案されている。コイル部とキャップ部とを設けることにより、挿入性は向上するが、必ずしも満足いく特性は得られていなかった。

Ｎｉ−Ｔｉ合金で形成するとＸ線透過像で観察し難い。そのため、医療用ガイドワイヤを人体等に挿入し、Ｘ線透過像で観察したとしてもその位置を特定するのは難しかった。

特開２００３−１１１８４９号公報 特開２００４−３３７３６１号公報

以上のように、従来の医療用ガイドワイヤは挿入性が不十分であった。また、Ｘ線透過像での先端部の位置を特定するのが困難であった。また、従来の医療ガイドワイヤは柔軟性を向上することを優先するあまり、トルク伝達性が不十分であった。また、ガイドワイヤが長くなるにつれて、そのプッシャビリティ、トルク伝達性、共に必ずしも十分とは言えなかった。

本発明は、このような問題を解決するためのもので、医療用ガイドワイヤの先端部に所定のクラッドワイヤからなるコイル部を設けることにより、挿入性が向上した医療用ガイドワイヤを提供することを目的とするものである。

また、本発明は、ガイドワイヤの胴体部に所定のクラッドワイヤを用いることにより、トルク伝達性に優れ、かつ、優れたプッシャビリティを可能とする医療用ガイドワイヤを提供することを目的とするものである。

本発明による医療用ガイドワイヤは、胴体部およびその胴体部よりも線径の細い先端部を備えた医療用ガイドワイヤ本体部と、前記先端部に設けられたコイル部およびキャップ部と、を具備する医療用ガイドワイヤであって、
前記コイル部に使用されるワイヤが、タングステンまたはモリブデンの少なくとも一種を主成分とする芯材部と、その芯材部を被覆するチタンを主成分とする被覆部とからなるクラッドワイヤであることを特徴とするものである。

また、芯材部と被覆部の境界には、タングステンまたはモリブデンの少なくとも一種とチタンを含む固溶体が存在することが好ましい。

また、芯材部と被覆部の境界にはタングステンまたはモリブデンの少なくとも一種とチタンを含む固溶体層が存在することが好ましい。

また、固溶体層の厚さは、コイル部線径に対して３／１０００以上であることが好ましい。

また、コイル部はクラッドワイヤを３回以上巻回したものであることが好ましい。
また、芯材部がレニウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウムのうち少なくとも1種を含有するタングステン合金からなることが好ましい。

また、被覆部は、超弾性チタン合金、αチタン合金、α+βチタン合金またはβ−チタン合金の少なくとも１種からなるチタン合金であることが好ましい。

また、チタンを主成分とする被覆部のヤング率が１４０ＧＰａ以下であることが好ましい。また、タングステンもしくはモリブデンを主成分とする芯材部のヤング率が３２７ＧＰａ以上であることが好ましい。

また、コイル部の線径をＤ１としたとき、線径Ｄ１が０．０５ｍｍ以下であることが好ましい。また、コイル部の線径をＤ１、芯材部の線径をＤ２としたとき線径比（Ｄ２／Ｄ１）が０．１〜０．９の範囲内であることが好ましい。

また、胴体部の線径が０．５ｍｍ以下であること、胴体部の長さが３０ｃｍ以上であることが好ましい。

また、胴体部が、芯材部はタングステンまたはモリブデンの少なくとも一種を主成分とし、被覆部はチタンを主成分とするクラッドワイヤを具備することが好ましい。

本発明によれば、先端部に所定のクラッドワイヤからなるコイル部が設けられているため、医療用ガイドワイヤの挿入性が改善される。また、コイル部を構成するクラッドワイヤにタングステンまたはモリブデンを用いていることから、Ｘ線透過像で位置を特定し易い。

さらに、胴体部に所定のクラッドワイヤを用いることにより、トルク伝達性およびプッシャビリティの優れた医療用ガイドワイヤを提供することができる。これにより、細い、および／または長いガイドワイヤを製造したとしても優れた特性を示すことができる。

本発明の医療用ガイドワイヤの一例を示す面である。 本発明のコイル部の一例を示す断面である。 本発明のコイル部の他の一例を示す断面である。 本発明の医療用ガイドワイヤ胴体部の一例を示す面である。 本発明の医療用ガイドワイヤ本体部の一例を示す面である。 本実施例の試験評価装置の一例を示す図である。 実施例８のトルク伝達性評価結果の一例を示す図である。 実施例２４のトルク伝達性評価結果の一例を示す図である。

符号の説明

１…医療用ガイドワイヤ
２…胴体部
３…先端部
４…コイル部
５…キャップ部
６…被覆部
７…芯材部
８…固溶体層
９…樹脂チューブ
１０…入力部
１１…出力部

本発明の医療用ガイドワイヤは、胴体部およびその胴体部よりも線径の細い先端部を備えた医療用ガイドワイヤ本体部と、前記先端部に設けられたコイル部およびキャップ部と、を具備する医療用ガイドワイヤであって、前記コイル部に使用されるワイヤが、タングステンまたはモリブデンの少なくとも一種を主成分とする芯材部と、その芯材部を被覆するチタンを主成分とする被覆部とからなるクラッドワイヤであることを特徴とするものである。

図１に本発明の医療用ガイドワイヤの一例を示す断面図を示す。図中、１は医療用ガイドワイヤ、２は胴体部、３は先端部、４はコイル部、５はキャップ部である。

本発明による医療用ガイドワイヤは、胴体部と胴体部よりも線径の細い先端部からなるガイドワイヤ本体部を具備している。また、先端部にはコイル部４とキャップ部５とが設けられている。図１ではキャップ部の断面が台形状の例を示したが、半円状、円錐状等であってもよい。また、キャップ部は樹脂やゴム等の有機物系や金属部材などが好ましい。

また、図２および図３に、コイル部を構成するクラッドワイヤの一例を示す断面図を示す。図中、６は被覆部、７は芯材部、８は固溶体層である。また、Ｄ１はコイル部を構成するクラッドワイヤの線径（外径）、Ｄ２は芯材部の線径（外径）である。

コイル部を構成するクラッドワイヤは、芯材部７と被覆部６とを有するものであり、芯材部の周囲を被覆部で覆った構造を具備している。芯材部はタングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）の少なくとも１種を主成分とし、被覆部はチタン（Ｔｉ）を主成分とする。即ち、芯材部に高ヤング率の材料を、被覆部には低ヤング率の材料を用いたクラッドワイヤとする。芯材部と被覆部とのヤング率の差、および構成比率を適宜選択することにより、径方向と軸方向との機械的異方性が任意に設定されたワイヤを製造することができる。

芯材部を構成する材料としてはタングステンまたはモリブデンの少なくとも一種を主成分とするものが挙げられ、タングステン単体、ドープタングステンまたはタングステン合金もしくは、モリブデン単体、ドープモリブデンまたはモリブデン合金が挙げられる。なお、本発明の「タングステンを主成分」とは重量比で最も多くタングステンを含有していることを示すものである。「モリブデンを主成分」も同様である。タングステン合金としてはレニウムを含有したタングステン合金（Ｒｅ−Ｗ合金）が好ましく、Ｒｅ含有量０．２〜３０ｗｔ％のＲｅ−Ｗ合金が好ましい。Ｒｅ−Ｗ合金はタングステン単体よりも延性に優れることから強度を向上させることができる。延性向上という点ではＲｅ含有量２〜２７ｗｔ％がより好ましい。また、これ以外のタングステン合金としてはイリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）の少なくとも一種を０．２〜３０ｗｔ％含有したものが挙げられる。イリジウム、ロジウム、ルテニウムのうち少なくとも1種は弾性率を向上させることができる。これら成分は３０ｗｔ％を越えると加工性を損なうおそれがある。

また、ドープタングステンは、Ａｌ（アルミニウム），Ｓｉ（ケイ素），Ｋ（カリウム）等のドープ剤を含有したタングステンのことであり、高温での耐久性が向上するため、後述する線引き加工等の細線化加工が容易である。なお、タングステンを主成分とするものとしては、不可避不純物が１ｗｔ％以下含有されていてもよいものとする。

また、モリブデン合金としては錫（Ｓｎ）やコバルト（Ｃｏ）等の遷移金属の少なくとも一種を０．０５〜１ｗｔ％含有したものが挙げられる。また、ドープモリブデンはＫ（カリウム）等のドープ剤を含有したモリブデンのことで高温での耐久性に優れ、再結晶熱処理を施すことにより延性が向上する。なお、モリブデンを主成分とするものとしては、不可避不純物が０．０５ｗｔ％未満含有されていても良いものとする。

また、タングステンとモリブデンの両方を含む合金も適用可能である。タングステンとモリブデンの両方を含有する場合は、その合計が５０ｗｔ％以上となることが好ましい。

被覆部を構成する材料としてはチタンを主成分とするものが挙げられ、チタン単体、チタン合金が挙げられる。なお、本発明の「チタンを主成分」とは重量比で最も多くチタンを含有していることを示すものである。チタン合金としては、超弾性チタン合金または、α−チタン合金、β−チタン合金、α＋β−チタン合金の少なくとも１種が挙げられる。超弾性チタン合金としてはニッケルを含有するチタン合金（Ｎｉ−Ｔｉ合金）が挙げられ、α−チタン合金、β−チタン合金、α＋β−チタン合金としては、Ａｌ（６ａｔ％）−Ｖ（４ａｔ％）−Ｔｉ（残部）などのチタン合金が一例として示される。また、チタンを主成分とするものとしては、不可避不純物が１ｗｔ％以下含有されていてもよいものとする。

好ましいチタン合金としては、Ｎｉ−Ｔｉ合金、またはβ−チタン合金が挙げられる。いずれも優れた加工性を有し、芯材部とのクラッド加工が容易である。Ｎｉ−Ｔｉ合金はＴｉを主成分とし、残部Ｎｉ（１０〜５０ｗｔ％未満）の２元系、さらにＭｇ（マンガン），Ｃｏ（コバルト），Ｃｕ（銅）等を１〜２０ｗｔ％添加した３元系などが挙げられる。また、β−チタン合金はβ相を主とする合金のことである。

Ｎｉ−Ｔｉ合金と一部のβ−チタン合金は超弾性を示すチタン合金である。「超弾性」とは、ある特定の温度域で応力によって変形しても、応力を除荷すると原形にもどる現象のことである（「岩波理化学辞典（第５版）」参照）。超弾性合金は一般的に弾性率（ヤング率）が１００ＧＰａ以下と低く、被覆部の材質として好ましい素材であるが、その応力−歪曲線に大きなヒステリシスを持つことから、トルク伝達性に悪影響を与えるため、被覆部の相対厚みをあまり大きくすることは好ましくない。

また、後述するようにチタンと、タングステンもしくはモリブデンの固溶体を形成する場合は、チタン合金としてチタンとタングステンもしくはモリブデンの固溶体を用いても良い。固溶体はチタンが主成分でなくてもチタン合金の一種とし、被覆部の一部としてカウントするものとする。

以上のようにタングステンまたはモリブデンを主成分とする芯材部とチタンを主成分とする被覆部を有することにより、挿入性が向上する。また、タングステンまたはモリブデンを芯材部に用いているのでＸ線透過像ではっきりと確認できる。そのため、人体等に挿入されているときに医療用ガイドワイヤの先端部がどの位置にあるのかをＸ線透過像により確認しやすい。

また、純タングステンのヤング率は４０３ＧＰａ、純モリブデンのヤング率は３２７ＧＰａであり、純チタンのヤング率は１１４ＧＰａである。弾性率の高いタングステンもしくはモリブデンもしくはその合金を芯材部とし、弾性率の低いチタンを被覆部とすることによりスプリング効果が得られ挿入性が向上する。望ましくは芯材部のヤング率３００ＧＰａ以上、被覆部のヤング率は１4０ＧＰａ以下が好ましく、芯材部と被覆部のヤング率の差が１２０ＧＰａ以上あった方が効果的である。より好ましくは２００ＧＰａ以上あった方が効果的である。

また、芯材部と被覆部の境界にはタングステンまたはモリブデンもしくはその両方とチタンを含む固溶体が存在することが好ましい。また固溶体はβ相となっていることが好ましい。β相となることで弾性変形能が改善され、接合部の信頼性が向上する。また、その固溶体が固溶体層として存在することが好ましい。

タングステンまたはモリブデンとチタンは全率固溶する金属である。ＷとＴｉ、ＭｏとＴｉの状態図は「Ｔｈｅ Ｍｏｆｆａｔｔ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍｓ（Ｇｅｎｉｕｍ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ出版）」を参照。

クラッドワイヤを製造する際に一定温度で保持することにより固溶体を形成することができる。固溶体を形成すると、より延性が増すので強度及び加工性が向上する。また、固溶体が層状に形成され、実質的に芯材部／固溶体層／被覆部の３層構造を具備していると傾斜組成となり、より延性が向上される。

固溶体層の厚さは特に限定されるものではないが、その厚さは０．１〜１００μｍの範囲内、またはクラッドワイヤ外径に対して固溶体層の厚さが３／１０００以上であることが好ましい。最終線径に加工する前に、芯材部と被覆部の接合を行うが、工程の途中でワイヤ外径が０．５ｍｍの時に少なくとも固溶体層の厚さが１μｍ未満では界面の接合強度が小さく、好ましくない。固溶体層の厚さが１００μｍを超えても良いが、芯材部の表面の凹凸が大きくなり、強度と信頼性が低下し、また固溶体層を形成するための製造工程の管理が煩雑になるという点では１００μｍ以下が好ましい。また、線径Ｄ１を０．０５ｍｍ以下にすると、それに応じて固溶体層の厚さも薄くなっていく。そのため、線径Ｄ１を０．０５ｍｍ以下にする場合は固溶体層の厚さが線径Ｄ１の３／１０００以上であることが好ましい。

また、クラッドワイヤを製造する際に被覆部として純チタンもしくは低ヤング率チタン合金を用い、クラッド加工をした後、熱処理により純チタンもしくは低ヤング率チタン合金層に芯材部のタングステンもしくはモリブデンを拡散、合金化させ、被覆部の一部もしくは全部をβ相に変態させることでも本発明の機能を持つガイドワイヤ用芯線を作製することが出来る。

また、固溶体の組成は、α−Ｔｉ、β−Ｔｉなど様々なものがあるが、好ましくはβ−Ｔｉ単相である。β−Ｔｉ単相であると化学的にも安定であり、延性に優れた固溶体となる。また、固溶体の有無はクラッドワイヤの断面をＥＰＭＡにより面分析することにより特定可能である。なお、固溶体が形成された場合、芯材部の外径Ｄ２は芯線の線径方向の断面をＥＰＭＡ面分析することにより、チタンの存在しない領域を特定し、その最も長い対角線を芯材部の外径Ｄ２とするものとする。

以上の構成を具備するクラッドワイヤは、コイリングして医療用ガイドワイヤの先端部に接合することによりコイル部となる。コイル部とする場合には、線径Ｄ１を０．０５ｍｍ以下にすることが好ましい。また、先端部で３回以上巻回することが好ましい。コイル部はスプリング機能を具備させることにより挿入性を向上させることができる。そのためには、細いワイヤで複数回巻回することが好ましい。なお、線径Ｄ１の下限は特に限定されるものではないが、線引き加工の効率を考慮すると０．００２ｍｍ以上が好ましい。

また、上記芯材部と被覆部を具備するクラッドワイヤは医療用ガイドワイヤの胴体部にも好適である。胴体部の線径を０．５ｍｍ以下の細線、さらには０．３ｍｍ以下の極細線としたとしても優れたトルク伝達性及びプッシャビリティを示すことができる。言い換えれば、線径が０．５ｍｍ以下の細線状、さらには０．３ｍｍ以下の極細線状のガイドワイヤに有効である。

また、同様にガイドワイヤの長さＬが３０ｃｍ以上、さらには１００ｃｍ以上と長尺のガイドワイヤに適用した場合であっても、優れたトルク伝達性及びプッシャビリティを示すことができる。

図４本発明の医療用ガイドワイヤ胴体部の一例を示す。また、図４には医療用ガイドワイヤ本体部の一例を示す。図４は先端部を先細り型に加工したものである。図４のように先端部を先細り型にした方が血管等の細い穴に通し易いので好ましい。また、先端部は芯線（胴体部）とは異なる材料で形成しても良い。先端部の材質としては、チタン、チタン合金、ステンレス鋼などの金属部材や親水性樹脂などの樹脂部材も適用できる。

また、ガイドワイヤの長さＬの上限は特に限定されるものではないが、体内に入れることおよび製造性の観点から３ｍ以下が好ましい。

また、クラッドワイヤの線径をＤ１、芯材部の線径をＤ２としたとき線径比（Ｄ２／Ｄ１）が０．１〜０．９の範囲内であることが好ましい。本発明によるガイドワイヤは、前述のようにタングステンもしくはモリブデンもしくはその両方を主とする芯材部と、チタンを主とする被覆部を具備するものである。ヤング率の高いタングステン部（またはモリブデン部）と、ヤング率の小さいチタン部との比率により、操作性に影響する剛性と柔軟性である形状追従性を向上させるものである。言い換えれば、主成分をタングステンもしくはモリブデンもしくはその両方からなる芯材部と主成分をチタンからなる被覆部との割合により、剛性と形状追従性を制御することができる。つまり、弾性率の高いタングステン部の割合を多くすれば剛性がより向上し、チタン部の割合を多くすれば柔軟性が向上する。そのため、ガイドワイヤの線径Ｄ１と芯材部の線径Ｄ２の割合（Ｄ２／Ｄ１）を調整することにより、剛性を向上させることができスプリング機能が向上する。

剛性をより向上させるには（Ｄ２／Ｄ１）が０．３を超えて０．９以下の範囲が好ましく、形状追従性をより向上させるには（Ｄ２／Ｄ１）が０．１以上０．７未満の範囲が好ましい。また、強度が優れたものを得るためには（Ｄ２／Ｄ１）が０．３〜０．７の範囲が好ましい。なお、本発明においては、前述のチタンとタングステンまたはモリブデンとの固溶体は、被覆部の一部を構成するものとする。

Ｄ２／Ｄ１が、０． １未満もしくは０．９を超える場合、本来の柔軟性と操作性が十分には確保できず、またワイヤを製造する際に歩留が低下する。

また、ガイドワイヤ本体部は、必要に応じ、その表面に樹脂被膜を設けても良い。

医療用ガイドワイヤは、コイル部を設けた側から血管等に挿入される。複雑に屈曲した血管等に入り込んで行くには先端部はより挿入性に富む必要がある。そこでコイル部を設けることにより、先端部にスプリング機能（弾力性）を付与することができ、先端部の操作性を向上させることができる。

次に医療用ガイドワイヤの製造方法について説明する。本発明による医療用ガイドワイヤは、前述の構成を具備していれば製造方法は限定されるものではないが、好ましい製造方法としては以下のものが挙げられる。

まず、所定の線径を有するタングステンもしくはモリブデンもしくはその両方を主成分とした棒を用意する。次に、タングステンもしくはモリブデンもしくはその両方を主成分とした棒を挿入可能なチタン管もしくはチタン合金管を用意する。

チタン管もしくはチタン合金管内にタングステンもしくはモリブデンもしくはその両方を主成分とした棒を挿入し、熱間スエージ加工工程により、チタン管とタングステン棒を一体化する。このときロータリースエージングマシンを用いると一体化と細線化の両方の工程を行うことができる。また、タングステン棒の外径は１〜５ｍｍ、チタン管の内径はタングステン棒の外径に対して＋０．１〜２ｍｍ程度が好ましい。また、チタン管の肉厚は、最終的な芯材部と被覆部の厚さ比に応じて選択するものとする。スエージ加工工程により外径Ｄ１が０．８〜１．５ｍｍ程度のワイヤを形成することが好ましい。スエージ加工工程により外径０．５ｍｍ以下、さらには０．０５ｍｍ以下まで加工しても良いが、スエージ加工のみで細線化していくと断線が発生し易くなるので歩留が低下する。

このスエージ加工工程のときに所定の熱を付与することにより、チタンとタングステンもしくはモリブデンもしくはその両方からなる固溶体を形成することができる。また、スエージ加工工程後に熱を加えて固溶体を形成する固溶体形成熱処理工程を施してもよい。チタンとタングステンもしくはモリブデンもしくはその両方からなる固溶体を形成するには高温のほうが成分の拡散が早く短時間で処理ができるため良いが、一方で芯材の脆化が起きやすくなるため、例えば、タングステンを主とする場合は、熱処理温度７４０〜１２００℃の範囲、モリブデンを主とする場合は、熱処理温度６７５〜１０００℃の範囲、で加熱することが好ましい。また、熱処理前の線径、加工度及び処理温度にもよるが、この温度で５分以上加熱することにより固溶体を層状に形成することができる。

次に、スエージ加工工程後または固溶体形成熱処理工程後のワイヤを線引き加工工程により外径０．５ｍｍ以下、さらには０．０５ｍｍ以下の細線を得ることができる。また、この線引き加工工程は複数のダイスを使用して細線化してもよい。

次に、ガイドワイヤの胴体部となるワイヤを用意する。胴体部ワイヤはチタン、チタン合金、ステンレス等の金属ワイヤであってもよいし、本発明のクラッドワイヤを胴体部として使用しても良い。本発明のクラッドワイヤを胴体部として用いることにより医療用ガイドワイヤのトルク伝達性とプッシャビリティが向上するので好ましい。

次に先端部を設ける。先端部は胴体部の先端を切削加工等により胴体部より細く加工する方法であってもよいし、予め矩形に加工した先端部を溶接等により接合する方法であってもよい。

先端部と胴体部を具備する医療用ガイドワイヤ本体部の先端部にコイル部を設ける。コイル部は予めコイル形状に加工したものを溶接や接着剤等により接合してもよいし、本体部に巻き付けてコイリングを行っても良い。

最後にキャップ部を設ける。キャップ部は樹脂や金属部材と特に限定されるものではないが、親水性のある樹脂で形成した方が好ましい。また、必要に応じ、本体部に樹脂被膜や金属めっき被膜を設けても良い。

以上のような製造方法によれば本発明の医療用ガイドワイヤを歩留まり良く製造することが可能である。

図６に試験評価装置を示す。図中、１はガイドワイヤ、９は内径０．６ｍｍの樹脂チューブ（ＰＴＦＥ製）、１０は入力部、１１は出力部である。また、樹脂チューブ９は、図に示したように１０８０ｍｍの直線部、半径Ｒ１００ｍｍの円形部、５６０ｍｍの直線部、半径Ｒ４０の曲線部、２０ｍｍの直線部を設けたものを試験装置１とした。また、樹脂チューブ７を２００ｍｍの直線部、半径Ｒ２０ｍｍの円形部、２００ｍｍの直線部、半径Ｒ２０の曲線部、２０ｍｍの直線部を設けたものを試験装置２とした。

このような試験評価装置を用いて挿入性を試験した。挿入性は、樹脂チューブに後述する各実施例の医療用ガイドワイヤを挿入し、出力部に到達するまでにかけた応力の少ない順に「良好」、「やや良好」、「不良」と評価した。

また、造影性についても検討した。造影性は、２００ｍｍ×２００ｍｍの牛肉に医療用ガイドワイヤの先端を挿入し、Ｘ線で透過した際に先端部が鮮明に確認できたものを「良好」、やや不鮮明なものを「やや良好」、良く見えなかったものを「不良」と表示した。以下にその結果を示す。

実施例１〜７、比較例１〜２
芯材部としてドープタングステン（線径０．１５ｍｍ）を、被覆部として純度９９．９％以上の純チタンを用いた外径０．３２ｍｍのクラッドワイヤを用意した。

次に、先端を細く加工し先端部を形成したものを実施例１〜５および実施例７、先端に純Ｔｉ製の矩形状先端部を設けたものを実施例６とした。次に、巻数１０回のコイル部を設けた。コイル部は芯材部に線径０．００２５〜０．０２５ｍｍのドープタングステンもしくは０．０２５ｍｍのドープモリブデン、被覆部に純チタンを用いた線径０．１ｍｍのクラッドワイヤを用いた。また、親水性樹脂からなるキャップ部を設けた。

また、比較例１としてコイル部を設けないもの、比較例２として純チタンのみからなるコイル部を設けたものを用意し、同様の測定を行った。以下にその結果を示す。

表からも明らかなように、本実施例のコイル部を設けたものは挿入性（試験装置１）が良好であった。また、実施例６および実施例７のように芯材部の割合が小さいものはコイル部のスプリング機能が低下するためＲが小さくなる試験装置２では挿入性が低下した。また、タングステンまたはモリブデンを主とする芯材部があまり細いと造影性が低下することが分かった。

実施例８〜３６、比較例３〜６
次に、試験装置１を用いてトルク伝達性およびプッシャビリティを測定した。形状追従性の評価としてトルク伝達性及びプッシャビリティについて測定した。トルク伝達性は、樹脂チューブ７にガイドワイヤ１を通し、入力部９にて９０°回転させたとき出力部８でどれだけ回転したかを測定したものである。これを＋９０°から−９０°の角度で往復回転操作を１０回行い、同様の操作を１０サンプル（ｎ＝１０）について行い、その平均値、ばらつき（最大値と最小値の差）、不連続回転の頻度、ヒステリシス幅を測定した。

また、プッシャビリティとして入力部９を１０ｍｍ前後させたときの出力部の移動量を測定した。プッシャビリティについても１サンプル１０回×１０サンプル行い、その平均値を示した。これら測定には光学式角度検出装置及び光学式位置変位検出装置により行った。

胴体部として表２に示したガイドワイヤを用意した。表中、
（１）純Ｗ（純タングステン）とはＷの割合が９９．９ｗｔ％以上のタングステンを示す。
（２）ドープＷ（ドープタングステン）とは、ドープ剤を３０〜１００ｐｐｍ含有した純タングステンを示す。
（３）純Ｍｏ（純モリブデン）とはＭｏの割合が９９．９ｗｔ％以上のモリブデンを示す。
（４）ドープＭｏ（ドープモリブデン）とはドープ剤を５０〜１００ｐｐｍ含有した純モリブデンを示す。
（５）純Ｔｉ（純チタン）として、ＪＩＳ−Ｈ−４６００の１種に相当するものを示す。
（６）タングステン合金、モリブデン合金、チタン合金は表１に示した組成（ｗｔ％）を具備する合金を示す。

また、実施例２２〜２４の被覆部はニチノール（ＮｉＴｉ合金）、実施例２５〜２８の被覆部は１３％Ｔａ−２９％Ｎｂ−４．６％Ｚｒ−Ｔｉ合金（各数字はｗｔ％）、実施例２９の被覆部は６％Ａｌ−４％Ｖ−Ｔｉ合金（各数字はｗｔ％）である。

また、実施例２５〜２８のＴｉ合金はβ−Ｔｉを主相とする合金であり、ヤング率は５０〜８０ＧＰａの低ヤング率合金である。また、実施例２９のＴｉ合金はα＋β−Ｔｉを主相とする合金であり、ヤング率は１１３ＧＰａである。また、ニチノールのヤング率は１００〜１１０ＧＰａ、純Ｔｉのヤング率は１０６ＧＰａ程度である。

また、純Ｗ、ドープＷ、純Ｍｏ、ドープＭｏ、各種Ｗ合金、Ｍｏ合金のヤング率はいずれも３８０ＧＰａ以上であった。

芯材部（線径１ｍｍ）を構成するための棒と被覆部を構成するための管を用意し、スエージ加工によりクラッドワイヤを製造した。次に、必要に応じ、熱処理を加えることにより固溶体層を形成した。その後、線引き加工を施すことにより線径Ｄ１が０．３４ｍｍのガイドワイヤ胴体部を調製した。その後、先端を細く加工し先端部を形成した後、実施例１と同様のクラッドワイヤを用いたコイル部および親水性樹脂からなるキャップ部を設けることにより医療用ガイドワイヤを設けた。

また、比較のために、純Ｗのみからなるものを比較例３、純Ｔｉのみからなるものを比較例４、ニチノール（ＮｉＴｉ合金）のみからなるものを比較例５とした。また、ニチノールを芯材部とし銅めっきにより被覆部を形成したものを比較例６とした。

各実施例および各比較例にかかる医療用ガイドワイヤのトルク伝達性およびプッシャビリティを上記方法により測定した。その結果を表２に示す。

表からも明らかなように、本実施例のガイドワイヤ用芯線は優れたトルク伝達性およびプッシャビリティを示した。

また、図７に実施例８のトルク伝達性評価結果、図８に実施例２４のトルク伝達性評価結果を示す。

図７および図８は、横軸を入力部の回転角度、縦軸を出力部の回転角度で示した。図７は、原点Ｏ点から回転を行い、入力部の角度が＋９０°になるＡ点まで回転した後、回転方向を逆転し、Ｂ点を通過し、入力部の角度が−９０°のＣ点まで回転し、再度逆回転し、Ｄ点を通過し、入力部の角度が＋９０°のＡ点間で回転する。図は（１）入力部の角度が９０°の時の出力部の角度θ'、（２）不連続回転の頻度、（３）ヒステリシス幅(図７のＢ点とＤ点の間隔に相当する角度幅)である。

不連続回転の頻度とは以下のことを言う。入力部に回転が加えられたとき、ＰＴＦＥチューブとガイドワイヤ用芯線との摩擦等によって回転運動に拘束力が発生すると、入力部の回転がそのまま出力部に伝達されない場合がある。入力部の回転によって生じる応力が拘束力等に勝って初めて回転運動が、出力部に伝達される。そのため、トルク伝達性が悪いと出力部は不連続な回転動作となり、図８に示したようヒステリシス曲線（現象）を示す。不連続回転であるかどうかの指標は出力角で３°以上の段差がある場合、1回とカウントし、ヒステリシス曲線が１サイクルするときに何回不連続回転が起きるかを示したものである。

なお、図８は不連続回転が６回起きたときの例である。実施例２４は表２で不連続回転の頻度「９」となっているのは１０サンプルの平均を示したためである。

Claims (11)

1. 胴体部およびその胴体部よりも線径の細い先端部を備えた医療用ガイドワイヤ本体部と、前記先端部に設けられたコイル部およびキャップ部と、を具備する医療用ガイドワイヤであって、
   前記コイル部に使用されるワイヤが、タングステンまたはモリブデンの少なくとも一種を主成分とする芯材部と、その芯材部を被覆するチタンを主成分とする被覆部とからなり、前記芯材部と前記被覆部との境界に、タングステンまたはモリブデンの少なくとも一種とチタンとを含む固溶体層が存在し、前記固溶体層の厚さが前記コイル部の線径に対して３／１０００以上であるクラッドワイヤであることを特徴とする、医療用ガイドワイヤ。
2. 前記コイル部は、前記クラッドワイヤを３回以上巻回したものである、請求項１に記載の医療用ガイドワイヤ。
3. 前記芯材部が、レニウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウムのうち少なくとも一種を含有するタングステン合金からなる、請求項１または２に記載の医療用ガイドワイヤ。
4. 前記被覆部は、超弾性チタン合金、αチタン合金、α＋βチタン合金、またはβ−チタン合金の少なくとも一種からなるチタン合金である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
5. チタンを主成分とする前記被覆部のヤング率が、１４０ＧＰａ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
6. タングステンもしくはモリブデンを主成分とする前記芯材部のヤング率が、３２７ＧＰａ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
7. 前記コイル部の線径をＤ１としたとき、線径Ｄ１が０．０５ｍｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
8. 前記コイル部の線径をＤ１、芯材部の線径をＤ２としたとき、線径比（Ｄ２／Ｄ１）が０．１〜０．９の範囲内である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
9. 前記胴体部の線径が０．５ｍｍ以下である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
10. 前記胴体部の長さが３０ｃｍ以上である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。
11. 前記胴体部が、タングステンまたはモリブデンの少なくとも一種を主成分とする芯材部と、その芯材部を被覆するチタンを主成分とする被覆部とからなるクラッドワイヤを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医療用ガイドワイヤ。

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