JP5958158B2 - 生体内留置部材の製造方法およびそれに用いる賦形型 - Google Patents
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Description
(1)金属素線を巻き回して形成された一次コイルへの賦形加工に用いる生体内留置部材用賦形型であって、前記一次コイルが装填される所定形状を有する賦形空間と、該賦形空間と外部とを連通する開孔と、前記賦形空間に配され、前記開孔を介して前記賦形空間に挿入される前記一次コイルが接触する障害部材と、を備える生体内留置部材用賦形型。
(2)前記障害部材が、前記賦形空間に対して進退可能である前記(1)に記載の生体内留置部材用賦形型。
(3)前記障害部材が、脱着可能である前記(1)又は(2)に記載の生体内留置部材用賦形型。
(4)前記障害部材が、板状体、棒状体又は棒状体と板状体との組合せである前記(1)〜(3)の何れか1項に記載の生体内留置部材用賦形型。
(5)前記障害部材が前記賦形空間に2つ以上配されており、前記障害部材のうち少なくとも2つが、その端部間で隙間を形成する前記(1)〜(4)の何れかに記載の生体内留置部材用賦形型。
(6)前記開孔を介して前記賦形空間に進退可能に挿入される、前記一次コイルを挿通可能な案内管を更に備える前記(1)〜(5)の何れか1項に記載の生体内留置部材用賦形型。
(7)前記生体内留置部材用賦形型が、前記開孔を備える第1凹型と、該第1凹型と組み合わせて前記賦形空間を形成する第2凹型とを備える前記(1)〜(6)の何れか1項に記載の生体内留置部材用賦形型。
(8)金属素線を巻き回して形成された一次コイルへの賦形加工に用いる生体内留置部材用賦形型であって、所定形状を有する中空部を備える複数の連設された一次賦形部、又は、該一次賦形部及び隣接する2つの一次賦形部の中空部を連通させる連結穴を備える筒状の連結部を有し、前記中空部、又は、前記中空部と前記連結穴により構成される、前記一次コイルが装填される所定形状を有する賦形空間と、前記複数の連設された一次賦形部のうちの一方端に位置する前記一次賦形部の中空部と外部とを連通する開孔と、前記賦形空間のうち連結穴に配され、前記開孔を介して前記賦形空間に挿入される前記一次コイルと接触する障害部材と、を備える生体内留置部材用賦形型。
(9)前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の生体内留置部材用賦形型を用いる生体内留置部材の製造方法であって、前記生体内留置部材用賦形型の前記賦形空間に、前記開孔を介して一次コイルを挿入する工程を含む生体内留置部材の製造方法。
(10)前記賦形空間のうち前記障害部材により区画された複数の部分に前記一次コイルを順次装填する工程を含む前記(9)記載の生体内留置部材の製造方法。
(11)前記(8)記載の生体内留置部材用賦形型を用いる生体内留置部材の製造方法であって、前記生体内留置部材用賦形型の各一次賦形部を略直線状に並べ、前記賦形空間に前記開孔を介して一次コイルを装填する工程と、一次コイルが装填され、略直線上に並べられている各一次賦形部を平面状及び/又は立体状を含む状態に並べ変える工程と、を含む生体内留置部材の製造方法。
本発明では、金属素線を巻き回して形成された一次コイルに対して賦形加工を行う。
本発明で用いる一次コイルは、例えば、金属素線を芯線に巻き回して得られる直線状の一次コイルを用いることができる。また、芯線を使用する場合は、二次コイル形成工程前に取り外しても良いし、後述する二次コイル形成工程の後に取り外してもよい。
金属素線の材料としては、特に限定はなく、例えば、プラチナ(白金)、タングステン、金、タンタル、イリジウム、チタニウム、ステンレス、ニッケル、及び、これらの金属から選択された2種以上の金属を含有する合金等が挙げられる。また、金属素線の断面形状は円形に限定されず、楕円、角形など様々な形状が選択可能である。更に、金属素線の断面形状が円形の場合、その直径(線径)は、瘤の大きさにもよるが、φ0.010mm〜0.200mm程度で任意に選択可能である。金属素線の断面形状が円形ではない場合は、その最大幅として、0.010mm〜0.200mm程度で任意に選択可能である。
本発明では、上記の一次コイルの賦形加工を行うに際して、一次コイルが装填される所定形状を有する賦形空間と、該賦形空間と外部とを連通する開孔と、前記賦形空間に配され、前記開孔を介して前記賦形空間に挿入される前記一次コイルが接触する障害部材と、を備える生体内留置部材用賦形型(以下、単に「賦形型」と称する場合がある。)を用いる。以下に、本発明に係る生体内留置部材用賦形型の実施形態を、図面を用いて説明する。
下記各実施形態の賦形型を構成する部材の材質は、特に限定はなく、金属、ガラス、樹脂等を用いることができる。但し、後述するように、賦形加工時に加熱する場合は、加熱温度での耐熱性を有するものを用いる必要がある。尚、石英ガラス等の耐熱ガラスを用いると、賦形型の内部を目視にて確認し得るため、賦形型内に挿入される一次コイルの状態を確認できる利点がある。
図3、4は、本発明に係る生体内留置部材用賦形型の実施形態の第1例を示したものであり、図3はその斜視図であり、図4は図3のI−I断面図である。但し、図3では、便宜上、障害部材は省略している。
また、障害部材の形状は、本例では、方形であるが、賦形型10の形状、構造等を考慮して適宜決定することができる。また、障害部材20a(20b)〜24a(24b)の移動方向は、何れも同じ方向であるが、開孔14の軸方向に対して直交する方向で、任意に設定可能である。尚、開孔14の軸方向に対して直交する方向以外の方向へ変化させる場合は、図6に示す第2例において説明する。
更に、障害部材の数は5組(10個)であるが、適宜決定すれば良い。
次に、本発明に係る生体内留置部材用賦形型の実施形態の第2例について説明する。
図6(a)は、本例における賦形型30の斜視図であり、図6(b)は、図6(a)におけるII−II方向の断面図である。但し、図6(a)では、便宜上、障害部材は省略している。
図7は、図6(a)におけるIII−III方向の断面図であるが、図7では、障害部材が配された状態を示したものである。
また、障害部材の数は、本例では3つであるが、適宜決定すれば良い。
図8は、本発明に係る生体内留置部材用賦形型の実施形態の第3例を示したものである。図8(a)は、第3例の賦形型の斜視図である。但し、図8(a)では、便宜上、障害部材は省略している。図8(b)は、図8(a)におけるIV−IV方向の断面図であるが、図8(b)では、障害部材が配された状態を示したものである。
図10は、本発明に係る生体内留置部材用賦形型の実施形態の第4例を示したものである。図11(a)〜(d)は、図10に示す賦形型を用いた生体内留置部材の製造方法における一次コイルを挿入する工程を模式的に示した断面図であり、断面の方向は、図10のV−V方向である。尚、図11(a)〜(d)では、図10と異なり、賦形型80の賦形空間に案内管108を挿入するとともに、案内管108に一次コイル2を挿通させている状態を示した図である。
一次賦形部82、83、84及び連結部86、87は、それぞれ一次賦形部81及び連結部85と略同じ構造を有している。また、一次賦形部82、83、84には、それぞれ中空部95と同等の構造を有する中空部96、97、98が設けられ、連結部86、87には、それぞれ連結穴99と同等の構造を有する連結穴100、101、突部102と同等の構造を有する突部103、104、スリット105と同等の構造を有するスリット106、107、が設けられている。
尚、各一次賦形部の構造(外観、中空部等)は同一でも良いし、異なっていてもよい。また、各連結部の構造(外観、連結穴、スリット等)は同一でも良いし、異なっていてもよい。
更に、一次賦形部と連結部は、一体であってもよいし、連結部の所定の部分で分割可能な構造であってもよい。
<1>一次コイルの賦形加工
次に、本発明に係る生体内留置部材用賦形型を用い、一次コイルに賦形加工を行って、賦形型の賦形空間形状に対応した形状を有する生体内留置部材の製造方法について、図面に基づき説明する。
図3、4に示す賦形型10を用いた賦形加工について説明する。
図5は、賦形型の実施形態の第1例を用いた場合の生体内留置部材の製造工程を模式的に示したものである。図5(a)に示す賦形型は、図3、4に示す賦形型10の賦形空間13に対して、開孔14を介して案内管25を挿入し、5組の障害部材20a〜24aと20b〜24bの端部の隙間に配したものである。案内管25は、一次コイルが挿通可能なように、両端で開口し、全長に亘って連通している。
熱処理を行った後、賦形型を冷却する。冷却方法は特に限定はなく、室温中に放置する等、一般的な方法で行うとよい。賦形型が冷却した後、賦形型を取り外し、賦形空間の構造にほぼ対応した3次元構造を有する生体内留置部材6が得られる(図5(g)参照)。
図6、図7(a)に示す賦形型30(第2例)を用いた賦形加工について説明する。
図7(b)〜(e)は、賦形型の実施形態の第2例を用いた場合の生体内留置部材の製造工程を模式的に示したものである。
図7(b)に示す賦形型は、図6、7(a)に示す賦形型30の賦形空間33に対して、開孔34を介して案内管25を挿入し、案内管25の先端部分が、賦形空間33の中心部付近で、3つの障害部材38、41、44の端部部分に近接するように配したものである。案内管25は、一次コイルが挿通可能なように、両端で開口し、全長に亘って連通している。
図8に示す賦形型60を用いた賦形加工について説明する。
図9は、賦形型の実施形態の第3例を用いた場合の生体内留置部材の製造工程を模式的に示したものであり、図8に示す賦形型60の開孔64の軸方向に垂直方向の断面図により製造工程を説明するものである。図9(a)に示す賦形型60は、図8に示す賦形型60の賦形空間63に対して、開孔64を介して挿入された案内管69を障害部材70、71、73の端部の間に配したものである。案内管69は、一次コイルが挿通可能なように、両端で開口し、全長に亘って連通している。
そして、案内管69の他端の開口部分から一次コイル2を挿通し、賦形空間63を構成する壁面と、障害部材70の側面及び端部の先端面、障害部材71の側面及び障害部材73の端部の先端面とで仕切られた区画(第1区画)に一次コイル2が装填される。この時、一次コイル2は、当該区画内に所定長さ挿入される際に、障害部材70、71とも接触して、一次コイルの進行方向が変化し、当該区画の形状に概ね対応するように装填される。図9(a)に示すように、第1区画は、障害部材70、71、73の端部で接しているため、障害部材70、71、73により仕切られた区画(第1区画)以外の区画に一次コイル2が挿入されることは防止される。
そして、外部から一次コイル2を更に押し込み、賦形空間63を構成する壁面と、障害部材71、72とで仕切られた区画(第2区画)に、第1区画から連続した一次コイル2が装填される。第1区画に一次コイル2が所定長さ装填され、第1区画内における一次コイル2の動きが抑制されると、一次コイル2を外部から押し込んだ時に、第1区画に既に装填されている部分から連続している一次コイル2が第2区画に曲がりながら挿入されることになる。また、一旦第2区画に入り込んだ一次コイル2は、賦形空間63を構成する壁面、障害部材71、72に接触して、進行方向が変化し、当該区画の形状に概ね対応するように配される。尚、障害部材70を賦形空間63に向けて移動させ、障害部材70と障害部材71の端部間の隙間を一次コイル2の外径に対応する程度の幅にすることで、一次コイル2が障害部材70、71の端部間で把持されて一次コイル2の動きがより抑制され、第2区画への一次コイル2の挿入がより容易になる(図示せず)。
尚、各区画に装填する順序は、適宜決定することができる。
図10に示す賦形型80を用いた賦形加工について説明する。
図11(a)〜(d)は、賦形型の実施形態の第4例を用いた場合の生体内留置部材の製造工程のうち、各一次賦形部を略直線上に並べ、前記賦形空間に前記開孔を介して一次コイルを装填する工程を模式的に示したものである。また、図12(a)は、一次コイルが装填され、略直線上に並べられている各一次賦形部を平面状に並べる工程を模式的に示したものである。図11(a)〜(d)に示す賦形型は、図10に示す賦形型80の中空部95〜98及び連結穴99〜101から構成される賦形空間(以下、単に「賦形空間」と称する場合がある。)に対して、開孔94を介して案内管108を挿入し、障害部材88〜93の端部の隙間に配したものである。案内管108は、一次コイルが挿通可能なように、両端で開口し、全長に亘って連通している。
そして、図11(b)に示すように、一次コイル2が、更に所定長さ分だけ挿入され、一次賦形部82の中空部96に装填される。この時、一組みの障害部材88、89の端部間で一次コイル2が把持されていると、当該隙間部分での一次コイル2の動きが規制され、一次コイル2を外部から押し込んだ時に、一次賦形部81に既に装填されている部分から連続している一次コイル2が一次賦形部82に曲がりながら挿入されことが容易になる。また、一旦一次賦形部82の中空部96に入り込んだ一次コイル2は中空部96を構成する壁面に接触して、進行方向が変化し、中空部96の形状に概ね対応した形状に賦形される。この操作を順次繰り返すことで、図11(c)〜(d)に示すように、第一賦形部83の中空部97、第一賦形部84の中空部98の形状に概ね対応した形状が形成される。
また、本例では、略直線上に並べられている一次賦形部を立体状に並べ変えることもできる。ここで立体状とは、例えば、各一次賦形部の重心を結ぶ最も簡易な形状が3次元構造を有する場合を意味する。例えば、略直線上に並べられている8つの一次賦形部110を図13(a)に示すように、立方体となるように並べ替えてもよいし、同じく略直線上に並べられている6つの一次賦形部112を図13(b)に示すように8面体になるように並べ替えてもよい。また、これらは、ぞれぞれ、図13に示すように、所望の並び変えた形状を維持することが可能な容器111、113内に配される。尚、図13では連結部は省略しているが、連結部が着脱可能な場合はこの限りではない。
一次賦形部を直線状から並べ変えた後の構造は、最終的に得られる生体内留置部材が配される瘤の構造に応じて適宜決定すればよく、平面状、立体状、平面状と立体状を組み合わせた構造等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
熱処理を行った後、第1〜3例の場合と同様にして、賦形型を冷却する。賦形型が冷却した後、賦形型を取り外し、賦形空間の構造及び並び変えた後の形状にほぼ対応した3次元構造を有する生体内留置部材9が得られる(図12(b)参照)。
本発明では、必要に応じて、例えば、以下の工程を適宜行うことができる。
(i)伸張防止用ワイヤーの接合
一次コイルの内部に伸張防止用ワイヤーを配する必要がある場合は、一次コイルを形成した後に、伸張防止用ワイヤーを一次コイルの内部に挿入して、所定の位置で一次コイルに連結する。伸張防止用ワイヤーの材質、当該ワイヤーと一次コイルの連結方法、連結位置は特に限定はなく、従来の材質を用いることができ、従来の方法、位置を採用することができる。
(ii)一次コイルの端部の加工
一次コイルの一方端に、半球状の頭部を設ける加工を行うことができる。この加工は、(i)の伸張防止用ワイヤーの接合と同時に行うことができる。また、その他の従来の方法、材質を用いて行うことができる。また、必要に応じて、一次コイルの他方端部に伸張防止用ワイヤー及び/又は後述する配置用ワイヤーとの連結部材を接合することができる。
以上のようにして得られた生体内留置部材は、従来から一般に使用されているプッシャーなどの配置用ワイヤーの先端部分に接合し、配置用ワイヤーをシース内に配置して、血管内の瘤を閉塞する際に使用される医療用デバイスとして使用することができる。
素線径φ0.045mmのプラチナ合金の金属素線を、略一定の外径を有する直線状の芯金(芯線)の周りに巻きまわし、外径φ0.250mmの密巻きの一次コイルを作製した。その後、芯金を取り外した。
一次コイルの内部に伸張防止用ワイヤー0.010mmを挿入し、一次コイルの一方端部に当該ワイヤーの先端部をレーザーで溶接を行った。
図3及び4に示す賦形型を用い、図5に示す工程に従って、伸張防止ワイヤーを配した一次コイルを賦形型内に挿入した。
一次コイルが挿入された状態の賦形型に対して熱処理を700℃、1時間行った。冷却した後、賦形型から取り出して、賦形型の賦形空間の形状に対応した3次元構造である球状の生体内留置部材を得た。
実施例1と同様にして、伸張防止用ワイヤーが配された一次コイルを作製した。この一次コイルを図14に示す、第1凹型51と第2凹型52とからなり、球状の賦形空間53のみを有する賦形型50に開孔54を介して挿入した。
この一次コイルが挿入された賦形型を、700℃、1時間で熱処理を行った。冷却後に賦形型から取り出すと、一次コイルが略同一外径を有するように巻き回された螺旋形状の生体内留置部材は得られたが(図14参照)、賦形型の賦形空間の形状に対応した球形ではなかった。
実施例1及び比較例1の生体内留置部材を、透明なガラス製の動脈瘤モデルに挿入し、評価を行った。
動脈瘤モデル内にマイクロカテーテルを挿入した後、賦形された形状を解除して直線状にした実施例1及び比較例1の生体内留置部材をマイクロカテーテルを介して動脈瘤内に配置した結果、カテーテル先端部より放出されると実施例1の生体内留置部材では球形の形状に戻り、動脈瘤内で安定していることを確認した。一方、比較例1の生体内留置部材では上記の螺旋形状には戻るものの、動脈瘤の形状に則した形状でなないため、動脈瘤内から飛び出すおそれが解消されないことが分かった。
2、3、4 一次コイル
5 間隔
6、7、8、9 生体内留置部材
10、30、50、60、80 生体内留置部材用賦形型
11、31、51、61 第1凹型
12、32、52、62 第2凹型
13、33、53、63 賦形空間
14、34、54、64 開孔
15、16、17、18、19、65、66、67、68 スリット
20a、20b 障害部材
20c、20d 端部
21a、21b 障害部材
22a、22b 障害部材
23a、23b 障害部材
24a、24b 障害部材
25、69、108 案内管
35、36、37 貫通穴
38、41、44 障害部材
39、42、45 棒状体
40、43、46 板状体
47、48、49 端部
70、71、72、73 障害部材
81、82、83、84、110、112 一次賦形部
85、86、87 連結部
88、89、90、91、92、93 障害部材
94 開孔
95、96、97、98 中空部
99、100、101 連結穴
102、103、104 突部
105、106、107 スリット
109、111、113 容器
Claims (11)
- 金属素線を巻き回して形成された一次コイルへの賦形加工に用いる生体内留置部材用賦形型であって、
前記一次コイルが装填される所定形状を有する賦形空間と、
該賦形空間と外部とを連通する開孔と、
前記賦形空間に配され、前記開孔を介して前記賦形空間に挿入される前記一次コイルが接触する障害部材と、
を備える生体内留置部材用賦形型。 - 前記障害部材が、前記賦形空間に対して進退可能である請求項1に記載の生体内留置部材用賦形型。
- 前記障害部材が、脱着可能である請求項1又は2に記載の生体内留置部材用賦形型。
- 前記障害部材が、板状体、棒状体又は棒状体と板状体との組合せである請求項1〜3の何れか1項に記載の生体内留置部材用賦形型。
- 前記障害部材が前記賦形空間に2つ以上配されており、前記障害部材のうち少なくとも2つが、その端部間で隙間を形成する請求項1〜4の何れかに記載の生体内留置部材用賦形型。
- 前記開孔を介して前記賦形空間に進退可能に挿入される、前記一次コイルを挿通可能な案内管を更に備える請求項1〜5の何れか1項に記載の生体内留置部材用賦形型。
- 前記生体内留置部材用賦形型が、前記開孔を備える第1凹型と、該第1凹型と組み合わせて前記賦形空間を形成する第2凹型とを備える請求項1〜6の何れか1項に記載の生体内留置部材用賦形型。
- 金属素線を巻き回して形成された一次コイルへの賦形加工に用いる生体内留置部材用賦形型であって、
所定形状を有する中空部を備える複数の連設された一次賦形部、又は、該一次賦形部及び隣接する2つの一次賦形部の中空部を連通させる連結穴を備える筒状の連結部を有し、前記中空部、又は、前記中空部と前記連結穴により構成される、前記一次コイルが装填される所定形状を有する賦形空間と、
前記複数の連設された一次賦形部のうちの一方端に位置する前記一次賦形部の中空部と外部とを連通する開孔と、
前記賦形空間のうち連結穴に配され、前記開孔を介して前記賦形空間に挿入される前記一次コイルと接触する障害部材と、
を備える生体内留置部材用賦形型。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の生体内留置部材用賦形型を用いる生体内留置部材の製造方法であって、
前記生体内留置部材用賦形型の前記賦形空間に、前記開孔を介して一次コイルを挿入する工程を含む生体内留置部材の製造方法。 - 前記賦形空間のうち前記障害部材により区画された複数の部分に前記一次コイルを順次装填する工程を含む請求項9記載の生体内留置部材の製造方法。
- 請求項8記載の生体内留置部材用賦形型を用いる生体内留置部材の製造方法であって、
前記生体内留置部材用賦形型の各一次賦形部を略直線上に並べ、前記賦形空間に前記開孔を介して一次コイルを装填する工程と、
一次コイルが装填され、略直線状に並べられている各一次賦形部を平面状及び/又は立体状を含む状態に並べ変える工程と、
を含む生体内留置部材の製造方法。
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