JP6149431B2 - 医療用機器、カテーテルおよび医療用機器の製造方法 - Google Patents
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Description
樹脂製のサブチューブで被覆された副芯線を上記主芯線に沿って上記ワイヤ補強層の外周表面に配置し、配置された上記副芯線と上記ワイヤ補強層とを保持ワイヤで共巻きする工程と、共巻きされた上記副芯線および上記ワイヤ補強層ならびに上記保持ワイヤを内包するように管状本体を形成する工程と、上記副芯線を伸張および縮径させて上記サブチューブから剥離させて副管腔を形成する工程と、上記主芯線を上記管状本体から抜去して主管腔を形成する工程と、を含む医療用機器の製造方法が提供される。
本実施形態のカテーテル100は、保持ワイヤ70が、サブチューブ40の外径側の周面とワイヤ補強層30の外表面とにそれぞれ接していることを特徴とする。
内層24の材料は、例えば、フッ素系の熱可塑性ポリマー材料を挙げることができる。このフッ素系の熱可塑性ポリマー材料としては、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)およびペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)を挙げることができる。内層24をこのようなフッ素系ポリマー材料で構成することにより、主管腔20を通じて薬液等を供給する際のデリバリー性が良好となる。また、主管腔20にガイドワイヤーを挿通する場合に、ガイドワイヤーの摺動抵抗が低減される。
外層50には無機フィラーを混合してもよい。無機フィラーとしては、硫酸バリウムや次炭酸ビスマスなどの造影剤を例示することができる。外層50に造影剤を混合することで、体腔内における管状本体10のX線造影性を向上することができる。
ワイヤ補強層30は補強ワイヤ32を巻回してなる。補強ワイヤ32の材料には、タングステン(W)、ステンレス鋼(SUS)、ニッケルチタン系合金、鋼、チタン、銅、チタン合金または銅合金などの金属材料のほか、内層24および第一外層52よりも剪断強度が高いポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)またはポリエチレンテレフタレート(PET)などの樹脂材料を用いることができる。本実施形態では、補強ワイヤ32としてステンレス鋼の細線を挙げる。
ワイヤ延在方向の目開き寸法=単位長さ(1インチ)/メッシュ数−ワイヤの線径 ・・・(1)
ここで、下記の数式(2)で表されるパラメータを、ワイヤ補強層30の周方向の目開き寸法W(図1を参照)と呼称する。
周方向の目開き寸法W=(単位長さ(1インチ)/メッシュ数−補強ワイヤ32の線径)×√2 ・・・(2)
ワイヤ補強層30の周方向の目開き寸法Wは、補強ワイヤ32の延在方向にみたワイヤ補強層30の目開き形状を正方形とみなした場合の対角線の長さである。
第二補強層80は第二補強ワイヤ82をコイル巻回またはメッシュ状に編組してなる。第二補強ワイヤ82には、ワイヤ補強層30の補強ワイヤ32として例示した上記の材料を用いることができる。第二補強ワイヤ82と補強ワイヤ32とは同種の材料でもよく、または異種の材料でもよい。本実施形態では、第二補強ワイヤ82として、補強ワイヤ32と同種の材料(ステンレス鋼)からなる細線をメッシュ状に編組したブレード層を例示する。
また、ワイヤ補強層30を構成する補強ワイヤ32の条数と、第二補強層80を構成する第二補強ワイヤ82の条数との大小も特に限定されないが、本実施形態では同数とする。図1では、ワイヤ補強層30、第二補強層80ともにそれぞれ16条のワイヤ(補強ワイヤ32、第二補強ワイヤ82)からなるブレード層を図示してある。
サブチューブ40は、外層50よりも曲げ剛性率および引張弾性率が高い材料で構成されている。
保持ワイヤ70に延性の高い材料を用いることで、サブチューブ40の周囲に保持ワイヤ70をコイル巻回またはメッシュ状に編組(本実施形態ではコイル巻回)した際に、保持ワイヤ70が巻き緩むことなく塑性的に伸長変形してサブチューブ40を固定する。一方、ワイヤ補強層30は後述するように管状本体10のキンクの発生を防止する部材であるため、弾性復元力が高いバネ性の材料を用いることが好ましい。
第一マーカー14の内壁面および外周表面と、サブチューブ40との径方向の位置関係は特に限定されない。操作線60を第一マーカー14の外周表面に固定する場合は、図2のように、第一マーカー14の外周表面がサブチューブ40の先端の配設位置の内部に位置するよう、第一マーカー14の外径を設定することができる。このほか、操作線60を第一マーカー14の基端側の端面に固定する場合は、当該端面がサブチューブ40の先端と径方向に重複するとよい。この場合、第一マーカー14の外周表面がサブチューブ40の先端の配設位置よりも外径側に位置してもよい。
第二マーカー16は、第二補強層80の外表面に接触しているか、またはほぼ接触するように配置されている。第二マーカー16の内径は第二補強層80の外径よりも大きい。
上記の実施形態では、ワイヤ補強層30がブレード層であって、第一外層52がサブチューブ40の周囲からワイヤ補強層30の目開きの内部に含浸して、内層24、ワイヤ補強層30およびサブチューブ40が一体に固着されていることを例示した。これに代えて、外層50の内側層にあたる第一外層52が、ワイヤ補強層30とサブチューブ40との間に実質的に含浸していなくてもよい。すなわち、上記の数式(2)で表されるワイヤ補強層30の周方向の目開き寸法Wよりもサブチューブ40の外径が大きくてもよい。そして、サブチューブ40の直下の目開きがサブチューブ40により閉止されて、第一外層52が完全には充填されていない空洞部を有する目開きがあってもよい。
主管腔20の直径は400μm〜600μm(上限値および下限値を含む。以下同じ。)、内層24の厚さは5μm〜30μm、外層50の厚さは10μm〜200μmとすることができる。サブチューブ40の肉厚は、内層24よりも薄く、かつ1μm〜10μmとすることができる。ワイヤ補強層30の内径は410μm〜660μm、ワイヤ補強層30の外径は450μm〜740μm、第二補強層80の内径は560μm〜920μm、第二補強層80の外径は600μm〜940μmとすることができる。
第一マーカー14の内径は450μm〜740μm、第一マーカー14の外径は490μm〜820μm、第二マーカー16の内径は600μm〜940μm、第二マーカー16の外径は640μm〜960μmとすることができる。第一マーカー14の幅寸法(管状本体10の長手方向の寸法)は0.3mm〜2.0mm、第二マーカー16の幅寸法は0.3mm〜2.0mmとすることができる。
カテーテル100の軸心からサブチューブ40の中心までの半径(距離)は300μm〜450μm、サブチューブ40の内径(直径)は40μm〜100μm、操作線60の太さは25μm〜60μmとすることができる。
管状本体10の直径は700μm〜980μm、すなわち外径が直径1mm未満であり、腹腔動脈などの血管に挿通可能である。
本実施形態の操作部90は、使用者が手で把持する本体ケース94と、この本体ケース94に対して回転可能に設けられたホイール操作部92と、を有している。管状本体10の基端部は、本体ケース94の内部に導入されている。
次に、図5〜図8を参照して、本実施形態のカテーテル100の製造方法について説明する。図5は、主芯線22の周囲に内層24およびワイヤ補強層30を形成した内側構造体26の縦断面図である。図6は、副芯線44の周囲にサブチューブ40を形成した有芯チューブ46の側面図である。図7は、保持ワイヤ70の巻回工程を模式的に示す斜視図である。図8は、サブチューブ40の周囲に第二補強ワイヤ82を巻回した状態を示す側面図である。
内側補強層作成工程は、主芯線22の周囲に補強ワイヤ32を巻回してワイヤ補強層30を形成する工程である。サブチューブ保持工程は、樹脂製のサブチューブ40で被覆された副芯線44を主芯線22に沿ってワイヤ補強層30の外周表面に配置し、配置された副芯線44とワイヤ補強層30とを保持ワイヤ70で共巻きする工程である。本体形成工程は、共巻きされた副芯線44およびワイヤ補強層30ならびに保持ワイヤ70を内包するように管状本体10を形成する工程である。副芯線抜去工程は、副芯線44を伸張および縮径させてサブチューブ40から剥離させて副管腔42(図1を参照)を形成する工程である。主芯線抜去工程は、主芯線22を管状本体10から抜去して主管腔20(図1を参照)を形成する工程である。
内側補強層作成工程では、はじめに、主芯線22の周囲に内層24を形成する。主芯線22はマンドレル(芯材)であり、主管腔20を画定する断面円形の線材である。主芯線22の材料は特に限定されないが、ステンレス鋼を用いることができる。内層24は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素系ポリマーを溶剤に分散させたコーティング液に主芯線22をディッピングしたうえで乾燥させて形成することができる。
つぎに、多条の補強ワイヤ32を内層24の外表面でメッシュ状に編組してワイヤ補強層30を形成する。
図5に示すように、補強ワイヤ32の先端部の周囲に第一マーカー14をカシメ固定したうえで、第一マーカー14の遠位側で補強ワイヤ32を切除する。
以上により内側構造体26が作成される。
このほか、副芯線44の外径よりもサブチューブ40の内径が大径となるようにチューブ状に引き落とし成形したうえで、これ副芯線44の周囲に被覆して有芯チューブ46を作成してもよい。
つぎに、第一外層52に埋設されたサブチューブ40の周囲に第二補強ワイヤ82を編組して第二補強層80を形成する(図8を参照)。第二補強層80の先端部の周囲に第二マーカー16をカシメ固定したうえで、第二マーカー16の遠位側で第二補強ワイヤ82を切除する。
さらに、第二補強層80および第二マーカー16を覆うように第二外層54(図1を参照)を形成する。第二外層54は、溶融した樹脂材料を第二補強層80の表面に塗工形成するコーティング押出により形成してもよく、または予め環状や管状に形成された樹脂リングや樹脂管を構造体の周囲に装着したうえで熱賦形してもよい。
(1)主管腔の周囲に補強ワイヤを巻回してなるワイヤ補強層と、前記ワイヤ補強層の外側に配置され前記主管腔よりも小径の副管腔を画定する樹脂製のサブチューブと、前記ワイヤ補強層および前記サブチューブを内包する樹脂製の外層と、を含む長尺の管状本体と、前記副管腔の内部に移動可能に挿通され先端が前記管状本体の遠位部に接続された操作線と、前記操作線を牽引操作して前記管状本体の前記遠位部を屈曲させる操作部と、前記外層に内包され前記サブチューブと前記ワイヤ補強層とを共巻きする保持ワイヤと、を備え、前記保持ワイヤが、前記サブチューブの外径側の周面と前記ワイヤ補強層の外表面とにそれぞれ接していることを特徴とする医療用機器。
(2)前記保持ワイヤの延性が前記補強ワイヤの延性よりも高いことを特徴とする上記(1)に記載の医療用機器。
(3)前記ワイヤ補強層の周囲に180度対向して2本の前記サブチューブが配置され、2本の前記サブチューブには前記操作線がそれぞれ挿通されており、前記保持ワイヤの巻回形状が、前記サブチューブの並び方向を長径方向とする略楕円形または略菱形である上記(1)または(2)に記載の医療用機器。
(4)前記保持ワイヤは前記長径方向に直交する短径方向の両側または片側で前記ワイヤ補強層の外表面に接している上記(3)に記載の医療用機器。
(5)前記保持ワイヤは多条に巻回されたコイルである上記(1)から(4)のいずれか一項に記載の医療用機器。
(6)前記保持ワイヤの線径が前記操作線の線径よりも小さい上記(5)に記載の医療用機器。
(7)前記保持ワイヤの外側に、第二補強ワイヤを断面円形に巻回してなる第二補強層を更に備える上記(1)から(6)のいずれか一項に記載の医療用機器。
(8)前記保持ワイヤの延性が、前記補強ワイヤおよび前記第二補強ワイヤのいずれの延性よりも高いことを特徴とする上記(7)に記載の医療用機器。
(9)前記外層が、前記保持ワイヤを内包する断面円環状の第一外層と、前記第一外層の周囲に設けられて前記第二補強層を内包する断面円環状の第二外層と、を含む上記(7)または(8)に記載の医療用機器。
(10)前記ワイヤ補強層は、前記補強ワイヤを編組したブレード層であり、前記ブレード層の周方向の目開き寸法は前記サブチューブの外径よりも大きく、前記第一外層が前記ワイヤ補強層と前記サブチューブとの間に含浸している上記(9)に記載の医療用機器。
(11)前記ワイヤ補強層は、前記補強ワイヤを編組したブレード層であり、前記第一外層が前記ワイヤ補強層と前記サブチューブとの間に実質的に含浸していないことを特徴とする上記(9)に記載の医療用機器。
(12)上記(1)から(11)のいずれか一項に記載の医療用機器であって、前記主管腔と連通して設けられてシリンジが装着されるハブを更に備えるカテーテル。
(13)主芯線の周囲に補強ワイヤを巻回してワイヤ補強層を形成する工程と、樹脂製のサブチューブで被覆された副芯線を前記主芯線に沿って前記ワイヤ補強層の外周表面に配置し、配置された前記副芯線と前記ワイヤ補強層とを保持ワイヤで共巻きする工程と、共巻きされた前記副芯線および前記ワイヤ補強層ならびに前記保持ワイヤを内包するように管状本体を形成する工程と、前記副芯線を伸張および縮径させて前記サブチューブから剥離させて副管腔を形成する工程と、前記主芯線を前記管状本体から抜去して主管腔を形成する工程と、を含む医療用機器の製造方法。
(14)前記保持ワイヤを共巻きする工程において、複数本の前記副芯線を前記ワイヤ補強層の周囲に対向して配置し、複数本の前記保持ワイヤを、巻点が対向位置となるようにして多条にコイル巻回することを特徴とする上記(13)に記載の医療用機器の製造方法。
14 第一マーカー
16 第二マーカー
20 主管腔
22 主芯線
24 内層
26 内側構造体
30 ワイヤ補強層
32 補強ワイヤ
40 サブチューブ
42 副管腔
44 副芯線
46 有芯チューブ
50 外層
52 第一外層
54 第二外層
60 操作線
62 素線
63 中心素線
64 周辺素線
70 保持ワイヤ
72 巻点
80 第二補強層
82 第二補強ワイヤ
90 操作部
92 ホイール操作部
94 本体ケース
95 凹部
96 ハブ
98 スライダ
99 突起
100 カテーテル
110 挿通治具
112 通孔
114 主通孔
120 ワインダ装置
122 ボビンヘッド
DE 遠位部
W 周方向の目開き寸法
Claims (14)
- 主管腔の周囲に補強ワイヤを巻回してなるワイヤ補強層と、前記ワイヤ補強層の外側に配置され前記主管腔よりも小径の副管腔を画定する樹脂製のサブチューブと、前記ワイヤ補強層および前記サブチューブを内包する樹脂製の外層と、を含む長尺の管状本体と、
前記副管腔の内部に移動可能に挿通され先端が前記管状本体の遠位部に接続された操作線と、
前記操作線を牽引操作して前記管状本体の前記遠位部を屈曲させる操作部と、
前記外層に内包され前記サブチューブと前記ワイヤ補強層とを共巻きする保持ワイヤと、を備え、
前記保持ワイヤは、金属材料により構成されていて、且つ、前記保持ワイヤの延性が前記補強ワイヤの延性よりも高く、
前記保持ワイヤが、前記サブチューブの外径側の周面と前記ワイヤ補強層の外表面とにそれぞれ接していることを特徴とする医療用機器。 - 前記サブチューブを構成する材料は、前記外層を構成する樹脂材料よりも曲げ剛性率及び引張弾性率が高い低摩擦樹脂材料であることを特徴とする請求項1に記載の医療用機器。
- 前記ワイヤ補強層の周囲に180度対向して2本の前記サブチューブが配置され、2本の前記サブチューブには前記操作線がそれぞれ挿通されており、
前記保持ワイヤの巻回形状が、前記サブチューブの並び方向を長径方向とする略楕円形または略菱形である請求項1または2に記載の医療用機器。 - 前記保持ワイヤは前記長径方向に直交する短径方向の両側または片側で前記ワイヤ補強層の外表面に接している請求項3に記載の医療用機器。
- 前記保持ワイヤは多条に巻回されたコイルである請求項1から4のいずれか一項に記載の医療用機器。
- 前記保持ワイヤの線径が前記操作線の線径よりも小さい請求項5に記載の医療用機器。
- 前記保持ワイヤの外側に、第二補強ワイヤを断面円形に巻回してなる第二補強層を更に備える請求項1から6のいずれか一項に記載の医療用機器。
- 前記保持ワイヤの延性が、前記補強ワイヤおよび前記第二補強ワイヤのいずれの延性よりも高いことを特徴とする請求項7に記載の医療用機器。
- 前記外層が、前記保持ワイヤを内包する断面円環状の第一外層と、前記第一外層の周囲に設けられて前記第二補強層を内包する断面円環状の第二外層と、を含む請求項7または8に記載の医療用機器。
- 前記ワイヤ補強層は、前記補強ワイヤを編組したブレード層であり、
前記ブレード層の周方向の目開き寸法は前記サブチューブの外径よりも大きく、
前記第一外層が前記ワイヤ補強層と前記サブチューブとの間に含浸している請求項9に記載の医療用機器。 - 前記ワイヤ補強層は、前記補強ワイヤを編組したブレード層であり、
前記第一外層が前記ワイヤ補強層と前記サブチューブとの間に実質的に含浸していないことを特徴とする請求項9に記載の医療用機器。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の医療用機器であって、前記主管腔と連通して設けられてシリンジが装着されるハブを更に備えるカテーテル。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の医療用機器を製造する方法であって、
主芯線の周囲に前記補強ワイヤを巻回して前記ワイヤ補強層を形成する工程と、
樹脂製の前記サブチューブで被覆された副芯線を前記主芯線に沿って前記ワイヤ補強層の外周表面に配置し、配置された前記副芯線と前記ワイヤ補強層とを前記保持ワイヤで共巻きする工程と、
共巻きされた前記副芯線および前記ワイヤ補強層ならびに前記保持ワイヤを内包するように前記管状本体を形成する工程と、
前記副芯線を伸張および縮径させて前記サブチューブから剥離させて前記副管腔を形成する工程と、
前記主芯線を前記管状本体から抜去して前記主管腔を形成する工程と、
を含む医療用機器の製造方法。 - 前記保持ワイヤを共巻きする工程において、複数本の前記副芯線を前記ワイヤ補強層の周囲に対向して配置し、複数本の前記保持ワイヤを、巻点が対向位置となるようにして多条にコイル巻回することを特徴とする請求項13に記載の医療用機器の製造方法。
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