JPH01198563A

JPH01198563A - カテーテル

Info

Publication number: JPH01198563A
Application number: JP63065831A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Harada; 原田　文明; Hisanobu Ishida; 壽延石田
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1989-08-10
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH084629B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、生体の血管、消化管、気管等の管状器官に挿
入して用いられるカテーテルに関する。

［従来の技術］一般に、選択的血管造影や血管拡張術を行なうに際し、
各種形状寸法の造影用カテーテルあるいはガイデイング
カテーテルが用いられる。

これらの手技にあっては、各種形状寸法のカテーテルの
中から最適なものを選ばなければならず、また既製のも
のに最適なものがない場合も少なくない、また、複雑に
蛇行１分岐している血管内を目的部位まで挿入するため
には、ひねり等の複雑な操作を必要とし、非常な熟練を
要する。

そこで従来、管状器官内での操作性が良好なカテーテル
として、特開昭８１−１３１７５８号公報、特開昭８１
−２５５１１１８９号公報に記載のものが提案されてい
る。これらのカテーテルは、カテーテルチューブに形状
記憶合金を組込み、形状記憶合金を加熱して形状を変化
させ、これにより該カテーテルの曲がりを発現させるも
のである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来のカテーテルは、形状記憶合金
の曲率変化や複雑な形状変化を利用しており、形状記憶
合金に対して非常に大きな力を必要としている。ところ
が、形状記憶合金は曲げ等の複雑な形状変化をする力が
大きくなく、該カテーテルを希望する形状に曲げるため
には形状記憶合金を大きなものにしなければならな１、
％。

本発明は、単純な構成により、カテーテルに所望の曲が
りを・発現し、管状器官内におけるカテーテルの操作性
を良好とすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段１本発明は、管状器官に挿入して用いられるカテーテルで
あって、全長にわたって貫通する少なくとも１つの流路
を有し、かつその管壁内、内壁面あるいは外壁面に少な
くとも１つの軸方向に延びる二方向性形状記憶合金線状
体を有し、該線状体の温度を変化させることによりカテ
ーテル先端部形状が可逆的に変化するよう構成したもの
である。

［作用］本発明のカテーテルを構成する各形状記憶合金線状体（
Ａ、Ｂ・・・）は、例えば、高温側での記憶形状が短い
長さとなり、各形状記憶合金線状体（Ａ、Ｂ・・・）の
低温側（生体温度よりは高い）での記憶形状が長い長さ
となるような、長軸方向に形状を可逆的に変化する二方
向性形状記憶合金にて形成される。

したがって、形状記憶合金線状体（Ａ）が１つ、カテー
テルの少なくとも先端近傍部分にカテーテル中心軸と平
行に配置されている場合においては、例えば該形状記憶
合金線状体（Ａ）への通電にともなう内部抵抗による発
熱にて高温側に加熱されると、該形状記憶合金線状体（
Ａ）が高温側での記憶形状に復元すなわち長軸方向に縮
んで短い長さとなる。これにより、カテーテルの先端形
状は、加熱前の初期に設定した状態、例えば真直状態に
対して、形状記憶合金線状体（Ａ）の側に凹状をなす一
定の曲がりを発現することとなる。

この後、カテーテルの先端を加熱前の初期に設定した状
態、例えば真直状態に復元するためには１例えば前述の
形状記憶合金線状体（Ａ）への通電停場にともなう自然
放冷等にて該形状記憶合金線状体（Ａ）を低温側に降温
せしめると、該形状記憶合金線１状体（Ａ）が低温側で
の記憶形状に゛復元すなわち長軸方向に伸びて長い長さ
となる。

これにより、カテーテルの先端形状は、加熱前の初期に
設定した状態、例えば真直状態を発現することとなる。

しかして、カテーテルの少なくとも先端に、２個以上の
形状記憶合金線状体（Ａ、Ｂ・・・）を間隔をあけて備
えている場合においては、任意の１本の形状記憶合金線
状体を選択的に形状変化させることにより任意の方向へ
の曲がりを発現できる。

また、数本の形状記憶合金線状体を同時に形状変化させ
ることにより複雑な曲がりを発現できる。

また予め曲げた形状のカテーテルにおいて１曲がりの外
側に二方向性形状記憶合金線状体（Ａ）を設けた場合、
通電による発熱により、二方向性形状記憶合金線状体が
予め高い温度において記憶していた長さに縮みカテーテ
ルが真直状態になる。さらに通電を止めることにより二
方向性形状記憶合金線状体（Ａ）が冷却され低温側で記
憶していた長さに伸び、再び曲がった形状に復帰する。

またさらに二方向性形状記憶合金線状体（Ａ）の変化は
長さ方向でなく曲率°の変化であってもよい。

また、上記各形状記憶合金線状体（Ａ、Ｂ・・・）の記
憶形状への復元量を、例えば通電量等によりコントロー
ルすれば、カテーテルの先端の曲率を自由に調整できる
。

すなわち、本発明によれば、単純な構成により、カテー
テルに所望の曲率および曲げ方向の曲がりを発現し、管
状器官内におけるカテーテルの操作性を良好とすること
ができる。これにより、従来の各種形状寸法のカテーテ
ルの働きを１本のカテーテルにてまかなうことができ、
また従来の熟練を必要としたカテーテルの手元操作を容
易に行なうことができる。

また１本発明のカテーテルにおいて、先端近傍部分を比
較・的柔軟な素材にて構成し、先端近傍以外の部分を上
記先端近傍部分の素材よりも高剛性の素材にて構成する
ものにあっては、形状記憶合金線状体の変形力が小さい
場合にもカテーテルの先端に適度な曲がり状態を発現で
き、形状記憶合金線状体を細く小さなものとすることが
できる。

また、本発明のカテーテルにおいて、形状記憶合金線状
体が先端近傍部分と先端近傍以外の部分の両部会（カテ
ーテルの例えば略全長部分）にわたって設けられる場合
には、カテーテルに設けられる形状記憶合金線状体の長
さが長く、したがって該形状記憶合金線状体の伸縮量（
変形量）が大きくなり、カテーテルの先端に大きな曲率
を発現でき、形状記憶合金線状体を細く小さなものとす
ることができる。この時、カテーテルの先端近傍部分が
先端近傍以外の部分に比して前述のように柔軟な素材に
て構成されている場合には、形状記憶合金線状体の上述
の如くの大きな伸縮量をカテーテルの先端の柔軟部分に
集中させることができ、カテーテルの先端により自由で
大きな曲がり状態を発現でき、形状記憶合金線状体をよ
り細くより小さなものとすることができる。

なお、本発明において二方向性形状記憶合金とは、２つ
の変態温度を有し、高温側と低温側においてそれぞれ予
め形状を記憶しておき、温度変化によりこの形状を可逆
的に発現できるものである。

また１本発明のカテーテルに用いられる形状記憶合金と
しては、例えば〒１−Ｎｉ系合金（組成：旧５０〜５３
原子％、好ましくはＮｉ５０〜５！原子％、変態温度：
　Ａｆ５０〜８０℃、Ｍ’ｆ４０〜８０℃）カ好適テす
る。

［実施例］第１図は本発明の第１実施例に係るカテーテルを示す模
式図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は第２
図の■−■線に沿う断面図、第４図は電気回路図、第５
図（Ａ）〜（Ｃ）はカテーテルの先端変形状態を示す模
式図である。

カテーテル１０は、比較的剛性の高い中空シャフト部１
１と、比較的柔軟な中空先端部１２とを備えている。シ
ャフト部１１の基端部には中空ハブ１３が接合され、シ
ャフト部１１と先端部１２の間には比較的硬質の中空固
定部１４が介装さ゛　れ、先端部１２の最先端部には比
較的軟質のリング状ソフトチップ１５が接合されている
。シャフト部１１は例えば塩化ビニル樹脂（例えば先端
部ｌ２より可塑剤含量の少ない軟質塩化ビニル樹脂）か
らなり、先端部１２は例えば軟質塩化ビニル樹脂からな
り、ハブ１３は例えばポリカーボネートからなり、固定
部１４は例えば塩化ビニル樹脂からなり、ソフトチップ
１５は例えば塩化ビニル樹脂からなる。

しかして、カテーテル１０は、先端部１２に２個の二方
向性形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂを設けている０
両形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂは、先端部１２の
管壁内において、相互にカテーテルｌＯの中心軸を挟ん
で相対する位置に設けられ、かつそれらの長軸方向をカ
テーテルｌＯの軸方向と平行に設定されている。各形状
記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂは、先端部１２に形成さ
れる小孔１７に挿通され、先端でＵ字状に折り返され、
基端で固定部１４に支持されかつリード線１Ｂと接続さ
れている。固定部１４は、形状記憶合金線状体１６Ａ、
１６Ｂの変形力がシャフト部１１、リード線１８に及ぶ
のを阻止する。

画形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂは、生体温度より
実質的に高い２点の温度（例えば６０℃と４５℃）にお
いてそれぞれ異なる形状を記憶している。すなわち、各
形状記憶合金線状体１６Ａ。

１６Ｂは、例えば６０℃以上の高温側での記憶形状を短
い長さとし、例えば４５℃の低温側での記憶形状を長い
長さとするように、長軸方向に形状を可逆的に変化する
。

また、この実施例では、各形状記憶合金線状体１６Ａ、
１６Ｂの低温側における長い長さを先端部１２の長さＬ
と略凹等とし、高温側における短い長さを先端部１２の
長さよりΔＬだけ短くなるように設定している（第５図
（Ａ）〜（Ｃ）参照）、また、この実施例では、先端部
１２の低温側にて設定した初期形状を真直状としている
。

また、上記形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂの温度状
態の制御は、スイッチ１９Ａ、１９Ｂのオンにより、外
部電源２０からリード線１Ｂを経て該形状記憶合金線状
体１６Ａ、１６Ｂに通電せしめられる時、該形状記憶合
金線状体１６Ａ。

１６Ｂの内部抵抗による発熱にてなされる。第５図（Ａ
）において、２１は形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂ
の加熱量をコントロールする制御箱である。

次に、上記・実施例の作用について説明する。

上記カテーテル１０の使用時には、シャフト部１１の基
端部に加える押込み等の手元操作により、先端部１２を
血管等の内部の目的部位にまで押し進めた後、ハブ１３
の注入口１３Ａから薬剤等を注入可能とする。

この時、上記カテーテル１０にあっては、前述の如く、
各形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂの例えば４５℃の
低温側で記憶している長さＬを先端部１２の長さと略凹
等とし、先端部１２の初期形状を真直形状としている（
第５図（Ａ）参照）。

ここで、形状記憶合金線状体の１つ１６Ａが例えば該形
状記憶合金線状体１６Ａへの通電にともなう内部抵抗に
よる発熱にて例えば８０℃以上の高温側に加熱されると
、該形状記憶合金線状体１６Ａが高温側で記憶している
長さに復元すなわちΔＬだけ縮む、これにより、先端部
１２の形状は上述の初期真直形状に対して、形状記憶合
金線状体１６Ａの側に凹状をなす一定の曲がりを発現す
る（第５図（Ｂ）参照）。

この後、先端部１２を初期真直状態に復元するためには
１例えば形状記憶合金線状体１８Ａへの通電停止にとも
なう自然放冷等にて該形状記憶合。

金線状体１６Ａを前述の低温側にまで降温せしめると、
形状記憶合金線状体１６Ａが低温側での前述の記憶形状
に復元すなわちΔＬだけ伸びて先端部１２の長さと略凹
等の長さＬとなる。これにより、先端部１２の形状は、
加熱前の初期真直状態を発現することとなる（第５図（
Ｃ）参照）。

しかして、カテーテルｌＯの先端部１２は、２個の形状
記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂを間隔をあけて備えてい
るから、任意の１本の形状記憶合金線状体１６Ａまたは
１６Ｂを選択的に形状変化させることにより２つの方向
への曲がりを発現できる。

また、上記各形状記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂの記憶
形状への復元量を、例えば通電量等によりコントロール
すれば、先端部１２の曲率を自由に調整できる。

また、上記カテーテルｌＯは、先端部１２を比較的柔軟
な素材にて構成し、シャフト部１１を上記先端部１２の
素材よりも高剛性の素材にて構成したから、形状記憶合
金線状体１６Ａ、１６Ｂの変形力が小さい場合にもカテ
ーテル１０の先端に適度な曲がり状態を発現でき、形状
記憶合金線状体１６Ａ、１６Ｂを細く小さなものとする
ことカフできる。

なお、本発明の実施においては、カテーテル先端近傍に
設けられる場合向性形状記憶合金線状体が、該カテーテ
ル先端近傍において３個以上配置され、かつそれらの配
置点を結ぶ多角形内に該カテーテルの中心軸を配置する
ものであってもよい、この時、任意の１本または２本以
上の形状記憶合金線状体に通電してその発熱量を変える
ことにより、各形状記憶合金線状体の゛曲げ変化量を制
御すれば、カテーテル先端部の曲げの曲率、方向を任意
に調整できる。

さらに第６図は本発明の第２実施例である。

この場合二方向性形状記憶合金線状体１６Ｃ１１６Ｄは
図に示すよう（第６図（Ａ）参照）に配置されている。

二方向性形状記憶合金線状体１６Ｃはカテーテル先端近
傍のＥ部に配置され、別の二方向性形状記憶合金線状体
１６ＤはＥ部より基部よりのＦ部に配置されている。二
方向性形状記憶合金線状体１６ｃにのみ通電し加熱した
場合カテーテル先端近傍のＥ部のみ二方向性形状記憶合
金線状体１６Ｃを内側にする方向に曲がり（第６図（Ｂ
）参照）を発現する。さらに二方向性形状記憶合金線状
体１６ｃ、１６０の双方に通電し加熱することによりＦ
部においては二方向性形状記憶合金線状体１６Ｄを内側
にする方向に曲がり、結果として複雑な曲がりを発現す
ることができる。

第７図は本発明の第３実施例に係るカテーテルを示す模
式図、第８図はカテーテルの使用状態を示す模式図、第
９図はカテーテルの横断面を示す断面図である。

このカテーテル３０が、前記カテーテル１０と異なる点
は、■３つの二方向性形状記憶合金線状体１６Ａ、１６
Ｂ、１６Ｃを設けるとともに、■各形状記憶合金線状体
１６Ａ−１６Ｃを先端部１２とシャフト部１１の全長と
にわたって設け、各合金線状体１６Ａ〜１６ｃを、先端
部１２、固定部１４、シャフト部ｔｉのそれぞれに形成
した小孔１７に挿通し、先端（一端）でＵ字状に折り返
す如くにて先端部１２に係止し、基端（他端）でシャフ
ト部１１の基端部（もしくはハブ１３の端部）に係止し
かつリード線１８と接続している。

上記カテーテル３０によれば、形状記憶合金線状体１６
Ａ〜１６Ｃが先端部１２とシャフト部１１の全長にわた
って設けられるから、カテーテル３０に設けられる形状
記憶合金線状体１６Ａ〜１６Ｃの長さが長く、したがっ
て該形状記憶合金線状体１６Ａ〜１６Ｃの伸縮量（変形
長）が大きくなり、カテーテル３０の先端に大きな曲率
を発現でき、形状記憶合金線状体１６Ａ−１６Ｃを細く
小さなものとすることができる。この時、カテーテル３
０の先端部１２がシャフト部１１に比して前述のように
柔軟な素材にて構成されているから、形状記憶合金線状
体１６Ａ−１６Ｃの上述の如くの大きな伸縮量をカテー
テル３０の先端の柔軟部分に集中させることができ、カ
テーテル３０の先端により自由で大きな曲がり状態を発
現でき、形状記憶合金線状体１６Ａ〜１６Ｃをより細く
より小さなものとすることができる。

また、本発明の実施において、カテーテルの先端部に与
えられる初期形状は、必ずしも真直形状ではなく、３字
形状等の一定の曲げを予め付与された状態であってもよ
い、この時、カテーテルの先端部は、初期曲げ状態から
加熱または冷却されて所望の曲がりを付与され、曲率ま
たは曲げ方向を変化され、もしくは真直形状に変形制御
せしめられるものであってもよい。

また、本発明のカテーテルを構成□する形状記憶合金線
状体は、形状記憶樹脂線状体により代替えすることもで
きる。

【発明の効果］以上のように、本発明は、管状器官に挿入して用いられ
るカテーテルであって、全長゛にわたって貫通する少□
なくとも１つの流路を有し、かつその管壁内、内壁面あ
るいは外壁面に少なくとも１つの軸方向に延びる二方向
性形状記憶合金線状体を有し、該線状体の温度を変化さ
せることによりカテーテル先端部形状が可逆的に変化す
るよう構成したものである。したがって、単純な構成に
より、カテーテルに所望の曲がりを発現し、管状器官内
におけるカテーテルの操作性を良好とすることができる
。

また、本発明のカテーテルにおいて、先端近傍部分を比
較的柔軟な素材にて構成し、先端近傍以外の部分を上記
先端近傍部分の素材よりも高剛性の素材にて構成するも
のにあっては、形状記憶合金線状体の変形力が小さい場
合にもカテーテルの先端に適度な曲がり状態を発現でき
、形状記憶合金線状体を細く小さなものとすることがで
きる。

また、本発明のカテーテルにおいて、形状記憶合金線状
体が先端近傍部分と先端近傍以外の部分の両部会（カテ
ーテルの略全長部分）にわたって設けられる場合には、
カテーテルに設けられる形状記憶合金線状体の長さが長
く、したがって該形状記憶合金線状体の伸縮量（変形量
）が大きくなり、カテーテルの先端に大きな曲率を発現
でき、形状記憶合金線状体を細く小さなものとすること
ができる。この時、カテーテルの先端近傍部分が先端近
傍以外の部分に比して前述のように柔軟な素材にて構成
されている場合には、形状記憶合金線状体の上述の如く
の大きな伸縮量をカテーテルの先端の柔軟部分に集中さ
せることができ、カテーテルの先端により自由で大きな
曲がり状態を発現でき、形状記憶合金線状体をより細く
より小さなものとすることができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の第１実施例に係るカテーテルを示す模
式図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は第２
図の°ｍ−ｍ線に沿う断面図、第４図は電気回路図、第
５図（Ａ）〜（Ｃ）はカテーテルの先端変形状態を示す
模式図、第６図（Ａ）は本発明の第２実施例に係るカテ
ーテルを示す模式図、第６図（Ｂ）、（Ｃ）はカテーテ
ル形状の変形状態を示す模式図、第７図は本発明の第３
実施例に係るカテーテルを示す模式図、第８図はカテー
テルの使用状態を示す模式図、第９図はカテーテルの横
断面を示す断面図である。１０．２０．３０・・・カテーテル、１１・・・シャフト部、１２・・・先端部、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ，１６０・・・形状記憶合金線状体、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管状器官に挿入して用いられるカテーテルであっ
て、全長にわたって貫通する少なくとも１つの流路を有
し、かつその管壁内、内壁面あるいは外壁面に少なくと
も１つの軸方向に延びる二方向性形状記憶合金線状体を
有し、該線状体の一度を変化させることによりカテーテ
ル先端部形状が可逆的に変化するよう構成したことを特
徴とするカテーテル。
（２）該カテーテルの先端近傍部分が比較的柔軟な素材
からなるとともに、先端近傍以外の部分が上記先端近傍
部分の素材よりも高剛性の素材からなる請求項１に記載
のカテーテル。
（３）該二方向性形状記憶合金線状体が先端近傍部分と
先端近傍以外の部分の両部分にわたって設けられ、該二
方向性形状記憶合金線状体の一端を上記先端近傍部分に
係止し、該二方向性形状記憶合金線状体の他端を上記先
端近傍以外の部分に係止する請求項１または２に記載の
カテーテル。
（４）前記二方向性形状記憶合金線状体は体温よりも実
質的に高い温度において２つの形状を記憶している請求
項１〜３のいずれかに記載のカテーテル。
（５）前記二方向性形状記憶合金線状体の長軸方向が前
記カテーテルの長軸方向と実質的に平行に設けられてな
る請求項１〜４のいずれかに記載のカテーテル。
（６）前記二方向性形状記憶合金線状体は温度変化に伴
い長さ方向の形状が変化するものである請求項１〜５の
いずれかに記載のカテーテル。
（７）前記二方向性形状記憶合金線状体がカテーテル中
心軸を挟み２個配置されてなる請求項１〜６のいずれか
に記載のカテーテル。
（８）前記二方向性形状記憶合金線状体が３個以上配置
され、かつそれらの点を結ぶ多角形内にカテーテル中心
軸が配置されてなる請求項１〜７のいずれかに記載のカ
テーテル。
（９）前記二方向性形状記憶合金線状体は、前記二方向
性形状記憶合金線状体に電流を通じた際の内部抵抗によ
る発熱により加熱されるものである請求項１〜８のいず
れかに記載のカテーテル。