JPH04502412A - ナイロン−ポリエーテルブロックアミドコポリマー・カテーテル - Google Patents
ナイロン−ポリエーテルブロックアミドコポリマー・カテーテルInfo
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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】
ナイロン−ポリエーテルブロックアミドコポリマー・カテーテル五旦
及」Ω分上
本発明はカテーテルに関し、これは血管中に挿入され、かっ鯰断目的または医学
的処置に関して使用されるものである。
良色技血Ω脱里
脈管内カテーテルは各種の診断および処置手順に関する医学的用途に際して用い
られるにれらは心臓、脳、腹部および末梢領域内の放射線不透過性染料の注入、
バルーンカテーテルの使用、レーザーカテーテル等の使用を包含する。案内カテ
ーテルは所望動脈中にバルーンおよびレーザーカテーテルならびにその他の医療
装置を配置するに際して使用される。典型的に、診断または処置手順において用
いられるカテーテルあるいはバルーンまたはレーザーカテーテルを案内するため
に使用される案内カテーテルは患者の脚または腕の動脈内に挿入され、そして屡
々カテーテル中のガイドワイヤーの助けによって様々な動脈を経由してカテーテ
ルの先導チップが所望位置に達するまで通り抜けせしめられる。カテーテルの端
部および/またはガイドワイヤーの端部は所望の曲率をもって形成されているの
で、挿入の間その長軸の周りで回転させることによってそのカテーテルを所望動
脈核内に挿入してその目的地に到達させることができる。カテーテルの尖端ある
いは末端部セクションは比較的可撓性から軟質材料から形成されて動脈の壁の損
傷を回避し、そして所望動脈技中への挿入に関して屈曲を可能とするものである
。
カテーテルの本体部分は高い捩じりモジュラスおよび所望の可撓性を備えたカラ
ム強さを有して、腰折れを伴うことなく動脈を経由して曲がりくねった通路をう
まく通り抜けねばならない、高い捩じりモジュラスまたは剛性はカテーテルの基
部端から末梢端への回転運動を伝達するために必要である。比較的低い捩じりモ
ジュラスでは、末梢端の回転は該末梢端の回転に対する抵抗が圧倒されるまでカ
テーテル中でばね捩じり力を生成し、そしてその末梢端はその意図する回転角を
通過して突然はじき飛ばされたり、または回転することになる。従って、可撓性
を変化させることなく、カテーテルの長さにおける捩じりモジュラスが高くなれ
ばなる程、医師がカテーテルをその意図する目的地に指向させることを一層容易
とするものである。長手方向における圧縮に対する高いカラム強さまたは抵抗は
動脈に沿ってカテーテルの前進を可能とし、あるいは摩擦抵抗に抗するカテーテ
ルの案内において医療装置を前進させるために必要とされる。
所望の可撓性を有する内方および外方管状層間にステンレス鋼のブレード(br
aid )をもって本体部を形成することにより、あるいは所望の捩じりおよび
カラム剛性を有する管状材料から本木部を形成することによってカテーテル内に
高い捩じりモジュラスおよびカラム強さを生成させることができる。従来技術の
ブレードカテーテル中の内層および外層を形成するために用いられる代表的な材
料にはポリウレタンまたはポリエチレンが含まれる。ワイジャヤラトナ他の米国
特許第4.563.181号はカテーテルの本体部分をナイロン−11から形成
し、ナイロン−11およびポリエチレン・10ツク・アミド(PEBA )とし
て一般に知られるエステル結合ポリエーテル−ポリアミド・コポリマーのブレン
ドから生成される軟質管状尖端を管状本体部の末梢端上に融着させることを開示
している。
ポリビニルピロリドン−ポリウレタン共重合体を含むヒドロゲル物質のコーチン
グをカテーテル上に用いて、挿入の摩擦を減少させ、またトロンビン生成促進性
(thro■bozenicity )を減少させることがミツクラス他の米国
特許第4.100.309号中に開示されている。開示されたヒドロゲル物質は
ポリウレタンカテーテルおよびシリコーン巻回ドレン上に首尾よくコーチングさ
れた。このヒドロゲル物質はまた、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート
、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタし一層、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリテトラメチレンテレフタレート、ラテ・lクスゴムおよびポリイソプレ
ンにも固着することが開示されている。このヒドロゲル物質はフルオロカーボン
およびポリオレフィンに適用することも可能であって、これらは前処理を受けて
コーチングの適切なぬれと密着を保証するものである。水に暴露した際、このコ
ーチングは膨潤し、かつ低い摩擦係数を発現させる。
従来の脈管カテーテルおよびそれらの使用技法は過去数年に亘って改良されて来
たが、それらはカテーテル特性の最適化を可能とする一層の改良に関する必要性
を残している。抗トロンビン生成促進性およびその他の血液適合性を備えている
物質の剛性、可撓性および強度に関する限定された範囲が、従来の脈管カテーテ
ルの捩じり七ジュラス、カラム強さおよび可撓性に対する限定をもたらすもので
ある。更に、従来のカテーテルは製造に費用が掛かりがちである。
案内カテーテルは低い摩擦係数を有する内部表面を特に必要とするので、ガイド
ワイヤー、バルーンカテーテル、レーザー力テーテlしおよびその他の医療装置
は心臓、fliまたは腹腔領域の動脈内に容易に挿入かつ配置させることができ
る。従来、この種のカテーテルはフルオロポリマー、たとえばポリテトラフルオ
ロエチレン、フッ素化エチレンプロピレンコポリマーまたはペルフルオロアルコ
キシ樹脂から形成された内層を有している。カテーテルの外層は通常ポリウレタ
ンまたはポリエチレンから調製され、そしてブレードワイヤーを屡々2層間に介
在させて適切な捩じりモジュラスおよびカラム強さを供給させる。
この種の従来の案内カテーテルは数種の欠点、たとえば高価であること、小さな
管腔を有すること、およびそれらの機械的特性を喪失すること等を伴っている。
内層および外層の材料間における相違点の故で、余分の工程、たとえばエツチン
グおよび接着剤の塗布が必要とされて、2層の接着が試みられている。更に、フ
ルオロポリマーの押出しは特別な装置および環境管理を必要とする。これが費用
の増加をもたらす、フルオロ2/ウレタンおよびフルオロ/エチレン複合材料は
一般にカテーテル本体に使用される他のポリマーよr>も軟質であり、従って、
所望の機械的強度を提供するためには一層厚い壁、たとえば0.014乃至0.
018インチ(0,35乃至0.46止)が必要とされる。このことがカテーテ
ルの外径について与えられた寸法に関する管腔の最大寸法を減少させて、医療装
置の大きさならびにカテーテルを通過し得る対照媒質の量を制限することになる
。更に、フルオロポリマーは体温において軟化し、そして剛性および実現させた
曲率を喪失して、それらの使用を一層困難なものとする。
笠呵O!扛
本発明は脈管内カテーテルに要約されるものであり、これは内方および外方管状
層から形成される管状本体と共に該内層および外層間に介在させた強化用ブレー
ドを備えるものであって、ここにおいて内層および外層はカテーテルに関し所望
特性を生成させるなめに選択された割合におけるナイロンとエステル結合ポリ二
一テルーボリアミドコポリマーとのブレンドから形成され、また軟質の管状尖端
は比較的可撓性かつ軟質の尖端を生成させるために選択された割合におけるナイ
ロンとエステル結合ポリエーテルーボリアミドコポリマーとのブレンドから形成
されるものとする。
本発明の他の特徴において、ナイロンおよびエステル結合ポリエーテル−ポリア
ミドコポリマーから成るブレンドの内層を備える案内カテーテルはその内表面を
すべすべしたヒドロゲルポリマー物質、たとえばポリウレタンとポリビニルピロ
リドンとのコポリマー!たはポリエチレンオキシドとポリヒドロキシエチルメタ
クリレートとのコポリマーをもってコーチングされる。
本発明の目的は脈管内カテーテルを構成することであり、このカテーテルは管の
壁厚さを変更することなく、広い範囲に及ぶ捩じりおよび可撓性特性をもって製
造することができる。
本発明の他の特徴は、一般に脈管内カテーテルの、そして特に案内カテーテルの
減摩性を増加させることである。
この発明の一つの特徴はナイロンとエステル結合ポリエーテルーボリアミドコポ
リマーとのブレンドが、ブレードカテーテルの内層および外層に関して適切であ
る広範囲の特性を生成させるために処方可能であるという発見である。
本発明の他の特徴はポリウレタンとポリビニルピロリドンとのコポリマーを含む
ヒドロゲルがナイロンとエステル結合ポリエーテルーポリアミドコポリマーから
成るブレンドに固着して、優れた減摩性および抗トロンビン生成促進特性を備え
た脈管内カテーテルを形成するという発見である。
本発明の効果は脈管内カテーテルの製造コストを減少させ得ることである。
本発明の他の効果は対応する異なったカテーテルに関し捩じりモジュラス、可撓
性および減電性について異なった最適特性が、外径割合に対し管腔を減少させる
ことなく、あるいは異なったカテーテルに関して非適合性または非常に異なった
物質を使用することなく、生成し得るということである。
本発明のその池の目的、効果および特徴は添付図面と関連する以下の好ましい実
施態様の説明から明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明
第112Iは本発明による案内脈管内カテーテルの切り欠いた末梢および基部端
についての側面図である。
第20は第1図の2−2線において切断された部分を有する第1図のカテーテル
の切り欠き部分についての斜視図である。
第3図は第2図の切り欠き部分内の3−3線における側断面図である。
第4図はそれらの末梢部において異なった曲率を有する数種類の脈管内カテーテ
ルについての側面図である。
戸しい 、a!の−
第1図に示されるように、本発明の一実施態様は(9)によって一般的に示され
る案内カテーテルであって、これは管状率#nおよび該本体の末梢端に取り付け
られた軟質尖端部24を備えている0便利であるのは、ガラス製注射器局が管状
本体nの基部端に取り付けられることである。第2図および第3図に示されるよ
うに、本体22は内層凹および外層32をもって形成され、その間には補強用ブ
レード3↓が埋め込まれている。内層(資)および外層32ならびに軟質尖端2
4は全てカテーテルに関し所望の特性を生成させるために選択された割合におけ
るナイロンとエステル結合ポリエーテルーポリアミドコポリマーとのブレンドか
ら形成される。更に、すべすべしたヒドロゲルコーチング%をカテーテルの内表
面上に密着させる。
ブレンド物質中で使用されるナイロンは非可塑化ナイロン−11である。ナイロ
ン−11はそれ自体が適切な捩じりモジュラス、可撓性およびカラム強さを有す
るカテーテル本体部分を形成するために用いられて来た。しかしながら、ナイロ
ン−11は管の壁厚さを変更することなしに異なったカテーテルに関し変更すべ
き捩じりモジュラスおよび可撓性特性を可能とするモジュラスおよび可撓性特性
の範囲を提供するもので・はない。
ナイロン−11とエステル結合ポリエーテルーボリアミドコポリマーとをブレン
ドして、ナイロン−11と融着可能である軟質可撓性尖端材料を生成させるこレ
ンドもまた補強用ブレードと共に使用して、最適の捩じりモジュラスおよび可撓
性特性を備えたカテーテル本木部を形成し得ることが発見されている。更に、ブ
レンド中のナイロン−I!およびコポリマーの異なったパーセンテージを、異な
ったカテーテルならびにその異なったカテーテルの物性を最適にするためにカテ
ーテル本体中の内層および外層に間して選択することができる。異なったカテー
テルの物性はナイロン−11およびコポリマーの割合を変化させることによって
のみ最適とすることができるので、異なったカテーテルの製造は簡略化され、か
つ低WI格となる。このことが異なったカテーテルの物性を危うくするか、ある
いは異なった材料のために費用の掛かる製造設備を使用しなければならなかった
従来技術と対比される。
このエステル結合ポリエーテルーボリアミドコポリマー物質はポリエーテルブロ
ックアミド(PEIV )として一般に知られている。このコポリマーは化学的
に
Nは1より大きい整数であって、コポリマーの分子式内のコポリマー分子革位の
10ゾク数を表すものとする)をもって示される。このコポリマーはそれらの物
性、たとえばショアー硬度、引張強さおよび伸びによって表される様々な分子量
まだは処方において市販されている。25D乃至700の範囲内のショアー硬度
を有するポリアミドとポリエーテルのコポリマーは案内カテーテルにおいて使用
するために一般的に適切である。ナイロン−11とブレンドして可撓性尖端を形
成するための好ましいPEBAEポリマーは25D乃至55Dの範囲内のショア
ー硬度を有し、そしてナイロン−11とブレンドして本体部分の内層および外層
を形成するための好ましいPHBAコポリマーは40D乃至65Dの範囲内のシ
ョアー硬度を有している。
ナイロン−11およびPEBAEポリマーは、混合物のIO乃至匍重量?6の範
囲内にあるPEBAEポリマーとブレンドしてカテーテルの尖端、内部本体層お
よび外部本体層を製造するために用いられるブレンドを生成させることが可能で
ある。
歓賀、可撓性尖端24に関して、ナイロン−PEBAEレンドは父乃至大重量%
のPE品ココポリマー含むことが好ましく、また層刃および32に関してはナイ
ロン−PEBAEレンドは(資)乃至大重量%のPEBAEポリマーを含むこと
が好ましい、各層(資)および32におけるPEBAEポリマーのパーセンテー
ジはカテーテルの特性を最適とするために異なって選択することが可能である。
外層32におけるPEBAEポリマーのより高いパーセンテージはカテーテル本
体の可撓性を増加させるのみならず、また捩じりモジュラスおよびカラム強さを
も減少させることになる。
内層父におけるPHBAコポリマーのより低いパーセンテージは捩じりモジュラ
スおよびカラム強さにおける若干の減少を補償するものである。逆に、外層32
におけるPEBAコポリマーのより低いパーセンテージは高められた捩じりモジ
ュラスおよびカラム強さを生成する。一般に、内層刃におけるPEBAコポリマ
ーの一層低いパーセンテージは最小の壁厚さを伴う、その巻回の間ブレード34
を支持するための構造強さを提供することになる。
場合により、尖端24、内層加および/、tたは外層32におけるポリマーブレ
ンドを放射線不透過性物質と混合することによって、これらを放射線不透過性と
することができる。これらのポリマーブレンドと混合可能である適切な放射線不
透過性物質には、次炭酸ビスマス(bjs+*uth 5ubcarbonat
e) 、硫酸バリウム、二酸化ビスマスおよびオキシ塩化ビスマスがある。一般
に、この種の放射線不透過性物質は混合物の5乃至父重量%を占める。
補強用ブレード又は高い引張強さを有する如何なる適切なストランド材料であっ
てもよく、そしてこれは内部管層(資)上に巻回してブレードを形成することが
でき、次いで外層の押出しによってカバーされるものとする。一つの適切なスト
ランド材料はステンレス鋼ワイヤーである。ブレードストランドを形成するため
の他の適切な材料には、アラミド、たとえばイー・アイ・デュポンによって商標
rKEtrLARJの下に販売されるようなもの、およびニリゲルークロム合金
がある。
すべすべしたヒドロゲルコーチ〉グ%はバイオ適合性物質、たとえばポリウレタ
ンおよびポリビニルピロリドンのコポリマーまたはポリエチレンオキシドとポリ
ヒドロキシエチルメタクリレートの架橋コポリマーて゛ある。ヒドロゲル物質は
、ポリウレタン1重量部に対しポリビニルピロリドン1乃至3重量部を含む溶液
において市販されている。カテーテル用の好ましいヒドロゲル物質はポリウレタ
ン1重量部に対しポリビニルピロリドン2乃至3部を含んでいる。
このヒドロゲルコポリマーは液体有機溶媒の混合物中に溶解され、そしてカテー
テルの管腔を経由して該溶液をフラッジするか、またはカテーテルをその溶液の
浴中に浸漬するか、あるいは溶液をカテーテルの表面に対しスプレーして、カテ
ーテルの全内表面を溶液と接触させて薄い層の形成を保証することによってこれ
を適用するものとする。浸漬およびスプレーはまた、外表面をもコーチングせし
めることになる0次いで、この液体層を炉中で乾燥かつ硬化させて層%を形成さ
せるが、これは約1ミル(0,025+am)の厚さを有している。
層36は使用に供する前に、たとえば塩溶液またはxtt対照媒質(X−ray
con−trast mediu■)をもってカテーテルをフラッジする間に
水で湿潤されると、膨潤し、かつ滑り易くなる。
フレンチ・サイズ8、すなわち外径0.105インチ(2,67all)を有す
る案内カテーテルの一実施例において、内層(資)はナイロン−11が(イ)重
量%でPEBAコポリマーが切重量%であるブレンドについて従来の方法におい
て押出しにより形成され、これはショアー硬度55Dを有して0.078乃至0
.082インチ(1,98乃至2、C18市) (7)範囲内ノ管腔直径ならび
ニ0.CT04乃至0.006イ/チ(0,IQ乃至0,15韻)の範囲内の壁
厚さを有する管を生成する。ステンレス鋼ワイヤーがこの管上に巻回されてグレ
ードを形成する0次いで、0重量%のナイロン−11とω重量96のPEBAコ
ポリマーとのブレンドであってショアー硬度55Dを有するものから成る鞘は従
来の方法において押出されて外層32を形成し、埋め込まれたブレード32を備
える管状本体nをもたらす、軟質尖端24はナイロン−11,15重量%および
PEBAコポリマー85重量96から成るブレンドの押出しによって形成されり
管腔直径0.Cf78乃至0.082イ7チ(1,98乃至2.08!l1l)
および外径0.104インチ(2,67mm lを有する管の切断された部分で
あり、これは従来の方法において4t)Dのショアー硬度を有するものである0
本体および尖端は熱的および/またはfヒ宇的に互いに接着される。第2図およ
び第3図中に示された実施例において、増大させた接着面領域を提供して接着の
強度を増加させるように、接着端縁は組み合わせてテーパーを設けた地縁をもっ
て最初に形成される。カテーテルの管腔は有機溶媒の混合物中のポリウレタンと
ポリビニルピロリドンとのコポリマーから成る溶液をもってフラッジされ、その
後カテーテルは熱的に硬化される前に風乾される。引き続いて、カテーテルの末
梢端部がその所望の曲率に、たとえば所望の形状を有するマンドリルまたはワイ
ヤー型を挿入し、そしてそのカテーテルを炉内で温度約100’ −160℃に
10分間まで再び加熱し、次いで冷却してカテーテルを所望形状に硬化させるこ
とによって、形成される6次に、ガラス製注射器届を従来の方法において、湾曲
させる前または後に取り付ける0次いで、カテーテルは滅菌され、そして販売お
よび引き続く使用のためにシールしたバラゲージ内に包装すればよい。
第4図中にカテーテル力、51.52.53.54.55、%、57および5S
によって例示されるように、脈管内案内カテーテルは異なった動脈のカテーテル
挿入に関する、あるいは特定の曲率を選択する医者による使用に関して様々な対
応するニーズに合致する各種の異なった尖端曲率および長さをもって製造される
。
上記のカテーテルは案内カテーテルであるが、本発明は他のタイプの脈管内カテ
ーテル、たとえば案内カテーテルと共に使用または使用されない診断用または医
療処置用カテーテルにも利用可能である。案内カテーテルは一般にフレンチ・サ
イズ7および8(外径2.3および2.7mm lをもって製造されるが、他の
脈管内カテーテルはフレンチ・サイズ4以下(外径1.3龍)で調製される。
更に、この種のカテーテルはヒドロゲル物質の溶液を、たとえばスプレーするこ
とによって外表面上にのみ形成されたヒドロゲルコーチングを備えていてもよい
。
上記の実施態様に対して数多くの変更、変形および変化を詳細に為すことができ
るので、上記され、かつ添付図面中に示された全ての事項は本発明の単なる例示
であって、@定的な意味におけるものではないことが意図されている。
FIG、I
FIG、3
国際調査報告
国際調査報告 PCT/US B9103067
Claims (18)
- 1.内方および外方ポリマー層から形成される管状本体であって、該内層および 外層間に形成された補強用ブレード層を備えるものと、ポリマーから形成される 軟質可撓性管状尖端であって、管状本体の一端に接着された一端を備えるものと を含んで構成され、前記内層および外層ならびに前記尖端の前記ポリマーがナイ ロンおよびエステル結合ポリエチレンとポリアミドとのコポリマーから成るブレ ンドを含有している脈管内カテーテル。
- 2.ナイロンがナイロン−11であり、そしてポリエチレンとポリアミドのエス テル結合コポリマーがポリエーテルブロックアミドである請求項1記載のカテー テル。
- 3.ポリエーテルブロックアミドが25D乃至70Dの範囲内のショアー硬度を 有しており、そしてブレンドがエステル結合ポリエチレンおよびポリアミドのコ ポリマー10乃至90重量%を含有している請求項2記載のカテーテル。
- 4.内層および外層のポリマーにおけるブレンドが、40D乃至65Dの範囲内 のショアー硬度を有するエステル結合ポリエチレンおよびポリアミドのコポりマ ー30乃至90重量%を含有しており、また、尖端のポリマーが25D乃至55 Dの範囲内のショアー硬度を有するエステル結合ポリエチレンおよびポリアミド のコポリマー50乃至90重量%を含有する請求項3記載のカテーテル。
- 5.更に、カテーテルの少なくとも−表面上にすべすべしたヒドロゲルのコーチ ングを備えている請求項1記載のカテーテル。
- 6.カテーテルが案内カテーテルであり、そしてすべすべしたヒドロゲルのコー チングが該カテーテルの内表面上に形成される請求項1記載のカテーテル。
- 7.すべすべしたヒドロゲル物質がポリウレタンとポリビニルビロリドンのコポ リマーである請求項6記載のカテーテル。
- 8.ポリウレタンとポリビニルビロリドンのコポリマーがポリウレタン1部に対 しポリビニルビロリドン2乃至3重量部を含有するものである請求項7記載のカ テーテル。
- 9.内層および外層ならびに尖端のポリマーの少なくとも一種類が放射線不透過 性物質を含有する請求項1記載のカテーテル。
- 10.放射線不透過性物資が次炭酸ビスマス、硫酸バリウム、三酸化ビスマスお よびオキシ塩化ビスマスから成る群から選択される請求項9記載のカテール。
- 11.尖端のポリマーが放射線不透過性物質5乃至50重量%を含有する請求項 9記載のカテーテル。
- 12.管状本体の内層および外層の一方のポリマーが放射線不透過性物質5乃至 50重量%を含有する請求項9記載のカテーテル。
- 13.管状本体と管状尖端の接着された端部が組み合わせてテーパーを設けた端 縁を備えている請求項1記載のカテーテル。
- 14.ポリマーから形成された管状本体と、ポリマーから形成された軟質可撓性 管状尖端であって、層状本体の端部に接着された一端を有するものと、 カテーテルの少なくとも−表面上のすべすべしたヒドロゲルから成るコーチング とを含んで構成され、そして前記管状本体および前記尖端の前記ポリマーがナイ ロンおよびエステル結合ポリエチレンとポリアミドとのコポリマーから成るブレ ンドを含有する脈管内カテーテル。
- 15.カテーテルが案内カテーテルであり、そしてすべすべしたヒドロゲルのコ ーチングが該カテーテルの内表面上に形成される請求項14記載のカテーテル。
- 16.すべすべしたヒドロゲル物質がポリウレタンとポリビニルビロリドンのコ ポリマーである請求項14記載のカテーテル。
- 17.ポリウレタンとポリビニルビロリドンのコポリマーがポリウレタン1部に 対しポリビニルビロリドン2乃至3重量部を含有するものである請求項16記載 のカテーテル。
- 18.内方および外方ポリマー層を含んで成る管状本体であって、該内層および 外層間に補強用ブレード層を備えたものと、ポリマーから形成され、かつ管状本 体の一端に取り付けられた一端を有する軟質可撓性管状尖端とを含んで構成され 、前記内層および外層ならびに前記尖端の前記ポリマーがエステル結合ポリエチ レンとポリアミドとのコポリマーを含んで成る脈管内カテーテル。
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