JPH08308934A - 医療用のチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基部側では適度な剛性を有し、先端部では柔
軟性に優れていて、血管等の体腔内への挿入が容易であ
り、しかも耐圧性に優れ、外径に比べて内径を大きくと
れる医療用チューブを提供する。 【構成】 形状記憶合金チューブ３２の先端部の変態点
が基部側に比べて高くなるように、好ましくは基部側の
変態点が２０℃以下、先端部の変態点が４０℃以上とな
るように形成する。そして、形状記憶合金チューブ３２
の先端部に、連続した螺旋状の溝３４、又は、全体とし
て螺旋状又は所定間隔で配列された環状をなし、ところ
どころが連結部によって途切れた形状をなす溝を形成
し、この金属チューブ３２の外周を樹脂チューブ３３又
は樹脂被膜で被覆して医療用チューブ３１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種用途に用いられる
カテーテルなどとして好適な医療用のチューブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、カテーテルは、例えばガ
イドワイヤに導かれて、血管等の体腔内に挿入され、そ
の先端を目的の部位に到達された後、造影剤などを投与
して各種の検査を行ったり、先端にバルーンをつけて各
種の治療を行ったり、カッター等を挿入して動脈硬化症
の治療を行ったり、超音波センサをつけて超音波断層写
真をとったり、先端に電極を設けて心臓のペースメーカ
ーにしたりするのに用いられている。

【０００３】カテーテルは、一般にフッ素樹脂やウレタ
ン樹脂などの樹脂チューブからできているが、樹脂チュ
ーブだけでは、特に基部側の剛性が不足して血管等の体
腔内への押し込みがしづらく、また、ねじり剛性が不足
して基部側を回動させることにより先端を所望の方向に
向けることが困難となるため、挿入作業を迅速に行えな
いという不都合があった。更に、造影剤やバルーン用液
体の注入の際に、内圧に対して膨らんでしまい、圧力損
失が起こるという問題があった。

【０００４】しかし、カテーテルは、その一方では、血
管等の挿入経路に沿って容易に変形し、血管等の内壁に
損傷を与えないようにするため、特に先端部における柔
軟性が要求される。

【０００５】このような問題を解決するため、特公平６
−２６５７４号には、図７に示すカテーテルが提案され
ている。このカテーテル１１は、可撓性の内管部１２
と、同じく可撓性の外管部１３との間に、ワイヤ層１４
を介装したもので、ワイヤ層１４の基端部１４ａは密に
編まれており、先端部１４ｂは粗に編まれていることを
特徴としている。そして、ワイヤ層１４によって、ねじ
り剛性を高め、ワイヤ層１４の先端部１４ｂを粗にする
ことにより、先端部の柔軟性を付与している。また、ワ
イヤ層１４によって、造影剤等の注入の際の耐圧性を高
めている。

【０００６】また、本出願人による実開平３−１２２８
５０号には、図８に示す医療用ガイドワイヤが開示され
ている。このガイドワイヤ２１は、形状記憶合金チュー
ブ２２の先端部に螺旋溝２３を形成し、最先端に曲面状
の頭部２４を形成したものからなっている。また、螺旋
溝２３は、先端に近づくにつれてピッチを狭めることに
より、先端に向かうに従ってより柔軟になるようにして
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特公平６−２６５７４
号に開示された図７に示すカテーテル１１は、ワイヤ層
１４によってねじり剛性を付与し、かつ、ワイヤ層１４
の先端部を粗にすることによって先端部の柔軟性を付与
しているものの、ワイヤ層１４と、それを挟む内管部１
２及び外管部１３とによって肉厚をとられるため、カテ
ーテルの内径を大きくとることができず、その結果、必
要とされる内径を得ようとすると外径が大きくなり、細
い血管等には挿入できないという問題があった。

【０００８】一方、実開平３−１２２８５０号に開示さ
れた図８に示すガイドワイヤ２１は、ガイドワイヤとし
て用いることを主目的としているため、先端に頭部２４
が設けられていて、薬液や各種の用具を先端から出しに
くいという問題があった。また、形状記憶合金チューブ
そのものを用いているため、血管等の体腔内での滑り性
が悪いという問題があった。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、血管等の体腔内
への押し込みに対する剛性、及び先端を所望の方向へ向
けるときのねじり剛性に優れ、しかも血管等の組織を損
傷しないように先端部には十分な柔軟性が付与されてお
り、造影剤等を注入する際の耐圧性に優れると共に、外
径に比べて内径を大きくとることができ、血管等の体腔
内での滑り性がよい医療用のチューブを提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による医療用のチューブは、先端部に柔軟性
を付与するための溝が形成された形状記憶合金チューブ
と、この形状記憶合金チューブの外周に被覆された樹脂
チューブ又は樹脂被膜とを備え、前記形状記憶合金チュ
ーブの先端部の変態点が、基部側の変態点よりも高くな
っていることを特徴とする。

【００１１】本発明において、前記溝は、連続した螺旋
状の溝であるか、あるいは、全体として螺旋状又は所定
間隔で配列された環状をなし、ところどころが連結部に
よって途切れた形状をなす溝であることが好ましい。こ
のような形状の溝は、例えばエッチングによる方法や、
切削、レーザー加工等の機械加工による方法等で形成す
ることができる。

【００１２】本発明においては、形状記憶合金チューブ
の先端部の変態点が、基部側の変態点に比べて高くされ
ている。好ましくは基部側の変態点が３６℃未満、先端
部の変態点が３６℃以上、より好ましくは基部側の変態
点が２０℃以下、先端部の変態点が４０℃以上となるよ
うにされている。このように、形状記憶合金チューブの
基部側と先端部とで変態点を変える方法としては、形
状記憶合金チューブの形状記憶処理の際、基部側は４５
０〜５２０℃、先端側は４００〜４８０℃で、３０分以
上加熱する方法や、形状記憶合金チューブ全体を４５
０〜５２０℃で３０分以上加熱して記憶処理した後、先
端側のみを４００℃程度で３０分〜８時間加熱して時効
処理する方法などが採用できる。

【００１３】更に、本発明において、形状記憶合金チュ
ーブは、その先端部がテーパ状に薄肉とされていること
が好ましい。なお、形状記憶合金チューブの先端部を薄
肉に形成する方法としては、エッチングによる方法や、
センタレス研磨による方法などが好ましく採用できる。
なお、形状記憶合金チューブの先端部を薄肉とする度合
いは、形状記憶合金チューブの最先端での肉厚が、基部
の肉厚の0.2 〜0.8 倍となるようにすることが好まし
い。

【００１４】

【作用】本発明の医療用のチューブは、形状記憶合金チ
ューブを芯材としているので、基部側での剛性に優れ、
体腔内への押し込み時に必要とされる剛性や、手元側で
回転させたときの先端部における追従性、すなわち回転
伝達性が優れている。このため、体腔内へ挿入するとき
の操作がしやすく、作業を迅速に行うことができる。ま
た、芯材として形状記憶合金チューブを用いているの
で、造影剤などを注入したときの耐圧性に優れている。

【００１５】また、形状記憶合金チューブの先端部に
は、例えば、連続した螺旋状の溝、あるいは、全体とし
て螺旋状又は所定間隔で配列された環状をなし、ところ
どころが連結部によって途切れた形状をなす溝が形成さ
れており、しかも、形状記憶合金チューブの先端部の変
態点が基部側の変態点に比べて高くなっているので、先
端部における柔軟性に優れており、血管等の体腔内組織
を損傷することを防止できる。

【００１６】なお、形状記憶合金は、その変態点以上に
おいて急激に剛性が高くなるので、基部側の変態点を例
えば２０℃以下と低くし、先端部の変態点を例えば４０
℃以上と高くすることにより、体温下において、基部側
は変態点以上となって超弾性となり、先端部は変態点以
下となって塑性変形しやすくなる。したがって、形状記
憶合金チューブの先端部を基部側に比べて柔軟にするこ
とができる。

【００１７】更に、形状記憶合金チューブの外周には、
樹脂チューブ又は樹脂被膜が被覆されているので、形状
記憶合金チューブだけの場合に比べて、血管等の体腔内
での滑り性が良好となる。

【００１８】更にまた、形状記憶合金チューブは、筒状
のメッシュなどと比べて、薄肉でも十分な剛性を有し、
内部でばらけたり剥れたりすることがないので内管と外
管とで挟んだ構造とする必要がなく、その結果、外径に
比べて内径を大きくとることができ、脳血管等に挿入さ
れる極めて細い医療用のチューブでも製造が可能とな
る。

【００１９】

【実施例】図１、２には、本発明の医療用のチューブの
一実施例が示されている。図１は同医療用のチューブの
側断面図、図２は同医療用のチューブに用いられる形状
記憶合金チューブを示す側面図である。

【００２０】図１に示すように、この医療用のチューブ
３１は、形状記憶合金チューブ３２と、その外側に被覆
された樹脂チューブ３３とで構成されている。形状記憶
合金チューブ３２は、図１中Ｄで示される領域にある先
端部の変態点が、基部側の変態点よりも高くなるよう
に、好ましくは基部側の変態点が３６℃未満、先端部の
変態点が３６℃以上、より好ましくは基部側の変態点が
２０℃以下、先端部の変態点が４０℃以上となるように
されている。

【００２１】上記のような変態点を有するようにするた
めの方法としては、前述した、の方法が挙げられ
る。すなわち、の方法は、形状記憶合金チューブ３２
を温度勾配を有する加熱炉に入れて、基部側は４５０〜
５２０℃、先端側は４００〜４８０℃になるようにして
３０分以上加熱処理すればよく、の方法は、形状記憶
合金チューブ３２を加熱炉に入れて全体を４５０〜５２
０℃で３０分以上加熱した後、先端部のみを電気炉やソ
ルトバスに入れて４００℃程度で３０分〜８時間加熱し
て時効処理すればよい。

【００２２】また、この実施例の場合、形状記憶合金チ
ューブ３２の先端部は、その外周がテーパ状に細くなっ
て、チューブの肉厚が次第に薄くなるように形成され、
それによって先端部の柔軟性がより増加するようにされ
ている。この場合、薄肉とする度合いは、最先端の厚さ
ａが基部側の厚さｂの0.2 〜0.8 倍となるようにするこ
とが好ましい。このような加工は、エッチングによる方
法や、センタレス研磨による方法で行うことができる。

【００２３】また、図２に示すように、形状記憶合金チ
ューブ３２の先端部には、チューブ内外に貫通した螺旋
溝３４が形成され、柔軟性が付与されている。螺旋溝３
４の先端３４ａは、形状記憶合金チューブ３２の先端３
２ａには至らない位置で止まっており、それによって先
端部のばらけが防止されている。螺旋溝３４は、先端に
向かうに従って次第にピッチを狭められており、それに
よって、螺旋溝３４によって形成されたコイル部分にお
いて、基部側の幅Ａが５〜20mm、先端側の幅Ｂが0.1 〜
２mmとなるようにされている。なお、この螺旋溝３４
は、例えばエッチングによる方法、機械加工による方法
等で形成することができ、機械加工による方法として
は、切削、レーザー加工等が好ましく採用される。

【００２４】一方、樹脂チューブ３３としては、例えば
ウレタン樹脂、フッ素樹脂などが好ましく採用される。
形状記憶合金チューブ３２と樹脂チューブ３３との接合
は、樹脂チューブ３３の成形に際して、形状記憶合金チ
ューブ３２を一体に成形するとか、形状記憶合金チュー
ブ３２の外周に樹脂チューブ３３を被せた後、樹脂チュ
ーブ３３を加熱収縮させることにより、形状記憶合金チ
ューブ３２の外周に被着させる方法などが採用できる。

【００２５】樹脂チューブ３３の外周には、更に親水性
樹脂膜がコーティングされていてもよい。このような親
水性樹脂膜としては、例えば特公平４−１４９９１号に
開示された樹脂などが使用できる。

【００２６】樹脂チューブ３３の先端部は、形状記憶合
金チューブ３２の先端より所定長さ突出している。この
突出長さＣは、２〜30mmが好ましい。なお、この突出部
３３ａの内周又は外周に、放射線不透過性材料、例えば
金、白金、それらの合金等からなるリングやコイル等を
配置し、樹脂チューブ３３に接着又は溶着によって固定
するか、あるいは形状記憶合金チューブ３２の先端にろ
う付け等の方法で固着してもよい。

【００２７】形状記憶合金チューブ３２の外径は、0.4
〜2.0 mmが好ましく、樹脂チューブ３３の外径は、0.5
〜2.6 mmが好ましい。更に、形状記憶合金チューブ３２
の基部側の厚さｂは、0.05〜0.2 mmが好ましく、樹脂チ
ューブ３３の厚さｃは、0.05〜0.3 mmが好ましい。更
に、医療用のチューブ３１全体の長さは、500 〜2000mm
が好ましく、形状記憶合金チューブ３２に螺旋溝３４が
設けられ、柔軟性が付与された先端部の長さＤは、100
〜600 mmが好ましい。

【００２８】この医療用のチューブ３１は、形状記憶合
金チューブ３２を芯材としたことにより、押し込み時の
剛性及び先端を所望の方向に向けるための回転時におけ
るねじり剛性に優れている。また、形状記憶合金チュー
ブ３２の先端部の変態点を基部側よりも高くし、先端部
の厚さを次第に薄くし、更に先端部に螺旋溝３４を設け
たことにより、先端部は十分な柔軟性を有しており、し
たがって血管等の体腔内への挿入作業を迅速かつ確実に
行うことができた。

【００２９】なお、この医療用のチューブ３１の体腔内
への挿入に際しては、予めガイドワイヤを目的とする位
置まで挿入しておき、このガイドワイヤに沿って挿入さ
せることが好ましいが、ガイドワイヤを用いることなく
それ自体を直接体腔内に挿入して目的とする位置に導く
ことも可能である。

【００３０】図３には、本発明の医療用のチューブに用
いられる形状記憶合金チューブの他の例が示されてい
る。この形状記憶合金チューブ４２は、前記実施例と同
様に、先端部の変態点が基部側よりも高くなるように形
成されており、先端部が次第に肉薄とされ、先端部に螺
旋溝４４が設けられており、螺旋溝４４の先端４４ａが
形状記憶合金チューブ４２の先端に至らない位置で止ま
っている。ただし、この実施例では、螺旋溝４４のピッ
チが一定とされ、その代わりに螺旋溝４４の溝幅が先端
に向かうに従って太くなるように形成されており、その
結果、螺旋溝４４によって形成されたコイル部分におい
て、基部側の幅Ｇが５〜20mm、先端側の幅Ｈが0.1 〜２
mmとなるようにされている。

【００３１】図４には、本発明の医療用のチューブの他
の実施例が示されている。この医療用のチューブ５１
は、前記実施例と同様な形状記憶合金チューブ５２を有
する。形状記憶合金チューブ５２の先端部の変態点は、
前記実施例と同様に基部側よりも高くなるようにされて
いる。また、形状記憶合金チューブ５２の先端部は、そ
の外周がテーパ状に細くなって、チューブの肉厚が次第
に薄くなるように形成されている。

【００３２】更に、形状記憶合金チューブ５２の先端部
には、全体として螺旋状をなす溝５３が形成されてい
る。螺旋状の溝５３は、ところどころが連結部５４によ
って途切れており、溝５３の間に形成されたコイル部分
が、上記連結部５４で軸方向に連結されている。この場
合、連結部５４の１つの幅Ｗは、形状記憶合金チューブ
３２の周長の１／15〜１／５とすることが好ましく、ま
た、連結部５４は、螺旋状の溝５３の一周当たり0.5 〜
２箇所に設けられていることが好ましい。また、螺旋状
の溝５３は、形状記憶合金チューブ５２の先端に向かう
に従ってそのピッチが狭められている。

【００３３】また、形状記憶合金チューブ５２の外周に
は、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂被膜５５が形
成され、それによって体腔内での滑り性を向上させてい
る。この樹脂被膜５５は、例えばスプレー塗布、ディッ
ピング等によって形成することができる。樹脂被膜５５
の厚さは、２〜１０μｍが好ましい。なお、形状記憶合
金チューブ５２の螺旋状の溝５３に上記のような連結部
５４を設けたことにより、螺旋状の溝５３によって形成
されたコイル状の部分が伸び切ってしまうことはない。

【００３４】図５には、本発明の医療用のチューブの更
に他の実施例が示されている。この医療用のチューブ６
１は、前記実施例と同様な形状記憶合金チューブ６２を
有し、形状記憶合金チューブ６２の先端部の変態点は、
基部側よりも高くなるように形成され、また、形状記憶
合金チューブ５２の先端部は、その外周がテーパ状に細
くなって、チューブの肉厚が次第に薄くなるように形成
されている。

【００３５】更に、形状記憶合金チューブ６２の先端部
には、全体として環状の溝６３が、軸方向先端に向かっ
て次第に間隔が狭くなるように複数並んで形成され、こ
の環状の溝６３は、連結部６４によってところどころが
途切れていて、それによって溝６３の間に形成された環
状の部分が軸方向に連結されている。そして、形状記憶
合金チューブ６２の外周には、先端部を除いて樹脂チュ
ーブ６５が被覆されている。

【００３６】図６には、本発明の医療用のチューブの更
に他の実施例が示されている。この医療用のチューブ７
１は、形状記憶合金チューブ７２と、その外周に被覆さ
れた樹脂チューブ７３とで構成されている。前記実施例
と同様に、形状記憶合金チューブ７２の先端部の変態点
は、基部側よりも高くなるように形成され、また、形状
記憶合金チューブ７２の先端部は、その外周がテーパ状
に細くなって、チューブの肉厚が次第に薄くなるように
形成されている。

【００３７】また、形状記憶合金チューブ７２の先端部
には、全体として螺旋状をなす溝７４が形成され、この
溝７４はところどころが連結部７５によって途切れてお
り、溝７４の間に形成されたコイル部分が、上記連結部
７５で軸方向に連結されている。更に、螺旋状の溝７４
は、そのピッチは一定であるが、形状記憶合金チューブ
７２の先端部に向かうに従って広くなるように形成され
ており、それによって溝７４の間に形成されたコイル部
分の幅が、形状記憶合金チューブ７２の先端部に向かう
に従って狭くなるように形成されている。

【００３８】なお、前記各実施例の医療用のチューブ
は、基端から先端まで直線状をなしているが、先端部を
例えばアングル形状に曲げ形成しておいてもよく、それ
によって血管等の分岐部において基部側を回転させたと
き、先端を所望の方向に向けやすくすることができる。

【００３９】試験例 形状記憶合金の変態点を変えることにより、その剛性が
どの程度変化するかを試験した。すなわち、直径１ｍｍ
であって、変態点が１６℃、２０℃、３６℃、４０℃、
４６℃の５種類の形状記憶合金の線材を用意した。これ
らの線材について、試験温度３６℃（ほぼ体温に近い温
度）にて引張り試験を行った。その結果を図９に示す。

【００４０】図９に示されるように、３６℃にて試験し
た場合、変態点が低いほど、ひずみに対する応力が高
く、すなわち剛性が高くなっていることがわかる。因み
に、ひずみが１％のときの応力において、変態点３６℃
のものを１００％としたときの相対値（剛性比）を求め
ると下記表１のようになる。

【００４１】

【表１】

【００４２】これらの結果から、本発明の医療用チュー
ブに用いる形状記憶合金チューブにおいて、その基部側
の変態点を２０℃以下、先端部の変態点４０℃以下にす
れば、基部側に比べて先端部を柔軟にする効果が十分に
得られることがわかる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の医療用の
チューブによれば、先端部に溝を形成すると共に、先端
部の変態点を基部側よりも高くした形状記憶合金チュー
ブと、その外周を被覆する樹脂チューブ又は樹脂被膜と
で構成されるので、基部側においては適度な剛性が得ら
れ、先端側においては十分な柔軟性が付与される。ま
た、樹脂チューブ又は樹脂被膜によって血管等の体腔内
での滑り特性も向上する。したがって、血管等の体腔内
への挿入作業を、安全かつ容易に行うことが可能とな
る。また、形状記憶合金チューブを用いたことにより、
比較的薄い厚さのものでも十分な剛性及び耐圧性が得ら
れることから、従来のカテーテル等と比べて内径を大き
くとれるので、脳血管等に挿入される極めて細い医療用
のチューブでも製造が可能となる。したがって、本発明
による医療用のチューブは、造影剤などを投与するため
のカテーテル、先端にバルーンをつけて各種の治療を行
うためのバルーンカテーテル、動脈硬化症の治療を行う
ためのアテレクトミー、先端に超音波センサをつけて超
音波断層写真をとるためのカテーテル、先端に電極を設
けて心臓のペースメーカーにするための電極カテーテル
など、各種用途の医療用のチューブに用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の医療用のチューブの一実施例を示す側
断面図である。

【図２】同医療用のチューブに用いられる形状記憶合金
チューブを示す側面図である。

【図３】本発明の医療用のチューブに用いられる形状記
憶合金チューブの他の例を示す側面図である。

【図４】本発明の医療用のチューブの他の実施例を示す
一部断面側面図である。

【図５】本発明の医療用のチューブの更に他の実施例を
示す一部断面側面図である。

【図６】本発明の医療用のチューブの更に他の実施例を
示す一部断面側面図である。

【図７】従来のカテーテルの一例を示す一部を剥離した
部分側面図である。

【図８】従来のガイドワイヤの一例を示す部分側面図で
ある。

【図９】変態点の異なる形状記憶合金の線材を用いて行
った引張り試験の結果を示す図表である。

【符号の説明】

３１、５１、６１、７１ 医療用のチューブ ３２、４２、５２、６２、７２ 形状記憶合金チューブ ３３、６５、７３ 樹脂チューブ ５５ 樹脂被膜 ３４、４４、５３、７４ 螺旋状の溝 ６３ 環状の溝 ５４、６４、７５ 連結部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に柔軟性を付与するための溝が形
   成された形状記憶合金チューブと、この形状記憶合金チ
   ューブの外周に被覆された樹脂チューブ又は樹脂被膜と
   を備え、前記形状記憶合金チューブの先端部の変態点
   が、基部側の変態点よりも高くなっていることを特徴と
   する医療用のチューブ。
2. 【請求項２】 前記溝は、連続した螺旋状の溝である請
   求項１記載の医療用のチューブ。
3. 【請求項３】 前記溝は、全体として螺旋状又は所定間
   隔で配列された環状をなし、ところどころが連結部によ
   って途切れた形状をなす溝である請求項１記載の医療用
   のチューブ。
4. 【請求項４】 前記形状記憶合金チューブは、その基部
   側の変態点が２０℃以下、先端部の変態点が４０℃以上
   とされている請求項１〜３のいずれか１つに記載の医療
   用のチューブ。
5. 【請求項５】 前記形状記憶合金チューブは、その先端
   部が基部側に比べて薄肉となるように形成されている請
   求項１〜４のいずれか１つに記載の医療用のチューブ。