JPH0938195A - カテーテルバルーン及びその製造方法 - Google Patents

カテーテルバルーン及びその製造方法

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JPH0938195A
JPH0938195A JP7219580A JP21958095A JPH0938195A JP H0938195 A JPH0938195 A JP H0938195A JP 7219580 A JP7219580 A JP 7219580A JP 21958095 A JP21958095 A JP 21958095A JP H0938195 A JPH0938195 A JP H0938195A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルーン円筒部、円錐部の配向ムラを無く
し、薄肉で耐圧性が向上したカテーテルバルーンを提供
する。 【解決手段】 高分子材料から形成され、円筒部とその
両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
テーテルバルーンであって、両方又は一方の、円筒部か
ら円錐部にかけての円周方向の主屈折率がそのバルーン
を形成する材料の固有屈折率より常に大きく、且つ円周
方向の複屈折率が常に0より大きいことを特徴とする拡
張用カテーテルバルーン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、拡張操作を目的と
する手術に使用されるカテーテルとその製造方法に関す
るもので、特に血管拡張用カテーテルに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】拡張カテーテルは狭窄、または閉塞した
血管に対しての血管形成治療に用いられている。この治
療においては、カテーテルのバルーン部は患者の動脈を
経て狭窄部位中に挿入されねばならず、そのためバルー
ン部が小断面であること(ロー・プロファイル)、バル
ーン部を含めたカテーテル先端部が血管追随性に優れて
いること、すなわち柔軟性に富んでおり、かつ、ガイド
ワイヤとの摩擦が少ないことが要求されている。この両
者の要求を満たすためバルーン部分の薄膜化が研究され
てきている。この薄膜化を目的とした従来の血管拡張用
カテーテルに使用されるバルーンの成型方法は、特公昭
63−26655や特公平3−63908に示される様
に、バルーンの原料パリソンを二次転移温度以上におい
て軸方向に延伸を加え、その後、型内で吹き込み成形を
行い円周方向に延伸、二次延伸された高強度バルーンを
得るというものであった。
【0003】一般に、バルーンを成形する際には、上記
の方法によって得られるバルーンの円錐部の肉厚は円筒
部より離れるに従って円筒部の肉厚より厚くなる事は避
けられない。このためバルーンを血管に挿入するために
収縮させシャフト部周囲に折りたたんだ場合に、円錐部
の肉厚が厚い故に折りたたみが困難であったり、折りた
たんだ円錐部の断面がその近傍のカテーテルの断面より
大きくなり、バルーン部端に突起が生じる場合があっ
た。したがって、カテーテルの血管中を通過させる性
能、狭窄部を突破させる性能が低下し、さらに挿入され
た血管部、他組織を損傷するという危険もあった。
【0004】これらの問題を解決するために、予めパリ
ソンの円錐部を形成すると考えられる部分を選択的に薄
膜化しておき、円錐部の肉厚を薄くコントロールするバ
ルーンの製法(特開平2−4387、特開平4−176
473)や、バルーン円筒部を複層化し円錐部を薄くし
たバルーン(特開平4−231070)が提案されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように医療用カ
テーテルのバルーン部分を作製するために高強度化、薄
肉化、円筒部と円錐部の肉厚比の低下と数々の努力が試
されてきた。しかし、我々はバルーン作製を研究する過
程、特にバルーンの破壊特性を詳細に検討した際におい
て、従来の技術で作製されたバルーンは円筒部から円錐
部への遷移部近傍から破壊をきたす場合が多いというこ
とに気づいた。その原因を更に調査した結果、従来の技
術によって作製されたバルーンは円筒部から円錐部への
遷移部近傍及び円錐部に分子配向ムラが存在することが
判った。
【0006】上述したように、拡張用カテーテルバルー
ンは二軸延伸によって加工作製される。延伸は高分子材
料を軟化点以上の温度で引っ張り、分子を配向させ、強
度を増すプロセスである。延伸においては、材料のどの
部分にも均一な温度と応力及び延伸量が維持されること
が不可欠である。温度に関しては材料が十分に軟化され
ていない状態で延伸すると応力が不均一となり延伸ムラ
が生じ、温度が高すぎると延伸時の配向緩和の温度依存
性が大きくなり、わずかな温度ムラが配向ムラとなる。
応力、延伸量に関してはテンターなどを用いるフィルム
延伸ではフィルム材料内で一様な応力、延伸量が加えら
れるが、型内で延伸をおこなう際には型内の形状により
材料に加えられる応力、延伸量が一定ではないため材料
全体が一様な延伸状態になることは難しい。バルーンの
場合は円筒部と円錐部からなる型内で延伸ブローするの
で、円筒部と円錐部では延伸の程度が異なり延伸ムラが
生じやすいことは明白である。バルーン部分は高分子材
料を高度に延伸することによって高強度に作製される
が、延伸による配向がそろっていないと当然その部分の
強度は低下するのでバルーンとして耐圧性を上げるため
に厚肉となっていた。従って、均一な延伸を行いバルー
ンの部位による配向ムラを無くしてやることにより成型
品としての強度を上げ、また強度が上昇した分だけ薄肉
化することが可能である。
【0007】また上述したように、バルーン円錐部の肉
厚を薄くすることは重要であると考えられているが、そ
のためには特開平2−4387の如く予めチューブを予
備的に加工しておくような操作が必要であったり、また
特開平4−231030の如くバルーン円筒部を積層化
するような煩雑な操作が必要であった。。
【0008】本発明はバルーン円筒部、円錐部の配向ム
ラを無くした、より一層耐圧性が向上した、バルーン部
が薄肉化されたカテーテルバルーン及びその製造方法を
提供するものである。さらに本発明は、バルーン円筒部
と円錐部の肉厚の差を小さくしたカテーテルバルーン及
びカテーテルバルーンの容易な製造方法を提供するもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒部とその
両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
テーテルバルーンであって、両方又は一方の円筒部と円
錐部の肉厚の比が円筒部を形成される前のチューブとの
比より比較的小で、両方又は一方の、円筒部から円錐部
にかけて延伸ムラ、配向ムラの少ない事を特徴とするカ
テーテルバルーン、特に主延伸方向(円周方向)への分
子配向のムラが円筒部、円筒部と円錐部の境界近傍部、
円錐部で比較的小である事を特徴とする拡張用カテーテ
ルバルーンを提供することにより上記目的を達成するも
のである。
【0010】即ち、本発明の第1は、高分子材料から形
成され、円筒部とその両端に外側に向かい径小に傾斜す
る円錐部分を有するカテーテルバルーンであって、両方
又は一方の、円筒部から円錐部にかけての円周方向の主
屈折率がそのバルーンを形成する材料の固有屈折率より
常に大きく、且つ円周方向の複屈折率が常に0より大き
いことを特徴とする拡張用カテーテルバルーンを内容と
する。
【0011】本発明の第2は、高分子材料から形成さ
れ、円筒部とその両端に外側に向かい径小に傾斜する円
錐部分を有するカテーテルバルーンであって、両方又は
一方の、円筒部から円錐部にかけての円周方向の配向係
数が円筒部、円筒部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常
に1/3より大きいことを特徴とする拡張用カテーテル
バルーンを内容とする。
【0012】本発明の第3は、高分子材料から形成さ
れ、円筒部とその両端に外側に向かい径小に傾斜する円
錐部分を有するカテーテルバルーンであって、両方又は
一方の、円筒部から円錐部にかけての円周方向の配向度
が円筒部、円筒部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常に
0より大きいことを特徴とする拡張用カテーテルバルー
ンを内容とする。
【0013】本発明の第4は、高分子材料から形成さ
れ、円筒部とその両端に外側に向かい径小に傾斜する円
錐部分を有するカテーテルバルーンであって、両方又は
一方の、円筒部から円錐部にかけての膜厚方向の配向係
数が円筒部、円筒部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常
に1/3より小さいことを特徴とする拡張用カテーテル
バルーンを内容とする。
【0014】本発明の第5は、高分子材料から形成さ
れ、円筒部とその両端に外側に向かい径小に傾斜する円
錐部分を有するカテーテルバルーンであって、両方又は
一方の、円筒部から円錐部にかけての膜厚方向への配向
度が円筒部、円筒部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常
に0より小さいことを特徴とする拡張用カテーテルバル
ーンを内容とする。
【0015】本発明の第6は、負の屈折率を持つ高分子
材料から形成され、円筒部との両端に外側に向かい径小
に傾斜する円錐部分を有するカテーテルバルーンであっ
て、両方又は一方の、円筒部から円錐部にかけて円周方
向の主屈折率がそのバルーンを形成する材料の固有屈折
率より常に小さく、且つ円周方向の複屈折率が常に0よ
り小さいことを特徴とする拡張用カテーテルバルーンを
内容とする。
【0016】本発明の第7は、高分子材料からなるチュ
ーブ状パリソンを二次転移温度以上で軸方向へ延伸し、
次に型内で軸方向に延伸された部分を吹き込みカテーテ
ルバルーンを成形するに際し、チューブ状パリソンの軸
方向にかかっている応力の変化に応じて型の外部分のチ
ューブの両側または片側を軸方向にバルーンと反対側へ
移動させる操作を行うことを特徴とする拡張用カテーテ
ルバルーンの製造方法を内容とする。
【0017】本発明のカテーテルバルーンは、例えば図
1に示す如き装置を用いて製造される。即ち、バルーン
に成形されるのに適切な材質、直径、肉厚であるチュー
ブ1を型2内に導入し、チューブ状パリソン3を型2内
に配置し、空気、窒素等の圧力気体8をパリソン内に導
入してブロー成形する際に、バルーンが型内で膨張を開
始するのと同時にチューブ状パリソン3の軸方向の応力
変化をフォースゲージの如き検知手段4で検知し、固定
部5、6でチューブ1を保持したまま軸方向で且つバル
ーンと反対側へスライドテーブル7上を移動させること
によりチューブ1を移動させて製造される。この場合、
ブロー成形の前にチューブ1の軸方向へ延伸を加えてお
くと、より好ましい結果が得られる。本発明の好ましい
実施状態においては、バルーン円筒部から円錐部までほ
ぼ一定の延伸状態であるバルーンが得られる。特に円筒
部の円錐部近傍における十分に延伸されにくい部分の延
伸が的確に行われて配向ムラが無くなる。また、本発明
のバルーンの円錐部の肉厚は、ブロー成形の際にチュー
ブを軸方向へ移動させる操作を加えない場合に比べて薄
くなり、円筒部の肉厚との比も比較的小となる。
【0018】拡張用カテーテルに用いるバルーン部分
は、拡張時にかけられる内圧に対して十分な強度を与え
るため延伸加工によって作られる。高分子材料は延伸に
より力学的性質、光学的性質、熱的、電気的性質の異方
性が出現する。このような物理的性質の異方性は、延伸
による結晶、非結晶相内に介在する高分子鎖の配向によ
って支配される。したがって、分子配向の評価は異方性
の評価によって行うことが可能である。
【0019】バルーン部の素材としては延伸加工が可能
な高分子材料なら制限されず選択でき、例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、
ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレ
ン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリイミド、ポリアセチレン、ポリサルフ
ォン等の高分子材料とその共重合体、混合体が適用可能
である。それらは下記のような種々の評価法をその材料
の特徴に則して用いることにより、材料中の分子配向と
して延伸の状態が評価可能である。
【0020】一般に延伸した高分子は各種分光学的手法
によって配向状態を評価される。具体的には顕微偏光分
光光度計や屈折計を用いる複屈折の測定法、広角X線回
折、小角X線散乱、変更蛍光法、レーザーラマン散乱法
による配向評価があるが、これらの配向の特徴は配向係
数、配向度によって表現される。配向係数は下記(a)
の如く、延伸方向に対する分子鎖、結晶主軸の配向(全
分子配向)の方向余弦の2乗平均値であり、これより下
記(b)の如く、配向度が求められる。分子鎖および結
晶が延伸方向に完全に配向した場合は、下記(c)の如
くとなる。配向に方向性が無い場合は下記(d)の如く
である。延伸方向に完全に垂直に配向した場合は、下記
(e)の如くである。すなわち配向係数が1/3より大
きく、配向度が0より大きい場合は延伸方向に配向が存
在し、配向係数が1/3より小さく、配向度が0より小
さい場合は延伸方向と垂直な配向が存在することを示し
ている。
【0021】
【数1】
【0022】高分子膜の理想的な延伸においては、延伸
方向と平行に分子鎖、結晶主軸が配向するため常に延伸
方向の配向係数は1/3より大きく、配向度が0より大
きくなり、且つ、膜厚方向は延伸方向とそれに平行な分
子配向と垂直になるために常に配向係数が1/3より小
さく、配向度が0より小さくなる。
【0023】また、本明細書中では屈折率の測定より分
子配向を評価しているので、延伸と屈折率の関係をもう
少し詳しく述べると、物質の屈折率は分子の分極に起源
し、たいていの分子は分極していることから光学的に異
方性である。物質中に分子が方向性を示さずにランダム
に分布している場合は、どの方向の分極率も等しくなり
単一の屈折率が示されるが、延伸などの操作により分子
および分子鎖、結晶主軸が配向すると光学的異方性が出
現する。高分子膜の延伸、特に2軸延伸においては長
さ、幅、厚さ方向に振動する光の屈折率が異なりそれぞ
れ3方向の主屈折率とされる。その場合、延伸方向と平
行に分子鎖、結晶主軸が配向するため常に延伸方向の主
屈折率がその材料の固有屈折率よりも大きくなり、複屈
折率が0より大きくなる。
【0024】バルーン用素材としては、先述したように
延伸可能な高分子材料とその共重合体、混合体が適用可
能であるが、例えばポリスチレンやポリメチルメタクリ
レート及びその共重合体、混合体のように分子の配向方
向と光軸が垂直になる場合、即ち負の屈折率を持つ素材
は屈折率の評価は正の屈折率を持つ素材と反対となるこ
とに注意しなければならない。
【0025】本明細書中では顕微偏光分光光度計を用
い、バルーンの円周方向、軸方向、膜厚方向のそれぞれ
の主屈折率、複屈折率を測定し、コンバーテック199
4年9月、p.78〜81、コンバーテック1994年
10月、p.63〜67、コンバーテック1994年1
2月、p.44〜47、コンバーテック1995年1
月、p.4〜8、コンバーテック1995年2月、p.
33〜35に記載された方法によってバルーンの各方向
の配向係数、配向度を求めて評価指標とした。
【0026】以下に本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるもので
はない。
【0027】
【実施例】
実施例1 バルーンに成形されるのに適切な直径、肉厚である架橋
したポリエチレン製チューブを内径2.5mmφの型内に
配置し、115℃に加熱し、軸方向へ1.5倍延伸した
後、チューブ内へ加圧窒素(6kg/cm2)を導入しチュー
ブが円周方向へ延伸されるのをフォースゲージを用いて
検知し、同時にチューブの両端をすばやく軸方向にバル
ーンの反対方向へ向けて400mm/secの速度で移動さ
せ、外径2.5mmのバルーンを成形した(バルーン
A)。
【0028】比較例1 チューブの両端を軸方向にバルーンの反対方向にむけて
移動させる操作を施さない以外は、実施例1と同様の方
法で外径2.5mmのバルーン(バルーンB)を成形し
た。
【0029】比較例2、3 市販の公称外径2.5mmのポリエチレン製カテーテルバ
ルーン(バルーンC)、市販のポリエチレンテレフタレ
ート(PET)製のカテーテルバルーン(バルーンD)
を比較対象とした。
【0030】上記バルーンA〜Dの肉厚、主屈折率、配
向係数及び配向度を測定した。尚、図3に肉厚、主屈折
率などを測定したバルーンの部所を示す。aはバルーン
の円筒部中央、bはバルーン円筒部と円錐部との境界か
ら円筒部側へ0.5mmの部位、cはバルーン円筒部と
円錐部との境界から円錐部側へ0.5mmの部位、dは
バルーン円錐部中央である。
【0031】(1)バルーンの肉厚 本発明のバルーンA、比較例1のバルーンBの、図3に
示したa〜dの各測定点での肉厚を測定した。結果は下
記のとおりである。
【0032】
【表1】 円錐部中央であるd点でのバルーンAの肉厚はバルーン
Bと比較して小さくなっており、シャフト部周囲に折り
たたんだ場合はバルーンAはバルーンBより折りたたみ
易く、折りたたんだ円錐部の断面もバルーンAの方が小
であった。
【0033】(2)主屈折率、配向係数、配向度 バルーンA〜Dについて、図2に示すように、円周方向
(nx)、軸方向(ny)、厚さ方向(nz)の主屈折
率、分子配向係数、分子配向度を図3に示す各測定部所
での測定した。測定結果を計算結果として示す。測定方
法は顕微偏光分光光度計を用いてバルーン部分のレター
デーションを測定、バルーン円周方向、軸方向、厚さ方
向の主屈折率、分子配向係数、分子配向度を計算した。
計算にはポリエチレンの固有屈折率として1.510、
固有複屈折として0.049を、PETの固有屈折率と
して1.674、固有複屈折として0.217を使用し
た。
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】
【表5】
【0038】これらの表から判るように、本発明のバル
ーンAは比較バルーンB、C、Dと比べてバルーンの各
部分で円周方向、軸方向、厚さ方向の主屈折率、配向係
数、配向度の変動が少なく、延伸ムラが少ない。特に、
比較バルーンB、C、Dではバルーンの円筒部と円錐部
の境界近傍で主屈折率、配向係数、配向度の値の変動が
激しく、延伸にムラがあることがわかる。
【0039】また、比較バルーンB、C、Dでは円筒部
と円錐部の境界付近で分子配向が見られない箇所がある
他、円錐部中央dでは配向がほとんどみられない。屈折
率については、本発明のバルーンAはどの測定箇所にお
いても常に円周方向の屈折率が固有屈折よりも大きく円
周方向の配向が常に存在することがわかる。更に、比較
バルーンB、C、Dでは円周方向の屈折率が固有屈折率
と同じ、つまり他方向と比べた円周方向の分子配向がみ
られないか、または円周方向の屈折率が固有屈折率より
小さく、円周方向の分子配向より他方向の方が配向され
ている。
【0040】具体的に示すと、バルーンAは各測定部所
a、b、c、dのどの点においても円周方向の主屈折率
が固有屈折率1.510より大きい値を示し且つ円周方
向>軸方向>厚さ方向の関係を示しているが、比較バル
ーンB、C、Dにおいては上記関係を満たさず、また、
測定部所dにおいて円周方向の主屈折率がバルーンB、
Cは両方とも1.510と固有屈折率1.510よりも
大きくない。バルーンDにおいては測定点dにおいて円
周方向の主屈折率が1.643とPETの固有屈折率
1.674より小さい。
【0041】また、バルーンAの円筒部と円錐部の境界
近傍(測定部所b点、c点)の屈折率に注目すると、バ
ルーンAのb、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の
主屈折率はそれぞれ上記表2から抜粋した表6に示すよ
うにb点、c点で差が少なく、延伸状態がバルーンの円
筒部と円錐部の境界近傍で均等であることが示されてい
る。
【0042】
【表6】
【0043】円周方向の複屈折率について示す。複屈折
率(Δ)は延伸方向に平行な主屈折率(n‖)と延伸方
向に垂直な主屈折率(n⊥)の差で表される。 Δ=n‖−n⊥ それで、円周方向の複屈折率を求める場合、円周方向に
垂直な主屈折率(n⊥)として寄与の大きいと考えられ
る、軸方向(ny)、厚さ方向(nz)のうち値の大き
い方を垂直成分の主屈折率として計算する方法と、軸方
向、厚さ方向の平均を垂直成分にとる方法がある。 Δ=nx−ny Δ=nx−nz Δ=nx−(ny+nz)/2 これらのいずれの計算方法においても、本発明のバルー
ンAにおける円周方向の複屈折率は、どの部所において
も常に0より大きいことが表から読みとることができ
る。
【0044】バルーンAと比べて、比較バルーンBの
b、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の主屈折率
は、それぞれ上記表3から抜粋した表7に示すように軸
方向、厚さ方向の主屈折率の値の変動が大きく、バルー
ンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様な延伸状態ではな
いことが示されている。
【0045】
【表7】
【0046】バルーンAと比べて、比較バルーンCの
b、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の主屈折率
は、それぞれ上記表4から抜粋した表8に示すように円
周方向、軸方向の主屈折率の値の変動が大きく、バルー
ンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様な延伸状態ではな
いことが示されている。
【0047】
【表8】
【0048】バルーンAと比べて、比較バルーンDの
b、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の主屈折率
は、それぞれ上記表5から抜粋した表9に示すように円
周方向、軸方向、厚さ方向全ての主屈折率の値の変動が
大きく、バルーンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様な
延伸状態では無いことが示されている。
【0049】
【表9】
【0050】配向係数に関しても、本発明のバルーンA
は、円周方向、軸方向、厚さ方向の配向係数が比較バル
ーンB、C、Dと比べてバルーンの各部分で円周方向、
軸方向、厚さ方向の配向係数の変動が少なく、延伸ムラ
が少ないことが示されている。
【0051】表2に示されているように、バルーンAは
各測定部所a、b、c、dのどの点においても配向係数
の大きさが、円周方向>軸方向>厚さ方向の順になって
おり、配向が延伸を行った方向、すなわち円周方向、軸
方向に存在し、主延伸方向である円周方向の配向がいち
ばん大きいことが示されている。また、各測定部所aか
らdでの配向係数の大きさは円周方向が0.476〜
0.599と1/3より大きく、軸方向が0.333〜
0.354、厚さ方向が0.027〜0.190と1/
3より小さくなっており、また測定点間での差が小さく
バルーン円筒部から円錐部にかけて延伸状態が一様であ
ることが示されている。さらにバルーンの円筒部と円錐
部の境界近傍(測定部所b点、c点)の配向係数に注目
するとバルーンAのb、c点での円周方向、軸方向、厚
さ方向の配向係数は、それぞれ上記表2から抜粋した表
10に示すようにb点、c点で差が少なく、バルーンの
円筒部と円錐部の境界近傍で延伸状態が均等であること
が示されている。
【0052】
【表10】
【0053】バルーンAと比べて、比較バルーンBは測
定部所dにおいて配向係数の大きさが厚さ方向>円周方
向>軸方向となり、円周方向、軸方向の延伸がおこなわ
れていないことが示されており、各測定部所aからdの
配向係数の大きさも円周方向が0.333〜0.59
9、軸方向が0.293〜0.374、厚さ方向が0.
068〜0.354と測定点間での差がバルーンAと比
べて大きく、バルーン円筒部から円錐部にかけての延伸
状態が一様でないことが示されている。また、バルーン
Bのb、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の配向係
数はそれぞれ上記表3から抜粋した表11に示すように
軸方向、厚さ方向の配向係数の値の変動が大きく、バル
ーンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様な延伸状態では
ないことが示されている。
【0054】
【表11】
【0055】バルーンAと比べて、比較バルーンCは測
定部所dにおいて配向係数の大きさが厚さ方向>円周方
向>軸方向となり、しかもそれぞれの値が0.333に
近いことからどの方向に対してもほとんど延伸がおこな
われていないことが示されている。また、バルーンCの
b、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の分子配向係
数はそれぞれ上記表4から抜粋した表11に示されるよ
うに円周方向、軸方向の分子配向係数の変動が大きく、
バルーンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様な延伸状態
ではないことが示されている。
【0056】
【表12】
【0057】バルーンAと比べて、比較バルーンDは測
定部所dにおいて配向係数の大きさが厚さ方向>円周方
向>軸方向となり、円周方向、軸方向の延伸がおこなわ
れていないことが示されており、各測定部所aからdの
配向係数の大きさも円周方向が0.306〜0.47
6、軸方向が0.273〜0.425、厚さ方向が0.
098〜0.421と測定点間での差がバルーンAと比
べて大きく、バルーン円筒部から円錐部にかけての延伸
状態が一様でないことが示されている。また、バルーン
Dのb、c点での円周方向、軸方向、厚さ方向の配向係
数はそれぞれ上記表5から抜粋した表13に示されるよ
うに円周方向、軸方向、厚さ方向全ての配向係数の変動
が大きく、バルーンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様
な延伸状態ではないことが示されている。
【0058】
【表13】
【0059】配向度に関しても、本発明のバルーンA
は、円周方向、軸方向、厚さ方向の配向度が比較バルー
ンB、C、Dと比べてバルーンの各部分で円周方向、軸
方向、厚さ方向の配向度の変動が少なく、延伸ムラが少
ないことが示されている。具体的に示すと、バルーンA
は各測定部所a、b、c、dのどの点においても円周方
向の分子配向度の値が0より大きくなっており、配向が
延伸を行った方向すなわち円周方向に存在することが示
されている。また、各測定部所aからdでの配向度の大
きさは円周方向が0.214〜0.398、軸方向が
0.000〜0.031、厚さ方向が−0.459〜−
0.214と測定点間での差が小さく、かつ円周方向の
配向度が常に0より大きく、軸方向の配向度が常に0に
近く、厚さ方向の配向度が常に0より小さいことからバ
ルーン円筒部から円錐部にかけて延伸状態が一様である
ことが示されている。さらにバルーンの円筒部と円錐部
の境界近傍(測定部所b点、c点)の配向度に注目する
とバルーンAのb、c点での円周方向、軸方向、厚さ方
向の配向度はそれぞれ上記表2から抜粋した表14に示
すようにb点、c点で各方向の分子配向度に差が少な
く、バルーンの円筒部と円錐部の境界近傍で延伸状態が
均等であることが示されている。
【0060】
【表14】
【0061】バルーンAと比べて、比較バルーンBは測
定部所dにおいて円周方向の配向度が0であり円周方向
の延伸がおこなわれていないことが示されており、各測
定部所aからdの配向度の大きさも円周方向が0.00
0〜0.398、軸方向が−0.061〜0.061、
厚さ方向が−0.398〜0.031と測定点間での差
がバルーンAと比べ大きく、バルーン円筒部から円錐部
にかけての延伸状態が一様でないことが示されている。
また、バルーンBのb、c点での円周方向、軸方向、厚
さ方向の配向度はそれぞれ上記表3から抜粋した表15
に示されるように軸方向、厚さ方向の配向度の値の変動
が大きくバルーンの円筒部と円錐部の境界近傍で一様な
延伸状態ではないことが示されている。
【0062】
【表15】
【0063】バルーンAと比べて、比較バルーンCは測
定部所dにおいて円周方向の配向度が0であり円周方向
の延伸がおこなわれていないことが示されており、各測
定部所aからdの配向度の大きさも円周方向が0.00
0〜0.306、軸方向が−0.031〜0.092、
厚さ方向が−0.337〜0.031と測定部所間での
差がバルーンAと比べて大きく、バルーン円筒部から円
錐部にかけての延伸状態が一様でないことが示されてい
る。また、バルーンCのb、c点での円周方向、軸方
向、厚さ方向の配向度はそれぞれ上記表4から抜粋した
表16に示されるように軸方向、厚さ方向の分子配向度
の値の変動が大きくバルーンの円筒部と円錐部の境界近
傍で一様な延伸状態ではないことが示されている。
【0064】
【表16】
【0065】バルーンAと比べて、比較バルーンDは測
定点dにおいて円周方向の配向度が0より小さく、円周
方向の延伸がおこなわれていないことが示されており、
各測定部所aからdの配向度の大きさも円周方向が−
0.041〜0.214、軸方向が−0.090〜0.
138、厚さ方向が−0.353〜0.131と測定点
間での差がバルーンAと比べて大きく、バルーン円筒部
から円錐部にかけての延伸状態が一様でないことが示さ
れている。また、バルーンDのb、c点での円周方向、
軸方向、厚さ方向の配向度はそれぞれ上記表5から抜粋
した表17に示されるように円周方向、軸方向、厚さ方
向全ての配向度の値の変動が大きくバルーンの円筒部と
円錐部の境界近傍で一様な延伸状態ではないことが示さ
れている。
【0066】
【表17】
【0067】(3)膜強度 本発明のバルーンA、比較バルーンB、Cの破壊試験を
実施した。そのデータとそれから求めた膜強度を表18
に示す。破壊試験はカテーテル内部に37℃生理食塩水
を徐々に導入していくのと同時に、バルーン部の外径と
内圧をバルーン部が破壊するまで測定した。バルーンが
破壊する圧力を本明細書中では破壊圧力とする。円筒状
の物に内部から圧が加わる場合は円周方向に加わる応力
は軸方向に加わる応力の2倍であり、試験したバルーン
は全て円周方向に引っ張られて破壊されていた。バルー
ン管壁の強度は下記に示すように公知の薄肉円管の円周
方向の応力方程式:f=pd/2tから求めた。膨張に
よる管壁厚の変化は無いものとして計算した。 fは管壁の円周方向の強度 pは加えられた内圧 dは直径 tは管壁厚
【0068】
【表18】 表18から明かなように、バルーンAの破壊圧力、膜強
度は共に比較バルーンB、Cを上回った。比較バルーン
Bの破壊は、円筒部、円錐部の境界近傍で始まるものが
多かった。
【0069】
【発明の効果】本発明のカテーテル用バルーンは、円筒
部とその両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を
持つ円筒部を有するカテーテル用バルーンであって、両
方又は一方の円筒部と円錐部の肉厚の比が円筒部を形成
される前のチューブとの比より比較的小で、両方又は一
方の円筒部から円錐部にかけて延伸ムラ、配向ムラの少
ないことが特徴である。特に、円筒部の円錐部近傍にお
ける十分に延伸されにくい部分の延伸が的確に行われて
配向ムラが無くなるので、成型品としての強度が向上
し、また強度が向上した分だけ薄肉化されたバルーンを
提供することが可能である。本発明のバルーンは、ブロ
ー成形の際にチューブを軸方向へバルーンの反対方向に
移動させることにより得られ、従来方法、即ち、予めチ
ューブを予備的に加工しておくような操作が必要であっ
たり、バルーン円筒部を積層化するような煩雑な操作が
必要な方法に比べ、容易にバルーン円筒部と円錐部の肉
厚をコントロールすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルーン製造装置を示す概略図であ
る。
【図2】バルーンの円周方向(nx)、軸方向(n
y)、厚さ方向(nz)の主屈折率を示す図である。
【図3】図3はバルーンの主屈折率等の測定部位を示す
図である。
【符号の説明】
1 チューブ 2 型 3 パリソン 4 検知手段 5、6 固定部 7 スライドテーブル 8 圧力気体

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子材料から形成され、円筒部とその
    両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
    テーテルバルーンであって、両方又は一方の、円筒部か
    ら円錐部にかけての円周方向の主屈折率がそのバルーン
    を形成する材料の固有屈折率より常に大きく、且つ円周
    方向の複屈折率が常に0より大きいことを特徴とする拡
    張用カテーテルバルーン。
  2. 【請求項2】 三軸方向屈折率を、円周方向の主屈折率
    nx、軸方向の主屈折率ny、厚さ方向の主屈折率nz
    としたとき常にnx>ny>nzという関係が成り立つ
    正の屈折率を持つ材料から作製される請求項1記載の拡
    張用カテーテルバルーン。
  3. 【請求項3】 三軸方向屈折率を、円周方向の主屈折率
    nx、軸方向の主屈折率ny、厚さ方向の主屈折率nz
    としたとき常にnx>ny>nzという関係が成り立つ
    ポリエチレン、ポリエチレン共重合体又はそれらの混合
    物から作製される請求項1記載の拡張用カテーテルバル
    ーン。
  4. 【請求項4】 高分子材料から形成され、円筒部とその
    両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
    テーテルバルーンであって、両方又は一方の、円筒部か
    ら円錐部にかけての円周方向の配向係数が円筒部、円筒
    部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常に1/3より大き
    いことを特徴とする拡張用カテーテルバルーン。
  5. 【請求項5】 高分子材料から形成され、円筒部とその
    両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
    テーテルバルーンであって、両方又は一方の、円筒部か
    ら円錐部にかけての円周方向の配向度が円筒部、円筒部
    と円錐部の境界近傍部、円錐部で常に0より大きいこと
    を特徴とする拡張用カテーテルバルーン。
  6. 【請求項6】 高分子材料から形成され、円筒部とその
    両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
    テーテルバルーンであって、両方又は一方の、円筒部か
    ら円錐部にかけての膜厚方向の配向係数が円筒部、円筒
    部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常に1/3より小さ
    いことを特徴とする拡張用カテーテルバルーン。
  7. 【請求項7】 高分子材料から形成され、円筒部とその
    両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐部分を有するカ
    テーテルバルーンであって、両方又は一方の、円筒部か
    ら円錐部にかけての膜厚方向への配向度が円筒部、円筒
    部と円錐部の境界近傍部、円錐部で常に0より小さいこ
    とを特徴とする拡張用カテーテルバルーン。
  8. 【請求項8】 負の屈折率を持つ高分子材料から形成さ
    れ、円筒部との両端に外側に向かい径小に傾斜する円錐
    部分を有するカテーテルバルーンであって、両方又は一
    方の、円筒部から円錐部にかけて円周方向の主屈折率が
    そのバルーンを形成する材料の固有屈折率より常に小さ
    く、且つ円周方向の複屈折率が常に0より小さいことを
    特徴とする拡張用カテーテルバルーン。
  9. 【請求項9】 三軸方向屈折率を、円周方向の主屈折率
    nx、軸方向の主屈折率ny、厚さ方向の主屈折率nz
    としたとき常にnz>ny>nxという関係が成り立つ
    負の屈折率を持つ材料から作製される請求項8記載の拡
    張用カテーテルバルーン。
  10. 【請求項10】 高分子材料からなるチューブ状パリソ
    ンを二次転移温度以上で軸方向へ延伸し、次に型内で軸
    方向に延伸された部分を吹き込みカテーテルバルーンを
    成形するに際し、チューブ状パリソンの軸方向にかかっ
    ている応力の変化に応じて型の外部分のチューブの両側
    または片側を軸方向にバルーンと反対側へ移動させる操
    作を行うことを特徴とする拡張用カテーテルバルーンの
    製造方法。
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