JPH10156942A - カテーテル加工用金型および加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カテーテルの先端部を所望の形状、特に先細
としたり丸みを付けるように加工するための金型を提供
し、この様な金型を用いてカテーテルの先端を所望の形
状に加工する方法を提供すること。 【解決手段】 カテーテルの先端部を所望の形状に加工
するための金型であって、カテーテルの先端部の外形を
有するキャビティと、電磁誘導加熱のためのコイルと、
冷却手段を有してなることを特徴とする金型、およびこ
の様な金型のキャビティにコアーピンを貫通させた先端
未加工のカテーテルをセットし、カテーテルをその先端
方向に押圧しつつ高周波による電磁誘導加熱を行い、カ
テーテルの先端部を所望の形状にし、冷却して脱型する
こと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカテーテルの先端部
を加工するための金型および該金型を用いるカテーテル
の先端部の加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カテーテルは検査や治療の目的で体内に
挿入するチューブの総称である。カテーテルは大きく分
けて静脈用と動脈用がある。カテーテルを血管に挿入す
るには例えば以下のようにして行う。先ず、図３（ｂ）
に示したような針の先端が金属製の内針３１とそれに外
嵌される図３（ａ）に示したようなプラスチック製の留
置針３２を図３（ｃ）のように組み合わせた導入針を血
管に穿刺した後、内針３１を抜く。なお、図３は一部切
り欠き図である。ここまでは静脈用も動脈用も同じ操作
である。静脈用の場合は、この後留置針にリンゲル、栄
養剤、抗生物質剤等の薬剤を入れてある輸液パックを連
結して、これらの液を体内に注入する。注入が終わると
逆流の防止と防菌のためにキャップをしておく。

【０００３】動脈用の場合は次に留置針３２を通して細
いミニガイドワイヤーを血管内に導入し、留置針３２を
抜去する。ついで、ミニガイドワイヤーに図４に示した
ようにシース４１を外嵌した中空のダイレクター４２を
通し、ダイレクター４２で血管の刺入口を広げつつシー
ス４１を挿入し、シース４１は血管内に留置する一方、
ダイレクター４２は引き抜く。そして、この留置された
シース４１内を通して（後述する狭義の）カテーテルを
血管内に挿入する。

【０００４】この様な一連の操作、特に最初の導入針の
穿刺、ダイレクターとシースの挿入、カテーテルの挿入
等に於いて、患者や被検者はかなりの痛みに耐えなけれ
ばならず、この痛みをできる限り軽減することが望まれ
ている。そのため、これらの体内に挿入する器具の先端
部は皮膚や血管等との滑らかな接触ができるような形状
とすることが必要である。

【０００５】例えば、図３に示した導入針においては、
図５にその先端部を拡大図で示したが、金属製の内針３
１とプラスチック製の留置針３２の接点で段差がつかな
いように、留置針の肉厚分だけ内針先端が太くなってい
る。この様に加工してもなお、多少の段差が生じるのは
避けられず、そのため留置針の最先端３３は図５のよう
にＲをつけて滑らかに血管に挿入できるようにするのが
望ましい。また、ダイレクターはミニガイドワイヤーを
ガイドとしてその先端から血管に挿入されるので、図４
に示すように先端の肉厚はできるだけ細くなるようにテ
ーパーをつけ、かつ最先端４３は滑らかなＲを有する丸
みを帯びた形状とするのが好ましい。ダイレクターに外
嵌されるシースも同様にその先端はできるだけ肉薄で滑
らかであることが好ましい。さらにはシースを通して体
内に挿入される（狭義の）カテーテルもその先端は血管
内を傷つけたりしないように丸みを帯びた形状であるこ
とが好ましい。

【０００６】なお、カテーテルという語は、狭義には上
記のシースを通して最終的に体内に挿入されるチューブ
であるが、本明細書においては以下特記する以外は体内
に挿入する細いチューブ状のものは全て含む広義の意味
で用いるものとする。従って、上記の狭義のものに限ら
ず、留置針、ダイレクター、シースは全て広義のカテー
テルである。

【０００７】このようにカテーテルの先端部はできるだ
け痛みを感ぜずに体内に挿入できるように細くかつ滑ら
かな形状に加工されている必要がある。カテーテル自体
は通常プラスチックの押し出し成形加工によって連続的
に押し出したものを切断して製造されるので、そのまま
では太さはほぼ均一でかつ端部は不定形で滑らかさに欠
ける。従来は、その先端部を切削加工、レーザー加工、
ヒーターによる加熱加工等により上記のようにテーパー
をつけあるいは端部に丸みを施していた。しかしなが
ら、比較的軟質のプラスチック製の細いチューブである
カテーテルにそのように微細加工を施すことは極めて困
難で、必ずしも所望の形態に加工できなかったり、でき
たにしても莫大な工数を要していた。シースや留置針の
場合は肉厚が非常に薄くなるので更に加工が困難であっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はカテー
テルの先端部を所望の形状に容易に加工するための金型
を提供することである。特に、カテーテルの先端部をテ
ーパーまたは滑らかな曲面により先細となるように加工
する金型、またはカテーテルの最先端に丸みを付けるよ
うに加工するための金型を提供することである。本発明
の他の目的はこの様な金型を用いてカテーテルの先端を
所望の形状に加工する方法を提供することである。

【０００９】

【発明を解決するための手段】上記本発明の目的はカテ
ーテルの先端部を所望の形状に加工するための金型であ
って、少なくともカテーテルの先端部の外形を有するキ
ャビティと、電磁誘導加熱のためのコイルと、冷却手段
を有してなることを特徴とする金型、およびこの様な金
型のキャビティにコアーピンを貫通させた先端未加工の
カテーテルをセットし、カテーテルをその先端方向に押
圧しつつ高周波による電磁誘導加熱を行い、カテーテル
の先端部を所望の形状にし、冷却して脱型することを特
徴とするカテーテルの先端部の加工方法により達成され
る。

【００１０】本発明の金型のキャビティは製造しようと
するカテーテルの先端部の外形を有している。カテーテ
ルの先端部の形状はカテーテルの種類により様々である
が、多くは先端部がテーパーまたは曲面により次第に細
くなっている。また最先端の肩部は多くは直角ではなく
Ｒにより滑らかになっている。例えば、ダイレクターの
場合は図４に示すようにテーパーにより次第に先細とな
り、その最先端４３の肩部はＲが施されて血管内にスム
ースに挿入できるようになっている。また、シース４１
も同様に先端部が細くて最先端の肩部はＲが施されてお
り、ダイレクターに続いて血管内に挿入されるときにで
きるだけ抵抗が少なくなるようにしてある。また、留置
針の場合も多くは図５に示すように同様に先端部が細く
なって金属製の内針との境界面で段差が生じないように
なっているとともに、最先端部３３はＲが施されて滑ら
かになっている。

【００１１】キャビティの外周には電磁誘導加熱のため
のコイルが巻かれている。本発明においてはカテーテル
にコアーピンを通して金型にセットした後、先端方向に
向けてキャビティに押圧しつつ電磁加熱によりキャビテ
ィを加熱することにより、カテーテルの先端をキャビテ
ィの形状に賦形する。電磁誘導加熱を用いることは本発
明の特徴の一つであり、このことにより短時間に加熱す
ることが可能となり、加工サイクルを短くすることがで
きる。

【００１２】本発明においては冷却手段として、常法に
より冷却パイプを用い冷却水を循環しても良いが、好ま
しくは冷却水による水冷に加えて鍔状のフィンをキャビ
ティの外周に配設して空冷する。フィンの大きさや数は
冷却効率等を考慮して適宜定めればよい。水冷に関して
は、前記電磁誘導加熱のためのコイルを中空パイプとし
てその中を冷却水を通すことができるようにして、加熱
手段と冷却手段を兼用してもよい。

【００１３】本発明の金型に於いては、キャビティは導
電性と寸法精度が優れているためＮｉ電鋳が好ましい。
また、先端部のＲ状に賦形する箇所、コア−ピンを保持
する箇所等は離型性に優れたニッケルテフロンコーティ
ング等の処理を施すのが好ましい。これはまた各種材質
の加工時に派生する腐食性ガスからの防食にも効果があ
る。電鋳キャビティは通常ニッケル材のメッキ処理にて
金型を製作するが、精度良く且つ形状をマスターより正
確に写し取ることができ、且つ電磁誘導材としても鋼等
と同じく好ましい材質である。ニッケルテフロンコーテ
ィングは無電解ニッケル皮膜中に４フッ化エチレン樹脂
の微粒子を均一に分散共析させた複合メッキ皮膜であ
り、離型性、耐磨耗性耐腐食性を与え、生産能率を向上
させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の金型の一例の一部
切り欠き断面図、図２はそのカテーテル先端部に相当す
る部分の拡大図である。図１において１１はキャビティ
であり、カテーテルの先端部付近の形状を有している。
キヤビティの材質は電磁誘導で発熱するように導電体ま
たは磁性体である必要があり、好ましくはＮｉ電鋳であ
る。１２はカテーテルの直線部に、１３は先端部に相当
し、先端部はテーパーがついて先細となっており、最先
端に相当する部分２１はＲ加工を施している。１４は電
磁誘導の加熱のためのコイルであり、その中は冷却水を
通すことができるように中空となっている。１５は冷却
手段である鍔状のフィンで、キャビティと一体的に配設
されている。また、１６は水冷のための冷却水を通すパ
イプである。１７はカテーテルに通すコアーピンの支持
部である。

【００１５】この金型を用いてカテーテルの先端部を加
工するには次のようにして行う。先端部未加工のカテー
テルは通常、テフロン、ナイロン、ポリプロピレン等の
熱可塑性樹脂を中空チューブ状に押し出し成形し、端部
を切断して得られる。この先端部未加工のカテーテルに
コアーピン２を通して図１に示すようにキャビテイ１１
内に差し込んでセットする。ただし、キャビティ内は先
細となってるため先端部未加工のカテーテルは途中まで
しか挿入できない。コアーピンを通すのは加熱加工する
間にカテーテル内部の孔が閉塞しないようにするためで
ある。コアーピン２はキャビティ先端部の支持部１７に
しっかりと差し込んでおく。コアーピン２とキャビティ
支持部１７のクリアランス２２は可能な限り小さくして
おき、バリが生じないようにすることが肝要である。コ
イル１４及び冷却パイプ１６には冷却水を通しておく。

【００１６】この状態でカテーテル１を先端方向に押圧
しつつ電磁誘導コイルに高周波電流を通すと、キャビテ
ィのコイルで巻かれた部分である絶縁部材１８を中心と
して極めて短時間に発熱しキャビティは加熱される。こ
れにより、キャビティに差し込まれたカテーテル２の先
端部は軟化するので、押圧により先端方向に押し進めら
れ、キャビティに密着し、キャビティの形状に加工され
る。即ち、先細となり、最先端の肩部にはＲが賦形され
る。

【００１７】ついで、高周波電流を切ると、フィン１５
から放熱されるとともに、コイル１４や冷却パイプ１６
中の冷却水によりキャビティは冷却されてカテーテルは
固化するので、固化したらキャビテイより取り出す。キ
ャビティの内面はニッケルテフロンコーティング等の処
理がされているので金型の離型性が優れるため、脱型は
容易に行うことができる。コアーピンは同時に除去して
もよく、あるいはそのままセットして次のカテーテルの
加工のために供してもよい。これで１サイクルが終了
し、カテーテル１本の加工が完了する。カテーテルの種
類や材質、金型の大きさ形状等により一概には言えない
が、通常加熱に要する時間は１〜３秒、冷却は１５〜３
０秒であり、１サイクルに要する時間はカテーテルの金
型へのセットを含めて３０〜４０秒で極めて短時間であ
る。特に電磁誘導加熱であるため加熱に要する時間が短
い。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明の金型を用いるとカ
テーテルの先端を極めて容易に所望の形状に加工するこ
とができる。特に、カテーテル先端部のように細くて薄
肉の部分を先細にしたりＲをつけたりするというような
従来の方法では極めて難しいとされた加工が容易であ
る。また、電磁誘導加熱を用いているため加熱に要する
時間が短く、従来の方法に比較して加工サイクルを大巾
に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型の一例を表した一部切り欠き断面
図である。

【図２】金型の先端部の拡大図である。

【図３】導入針を表した一部切り欠き断面図である。

【図４】シースを外嵌したダイレクターを表した図であ
る。

【図５】導入針の先端の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ カテーテル ２ コアーピン １１ キャビティ １４ コイル １５ フィン １８ 絶縁部材 ３１ 金属製内針 ３２ 留置針 ４１ ダイレクター ４２ シース

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カテーテルの先端部を所望の形状に加工
   するための金型であって、少なくともカテーテルの先端
   部の形状を有するキャビティと、電磁誘導加熱のための
   コイルと、冷却手段を有してなることを特徴とする金
   型。
2. 【請求項２】 冷却手段は鍔状のフィンである請求項１
   の金型。
3. 【請求項３】 キャビティ内面は成形品離型用ニッケル
   テフロンコーティングを施していることを特徴とする請
   求項１の金型。
4. 【請求項４】 電磁誘導加熱のためのコイルは冷却水を
   通すことができるように中空となっていることを特徴と
   する請求項１の金型。
5. 【請求項５】 カテーテルの先端部はテーパーまたは滑
   らかな曲面により先細となっている請求項１〜４のいず
   れか１項の金型。
6. 【請求項６】 カテーテル最先端の肩部はＲを有してい
   る請求項１〜４のいずれか１項の金型。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項の金型のキ
   ャビティにコアーピンーを貫通させた先端未加工のカテ
   ーテルをセットし、カテーテルをその先端方向に押圧し
   つつ高周波による電磁誘導加熱を行い、カテーテルの先
   端部を所望の形状にし、冷却して脱型することを特徴と
   するカテーテルの先端部の加工方法。