JPH10305093A - 3層押し出し医療用チューブ及びそれを組み込んだ医療器具 - Google Patents
3層押し出し医療用チューブ及びそれを組み込んだ医療器具Info
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Abstract
性の望まれる特性を示す医療用チューブ及びそのチュー
ブを組み込んだ医療器具を提供する。 【解決手段】 医療器具に適したチューブ(10)であ
って、直接接着可能なポリマーを含んでなる外層(1
6)、チューブ(10)の長手方向に貫通して延設され
る内腔(15)を区画し、潤滑性ポリマーを含んでなる
内層(12)、及び、機能化ポリマーを含んでなる中間
接合層(14)を具備し、長手方向に共押し出しされた
可撓性チューブ(10)、並びにこのチューブ(10)
を組み込んだカテーテルなどの経皮経管腔用医療器具
(220、420、720)。
Description
びそのチューブを組み込んだ医療器具に関する。より詳
細には、本発明は、ガイドカテーテル、米国特許第5,40
3,292号に記載されたような診断カテーテル、米国特許
第4,762,129号に記載されたようなバルーンカテーテル
などの経皮、経管腔用に適した医療用チューブ及びそれ
に対応する医療器具に関する。本発明の医療用チューブ
は、特に、カテーテル、例えば迅速交換(rapid-exchang
e)バルーンカテーテルまたはオーバー・ザ・ワイヤー(o
ver-the-wire)カテーテルの内腔を構造的に決定するの
に有用である。また、本発明のチューブは、ステント輸
送器具の内部部材としても有用である。
療を目的として広く臨床に用いられている。血管形成外
科、アテレクトミー、及び放射線照射等の血管内カテー
テル治療は、血管障害または患者の血管系の一部の内腔
を閉塞させたりサイズを減少させたりする他の病状を治
療するためのバイパス手術に代わるものとして発達して
きた。特に、バルーン血管形成外科は有効であることが
わかり、多くの環境において、閉塞性心臓疾患の治療に
適している。また、例えば、血管形成外科、超音波画像
化、及びドップラー血流測定用の血管内診断カテーテル
は、脈管の閉塞(例えば狭窄症)の程度を測定または画
像化するために発達してきた。これらの血管内診断カテ
ーテルは、上記の治療用カテーテルと組み合わせて使用
することもでき、あるいは、心臓手術等のより侵襲性の
技術と組み合わせて用いることもできる。血管内治療用
及び診断用カテーテルは、それらの有効性及びその使用
が通常は心臓バイパス手術に比較して相対的に小さな侵
襲しか含まないという事実によって認められている。
する技術の有効性は、閉塞または狭窄部位から離れた利
用しやすい部位の切開を介した患者の血管系へのカテー
テルの配置に依存することが多い。典型的には、例え
ば、血管内カテーテルは、鼠蹊における切開を通して大
腿動脈へ導入され、次いで、遠位の冠状動脈部位に進ま
せる。これらの脈管のいくつかはサイズが小さく、脈管
を通した曲がりくねった経路であるため、患者の脈管構
造を通したカテーテルの配置は、困難で時間を要する仕
事である。さらに、カテーテルは、出来る限り患者に外
傷を与えない方法でこれらの曲がりくねった経路を移動
させることができなければならない。従って、挿入時間
及び患者の苦痛を抑制するため、血管内カテーテルは、
いくつかの性能特性を有しているのが好ましい。
テルの基部に近い部位の操作がカテーテルの遠位の部位
に敏感に伝達されるように、良好なトルク・コントロー
ルを示さねばならない。さらに、カテーテルは、血管系
を通して進むときに、ねじれ(kink)や折れ(fold)が無い
ように、長手方向に十分な強度を持たなければならな
い。また、血管内カテーテルの中には、例えば、内腔を
出来る限り大きくするために、外径に対して内径を最大
にするのが好ましいタイプがある。特に、例えば、診断
用カテーテルは、放射線不透過造影剤等の流体を注入し
て遠位末端から放出し、血管系の検査領域を蛍光透視法
で見られるようにするために、一般的に比較的大きな内
腔を有する。
るときは、血管内カテーテルにおいて使用するチューブ
の外表面は、バルーンに接着できなければならない。チ
ューブは接着剤でバルーンに接着(bond)できるが、接着
剤は劣化することがあるので最適ではない。さらに、接
着剤は、カテーテルに望ましくない表面形状を付与する
こともある。よって、カテーテルのチューブの外表面
は、米国特許第5,501,759号及び第5,267,959号に記載さ
れているように、バルーン材料に融着等によって直接接
着できるのが好ましい。
技術より高圧で膨張する。例えば、最近までのバルーン
膨張圧力は、典型的に平均約12気圧であった。しかし
現在の潮流は、28気圧までの高圧でのバルーン膨張を
含む。この比較的高い圧力は、チューブが弱い場合に
は、チューブを伸張及び収縮させる傾向がある。極端な
場合には、チューブが破裂してしまう。よって、高圧を
含むバルーンカテーテルで有用にするために、チューブ
は、この高圧に対して潰れたり破裂したりすることなく
十分に耐えるように強くなければならない。
を要求される。例えば、血管内カテーテルの内腔表面の
重要な機能は、カテーテルとガイドワイヤー及び/また
はこの内腔に滑入される処理器具との間に極めて低い表
面摩擦を与えることである。低摩擦内腔表面は、場合に
より、ガイドワイヤー上のカテーテルの摺動またはカテ
ーテル内腔を通した処理器具の摺動を促進する。平滑潤
滑性(lubricity)は、ガイドカテーテルの屈曲部分にお
いて特に重要である。低摩擦内表面は、典型的には、内
表面材料として、例えばポリテトラフルオロエチレン等
の潤滑性(つるつるした(lubricious))ポリマーを用い
て提供されるか、あるいは、カテーテルの内腔表面を液
体シリコーン等の摩擦低減材料で被覆することにより提
供されている。
耐圧性、回転性(torqueability)、接着性及び平滑潤滑
性の望ましい特性の組み合わせを備えるべきである。し
かしながら、このような特性の組み合わせは、単一材料
のみからなるチューブでは達成されなかった。先ず第一
に、本来的に潤滑性のポリマーから形成した医療用チュ
ーブは、接着すべき材料との間の化学的不容性により従
来のバルーン材料と有効に接着するのが困難である傾向
があった。一方、バルーンに良好な接着特性を示すポリ
マー材料は、通常は、内表面を十分に平滑潤滑性とする
ために内表面を潤滑剤で被覆する必要があり、付加的な
製造工程が必要であった。さらに、そのような潤滑剤は
経時的に剥離し、潤滑性が劣化する傾向があった。
る多層チューブを用いることにより所望の特性を得る幾
つかの試みを記載している。伝統的に、このような多層
チューブは、ナイロン、ポリエチレン、ポリウレタンま
たはポリ(エチレンテラフタレート)等の接着性材料か
らなる外層と、ポリテトレフルオロエチレン(PTF
E)や、例えば高密度ポリエチレン等の他の潤滑性ポリ
マー等の潤滑性材料からなる内層とを含む。例えば、米
国特許第5,538,510号は、共押し出し可能で可撓性チュ
ーブを記載しているが、それは、外層と内層とを含み、
これら2つの層は異なる材料からなり互いに共有結合さ
れている。この特許は、特に、内層として潤滑性ポリマ
ー、外層として硬質ポリマーを用いることにより、所望
の特性の組み合わせを持つ長尺のチューブ(length of t
ubing)を提供することを趣旨としている。この特許は、
可撓性チューブが共押し出し可能であること、さらに、
チューブの内腔が十分に潤滑性で、別の低摩擦スリーブ
及び/または被覆の使用を回避できることを記載してい
る。また、米国特許第4,707,389号は、互いに接着層に
よって接着されたエチレンビニルアセテート(EVA)
の外層とポリ塩化ビニル(PVC)の内層とからなる多
層チューブを記載している。最後に、米国特許第3,561,
493号は、2つの異なるポリマーの予め混合した層によ
って外層と内層とが互いに溶着された多層チューブを開
示している。
は、所望の特性の組み合わせを有するチューブ及び/ま
たは医療器具を提供することを目的としているが、多層
チューブ構造には問題が残されている。例えば、十分に
潤滑性の内腔を提供できる低摩擦ポリマー材料は、一般
的に、カテーテルの外層として適当な性能を与えること
のできるポリマー材料と化学的に不容性である。この化
学的不容性により、これらの異なる種類の材料は互いに
有意な結合を形成せず、これらの類似しない材料の層を
含むチューブには剥離が起こる傾向がある。さらに、2
つの種類のポリマー材料間の機械的特性の本質的な相違
が、不容性問題をさらに悪化させる。よって、この分野
では、強度、耐圧性、回転性、接着性及び内腔潤滑性の
望まれる特性を示す医療用チューブ及びそのチューブを
組み込んだ医療器具が未だに必要とされている。以下に
記載するように、これら及び他の目的は、本発明によっ
て解決される。
目的及び以下の説明を読むことによって当業者には明ら
かな目的は、3層チューブ及びそのチューブを具備する
経皮経管腔用途に適した医療器具に係る本発明によって
解決される。より詳細には、本発明の目的は、共押し出
しされた、可撓性の、3層チューブを提供することであ
り、当該3層が互いに堅固に接着されて、通常または過
激(例えば、28気圧又はそれ以上までの高バルーン圧
力)な操作条件下でも耐剥離性であり、さらに、3層を
構成する材料が、経皮経管腔用途に適した医療器具で用
いられるチューブに望ましい特性を持つチューブを提供
することである。
って上記の要求及び目的に合致する、長手方向に共押し
出しされた可撓性のチューブを提供する。特に、この多
層構造は、潤滑性ポリマー材料からなる内層、(下記に
定義する)直接接着可能なポリマーからなる外層、及
び、前記内層の潤滑性材料と前記外層の直接接着性材料
とを接着することのできるペンダント官能基を持つポリ
マーからなる中間接合層を具備する。中間接合層は、こ
のようにして内層と外層との間に強力な結合を提供す
る。即ち本発明は、医療器具に適したチューブ(10)
であって、直接接着可能なポリマーを含んでなる外層、
該チューブの長手方向に貫通して延設される内腔を区
画し、潤滑性ポリマーを含んでなる内層、及び、機能化
ポリマーを含んでなる中間接合層を具備し、長手方向に
共押し出しされた可撓性チューブ、並びに、このチュー
ブを組み込んだ医療器具に関する。
層のガラス転移点(Tg)は、内層及び外層のガラス転
移点の中間になるよう選択される。特に、ガラス転移点
が、内層から外層へ漸次変化し、外層材料から内層材料
へ機械的特性の劇的な変化をもたらすのが好ましい。好
ましくは、各層のガラス転移点が、隣接する材料のガラ
ス転移点の85%から115%とする。内層から外層へ
Tgの傾斜を与えることにより、強度、耐圧性、回転
性、接着性及び潤滑性内腔の望ましい特性を有する一
方、剥離に対して極めて向上した耐性を有する、より安
定でより相容性の3層チューブが提供される。
つ外層、第2のガラス転移点を持つ中間接合層、及び第
3のガラス転移点を持つ内層を含んでなる、長手方向に
共押し出しされた可撓性のチューブを提供する。好まし
くは、第1のガラス転移点が第2のガラス転移点より高
く、第2のガラス転移点は、好ましくは第3のガラス転
移点より高い。さらに、外層は、従来のバルーン材料に
直接接着できる材料を含んでなるのが好ましい。内層が
潤滑性の材料を含んでなり、中間接合層が、外層材料と
内層材料の両方を接着することのできる機能を持つ材料
を含んでなるのが更に好ましい。
チューブに操作可能に連結された径方向に拡張可能な部
材とを含んでなる経皮経管腔用途に適した医療器具も提
供される。例えば、本発明のチューブは、バルーンカテ
ーテルのガイドワイヤ内腔を区画するのに使用できる。
より詳細には、本発明の3層チューブは、オーバー・ザ
・ワイヤーカテーテルのガイドワイヤー内腔を区画する
ことができ、即ち、3層チューブで区画されたガイドワ
イヤー内腔が、カテーテルの全長に渡って延設される。
また本発明のチューブは、迅速交換カテーテルのガイド
ワイヤー内腔を区画でき、即ち、本発明のチューブで区
画されたガイドワイヤー内腔の一端がカテーテルの遠位
末端を通して延び、カテーテルの外壁を通して出て行
く。さらに、本発明の3層チューブは、ステント輸送器
具の内部部材を形成するのに使用することもでき、ステ
ントが本発明のチューブに放出可能に装着される。
接着可能)」なる用語は、間に挟まれる接着剤等の接着
材料を必要としない2つの材料の間の接着(または、そ
のように接着可能な材料)を意味するものとする。ま
た、ここで材料に対して使用される「潤滑性」なる用語
は、(ポリマー上のスチールの)動的摩擦係数が約0.
5未満である材料を指すものとする。ここで用いられる
「エラストマー」は、材料を当初の長さの少なくとも2
倍に引き伸ばし、変形力を取り除いた後に部分的又は完
全に元の形状に回復させることのできる材料の性質を示
すものとする。ここで用いる「ガラス転移点」即ち「T
g」は、当業者に一般的に知られており、非結晶材料が
脆性ガラス状態から柔粘性状態に変化する温度を意味
し、示差走査熱量分析(DSC)によって測定すること
ができる。最後に、ここで用いる「酸官能」なる用語
は、ペンダントした酸官能基を持つ材料を意味するもの
とする。
とともに参照することにより、本発明の上記及び他の利
点及びそれらを得る方法が明らかになり、本発明自体が
より良く理解されるであろう。
羅しているわけではなく、本発明を後述の詳細な説明に
記載する形態に限定するものでもない。これらの実施態
様は、他の当業者が、本発明の概念及び実施を評価し理
解するように選択されるものである。
1に示すような断面を有する。本発明によれば、チュー
ブ10は、外層16、中間接合層14、及び、内層12
を具備し、外層、接合層及び内層をなすポリマーは、典
型的には異なり、好ましくは共押し出しによって成形さ
れる。3層チューブ10の内表面13は、内腔15を区
画する。
の直接接着可能なポリマーを含んでなる。即ち、外層1
6は、融着などの技術でバルーンに直接接着可能なよう
に選択される少なくとも1つのポリマーを含むのが好ま
しい。多くの種類のポリマーが、外層16に配合可能で
ある。好ましくは、外層16に用いるために選択される
材料は、押し出し成型を容易にするような熱可塑性であ
るのが好ましい。外層16に用いられる材料は、エラス
トマーであるのがさらに好ましい。一般に、外層16に
好ましく用いられる材料は、約40,000から約10
0,000の範囲の平均分子量を有する。
又はそれらの組み合わせを含んでなるのが好ましい。外
層16で用いるのに好適なポリエステルの例は、ポリエ
ーテル及びポリエステルの両方のセグメントを含有する
ポリエステルを含む。特に好ましいのは、E.I. DuPont
De Nemours and Company, ウィルミントン, DE から Hytrel(登
録商標)という商品名で市販のポリエーテルポリエステ
ル等である。また、DSMEngineering Plastics, エウ゛ァンスヒ
゛ル, IN から Arnitel(登録商標)という商品名で市販さ
れているポリエステル等も、本発明のチューブ10の外
層16に用いるのに好ましい。本発明のチューブ10の
外層16に用いるのに好ましいポリアミドは、ナイロン
12、ナイロン6/6または他のナイロンコポリマー並
びにポリエステルブロックアミドを含む。本発明のチュ
ーブ10の外層16に好ましく用いられる商業的に入手
可能なポリアミドの例は、Atochem Inc., Glen Rock, N
J から PEBAX(登録商標)という商品名で市販のものであ
る。
チューブ10内腔を通した別の小さなカテーテルの進行
を促進するようにするために、少なくとも1つの潤滑性
ポリマー材料からなるのが好ましい。内層12は、被覆
をしなくても十分に潤滑性であるのが好ましいが、固体
又は液体の潤滑剤を、内層16によって構造的に区画さ
れた内腔15の表面に被覆しても良く、そのような被覆
も本発明の範囲内にあると理解される。上述のように、
ココで用いる潤滑性材料は、(ポリマー上のスチール
の)動的摩擦係数が約0.5未満である材料であるのが
好ましい。一般的に、好ましい潤滑性ポリマーは、約8
0,000から約300,000の平均分子量を有す
る。
少なくとも1つの潤滑性ポリマー材料は、オレフィン性
ポリマー、フッ素化ポリマー、及びそれらの組み合わせ
から選択されるのが好ましい。より好ましくは、内層1
2の材料は、オレフィン性ポリマーである場合には、高
密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、またはそれらの
組み合わせを含む。このようなポリエチレン樹脂は、Qu
antum Chemical Company, シンシナチ, OH から Petrothene
(登録商標) LS 5060-00 LM 6007-00 という商品名で商
業的に入手可能である。内層12において好ましいと思
われるさらなる材料は、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)な
どのフッ素化ポリマーを含む。PVDFは、PTFEよ
り押し出しが極めて容易で実用的であるので、本発明で
はPVDFがより好ましいフッ素化ポリマーである。
設されるが、この中間接合層14の内面も外面も露出し
ないように配設するのが好ましい。中間接合層14は、
外層16を内層12に接着できる機能を有するポリマー
材料からなるのが好ましい。このようにして、中間接合
層14は、他の2つの層を強く結合させて剥離に対する
耐性をもたらす。一般的に、中間接合層14に用いるの
に好ましいポリマーは、約40,000から約250,
000の範囲の平均分子量を有する。
より、中間接合層14は、熱的特性、例えばガラス転移
点が、内層12と外層16のそれらの間にあり、機械的
強度が外層16から内層12に向けて段階的に変化する
ような特性を有するように選択された材料からなるのが
好ましい。即ち、中間接合層14は、本発明の様な中間
接合層14を設けない場合に外層16と内層14の材料
の相違によって生ずると考えられる応力(歪み)を低減
するように作用する。この関係及び中間接合層14の材
料の機能により、層12、14及び16は、剥離に抗す
るように互いに強く結合される。
ことのできる機能を有する任意のポリマーが、中間接合
層14として有利に用いることができる。このようなポ
リマーの代表的な例は、オレフィン性及び他のフリーラ
ジカル重合したポリマーであって、炭素−炭素二重結
合、ビニルエステル、アミン基、-COOH、-SO
3H、-PO3H等の酸基、これらの酸基の塩等、下記
式:
わせ等を有するポリマーである。
用いるのに適した機能化オレフィン性材料は、種々の密
度のポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレ
ン酢酸ビニルであって、例えばマレイン酸等の所望の官
能基を持つ共重合可能なモノマーと共重合されたオレフ
ィン性モノマーから形成されるものである。フマル酸、
ケイヒ酸、クロトン酸、リノール酸等の他の不飽和カル
ボン酸も、マレイン酸の代替物として使用できる。これ
らの酸機能化オレフィン性ポリマー材料は、例えば、米
国特許第5,538,510号に記載されている。
れる酸または無水機能化ポリマーの他の例は、酸機能化
エチルビニルアセテート樹脂、酸機能化エチレンアクリ
レートポリマー、無水機能化エチレンアクリレートコポ
リマー、無水機能化エチルビニルアセテートコポリマ
ー、酸及びアクリレート機能化エチルビニルアセテート
樹脂、無水機能化エチルビニルアセテートコポリマー、
及び無水機能化エチルビニルアセテート樹脂を含む。特
に好ましい酸及び無水機能化ポリマーは、E.I. DuPont
De Nemours, ウィルミントン, DE から Bynel(登録商標)の商品
名で市販のものである。
4で用いるのも好ましい。中間接合層14で好ましく用
いられるこの他の機能化ポリエチレンの例は、機能化高
密度ポリエチレン及び機能化直鎖状低密度ポリエチレン
であるが、これらの限定されるものではない。このよう
な機能化ポリエチレンは、Quantum Chemical Corporati
on から Plexar(登録商標)という商品名で入手可能であ
る。さらに、中間接合層14の材料は、エチレン及びア
ルキル(メタ)アクリレートを含むモノマーをフリーラ
ジカル重合させたコポリマーであってもよい。中間接合
層14として好ましいと思われるエステル官能基を持つ
エチレン−メチル(メタ)アクリレートコポリマーは、
Chevron Company, ヒューストン, TX から ENAC(登録商標)
(例えば、EMAC(登録商標) SP 2205 及び 2260)なる商
品名で市販されている。
び中間接合層14の材料は、各々、本質的に類似したガ
ラス転移点を持つ材料からなり、押し出し成型を促進す
るとともに得られるチューブの相関に生じがちな過度の
歪を低減するようにするのが好ましい。好ましくは、各
層のガラス転移点(Tg)は、それに隣接する材料のガ
ラス転移点の85%から115%の範囲内である。好ま
しい実施態様では、中間接合層14の機能化ポリマーの
Tgは、外層をなすポリマーのTgの約1から1.15
倍大きく、内層12の潤滑性ポリマーのTgは、中間接
合層14の機能化ポリマーの約1から1.15倍大き
い。本発明のチューブ10で用いるのに好ましい代表的
な組み合わせを下記の表1に示す。
る用途に応じて変化する。例えば、形成外科カテーテル
のガイドワイヤー内腔を区画するのに用いられる場合
は、チューブ10の内層12は、約0.01mm〜約
0.05mmの厚さを有するのが好ましく、中間接合層
14は約0.006mm〜約0.03mmの厚さが好ま
しく、外層16は、約0.01mm〜約0.04mmの
厚さであるのが好ましい。更に好ましいのは、内層12
が約0.01〜約0.04mmの厚さ、中間接合層14
が約0.003〜約0.03mmの厚さ、そして外層1
6が約0.01〜0.04mmの厚さを有する。
途に応じて変化する。典型的には、全体の外径(Do)
は、0.5mmから0.7mmの間であり、好ましくは
約0.55mm〜約0.63mmである。内層12は、
好ましくはガイドワイヤーを挿入するように調節された
内腔のような内腔を区画する。このように形成される内
腔の内径(Di)は、典型的には約0.4mm〜約0.
6mmであり、好ましくは約0.43mm〜約0.51
mmである。
ーテル、診断用カテーテル、または、径方向に拡張可能
な部材が展開される医療器具、例えばステント輸送装置
またはバルーンカテーテルなどの経皮経管腔用途に適し
た医療器具に用いることが出来る。本発明の一実施態様
では、例えば、図2、3(A)、(B)及び(C)に示
すように、本発明のチューブは、オーバー・ザ・ワイヤ
ーバルーンカテーテル220のガイドワイヤー内腔を区
画するのに用いられる(図2においては、バルーンが展
開した状態で記載している)。図に示すように、カテー
テル220は、チューブの遠位末端226においてバル
ーン224に結合した外側カテーテルチューブ222を
具備する。外側カテーテルチューブ222は遠位末端2
26で終端し、そこで外側カテーテルチューブ222が
バルーン224の基部側末端292に結合する。外側カ
テーテルチューブ222が内腔294を区画している。
融着及び接着は、所定の部位における材料間に液密シー
ルを形成する任意の方法、例えば接着剤を用いたり直接
接着等によって確立される。しかし、一般的には、これ
らの結合は直接接着によって確立するのが好ましい。直
接接着は、中間の接着剤層の使用を回避できるので有利
であると思われる。接着剤の使用は、付加的な層が厚み
を増し、接着部位における医療器具の硬さを増すので望
ましくはない。さらに、多くの接着剤が生体適合性の問
題を有している。
は、チューブの遠位末端226においてバルーン224
に直接接着するのが好ましい。これらの直接接着は、当
業者に接着すべき材料間に液密なシールを有効に形成す
ることが知られている任意の方法でなすことができる。
例えば、直接接着は、伝導性、対流性、又は放射性加
熱、それらの組み合わせによってなすことができる、こ
れらの加熱方法の任意の1つを接着部位に圧力をかけな
がら行ってもよい。さらに、直接接着は、融着により形
成してもよい。レーザーエネルギーを用いる融着は、米
国特許第5,267,959号及び第5,501,759号に記載されてい
る。
区画する内側カテーテルチューブ210を具備してい
る。内側カテーテルチューブ210は、外側カテーテル
チューブ222の内腔294を通して延設され、よっ
て、外側カテーテルチューブ222と内側カテーテルチ
ューブ210との間に、通常は環状の空間230が区画
される。一般的に、環状空間230は、カテーテル22
0に沿って、外側カテーテルチューブ222と内側カテ
ーテルチューブ210との間に延び、バルーン224の
内部296に連通して終端する。しかし、内側カテーテ
ルチューブ210は、図1に示すようにバルーン224
を通して延設され、遠位末端232において、内側カテ
ーテルチューブ210の内腔234が、遠位末端で開口
するようにしてバルーンに接着される。有利かつ好まし
くは、内側カテーテルチューブ210の遠位末端298
は、バルーン遠位末端232においてバルーン224に
直接接着される。
ついては、上述のような本発明の3層チューブの形態で
あるが、図2においては、見やすくするために個々の層
を記載しなかった。既に述べたように、(図1に示す)
内層12の材料は、好ましくは潤滑性材料を含んでな
り、平滑潤滑性の内腔を区画する。潤滑性の内腔を提供
することにより、ガイドワイヤー上のカテーテル220
の進行、あるいは、例えば、チューブ210の内腔23
4を通る別の小さなカテーテルの進行が促進される。
16を形成するポリマーは、カテーテル220の内腔に
必要な潤滑性を提供するのではなく、カテーテルの他の
特性を最適化するように選択することができる。例え
ば、外層16のポリマーは、所定のバルーン材料との接
着性を基に選択することができる。好ましい実施態様で
は、外層16のポリマーのモノマーセグメントの少なく
とも一部は、所定のバルーン材料のモノマーセグメント
の少なくとも一部に対応する。例えば、外層16がポリ
エーテルポリエステル、即ち、ポリエステル及びポリエ
ーテルのセグメントを含むポリマーである場合は、バル
ーンは、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポ
リエーテルまたはポリエステルのセグメントを持つ材料
を含むのが好ましい。
層医療用チューブは、図4、5(A)、(B)及び
(C)に示すように、迅速交換バルーンカテーテル42
0の内側チューブ410として用いることができる。こ
の場合も、内側チューブ410は上述のように図1に示
したような本発明の3層チューブの形態をなしている
が、図4においては、見やすくするために個々の層を記
載しなかった。
ャフト460、環状のステム462、内側チューブ41
0及びバルーン424を具備する。ステム462は、基
部シャフト460と連通し、基部シャフト460の遠位
末端492に結合している。内側カテーテルチューブ4
10は、基部シャフト460の遠位末端492から、ス
テム462の内腔464を通り、ステム462の遠位末
端494を越え、バルーン424を貫通して延設されて
いる。内側カテーテルチューブ410は、スキーブ(ski
ve)466においてカテーテルの外側に開口した基部末
端496をさらに具備する。内側カテーテルチューブ4
10及びステム462は、バルーン424の基部側の溶
接部4102において互いに直接接着されているのが好
ましい。スキーブ466において、基部シャフト460
の遠位末端492、環状ステム462の基部末端49
6、及び内側カテーテルチューブ410の基部末端41
00が互いに直接接着されている。内側カテーテルチュ
ーブ410は、スキーブ466においては中心からずれ
ているが、ステム462の残りの長さに渡っては、ほぼ
中心に位置している。バルーン424は、内側カテーテ
ルチューブ410の周囲に同心円状に配置し、バルーン
424の基部側の首部4104は、ステム462の遠位
末端に、その外表面において直接接着されている。バル
ーン424の遠位側の首部432は、内側カテーテルチ
ューブ410の遠位末端4106に直接接着され、とも
にカテーテルチップ468を形成している。
ューブは、図7に示すようなステント輸送器具の内部部
材710として用いることができる。但し、図7におい
てステントは展開した状態で記載した。図2及び4の場
合と同様に、内側カテーテルチューブ710は、図1に
示したような本発明の3層チューブの形態をなしている
が、図7においては、見やすくするために個々の層を記
載しなかった。
リーブ722及び中空かつ可撓性の内部部材710を具
備する。外側スリーブ722は、その基部末端で結合さ
れ一体化されたハンドル734を有する。外側スリーブ
724の遠位末端724は、体管腔738に配設され
る。外側スリーブ722の軸に沿って、中空かつ可撓性
であり、その基部末端にハンドル736を具備する内部
部材710が配設される。内部部材710の遠位末端7
28は、基部に向けて拡径する形状をなし、外側スリー
ブ722の遠位末端724に当接(meet)し、外側スリー
ブ722の遠位末端724の移動を滑らかにし、体管腔
738内に配設される。ガイドワイヤー730は、中空
内部部材を軸に沿って貫通して配設される。内部部材7
10の遠位末端728において周縁を囲んで配設される
把持部材732は、自己拡張性ステント726(図では
部分的に展開して記載されている)を放出可能に把持す
る。
的に示したように共押し出しによって製造できる。典型
的には3つの押し出し成型機が用いられ、各々が層1
2、14及び16に対応するが、見やすくするために、
図6では1つの押し出し成型機のみを記載した。このよ
うな3層押し出し成型の場合、3つの所定の材料が1つ
のダイ646に集められ、1本の3層チューブが製造さ
れる。(3つの押し出し成型機の代表として示した)押
し出し成型機605の操作を参照して、適当な材料のペ
レット(図示せず)が、ホッパー640から押し出し成
型機605の供給部654に重力により供給される。こ
こで、ペレットが回転スクリュー656に接触する。ペ
レットは、次いで回転スクリュー656によって円筒部
658を通って運搬される。ペレットは、電気的に加熱
された円筒部658により、及び、円筒部658内で回
転するスクリュー656の摩擦及び剪断作用によって加
熱される。結局、ペレットが円筒部658の長手方向に
移動し、ペレットは溶融相に変換され、次いで共押し出
しダイ646から強制的に押し出されるとともに、他の
2つの押し出し成型機からも溶融材料が押し出され、共
押し出しされたチューブ660が生成される。チューブ
660は、次いで 冷却槽648に引かれて冷却され、
引張り機950によってチューブ660を所定の厚さ及
び径にする。チューブ660の冷却及び引張りが終われ
ば、例えば、カッター(図示せず)または巻き取り機に
よって容易に回収及びしようできる。
から構成してもよい。 2 3/4"デイビス標準押し出し成型機(内層及び外層用) 1 1/2-3/4"デイビス標準押し出し成型機(中間層用) 1 3層ゲンカ(Genca)クロスヘッド(3-ダイ、Genca Extrusion Technology, Clearwater, Florida から市販) 1 ウォーター・バス 1 引張り機(Puller)RDN 1 レーザー・ゲージ・ツムバッハ(Laser gauge Zumbach) (寸法チャックのため) プロセス条件は次の通り: 温度 370゜−470゜F 圧力 1000−3000psi ライン速度 50−200fpm
発明の種々の特徴を例示するものである。 実施例1:以下の実験は、3層チューブのHDPE層に
対する放射線滅菌の影響を試験するために行った。特
に、外層として Hytrel(登録商標)63D、中間層として P
lexar(登録商標)209、及び内層としてHDPE 6007からな
る 6"チューブの100ピースに照射した(0.0185"全ID
× 0.0265"全OD)。20ピース毎に、各々20 Mrad、30
Mrad、40 Mrad、50 Mrad、及び60 Mradの放射線量を照
射した。照射しない対照用サンプルも用意した。
に示差走査熱量分析(DSC)を用いた。全ての照射量
レベルのサンプル間又は対照用サンプルとの間に有意な
相違は見られなかった。固体レオロジー試験も行ったが
同様の結論を得た。全ての照射量レベルのサンプル間に
有意な変化は検出されなかった。チューブの外表面のバ
ルーン材料に対する接着性に対する照射の影響を試験す
るために、PETバルーンをチューブに溶着し、次い
で、接着部位を薄く切って剥離を検査した。全ての照射
量レベルのサンプル及び対照用サンプルの間で、剥離量
の有意な相違は見られなかった。電子線ビーム照射によ
り、3層チューブは、耐剥離性に悪影響を与えず、HD
PE層の溶解耐性を増加させないと結論づけられた。
レンテレフタレート(PET)を含む形成外科バルーン
に、3層チューブが有効にレーザー接着できるか否かを
決定するために試験を行った。0.0182インチの内径(I
D)及び0.0236インチの外径(OD)を持ち、外層として
Hytrel(登録商標)7246、中間層として Plexar(登録商
標)209、及び内層としてHDPE 5006を含む3層チューブ
を試験した。チューブの外層を、Forman の米国特許第
5,501,759号に記載されたレーザエネルギーを用いてバ
ルーンのPETに溶着した。溶着点のサイズは、2.215イ
ンチに一定に保ち、RPMは2500の一定に維持した。出力
は、各々2.0、3.0、及び4.0ワットの間で変化
させた。有効な接着は、全ての出力レベルで達成される
と結論づけられた。バルーンの破裂が起こる前に接着の
剥離は生じなかった。また、基部及び遠位の接着のため
の時間は、部材間の壁面厚の違いによらず、各出力レベ
ルに設定した。最良の接着は、破裂後の目視試験に基づ
くと、3.0ワットの出力設定において達成された。
246、中間層として Plexar(登録商標)209、及び内層と
してHDPE 6007からなる本発明のチューブについて破砕
試験を行った。 出発圧力:147.0(10気圧) 停止圧力:411.6(28気圧) 増分:14.7 PSI 保持時間:15秒
イドワーヤーを引いている操作者によりガイドワイヤー
上の摩擦の増加が感知されるのに十分な程度チューブが
つぶれた時点の圧力を意味する。「ロックアップ圧力」
は、チューブのつぶれによってガイドワイヤーが完全に
動かなくなる時点の圧力を意味する。
246、中間層として Plexar(登録商標)209、及び内層と
してHDPE 6007からなる本発明のチューブについて破砕
試験を行った。 出発圧力:147.0(10気圧) 停止圧力:499.8(34気圧) 増分:14.7 PSI 保持時間:15秒
層チューブに対する、異なる温度及び時間のアニーリン
グの引張強度への影響を測定するために試験を行った。
チューブの材料組成は、外層としての Hytrel(登録商
標)7246、中間層としての Plexar(登録商標)209、及び
内層としての HDPE 6007である。5つの同サイズの非ア
ニーリングチューブを試験したところ、平均ピーク負荷
は、1.255 lbs(標準偏差0.047)であることがわかっ
た。
0.0235 OD の収縮についてチェックするために測定を行
った。これらのピースは、外層としての Hytrel(登録商
標)7246、中間層としての Plexar(登録商標)209、及び
内層としての HDPE 6007からなる。これらの部材に、マ
ンドレルを用いた内径測定、2つの印を付けた位置での
外径測定、及び長さ測定を行った。120℃で4時間ア
ニーリングした後、いずれのパラメータについても有意
な収縮は見られなかった。
用チューブは、良好なガイドワイヤー移動性(内腔の血
液の有無に関わらず)、追跡性、可撓性(曲がり易
さ)、耐破砕性、耐ねじれ性、低断面(low profile)、
優れた引張強度、被覆性、費用効果、ガンマ線安定性、
及び生体適合性を有する。本発明の他の実施態様は、こ
の明細書の考察により、又は、ここに開示された本発明
の実施から当業者には明らかになるであろう。当業者に
より、特許請求の範囲に記載した本発明の真の範囲及び
精神から離れることなく、ここに述べた概念及び実施態
様に対する種々の省略、修正及び変更がなされてもよ
い。例えば、付加的な層(例えば、第4の層)を、内層
の内側又は外層の外側に設けることも可能である。
である。
テーテルの長手方向の断面図である。
る拡大断面図(A)、線分B−Bを通る拡大断面図
(B)、及び線分C−Cを通る拡大断面図(C)であ
る。
面図である。
る拡大断面図(A)、線分B−Bを通る拡大断面図
(B)、及び線分C−Cを通る拡大断面図(C)であ
る。
できる押し出し成形装置の模式図である。
の断面図である。
間接合層、15…内腔、16…外層、210…チュー
ブ、220…形成外科カテーテル、224…バルーン、
410…チューブ、420…迅速交換カテーテル、42
4…バルーン、710…チューブ、720…ステント輸
送器具、726…ステント
Claims (43)
- 【請求項1】 医療器具に適したチューブ(10)であ
って、 直接接着可能なポリマーを含んでなる外層(16)、 チューブ(10)の長手方向に貫通して延設される内腔
(15)を区画し、潤滑性ポリマーを含んでなる内層
(12)、及び、 機能化ポリマーを含んでなる中間接合層(14)を具備
し、長手方向に共押し出しされた可撓性チューブ(1
0)。 - 【請求項2】 外層(16)のポリマーが、ポリエステ
ル、ポリアミド、またはそれらの組み合わせから選択さ
れる請求項1記載のチューブ(10)。 - 【請求項3】 外層(16)のポリマーが、ポリエステ
ルである請求項2記載のチューブ(10)。 - 【請求項4】 ポリエステルが、少なくとも1つのポリ
エーテルセグメント及び少なくとも1つのポリエステル
セグメントを含んでなる請求項3記載のチューブ(1
0)。 - 【請求項5】 外層(16)のポリマーが、ポリアミド
である請求項2記載のチューブ(10)。 - 【請求項6】 内層(12)の潤滑性ポリマーが、オレ
フィン性ポリマー、フッ素化ポリマー、及びそれらの組
み合わせから選択される請求項1記載のチューブ(1
0)。 - 【請求項7】 内層(12)の潤滑性ポリマーが、オレ
フィン性ポリマーである請求項6記載のチューブ(1
0)。 - 【請求項8】 オレフィン性ポリマーが、高密度ポリエ
チレン、超高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
直鎖状低密度ポリエチレン、及びそれらの組み合わせか
ら選択される請求項7記載のチューブ(10)。 - 【請求項9】 内層(12)の潤滑性ポリマーが、フッ
素化ポリマーである請求項6記載のチューブ(10)。 - 【請求項10】 フッ素化ポリマーが、ポリフッ化ビニ
リデンである請求項9記載のチューブ(10)。 - 【請求項11】 中間接合層(14)が、無水基修飾オ
レフィン性ポリマー、アクリレート修飾オレフィン性ポ
リマー、及びそれらの組み合わせから選択される請求項
1記載のチューブ(10)。 - 【請求項12】 中間接合層(14)のポリマーが、機
能化ポリエチレン、機能化ビニルポリマー、エチレン−
メチルアクリレートコポリマー、無水基修飾エチレンア
クリレートコポリマー、無水基修飾エチルビニルアセテ
ートコポリマー、酸修飾エチルビニルアセテートポリマ
ー、アクリレート修飾エチルビニルアセテートポリマ
ー、無水基修飾エチルビニルアセテートコポリマー、無
水基修飾エチルビニルアセテートポリマー、及びこれら
の組み合わせから選択される請求項11記載のチューブ
(10)。 - 【請求項13】 中間接合層(14)のポリマーが、機
能化ポリエチレン、エチレン及びアレイル(メタ)アク
リレートを含むモノマー類から得られるコポリマー、無
水基修飾エチルビニルアセテートポリマー、及びこれら
の組み合わせから選択される請求項12記載のチューブ
(10)。 - 【請求項14】 外層(16)のポリマーが第1のガラ
ス転移点を持ち、中間接合層(14)が第2のガラス転
移点を持つポリマーを含んでなり、内層の潤滑性ポリマ
ーが第3のガラス転移点を持ち、前記第1、第2、及び
第3のガラス転移点が互いに85%から115%の範囲
内である請求項1記載のチューブ(10)。 - 【請求項15】 第3のガラス転移点が第2のガラス転
移点より高温であり、第2のガラス転移点が第1のガラ
ス転移点より高温である請求項14記載のチューブ(1
0)。 - 【請求項16】 経管腔用に適した医療器具(220、
420、720)であって、 直接接着可能なポリマーを含んでなる外層(16)、 チューブ(10)の長手方向に貫通して延設される内腔
(15)を区画し、潤滑性ポリマーを含んでなる内層
(12)、及び、 機能化ポリマーを含んでなる中間接合層(14)を具備
し長手方向に共押し出しされた可撓性チューブ(10、
210、410)、及び、 チューブ(10、210、410)の長手方向に結合
し、径方向に拡張可能な部材(224、424、72
6)を含んでなる医療器具(220、420、72
0)。 - 【請求項17】 径方向に拡張可能な部材がバルーン
(224、424)である請求項16記載の医療器具
(220、420)。 - 【請求項18】 バルーン(224、424)が、バル
ーンの遠位末端(232、432)において、チューブ
(10、210、410)の外層(16)に直接接着さ
れる請求項17記載の医療器具(220、420)。 - 【請求項19】 バルーン(224、424)が、バル
ーンの遠位末端(232、432)において、チューブ
(10、210、410)の外層(16)に熱的接着さ
れる請求項18記載の医療器具(220、420)。 - 【請求項20】 バルーン(224、424)が、バル
ーンの遠位末端(232、432)において、チューブ
(10、210、410)の外層(16)に溶着される
請求項18記載の医療器具(220、420)。 - 【請求項21】 チューブ(10、210、410)が
ガイドワイヤー内腔(234、434)を区画する請求
項17記載の医療器具(220、420)。 - 【請求項22】 ガイドワイヤー内腔(234)が、医
療器具(220)の全長に渡って貫設される請求項21
記載の医療器具(220)。 - 【請求項23】 オーバー・ザ・ワイヤーカテーテル
(220)である請求項22記載の医療器具(22
0)。 - 【請求項24】 ガイドワイヤー内腔(434)の遠位
末端(4106)が医療器具(420)の遠位末端(4
68)を貫通して設けられ、ガイドワイヤー内腔の基部
末端(496)が医療器具(420)の側壁(466)
を貫通して設けられた請求項21記載の医療器具(42
0)。 - 【請求項25】 迅速交換カテーテル(420)である
請求項24記載の医療器具(420)。 - 【請求項26】 外層(16)のポリマーが、ポリエス
テル、ポリアミド、またはそれらの組み合わせから選択
される請求項16記載の医療器具(220、420、7
20)。 - 【請求項27】 外層(16)のポリマーが、ポリエス
テルである請求項26記載の医療器具(220、42
0、720)。 - 【請求項28】 ポリエステルが、少なくとも1つのポ
リエーテルセグメント及び少なくとも1つのポリエステ
ルセグメントを含んでなる請求項27記載の医療器具
(220、420、720)。 - 【請求項29】 外層(16)のポリマーが、ポリアミ
ドである請求項26記載の医療器具(220、420、
720)。 - 【請求項30】 内層(12)の潤滑性ポリマーが、オ
レフィン性ポリマー、フッ素化ポリマー、及びそれらの
組み合わせから選択される請求項16記載の医療器具
(220、420、720)。 - 【請求項31】 内層(12)の潤滑性ポリマーが、オ
レフィン性ポリマーである請求項30記載の医療器具
(220、420、720)。 - 【請求項32】 オレフィン性ポリマーが、高密度ポリ
エチレン、超高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、及びそれらの組み合わ
せから選択される請求項31記載の医療器具(220、
420、720)。 - 【請求項33】 内層(12)の潤滑性ポリマーが、フ
ッ素化ポリマーである請求項30記載の医療器具(22
0、420、720)。 - 【請求項34】 フッ素化ポリマーが、ポリフッ化ビニ
リデンである請求項33記載の医療器具(220、42
0、720)。 - 【請求項35】 中間接合層(14)が、無水基修飾オ
レフィン性ポリマー、アクリレート修飾オレフィン性ポ
リマー、及びそれらの組み合わせから選択される請求項
16記載の医療器具(220、420、720)。 - 【請求項36】 中間接合層(14)のポリマーが、機
能化ポリエチレン、機能化ビニルポリマー、エチレン−
メチルアクリレートコポリマー、無水基修飾エチレンア
クリレートコポリマー、無水基修飾エチルビニルアセテ
ートコポリマー、酸修飾エチルビニルアセテートポリマ
ー、アクリレート修飾エチルビニルアセテートポリマ
ー、無水基修飾エチルビニルアセテートコポリマー、無
水基修飾エチルビニルアセテートポリマー、及びこれら
の組み合わせから選択される請求項35記載の医療器具
(220、420、720)。 - 【請求項37】 中間接合層(14)のポリマーが、機
能化ポリエチレン、エチレン−メチルアクリレートコポ
リマー、無水基修飾エチルビニルアセテートポリマー、
及びこれらの組み合わせから選択される請求項36記載
の医療器具(220、420、720)。 - 【請求項38】 チューブ(10、210、410、7
10)が、約0.5ミリメートルから約0.7ミリメー
トルの外径を持つ請求項17記載の医療器具(220、
420、720)。 - 【請求項39】 チューブ(10、210、410、7
10)が、約0.55ミリメートルから約0.63ミリ
メートルの外径を持つ請求項38記載の医療器具(22
0、420、720)。 - 【請求項40】 チューブ(10、210、410、7
10)が、約0.4ミリメートルから約0.6ミリメー
トルの内径を持つ請求項17記載の医療器具(220、
420、720)。 - 【請求項41】 チューブ(10、210、410、7
10)が、約0.43ミリメートルから約0.51ミリ
メートルの内径を持つ請求項40記載の医療器具(22
0、420、720)。 - 【請求項42】 外層(16)のポリマーが第1のガラ
ス転移点を持ち、中間接合層(14)が第2のガラス転
移点を持つポリマーを含んでなり、内層の潤滑性ポリマ
ーが第3のガラス転移点を持ち、前記第1、第2、及び
第3のガラス転移点が互いに85%から115%の範囲
内である請求項16記載の医療器具(220、420、
720)。 - 【請求項43】 第3のガラス転移点が第2のガラス転
移点より高温であり、第2のガラス転移点が第1のガラ
ス転移点より高温である請求項42記載の医療器具(2
20、420、720)。
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