JPS62501054A - 医療器具とその製造方法 - Google Patents

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】 ゴムの離！−法とそれによって形成される製品及び血液容器の製造方法 発明の背景 １、発明の分野 本発明は、（１）表面からゴムを離型する方法およびこの方法から形成された製 品および（２）離型剤を使用して合成血管を製造する方法に関する。

２、従来技術 バルーンタイプのカテーテルは、多数の医学的用途を有している。これら力“チ ーチルは１診断補助具としてドレナージ用（例えば、尿道用、フォーリー（Ｆｏ ｌｅｙ）式。

結腸クイステル形成用、回腸クイステル形成用、および中隔切開用カテーテル） ならびに治療用（例えば塞栓切除用、経管血管形成用、気管内、気管切開用１食 道用および動脈内カテーテル）およびその他種々の医療用に使用できる。

今日まで、バルーンタイプのカテーテルを製造する公知の方法の多くは深刻な欠 陥を有していた０例えば、はとんどの方法は複雑であり、成功するには繰返して 行うことが必要であり、よってコスト高であった。更により重要なことに、実質 的にすべての公知の方法では深刻な欠陥のある製品が製造される。例えば、米国 特許ｔ５３，２９２，８２７号、第３，３０４，３５３号および第３，４５２． ７５Ｅｉ号のいずれに記載の方法も熱可塑性および／またはポリウレタンバルー ン層を有するカテーテルを製造する。熱可塑性バルーンは膨張後は、元の形状お よび寸法に復帰しない。更にポリウレタンバルーン層 ンが加水分解されるので、生体内での使用には不適である。

米国特許ｉ３，９８３，８７９号は、シリコーンゴムのバルーンタイプのカテー テルを製造する方法を開示している。

この特許では、前記米国特許第３．２９２．８２７号、第３，３０４゜３５３号 および第３，４５２，７５８号の熱可塑性材料よりもシリコーンゴムの方が体組 織に対する適合性が高いことが記載されている。米国特許第３．９８３．８７９ 号の方法では、まず膨張孔のまわりにテープを巻く、膨張孔はカテーテルの膨張 管腔まで至る孔となっている。テープはバルーン層を形成する材料の溶液内にチ ューブを浸漬したとき、バルーン層がカテーテルのチューブに竹刀するのを防止 するよう働く、バルーン層の形成後、高温のプローブによって孔を再びあける。

この方法は複雑でコスト高であり、正確な作業を必要とし、特にプローブを使用 して膨張孔を再びあける段階でエラーを受けやすい上に、下記の理由により欠陥 製品を製造する。

（ａ）テープは、巻きつけ部のそれぞれの端部で環状ショルダーを形成し、これ により生体内でカテーテルを使用している間、カテーテルの挿入および引抜きが 困難となるだけでなく、患者が不快感を感じる。

（ｂ）プローブはバルーン層を貫通しなければならないので、高温プローブによ って孔を再び開けることにより、バルーン層内に弱い点が生じる。

（Ｃ）テープはチューブのまわりに重なり合うように巻かれるので、凹凸のある 表面が形成され、この結果、凹凸のあるバルーン層が生じる。

（ｄ）テープの巻きつけ部により孔は隠されるので、孔を再びあけることは困難 である。

（ｅ）テープが溶融すると、テープの砕片化が生じ、生体内でカテーテルを使用 している間にバルーンが破裂すると、テープ砕片が体内に進入することがある。

（ｆ）テープの砕片化は、テープ砕片をバルーン膨張孔に進入させるので、生体 内でのバルーンの膨張を阻止したりカテーテルの引抜きを困難にさせる。

したがって、実施が容易であり、高価でなく、公知の製品の欠陥を有しないバル ーンカテーテルを製造する方法が望まれている。カテーテルは体液によって加水 分解されず、生体適合性（拒絶反応を生じない）材料から形成しなければならな い、バルーン層は膨張後、元の形状に復帰する材料から形成しなければならず、 バルーン層の近くに畝すなわち表面の凹凸があってはならない、更に、バルーン 層には明らかな弱い点があってはならず。

バルーン層の内部には生体非適合性材料があってはならない。

灸里Ω末道 一つの特徴によれば、本発明はゴム（例えばシリコーンゴム）に対して所定の虜 ４す剤を使用する方υ、のみならず、その結果生しる製品を含む。かかる離型剤 はポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、水溶性グレードのポリビニルアルコ−１し 、メチルセルロース、でんぷん、Ｌ〜誘導体よびデキストランを含む。これら離 型剤はいずれも水溶性であり、ゴム表皮を下方の表面から容易かつ完全に分離で きるようにする。更にこれら離型剤のあるものは、生体適合性がありかつ血栓を 形成しないという特別な適応力を有する。

発明を実施する場合、離型剤上にゴム溶液を塗布する。エラストマー表皮を形成 した後、＃型剤の下方にある表面から表皮を分離する。この方法を使用して種々 の製品、例えばカテーテル、導管および合成膜および血管を形成できる。ゴムと しては生体適合性に起因してシリコーンゴムが好ましい。

好ましい実施ｙＥ様では、使用する離型剤は溶液状である。しかしながら固体状 、例えばフィルム状の離型剤を塗布することも可能である。

離型剤としては、生体適合性のためポリビニールピロリドンが好ましい。ＰＶＰ またはそれ以外の上記［’２剤を乾燥すると、脆くなり、その構造体は容易に破 壊する。破壊後は、水または他の溶剤を添加することなく下方表面からシリコー ンゴム表皮を容易に分離できる。

本発明は、ｔＩ７ましい実施態様ではカテーテル自体のみならず、／＜ルーンタ イプの医療用カテーテルの製造の際肋Ｐ、ｆｌｎ６２−５０１０５４　（３）に 離型剤としてポリビニールピロリドンを使用することを含む。一般的方法では、 １つ以−にの管腔孔の近くの領域にあ、るシリコーンゴムチューブの表面にＰＶ Ｃ被膜を塗布する。この被１１りを（例えばｉ′」６５．８°Ｃ（約１５０’Ｆ ）の温度で）乾燥し、ＰＶＰＭ膜の１−にシリコーンゴムの溶液を％　４ｓ　Ｌ 　、　シリコーンゴムのエラストマー表皮が形成されるようシリコーンゴムが硬 化した後ＰＶＰ被膜を機械的に破壊できる。ＰＶＰ被膜が高温硬化から脆くなる と、機械的破壊により表皮はチューブから通常完全に分離され、膨張孔が開く、 こうしてこの製品は使用できるようになる。

離型剤被膜はガスまたは液体によりバルーンを膨張するだけでバルーンは完全に 解放される程度に硬化後脆くなっているのでこの破壊工程を省略することもでき る。

公知の方法に対するこの方法の利点は次のとうりである。

（ａ）実施は簡単でかつ安価である。シリコーンゴム溶液の使用により余分な取 付工程を行うことなくチューブに表皮を接若できる。

（ｈ）　膨張孔が容易に開けられる。

本方法により形成される製品の利点は次のとうりである。

（１）カテーテルおよびＰＶＰは比較的低アレルギー性であり、生体適合性であ るので、潜在的な危険および不快感を少なくする。

（２）　ノ＜ルーン層の領域には表面凹凸またはショルダは形成されないのでカ テーテルを生体内に挿入および生体から引抜くときは、実質的に無痛である。

（３）カテーテルの保存寿命は長い。

（４）カテーテルは実質的に公知の方法により殺菌できる。

（５）再殺菌時にカテーテルを再使用できる。

（６）カテーテルは１体液、例えば尿により加水分解されない。

（７）カテーテルの物理的および化学的性質は、体温またはその近くの温度で変 化しない。

（８）１膨張および収縮を繰り返した後でもバルーン層は元の形状および寸法に 復帰する。

（９）バルーン層には表面的に弱い点は形成されない。

（１０）大ドレナージ管腔およびドレナージ合計を有する比較的肉厚の押し出し 成形されたカテーテルチューブを使用してドレナージカテーテル、例えばフォー リ一式カテーテルを形成できる。

（＋１）シリコーンゴムは、従来のプラスチックが引寄せた量よりも少量の塩附 着物を引寄せるので、ぼうこう結石の形成を防止することに役立ち、よって排尿 カテーテルでの使用によく適する。

（１２）バルーンからカテーテルの端部までの距雛が短い排尿カテーテルを製造 できる。このカテーテルの、没計は、はぼ完全なぼうこうの排尿を可能とし、排 尿時のぼうこうへの不快さを最小とする。

（１３）膨張時に従来の丸い形成のバルーンでなくてドーナッツ状のバルーンが 形成されるようゴム製バルーン層を形成できる。このようなドーナッツ形状は好 ましくないカテーテルの抜けを防止することに役立つ、更に体内の接触面精を広 くし、よって１８者の不快感は従来の丸いバルーンで生じるそれよりも少なくな る。

（＋４）ＰＶＰ被膜を手で破壊するかまたは木または空気で膨張するだけで一般 にバルーンを完全に解放できる。

バルーンタイプのカテーテルを形成するための＃型剤として好ましい実施例では ＰＶＰが使用されるが、他の離型剤１例えばデキストラン、水溶性グレードのポ リビニールアルコール、メチルセルロース、またはでんぷん誘導体を使用するこ ともできる。

別の特徴によれば１本発明は上記離型剤を使用してゴムまたはシリコーンゴム製 のカテーテル、導管、および合成膜および血管を製造することを含む。

本発明は更に適鳥なポリマー、例えばポリウレタンおよび上記離型剤のいずれか を使用して合成血管を製造することを含む。

Ａ皿五基」 第１図は、バルーン部分が完全に膨張した状態にある排尿用カテーテルの一端の 側断面図、第２図は２−２線に沿う第１図のカテーテルの断面図、第３図はバル ーン部分が完全に膨張した状態にある塞栓９Ｊ除川カテーテルの側断面図、第４ 図は４−４線に沿った第３図のカテーテルの断面図、第５図は合成血管移植片（ 斜視断面を示す）を成形できる円筒形マンドレルを示し、第６ＵＡは６−６線に 沿った第５図のマンドレルの断面図、第７図は合成１１りの形成に適した装置を 示す。

（実施ｙＥ様） 実施例１：シリコーンゴムの塞栓用カテーテルの形成塞栓用カテーテルを形成す るのに使用されるカテーテルチューブは、約２．５４ｍｍ　（約０．１　インチ ）の外径と外径の約３分の１の内径を有するダウコーニング社から購入された医 療縁のシリコーンから成る押し出し部品であり、チューブの一端から約２．５４ ｃｍ〜３．８１ｃｍ　（１〜１．５インチ）離間した位鐙に互いに対向するよう ２つの膨張用孔が穿孔されている。穿孔後、カテーテルチューブは試薬グルレー ドめエチルアルコール内で完全に掃除され、膨張用孔の穿孔によって生じた粒状 物および／またはゴミを除去する。

カテーテルに必要な剛性を与えるため、チューブの内径よりも若干小さい径を有 するステンレススチールのワイヤマンドレルをチューブ内に挿入する。

膨張用孔の領域内のチューブの外側表面にポリビニールピロリドンから成るリン グを貼付する。これは例えばカテーテルを回転し、試薬級のエチルアルコール中 に約ｌＯ％Ｗ／Ｗの分子Ｂ３ｅｏ　、ｏｏｏのポリビニールピロリドン（ポリサ イエンス社から購入）を含む溶液をブラシで特大［１ｇＧ２−５０１０５４　（ ４）塗布することにより実行できる。カテーテルの回転は、ピンホルダによりチ ューブの両端をクランプし、次に、ピンホルタをバントマーキング固定具に取付 け、固定具をモータおよびキア装置によって駆動する二とにより実施できる。チ ューブのたるみを防止するため若干の張力を維持してもよい。

当然ながらＰＶＰ被膜を塗布する別の方法も可能である６更に３８０，０００よ り低い分子量を有するＰ’ＶＰも使用できるが、所定のＰｖＰｃ度に対する溶液 の粘性は低くなる。従って、分子量の低いＰＶＰを使用する場合、溶液が膨張用 孔内に滴下してチューブ内に進入する程薄くならないよう溶液の濃度を高め、ペ イントのブラシ塗りまた他の適当な用途に合致させなければならない。ＰＶＰが 孔内に進入せず、孔の上を架橋するようにしなけばならない。

塗布後、塗布されたチューブは、１５〜３０分またはそれ以上の間約６５．６℃ （約１５０°Ｆ）にてオーブン内で乾燥される。ピンホルダに接触していたチュ ーブの端部部分は切断して離す、この切断では、膨張用孔からチューブの端部ま での距離は、所望のように調部できるシ　゛ 適当な溶媒１例えばキシレン、トルエン、またはｌ。

１．１−）リクロロエタンに溶解された医療グレードのシリコーンの溶液中にチ ューブの塗布法゛み端を浸漬することによってバルーン層を接若できる。上記シ リコーン溶液は、シラスチック（５ｉｌａｓｔｉｃ　）　Ｑ７−２２１３医療グ レードのシリコーン分散液（ダウコーニング社）および５２１００１医療グレー ドのシリコーンエラストマー（インターナショナルシリコーンコーポレーション ）なる商品名で販売されているものである。本発明の範囲内には、ｆａ型剤被膜 を溶解しない他のエラストマー溶液の溶剤も含まれる。

このバルーン層附着工程は、満足できるバルーンの壁の肉厚が得られるまで任意 に繰返すことができる。しかしながらゴム附若物は、各連続層を塗布するごとに 乾燥しなければならない。

所望のバルーンの厚さが得られると、約６５．６°Ｃ（約１５０°Ｆ）で約１時 間の間カテーテルを乾燥し。

次に３０〜６０分の間約９３〜１２１℃（約２００〜２５０′’Ｆ）で硬化する 。かかる高温でバルーン部分を硬化すると脆性ＰＶＰ被膜が生じるが、この被膜 はバルーン部を押し付けるだけで機械的に破壊できる。このような押し付けによ りバルーンはチューブから完全に解放される。次に液体またはガス手段によりバ ルーンを膨張できる。

室温で硬化でき、高温の硬化工程が不要となるシリコーン溶液が利用できること に留意すべきである。かかるシリコーン溶液を使用しても被膜は脆くならなく、 これら溶液の使用は本発明の範囲内に入る。更にシリコーンは不活性な性質を有 するので、はとんどの医療用に好ましいゴムであるが、他のゴムを使用すること も本発明の範囲内に入る。

第３図および第４図は、上記方法により形成された塞栓切除用カテーテル１０を 示す。カテーテル１０は、２つの膨張孔１４および１６および中心ポア１２を含 む。

ポア１２には、ワイヤーマンドレル２０が通っている。

カテーテルの両側でバルーンが均一に！膨張するよう２つの膨張孔が設けられて いる。しかしながら一つだけの孔を設けること、または３つ以上の孔を設けるこ とも本発明の範囲内に入る。更に２つ以上のバルー〉・を有するカテーテルも本 発明の範囲内に入る。

実施例２：排尿用カテーテルの形成 中心ポア１１０および膨張管腔１１２を有するチューブ（例えば第１図および第 ２図に示したチューブ１０２）を使用して実施例１に記載した方法に類似した方 法により、排尿カテーテルを製造できる。当業者には、全方法が容易に明らかと なろう。

第１図は、バルーン１１４、排出孔１１６および膨張孔１１８を備えた排尿カテ ーテル１００を示す。カテーテル１００の形成後に排出孔１１６を再び開口しな ければならない、バルーン１１４は、第１図では完全に膨張した状態に示されて おり、バルーン１１４は完全に膨張したとき、ドーナッツ形状となる。

実施例３：他のバルーンタイプのカテーテルの形成当業者に明らかな“ように実 施例１および２に記載された方法に類似する力υ４により１次のバルーンタイプ のカテーテルを製造できる。すなわち心臓血霧・診断用、心臓血’Ｗ　ｉｆ＋　 廃用および心臓血管モニタ用バルーンカテーテル（例えば熱稀釈および経管血管 形成用カテーテル）；気管内および気管切開用チューブ；自己係止尿道用、結腸 フィステル形成用および回腸フィステル形成用バルーンタイプ導管およびドレナ ージチューブ；中陪開口用バルーンカテーテル（例えばラスキンド中隔開日用カ テーテル）：大動脈内バルーンカテーテル；食道用バルーンカテーテルを製造で きる。

上記実施例に記載の方法と共に、他のＭ型剤すなわちポリビニルアルコール、メ チルセルロース、でんぷん誘導体またはデキストランを使用することも可能であ る。

これら離型剤の正確な使用法は、当業者には周知である。

上記カテーテルと共に使用する離型剤およびバルーン材料は、生体に適合性を有 するものすなわち拒絶反応を起こさないものにしなければならないと解すべきで ある。バルーンは生体内で使用中にしばしば破裂することがあるので５体の内部 はバルーン層の下にある離型剤に触れることがある。ＰＶＰは極めて生体に拒絶 反応を起こさないので特に好ましいＭ型剤である。シリコーンゴムは、破裂時に は他のゴムが多数の部分に破壊されるのと異なり、裂かれたり、またはパンク状 態になるので、バルーンを製造するゴムとして好ましい、他のゴムも、’Ｊ８ｆ ｉｔｌＵ６２−５０１０５４　、（５）破裂による破砕部分は１種々の問題１例 えば血流内に進入した場合血栓症を生じ得る。

更に、シリコーンは、カテーテルチューブを形成するための好ましい材料である 。カテーテルを所定のプラスチフクまたは他の材料から形成する場合、血栓症防 止のためカテーテルにヘパリン被＋１Ｑを塗布することが必要である。シリコー ンは比較的血栓症を引き起こさないので、ヘパリン被膜は不要である。更にシリ コーンゴムは他のポリマーに比較的付着しない性質を有する。したがってＰＶＰ はチューブまたはバル−ンに不ｊ看せず、よってバルーンの離型が容易である。

実施例４：合成血管の形成 第５図および６図を参照すると、離型剤２０２（例えばＰＶＰまたは水溶性グレ ードのポリビニルアルコール）の溶液中にまずガラス、ステンレススチールまた はテフロンのマンドレル２００を浸漬する１次に被膜を約６５．６℃（１５０’ Ｆ　）にて１５〜３０分の間オーブン内で乾燥する。被覆されたマンドレル２０ ４をシリコーンまたはポリウレタンまたは他の血液適合性ポリで−の溶液内に浸 漬する。所望の肉厚の血管が得られるまでこの浸漬をくり返す、しかしながら、 付着物は連続層を塗布するごとに乾燥しなければならない、離型剤の性質すなわ ち容易に破裂するという性質のために、水に浸漬して離型剤を溶解することによ り、マンドレルから血管移植片を容易に取りのぞくことができる０合成血管を形 成するのに好ましいポリマーはポリウレタンである。

実施例５：企處灰童二工虞 好ましいポリマーとしてシリコーンゴムを使用し、実施例４に記載の方法と木質 的に同じ方法により、合成尿管を形成できる。北記のように、尿はポリウレタン を加水分解するが、シリコーンゴムを加水分解することはな実施例６：合成膜の 形成 ｊｌり形成ブロック、例えば第７図に示したようなブロック３００を使用して次 のような合成膜を形成できる。

この方法に適する離型剤としてはＰＶＰ　、水溶性グレードのＰＶＡ　、でんぷ ん誘導体、メチルセルロースまたはデキストランが挙げられる。まず、表面３１ ０（例えばガラス、全屈またはテフロン（商標）プレート）に、ａ型剤３０８を 塗布し、次に実質的にＵ字形のフィルム流延ブロック３１２またはドクターブレ ードを用いて＃型剤上に溶液状のシリコーンゴムまたは他の任意のポリマー３１ ４を塗布する。ポリマーが乾燥および／または硬化した後に（例えば水を用いて ）表面３１０からポリマーを除去すると、人造１１りとして使用するのに適した ポリマーフィルムの層が残る。離型剤としては生体に拒絶反応を起こさないポリ ビニルピロリドンが適する。

当業者には本発明の他の変更例および変形例が明らかとなろう０本明細書で使用 した用語および表現は単に説明のためのものであり、発明を限定するものではな い。

本発明の範囲は特許請求の範囲の正しい解釈のみによって限定される。

特許請求の範囲に使用したように「ゴム」なる用語は、天然ゴムおよび合成ゴム の双方を含む。

図面の簡単な説明 国際調査報告 １Ｃｉ１■喝ｍ門−−１＾峠−電−り゛−−・ＰＣＴ１０ｓ８５１０２０６６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）医療器具の一部に離型剤の被覆を塗布し、（ｂ）溶液状態のゴムを 離型剤被膜上に塗布することから成るゴム材料から成る医療器具製造方法。 （２）離型剤はポリビニー留ピロリドン、水溶性ポリビニールアルコール、メチ ルセルロース、でんぷん誘導体、またはデキストランンのうちの一つであり、前 記離型剤は溶液状態にあり、溶液状態のゴムはシリコーンゴムであり、離型とう ふ塗布後に約３７．８℃（１０００°Ｆ）を越える温度で前記離型剤を乾燥する 工程を更に含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）表皮を形成するよう溶液状態のゴムを硬化し、医療器具から表皮を分離す る工程を更に含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 （４〕前器離型剤は固体状態である特許請求の範囲第１項記載の方法。 （５）特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法により形成される製品 。 （６）（ａ）シリコーンゴムベースの表面にポリビニールピロリドン被膜を塗布 し、 （ｂ）ポリビニールピロリドン被膜を乾燥させ、（ｃ）溶液状態のシリコーンゴ ムをポリビニールピロリドン被膜上に塗布し、 （ｄ）ポリビニールピロリドン被膜が脆化するよう充分高い温度でシリコーンゴ ム溶液を乾燥および硬化して表皮を形成することから成るシリコーンゴムから成 る医療器具製造方法。 （７）約３７．８℃（１０００°Ｆ）を越える温度で乾燥および硬化工程を実施 する特許請求の範囲第６項記載の方法。 （８）表皮を分離するようポリビニールピロリドン被膜を破壊することを更に含 む特許請求の範囲第６項記載の方法。 （９）特許請求の範囲第６〜８項のいずれかに記載の方法により形成される製品 。 （１０）マンドレルに離型剤を被覆し、前記離型剤被膜上に溶液状のゴム材料ま たは生体適合性ポリマーを塗布することから成る合成血管または尿管製造方法。 （１１）ゴム材料またはポリマーは溶液状のシリコーンゴムまたはポリウレタン であり、離型剤は溶液状であり、ポリビニールピロリドソ、水溶性グレードのポ リビニールアルコール、メチルセルロース、でんぷん誘導体およびデキストラン から成る群から選択される特許請求の範囲第１０項記載の方法。 （１２）ゴム材料またはポリマーの塗布前に被膜を乾燥させ、塗布後にゴム材料 またはポリマーを硬化させることを更に含む特許請求の範囲１０項記載の方法。 （１３）（ａ）表面に離型剤を被覆し、（ｂ）離型剤の被膜上にポリマー材料の 表皮を塗布し、 （ｃ）表皮を乾燥および／または硬化し、表皮を表面から取出すことから成る合 成膜製造方法。 （１４）離型剤は溶液状であり、ポリビニールピロリドン、水溶性グレードのポ リビニールアルコール、メチルセルロース、でんぷん誘導体、またはデキストラ ンのうちの一つであり、ポリマー材料は溶液状態のシリコーンゴムであり、ポリ マー材料の塗布前に離型剤被膜を乾燥し、塗布後に前記ポリマー材料を硬化する ことを更に含む特許請求の範囲第１３項記載の方法。 （１５）離型剤被膜を溶解し、表皮を解放できるよう前記表面に水を接触させて 表皮を除去する特許請求の範囲第１３または１４項記載の方法。 （１８）特許請求の範囲第１３〜１５項のいずれかに記載の方法により形成され た製品。 （１７）特許請求の範囲第１０〜１２項のいずれかに記載の方法により形成され た製品。