JPWO2006126474A1 - 医療用ワイヤ - Google Patents

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Abstract

導電性の線材をコイル状に成形した基端および末端を有する先端部材と、この先端部材の基端部に接続された導電性プッシャーワイヤと、この先端部材の末端部に熱可溶性接続部材を介して接続された生体内留置部材からなり、前記接続部材が電流によって加熱されることで前記生体内留置部材を離脱させる医療用ワイヤにおいて、前記先端部材のコイル素線が隣り合うコイル素線と密接していない部分を含み、前記先端部材のコイル素線が少なくとも異なる2つ以上のピッチを有し、かつ前記医療用ワイヤが、前記先端部材のコイル巻き内部に位置し、基端および末端間に延在して両端を連結している安全ワイヤを備えることを特徴とする医療用ワイヤ。

Description

本発明は、生体内留置部材を生体内の所定の場所に留置するための医療用ワイヤに関するものである。
現在、動脈瘤などに対する侵襲性の少ない治療法として、プラチナ等の生体に悪影響を及ぼさない金属からなる生体内留置部材を動脈瘤内に留置する血管塞栓術が知られている。
この方法では、デリバリー用のワイヤに接続された生体内留置部材をカテーテルに通し、X線造影装置による透視下で生体内の所望の位置に誘導した後、生体内留置部材を目的の場所にワイヤを操作して送達させ、生体内留置部材を離脱する。生体内留置部材を離脱する方法には機械式や電気式が存在するが、例えば電気式では外部から導電性ワイヤと生体に接続する対極との間に電流を供給し、接続部材を分解・溶断し、生体内留置部材を離脱する。特許文献1に示されるような熱溶解可能なポリビニールアルコールからなる熱可溶性部材を導電性ワイヤと生体内留置部材の接続部材として用いた血管閉塞用デバイスでは、導電性ワイヤ先端部を加熱用電極とし対極との間に供給した高周波電流による電極の加熱で瞬時に接続部材が熱溶解し生体内留置部材を離脱させるため、手術時間が短く患者や医師に対する負担が少ないことが特徴である。
上述したいずれの方法においても注意するべき点は、生体内留置部材を送達中に動脈瘤の弱化した壁を損傷しない事である。生体内留置部材はもとより送達用具による損傷も避ける事は必須である。しかし上記した従来の構成、特に接続部材を有する血管閉塞用デバイスでは、接続部材と生体内留置部材および送達用具との接合部において、その剛性により、動脈瘤内に配置したカテーテルが動き、さらにはカテーテルが動脈瘤内で動くことで動脈瘤の壁を損傷するといった問題があった。
具体的に説明すると、図1は従来の医療用ワイヤの一例における導電性プッシャーワイヤと生体内留置部材との接続部を拡大して示す断面図である。図1に示すように、この医療用ワイヤにおいては、導電性プッシャーワイヤ1aの先端部にコイル状の電極部1bが形成されており、この電極部1bのコイル内に、ポリビニールアルコールよりなるロッド状の熱可溶性接続部材1cの基端部が挿入されて接着剤1dにより固定されるとともに、熱可溶性接続部材1cの先端部は、生体内留置部材1eを形成するコイル内に挿入されて、同様に接着剤1dによって固定されている。1fは、導電性プッシャーワイヤの先端部と基端部以外の部分に設けられた、絶縁性表面を形成するフッ素樹脂のコーティングである。
然るに、このような構成においては、上記接着剤1dにより熱可溶性接続部材1cと導電性プッシャーワイヤ1aのコイル素線がフッ素樹脂のコーティング内部で固着され、コイル部の隣り合う素線どうしが強固に連結されるため、径方向へのせん断力が増し、結果として導電性プッシャーワイヤ1aの柔軟性が阻害される。
特開平7−265431号公報
本発明は、上記事情よりその目的は、柔軟で安全性に優れた生体内留置部材送達のための医療用ワイヤを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は導電性の線材をコイル状に成形した基端および末端を有する先端部材と、この先端部材の基端部に接続された導電性プッシャーワイヤと、この先端部材の末端部に熱可溶性接続部材を介して接続された生体内留置部材からなり、前記接続部材が電流によって加熱されることで前記生体内留置部材を離脱させる医療用ワイヤにおいて、前記先端部材のコイル素線が隣り合うコイル素線と密接していない部分を含み、前記先端部材のコイル素線が少なくとも異なる2つ以上のピッチを有し、かつ前記医療用ワイヤが、前記先端部材のコイル巻き内部に位置し、基端および末端間に延在して両端を連結している安全ワイヤを備えることを特徴とする医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記安全ワイヤが丸線あるいは平線である上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記安全ワイヤの一端が前記先端部材の内周に少なくとも1箇所以上溶接、ろう付けあるいは接着されており、他端が前記先端部材の基端部と導電性プッシャーワイヤの両方もしくは片方に溶接、ろう付けあるいは接着される上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材および安全ワイヤが、生体適合性金属を含む、上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材および前記安全ワイヤが、白金、パラジウム、金、タングステン、タンタル、イリジウム、ステンレス合金、超弾性合金およびそれらの合金からなる群から選択される少なくとも1種の金属を含む、上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材が、前記熱可溶性接続部材を電流により熱溶融させるための電極(第1セクション)、前記安全ワイヤの一端が先端部材を構成するコイル素線の内周に接続された部分(第2セクション)および前記熱可溶性接続部材の基端部が接着固定された部分(第3セクション)とから構成される、上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材の第1セクションを構成する隣り合ったコイル素線が互いに密接された、上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材の第1セクションを構成するコイル素線の内周に前記熱可溶性接続部材が密接された、上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材の第2セクションにおけるコイル素線のピッチが第3セクションのコイル素線のピッチよりも大きく設定されている、上記の医療用ワイヤを提供する。
また、本発明は、前記先端部材の第3セクションにおけるコイル素線のピッチが、隣合うコイル素線が密接した場合のピッチを100%とした場合、110%以上である、上記の医療用ワイヤを提供する。
本発明の医療用ワイヤによれば、導電性プッシャーワイヤの先端部に取り付けた先端部材において、前記先端部材のコイル素線が隣り合うコイル素線と密接していない部分を含み、前記先端部材のコイル素線が少なくとも異なる2つ以上のピッチを有することで、接続部材との接続の際に柔軟性を損なうことがない。また本発明によれば、安全ワイヤにより先端部材の伸びを抑止することで、生体内留置部材を送達する際に先端部材を変形もしくは破断しにくいため、安全性に優れた生体内留置部材送達が行える。
従来の医療用ワイヤの拡大断面図。 本発明の医療用ワイヤの拡大断面図。 本発明の医療用ワイヤの使用方法。 本発明の医療用ワイヤの電気回路構成。 本発明の医療用ワイヤの柔軟性を測定した図。
符号の説明
1a 導電性プッシャーワイヤ
1b 電極部
1c 熱可溶性接続部材
1d 接着剤
1e 生体内留置部材
1f フッ素樹脂コーティング
2a 導電性プッシャーワイヤ
2b 先端部材
2c 熱可溶性接続部材
2d 安全ワイヤ
2e 生体内留置部材
2f コーティング
2g 先端部材の内周
2h 先端部材の基端部
2i 接着剤
2j 電極部
3a 動脈瘤
3b カテーテル
3c 電極部
3d 把持部
3e 生体内留置部材
3f 熱可溶性接続部材
3g 生体
4a 導電性プッシャーワイヤ基端部
4b 対極板
4c 導電性プッシャーワイヤ
4d 生体内留置部材
4e 電源装置
4f 電極部
4g 熱可溶性接続部材
4h カテーテル
以下、図面を参照して、本発明の一実施例について、動脈瘤コイル塞栓術に適応する場合について説明する。
図2は本発明の医療用ワイヤの一例における導電性プッシャーワイヤと生体内留置部材との接続部を拡大して示す断面図である。本発明の医療用ワイヤは、図2に示すように、生体に悪影響を与えない金属からなる生体内留置部材2eと、該生体内留置部材2eを目的の部位にまで送達させることができる導電性プッシャーワイヤ2aと、該生体内留置部材2eと該導電性プッシャーワイヤ2a先端に取り付けられた先端部材2bを接続する熱可溶性接続部材2cと、先端部材内部に位置し基端および末端間に延在して両端を連結している安全ワイヤ2dにより構成される。
生体内留置部材2eとしては、血管塞栓術で用いられる任意の生体内留置部材が利用可能である。生体内留置部材2eの形状としては、螺旋状、S字状、半径が変化する螺旋状、さらに一次形状と二次形状が付与された形状等各種形状が可能であるが、特に動脈治療における実績が十分であるという観点から一次形状が円形の螺旋状で、更に円形の二次螺旋形状が付与された二次コイル形状が好ましい。
コイルを形成する線材の材質としては、生体適合性金属、たとえばプラチナ(白金)、タングステン、金、タンタル、イリジウム、ステンレス合金、超弾性合金およびそれらの合金を用いることが可能であるが、特に、白金合金、さらには、プラチナとタングステンからなる合金が動脈治療の実績の観点から好ましい。また線材の断面形状は、円形に限定されるものではなく、楕円形や四角形、三角形などの様々な形状も適用できる。また、一次コイルはさらに二次コイル形状や三次元的な形状を持ち、先端側は、生体を傷つけないように丸く加工してあることが好適である。
導電性プッシャーワイヤ2aの形状としては、螺旋状、S字状、半径が変化する螺旋状があげられる。好ましい実施態様では、導電性プッシャーワイヤ2aの形状は、テーパー状のステンレス合金製ワイヤの先端部にステンレス合金および白金合金コイルを被せて固定した構造であり、先端部はコイル形状による内孔を有する。先端部の外径は0.25mm以上で内径は0.12mm以上が好適である。また、先端部の外径は、0.25mm以上0.45mm以下がより好ましい。先端部の内径は0.12mm以上0.20mm以下がより好ましい。
上記導電性プッシャーワイヤ2aの先端には先端部材2bが接続される。先端部材2bはコイル素線が隣合うコイル素線と密接していない部分を含み、コイル素線が少なくとも異なる2つ以上のピッチを有している。かかる構成を有することで、医療用ワイヤの柔軟性が優れたものとなる。
なお、本発明において、先端部材を構成するコイル素線が隣合うコイル素線と密接していないとは、隣り合うコイル素線どうしの表面が完全に密接していないことを示し、一部が密接していない状態も含まれる。また、本発明においてピッチとは隣り合うコイル素線の1巻きの間の距離を示しており、「異なる2つ以上のピッチを有する」とは1巻きの間の距離が一定ではなく、2つ以上の異なる距離でコイルが巻かれていることを示す。
上記導電性プッシャーワイヤ2aの先端に接続される先端部材2bの形状は螺旋状、S字状、半径が変化する螺旋状があげられる。好ましい実施態様では、上記導電性プッシャーワイヤ2aの先端に接続される先端部材2bの形状は、導電性の線材をコイル状に成形したものである。線材の材質としては、生体適合性金属、たとえばプラチナ(白金)、パラジウム、タングステン、金、タンタル、イリジウム、ステンレス合金、超弾性合金およびそれらから任意に選択された合金からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を用いることが可能であるが、特にステンレス合金を用いるのが好ましい。外径、内径は上記導電性プッシャーワイヤ2aの先端部外径、内径と同等であることが好ましく、導電性プッシャーワイヤ2aとの接続部において段差が生じないものが好ましい。
これはデリバリー時にこの段差によりカテーテルの内孔や導入口において引っ掛かりを低減し、ワイヤの変形を防ぐためである。
先端部材は、例えば、図2に示されるように、前記熱可溶性接続部材2cを電流により熱溶融させるための電極部2j(第1セクション)、前記安全ワイヤ2dの一端が先端部材2bを構成するコイル素線の内周2gに接続された部分(第2セクション)および前記熱可溶性接続部材2cの基端部が接着固定された部分(第3セクション)とから構成される。
先端部材の第1セクション(S1)は、該先端部材を構成するコイル素線の内周に配置された前記熱可溶性接続部材2cを電流により熱溶解させるための電極として用いられ、発熱に必要なインピーダンスからその巻き数およびピッチは適宜選択される。
熱可溶性接続部材2cとしては、生体の体温であるたとえば35〜37℃程度では十分に大きな剛性または機械的強度を有し、かつその融点が100℃以下であるものがあげられる。1〜3秒間以内というきわめて短時間の高周波電流の供給により、離脱できる観点から、熱可溶性接続部材2cとしては、ポリビニルアルコール系重合体または共重合体を含むものが好ましい。
また、短時間で発熱などの操作ができるという観点から、前記先端部材の第1セクションを構成する隣合ったコイル素線間は密接していることが好ましい。
また、熱の伝導性が良好である観点から、前記熱可溶性接続部材2cは、前記先端部材の第1セクションを構成するコイル素線の内周に密接されていることが好ましい。
先端部材の第2セクション(S2)は前記安全ワイヤ2dの一端を先端部材を構成するコイル素線の内周2gに接続するために用いられるとともに、先端部材の伸びを抑止することで、先端部材の変形や破断を抑え、さらに医療用ワイヤの柔軟性を確保するために用いられる。その隣り合うコイル素線間の距離は、隣接するコイル素線が密着している場合を100%とすると、好適には400%以上に設定し、隣り合うコイル素線の隙間を利用して溶接等の加工が可能であることが望ましい。前記隣り合うコイル素線間の距離は、400%以上500%以下がより好ましい。
また前記安全ワイヤ2dの接続方法としては溶接、ろう付け、接着が挙げられ、一端は先端部材の内周2gに、他端は先端部材の基端部2hと導電性プッシャーワイヤ2aの両方もしくは片方に接続される。前記安全ワイヤ2dは、前記先端部材が所定の長さ以上の伸びを抑止可能である限り任意の長尺部材が利用可能である。前記安全ワイヤ2dは基端および末端間に延在して両端を連結し、先端部材の伸びを抑止する目的で使用されるが、もしこのような安全ワイヤ2dがなければ、デリバリーの際に先端部材を変形もしくは破断する可能性がある。すなわち先端部材の柔軟性を確保するためにピッチを広げると、素線間の隙間にカテーテルの端部が引っ掛かり易くなり、カテーテルの端部が引っ掛かるとさらにピッチが広がり、場合によっては素線が破断する可能性があるが安全ワイヤ2dを配置することによりこれらの危険性を回避できる。
前記安全ワイヤの材質としては、生体適合性金属、たとえばプラチナ(白金)、パラジウム、タングステン、金、タンタル、イリジウム、ステンレス合金、超弾性合金およびそれらから任意に選択された合金からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を用いることが可能であるが、特にステンレス合金を用いるのが好ましい。
また、前記先端部の第2セクションにおけるコイル素線のピッチは、後述の第3セクションのコイル素線のピッチよりも大きく設定されていることが好ましい。この場合、第3セクションに注入した接着剤が第2セクションに流れ込みにくくより先端側の第1セクションを接着剤により汚染しない利点がある。このことは、接着剤により第1セクションにおいて電極部2jと熱可溶性接続部材2cとが接着されると、電極部2jが加熱されても結果として生体内留置部材2eを分離できないことを意味する。
先端部材の第3セクションS3は前記熱可溶性接続部材2cの基端部を接着固定するために用いられる。ここでは接着剤2iにより隣り合う素線どうしが強固に連結されるのを防ぐことおよび、毛細管現象により接着剤2iがコイル素線を伝って末端部へ流れるのを防ぐための液溜めとして利用され、そのピッチは隣合うコイル素線が密接した場合のピッチを100%とした場合、110%以上であることが好ましく、110%以上140%以下であることが望ましい。
接着剤2iは、コイル素線の内部を充填するように供されてもよいが、医療用ワイヤの柔軟性を確保する観点から、コイル素線間に供されるのが好ましい。
前記熱可溶性接続部材2cの先端側は前記生体内留置部材2eの内孔部に挿入され接着固定される。この熱可溶性接続部材2cの外径は0.1mm以上、全長は1mm以上であり、前記先端部材2bの内孔および前記生体内留置部材2eの内孔に挿入される長さは0.3mm以上が好ましい。また、熱可溶性接続部材2cの外径は、0.10mm以上0.18mm以下がより好ましい。全長は1mm以上3mm以下がより好ましい。前記先端部材2bの内孔および前記生体内留置部材2eの内孔に挿入される長さは0.3mm以上、0.5mm以下がより好ましい。
また、前記先端部材2bの電極部2jと基端部(図4−4a)以外の部分には、コーティングが設けられていてもよい。かかるコーティング(図2の2f)を設けることでカテーテル内における医療用ワイヤの滑り性が向上するという利点がある。コーティングとしては、絶縁性表面を形成する樹脂、たとえばフッ素樹脂のコーティングであることが好ましい。
また、導電性プッシャーワイヤ2aを構成するコイル素線と接続している先端部材2bの基端部2hは、例えば、導電性プッシャーワイヤ2aの先端部と先端部材2bの基端部とを同軸線上に付き合わせた後、例えば、レーザー溶接により接着した構成を有する。レーザー溶接の他に、ロウ付けやハンダ付けの手段を採用してもよい。
以上の構成の医療用ワイヤは、次のようにして用いられる。すなわち図3に示すように、当該生体内留置部材3eが適用される生体3gに配置されたカテーテル3b内に当該医療用ワイヤを導入し、X線透視下で確認しながら生体内留置部材3eが動脈瘤3aに導かれる。この操作は導電性プッシャーワイヤの絶縁性表面が形成されている手元側(近位側)の把持部3dを握った状態で行われる。そして、カテーテル3bの先端から、先端部材の電極部3cおよびそれより遠位側の部分、すなわち電極部3c、熱可溶性接続部材3fおよび生体内留置部材3eが突出され、生体内留置部材3eが動脈瘤3a内に導入された状態とされる。
一方、図4に示すように導電性プッシャーワイヤ4cの基端部4aと、生体の体表面に接触して設けられた対極板4bとの間には電源装置4eが接続され、これにより、導電性プッシャーワイヤ4cと対極板4bとの間に電気的回路が構成されている。そして、カテーテル4h内を通して生体内留置部材4dが動脈瘤内に挿入された状態(例えば、図3)において、電源装置4eよりの加熱電流が導電性プッシャーワイヤ4cに供給され、これにより、電極部4fが発熱して熱可溶性接続部材4gが加熱され、予め水などにより膨潤させておいた当該熱可溶性接続部材4gが溶断して生体内留置部材4dが分離される。
然るに、上記のように動脈瘤へ生体内留置部材を留置する際には、動脈瘤内に導入したカテーテルを通して生体内留置部材を送達させるが、プッシャーワイヤの剛性が高い場合、カテーテルの屈曲に沿って生体内留置部材が送達されるというよりもむしろ、プッシャーワイヤの剛性によりカテーテル自体が直線状に伸ばされる可能性があり、さらにはカテーテルが動脈瘤内で動くことで動脈瘤壁の損傷を招く危険性がある。よって本発明のような先端部材を有する構成によれば、先端部材の柔軟性により、動脈瘤の壁を損傷せず、安全に生体内留置部材の送達が行える。
図5は本発明の効果を確認するため、プッシャーワイヤ先端部の柔軟性を測定し従来のプッシャーワイヤとの比較を行った結果を示したものである。従来品および本発明品(サンプル1〜3)を各3本ずつ使用し、プッシャーワイヤ先端部から手元側へ1cm、2cm、3cmの位置において圧縮試験を行い、曲げ弾性強度を測定した(試験方法として、50mm/minの速度で、圧子を2mm押し込んだ時の荷重を測定した。)。図5に示されるように、本発明品は測定点1cmの位置では従来品に対して約20%、測定点2cmの位置では従来品に対して約30%、測定点3cmの位置では従来品に対して約40%の曲げ弾性強度を示す。したがって本発明のような先端部材を有する構成によれば、先端部材の柔軟性が向上し、安全に生体内留置部材の送達が行えることがわかる。
尚、上記実施例においては、動脈瘤コイル塞栓術を例に説明したが、これに限らず、生体内留置部材を導電性ワイヤから分離する治療全般に使用可能である。
本発明の医療用ワイヤは、生体内留置部材を導電性ワイヤから分離する治療全般に使用可能であり、中でも動脈瘤などに対する侵襲性の少ない疾患の治療でも安全に使用することができる。

Claims (10)

  1. 導電性の線材をコイル状に成形した基端および末端を有する先端部材と、この先端部材の基端部に接続された導電性プッシャーワイヤと、この先端部材の末端部に熱可溶性接続部材を介して接続された生体内留置部材からなり、前記接続部材が電流によって加熱されることで前記生体内留置部材を離脱させる医療用ワイヤにおいて、前記先端部材のコイル素線が隣り合うコイル素線と密接していない部分を含み、前記先端部材のコイル素線が少なくとも異なる2つ以上のピッチを有し、かつ前記医療用ワイヤが、前記先端部材のコイル巻き内部に位置し、基端および末端間に延在して両端を連結している安全ワイヤを備えることを特徴とする医療用ワイヤ。
  2. 前記安全ワイヤが丸線あるいは平線である請求項1に記載の医療用ワイヤ。
  3. 前記安全ワイヤの一端が前記先端部材の内周に少なくとも1箇所以上溶接、ろう付けあるいは接着されており、他端が前記先端部材の基端部と導電性プッシャーワイヤの両方もしくは片方に溶接、ろう付けあるいは接着される請求項1に記載の医療用ワイヤ。
  4. 前記先端部材および安全ワイヤが、生体適合性金属を含む、請求項1に記載の医療用ワイヤ。
  5. 前記先端部材および前記安全ワイヤが、白金、パラジウム、金、タングステン、タンタル、イリジウム、ステンレス合金、超弾性合金およびそれらの合金からなる群から選択される少なくとも1種の金属を含む、請求項1に記載の医療用ワイヤ。
  6. 前記先端部材が、前記熱可溶性接続部材を電流により熱溶融させるための電極(第1セクション)、前記安全ワイヤの一端が先端部材を構成するコイル素線の内周に接続された部分(第2セクション)および前記熱可溶性接続部材の基端部が接着固定された部分(第3セクション)とから構成される請求項1〜5いずれか一項に記載の医療用ワイヤ。
  7. 先端部材の第1セクションを構成する隣り合ったコイル素線が互いに密接された請求項6記載の医療用ワイヤ。
  8. 先端部材の第1セクションを構成するコイル素線の内周に前記熱可溶性接続部材が密接された請求項7記載の医療用ワイヤ。
  9. 先端部材の第2セクションにおけるコイル素線のピッチが第3セクションのコイル素線のピッチよりも大きく設定されている請求項6〜8いずれか一項に記載の医療用ワイヤ。
  10. 先端部材の第3セクションにおけるコイル素線のピッチが、隣合うコイル素線が密接した場合のピッチを100%とした場合、110%以上である請求項6〜9いずれか一項に記載の医療用ワイヤ。

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