WO2010101142A1 - ガイドワイヤ用芯線及びその製造方法 - Google Patents

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wire
swaging
core wire
core
diameter
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清 山内
古川　明久
石田　清仁
石川　毅
清則 武澤
弘也 竹澤
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株式会社パイオラックスメディカルデバイス
クリノ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a guide wire core wire used as a guide wire material used for introducing a catheter or the like, and a method of manufacturing the same.
  • imaging or administration of a drug is performed through a catheter.
  • the catheter is inserted to a target location via a thin and flexible guide wire.
  • coronary arteries, cerebral arteries, and other thin tubular organs that have been reduced in diameter due to disease are used for imaging and treatment of fine-diameter catheters. .
  • the guide wire is required to have characteristics such as projectability (push ability) for transmitting the pushing force on the proximal side to the distal end and torque transmission ability for enabling blood vessel selection in the branch blood vessel.
  • the stainless steel Since the stainless steel is hard and has high rigidity, it has excellent pushability when it has a small diameter. However, since it is easy to sag, its original performance and functions are likely to be lost during use.
  • Ti-Ni alloys on the other hand, have excellent flexibility and are difficult to sag. However, they are softer and less rigid than stainless steel. There was a tendency for torque transmission and the like to be insufficient. For this reason, several proposals have been made for guidewires made of Ti—Ni alloys with increased rigidity.
  • Patent Document 1 listed below is a guide wire comprising a core material and a covering portion coated on the surface of the core material, and the core material is made of a Ti—Ni alloy containing 45 to 52 at% Ni.
  • the Ti—Ni-based alloy is disclosed as a catheter guide wire in which at least one of a calorific value and an endothermic amount associated with martensitic transformation and martensitic reverse transformation is 0.80 cal / g or less. Yes.
  • Patent Document 2 includes a core wire made of a TiNi alloy wire and an outer peripheral member coated with the core wire from the outside, and the cross-sectional area of the tip portion of the core wire is chemically treated and / or mechanical.
  • the method discloses a catheter guidewire that is thinner than the rest. Examples of the mechanical method include swaging and rolling.
  • Patent Document 3 discloses the cross-sectional area of the tip portion of a core wire made of a TiNi alloy wire having superelastic characteristics in a temperature range of 0 ° C. to 40 ° C.
  • a method of manufacturing a catheter guide wire is disclosed in which the core wire is thinned from other portions by at least one method, and the obtained core wire is coated from the outside by an outer peripheral member.
  • the guide wire of Patent Document 1 has a Young's modulus of about 40 GPa, and it cannot be said that the rigidity is sufficient for a microvessel.
  • the guide wire of Patent Document 2 is made thinner than the other parts by treating the tip part of the core wire by a chemical and / or mechanical method.
  • the tip portion of the core wire is processed by a mechanical method, its rigidity is increased by work hardening.
  • the middle part and the base end part of the core wire are not processed at all and remain soft, and the rigidity of the entire core wire is not improved, so that the pushing force acting from the core wire base end part is efficiently transmitted to the tip part. There is a problem in terms of push ability.
  • Patent Document 3 only the distal end portion of the core wire is processed by cutting, swaging, etc., and the rigidity of the intermediate portion and the proximal end portion cannot be increased. There is a problem in terms of abilities.
  • an object of the present invention is to provide a guide wire core wire and a method for manufacturing the same, which can obtain high rigidity even with a fine wire diameter, improve pushability, and are not easily lost.
  • the first of the present invention is a core wire for a guide wire comprising a Ti—Ni alloy, having a wire diameter of 0.5 mm or less and a Young's modulus of 50 GPa or more. Is to provide.
  • the pushability required for insertion into a tubular organ is high because the Young's modulus has a high rigidity of 50 GPa or more while having a fine wire diameter of 0.5 mm or less.
  • the Young's modulus has a high rigidity of 50 GPa or more while having a fine wire diameter of 0.5 mm or less.
  • it can be suitably used as a core wire for a guide wire inserted into a thin blood vessel such as the heart or brain.
  • a second aspect of the present invention provides a guide wire core wire that has been subjected to wire drawing and swaging in the first aspect of the present invention.
  • the degree of processing of the core wire is improved by performing two processes of wire drawing and swaging, high rigidity can be ensured even with a fine wire diameter.
  • the guide wire core wire according to the first or second aspect, wherein the Ti—Ni alloy is a work hardening type Ti—Ni alloy in which the structure of the Ti—Ni alloy has a fine crystal structure. Is.
  • the structure becomes an amorphous structure, but by performing both processes like this core wire, the structure becomes a fine crystal structure.
  • the mechanical properties are improved, the rigidity is maintained while maintaining rigidity, and it can be suitably used as a core wire of a fine guide wire.
  • a fourth aspect of the present invention is to provide a guide wire core wire that is heat-treated in addition to the wire drawing and swaging processes in the second or third invention.
  • the heat treatment is performed, so that distortion and residual stress due to wire drawing and swaging are alleviated, and while maintaining rigidity, the linearity important as a guide wire core wire can be improved. it can.
  • the guide wire core wire manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein a wire made of a Ti-Ni alloy material is drawn and then swaging processed.
  • a wire made of a Ti-Ni alloy material is drawn and then swaging processed.
  • a core wire having a high rigidity with a Young's modulus of 50 GPa or more and being difficult to loosen can be obtained by performing two processes of wire drawing and swaging.
  • 6th of this invention provides the manufacturing method of the core wire for guide wires which heat-processes after the said swaging process in the said 5th invention.
  • the present invention although it has a fine wire diameter of 0.5 mm or less and has a high rigidity of Young's modulus of 50 GPa or more, it has high pushability and is difficult to sag, such as heart and brain.
  • a core wire for a guide wire inserted into a thin blood vessel it can be suitably used.
  • FIG. 1A and 1B show a guide wire manufacturing method according to the present invention, in which FIG. 1A is an explanatory view showing a state before wire drawing, FIG. 2B is an explanatory view showing a state where wire drawing is performed, and FIG. It is explanatory drawing which shows the state which has given the aging process.
  • FIG. 6 is a stress-strain diagram of Comparative Examples 1 to 3 for examining the effect of heat treatment on the wire drawing material.
  • FIG. 7 is a stress-strain diagram of Comparative Examples 4 to 6 for examining the influence of heat treatment on the swaging material.
  • FIG. 1A is an explanatory view showing a state before wire drawing
  • FIG. 2B is an explanatory view showing a state where wire drawing is performed
  • FIG. 6 is a stress-strain diagram of Comparative Examples 1 to 3 for examining the effect of heat treatment on the wire drawing material.
  • FIG. 7 is a
  • FIG. 4 is a stress-strain diagram of Comparative Example 1 and Examples 1 to 3 for examining the effect of heat treatment on a material subjected to both wire drawing and swaging.
  • FIG. 6 is a stress-strain diagram of Comparative Example 7 and Examples 4 and 5 for examining the effect of the type of swaging process on the wire drawing material.
  • tissue observation result of Example 1 by a transmission electron microscope is shown, (a) is the structure
  • tissue observation result in the location different from FIG. 7 of Example 1 by a transmission electron microscope is shown, (a) is the structure
  • This core wire for guide wire (hereinafter referred to as “core wire”) is applied as a core material arranged at the center of the guide wire, and can be applied to, for example, the guide wire 10 shown in FIG.
  • the guide wire 10 in this embodiment includes a core wire 15 according to the present invention and a resin layer 17 that covers the outer periphery of the core wire 15.
  • tip part of the core wire 15 becomes the taper taper shape gradually reduced in diameter toward the forefront.
  • the core wire in this embodiment is made of a Ti—Ni alloy that has been subjected to wire drawing and swaging, and has a wire diameter of 0.5 mm or less and a Young's modulus of 50 GPa or more. Yes.
  • Ti—Ni-based alloys such as Ti—Ni, Ti—Ni—Cu, Ti—Ni—Fe, Ti—Ni—Nb and the like, which have good biocompatibility and are suitable for the guide wire, are employed.
  • alloy elements such as V, Cr, Mn, and Co may be added to the Ti—Ni alloy (the elements have a role of lowering the transformation temperature).
  • the core wire made of the Ti—Ni alloy is further subjected to wire drawing and swaging.
  • Drawing is a process of drawing a wire into a predetermined shape by drawing the material through a die having a predetermined hole shape or by inserting and extruding the material into a hole of the die.
  • swaging (rolling) processing refers to processing the material into a desired shape by hitting and extending the outer periphery of the material while the die rotates.
  • Processing rate P 1 when the material wire drawing is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and most preferably 30% or more. When working ratio P 1 is less than 10%, the work hardening of the material is insufficient and can not be provided with sufficient rigidity.
  • the core wire only needs to be subjected to both wire drawing and swaging, and the processing order is not particularly limited, but after drawing the material (primary processing), the material after wire drawing (primary processed material) ) Is preferably swaging (secondary processing).
  • it is working ratio P 2 when the swaged primary processed material is preferably 5% or more.
  • the processing rate (P 1 + P 2 ) when the processing rate P 2 and the processing rate P 1 are totaled is preferably 50% or more.
  • working ratio P 2 is less than 5%, the work hardening of the material is insufficient and can not be provided with sufficient rigidity.
  • the processing rate P 2 here is derived from the following equation (ii) when the cross-sectional area of the primary processed material is A 1 and the cross-sectional area of the material after swaging (secondary processed material) is A 2. .
  • Processing rate P 2 (%) ⁇ (A 1 ⁇ A 2 ) / A 1 ⁇ ⁇ 100 (ii)
  • the core wire that has been subjected to two processes of wire drawing and swaging is configured such that its wire diameter is 0.5 mm or less and Young's modulus is 50 GPa or more.
  • the core wire 15 of this embodiment a wire diameter D 2 except the tip portion forming a tapered tapered it is in the 0.5mm or less.
  • the wire diameter of the core wire exceeds 0.5 mm, it can be applied to the aorta and the like, but it is difficult to use it for coronary artery treatment (PTCA) or peripheral system.
  • PTCA coronary artery treatment
  • the practical wire diameter for PTCA and the peripheral system in the current guide wire is 0.24 to 0.34 mm.
  • the core wire having a wire diameter of 0.5 mm or less has a Young's modulus of 50 GPa or more.
  • the Young's modulus here is a value when the strain of the core wire is 2%. That is, this core wire has a high rigidity of 50 GPa or more despite its fine wire diameter of 0.5 mm or less. If the Young's modulus of the core wire is less than 50 GPa, the pushability and torque transmission required when inserting into the above-mentioned microvessels such as the coronary artery and the cerebral artery tend to be insufficient. Absent. Also, the higher the Young's modulus, the better.
  • the core wire in this embodiment has been subjected to two processes of wire drawing and swaging, the processing rate of the core wire is improved as compared with the case of wire drawing alone or swaging alone. Therefore, even with a fine wire diameter of 0.5 mm or less, high rigidity with a Young's modulus of 50 GPa or more can be ensured.
  • this core wire has a fine crystal structure by performing two processes of wire drawing and swaging. This will be described with reference to FIG. 9 (in the case of wire drawing alone) and FIG. 10 (in the case of swaging alone).
  • the electron diffraction pattern of each core wire is interrupted and an annular image with an unclear outline is visually recognized.
  • the This electron diffraction pattern is an image peculiar to an amorphous structure (so-called halo pattern), and it can be understood that the structure of the core wire has an amorphous structure in the case of wire drawing processing alone or swaging processing alone. . This can also be confirmed by referring to the tissue photographs shown in FIGS. 9 (a) and 10 (a).
  • the electron diffraction pattern of the core wire according to the present invention was imaged and electron diffracted at two locations using the same sample, as shown in FIGS. 7B and 8B, the electron diffraction pattern was A clear annular image can be visually recognized, and it can be understood that the core wire has a fine crystal structure. Even with reference to the structural photographs shown in FIGS. 7A and 8A, it can be clearly confirmed that a fine crystal structure is formed.
  • the core wire structure changes from a metastable amorphous structure to a stable fine crystal structure. And mechanical properties such as tensile strength are improved.
  • the core wire in this embodiment is further subjected to a predetermined heat treatment so that distortion, bending, and residual stress during processing are removed.
  • the heat treatment can be performed, for example, by holding the core wire in a predetermined shape and treating at a temperature of 200 to 400 ° C. for 1 to 60 minutes.
  • the above-described guide wire core wire can be manufactured by this guide wire core wire manufacturing method (hereinafter referred to as “manufacturing method”).
  • This manufacturing method includes a primary process of drawing the material M 0 into the primary work material M 1 , and a secondary process that is performed after the primary process and swaging the primary work material M 1 into the secondary work material M 2.
  • a core wire having a wire diameter of 0.5 mm or less and a Young's modulus of 50 GPa or more is manufactured.
  • a material M 0 having a wire diameter D 0 made of a Ti—Ni alloy is inserted into the hole 2 formed in the wire drawing die 1 and extruded from the hole 2 or , by pulling through the material M 0 in the hole 2 of the drawing die 1, as shown in FIG. 2 (b), is subjected to wire drawing to extend to a predetermined length while reducing the diameter of the material M 0, wire diameter D 1 of primary processed material M 1 is molded.
  • the inner diameter of the hole 2 of the wire drawing die 1 is set so that the processing rate P 1 when the material M 0 is drawn is 10% or more, and 20% or more. Is more preferable, and it is most preferable to set it to be 30% or more.
  • the apparatus used for the swaging process in this embodiment includes a pair of swaging dies 5, 5 as shown in FIG. Then, a pair of swaging dies 5,5, while repeated collision and away from the primary processed material M 1, and is configured to rotate about the primary workpiece M 1 in a predetermined direction. Further, swaging die 5,5 is adapted to slide back and forth along the axial direction of the primary processed material M 1.
  • the swaging die 5 is primary by moving a predetermined range in the axial direction of the workpiece M 1, secondary worked material M2 having a diameter D 2 is formed.
  • the wire diameter D 2 of the secondary working material M 2 is shaped so as to 0.5mm or less.
  • further by cutting an unnecessary portion of the secondary working medium M 2 by diameter reduction of the tip tapered tapered, 0.5 mm or less in diameter D, as shown in FIG. 1 2 is manufactured. It is also possible to use secondary processing material M 2 as it is as the core material 15.
  • each swaging die tip which is formed in an arcuate recess is set as a working ratio P 2 when the swaging process the primary processed material is 5% or more . Furthermore, it is preferable to set the processing rate (P 1 + P 2 ) when the processing rate P 2 and the processing rate P 1 are summed to be 50% or more.
  • the processing rate of the core wire is improved as compared with the case of the wire drawing process alone or the swaging process alone.
  • the core wire 15 can be heat-treated by holding the core wire 15 at a temperature of 200 to 400 ° C. for 1 to 60 minutes. Since the heat-treated core wire 15 is free from distortion, bending, and residual stress due to wire drawing and swaging, it has rigidity and stiffness and is linear (it is straight without being bent in the initial shape). A high core wire can be obtained.
  • the core wire of the present invention manufactured by the above manufacturing method has the following effects.
  • the core wire of the present invention has been subjected to two processes of wire drawing and swaging, so that the processing rate of the core wire is improved compared to the case of wire drawing alone or swaging alone,
  • the increase in hardness due to work hardening is greater than in the case of the processing method alone. Therefore, high rigidity with a Young's modulus of 50 GPa or more can be ensured while having a fine wire diameter of 0.5 mm or less.
  • the core wire according to the present invention has a small diameter and high rigidity, and has a high pushability necessary for insertion into a tubular organ and a high torque transmission property required when selecting a blood vessel. Since it is difficult, for example, it can be suitably used as a core wire for a guide wire inserted into a thin blood vessel such as the heart or brain.
  • the yield of the material can be increased compared to the case where the material is ground to a predetermined size by using a swaging process of striking and extending the material to obtain a wire diameter of 0.5 mm or less.
  • the cost can be reduced.
  • the swaging process is performed after the wire drawing process, the work hardened layer generated by the wire drawing process is prevented from being scraped, and conversely, the work hardening further proceeds. Therefore, a highly rigid core wire having a Young's modulus of 50 GPa or more can be obtained.
  • composition of Ti—Ni-based alloy The examples and comparative examples described below were prepared using an alloy of Ti-51Ni (at%).
  • Comparative Example 1 A linear material was cut out from the Ti—Ni alloy having the above composition and subjected to wire drawing to produce Comparative Example 1. The wire diameter was 0.475 mm and the processing rate was 55%.
  • Comparative Example 2 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 1, and heat treatment was performed by holding the material at 200 ° C for 30 minutes to produce Comparative Example 2. The processing rate was the same as in Comparative Example 1, and the wire diameter was 0.478 mm (difference in wire diameter was due to oxide during heat treatment. The same applies to Comparative Example 3 and Examples 2 and 3).
  • Comparative Example 3 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 1, and heat treatment was performed by holding the material at 300 ° C. for 30 minutes to produce Comparative Example 2. The processing rate was the same as in Comparative Example 1, and the wire diameter was 0.482 mm.
  • Comparative Example 4 A linear material was cut out from the Ti-Ni alloy having the above composition and subjected to swaging to produce Comparative Example 4.
  • the wire diameter was 0.360 mm, and the processing rate was 98.9%.
  • Comparative Example 5 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 4, and heat treatment was performed by holding at 200 ° C. for 30 minutes to produce Comparative Example 5. The processing rate and wire diameter were the same as in Comparative Example 4.
  • Comparative Example 6 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 4, and heat treatment was performed by holding the material at 300 ° C for 30 minutes to produce Comparative Example 6. The processing rate and wire diameter were the same as in Comparative Example 4.
  • Comparative Example 7 As in Comparative Example 1, a linear material was cut out from the Ti—Ni alloy having the above composition and subjected to wire drawing to produce Comparative Example 7. The wire diameter was 0.602 mm and the processing rate was 43.8%.
  • Example 1 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 1 and further subjected to swaging to produce Example 1.
  • the wire diameter was 0.423 mm, and the processing rate after swaging was 64%.
  • Example 2 A material having a predetermined length was cut out from Example 1, and heat treatment was performed by holding the material at 200 ° C for 30 minutes to prepare Example 2. The processing rate was the same as in Example 1, and the wire diameter was 0.416 mm.
  • Example 3 A material having a predetermined length was cut out from Example 1, and heat treatment was performed by holding the material at 300 ° C for 30 minutes to prepare Example 3. The processing rate was the same as in Example 1, and the wire diameter was 0.420 mm.
  • Example 4 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 7 and subjected to swaging with three swaging dies to produce Example 4.
  • the wire diameter was 0.486 mm, and the processing rate after swaging was 64%.
  • Example 5 A material having a predetermined length was cut out from Comparative Example 7 and subjected to swaging with two swaging dies to produce Example 5.
  • the wire diameter was 0.512 mm, and the processing rate after swaging was 59%.
  • Comparative Examples 1 to 3 are for examining the effect of heat treatment on the wire drawing material (see FIG. 3), and Comparative Examples 4 to 6 are for examining the effect of heat treatment on the swaging material. (See FIG. 4), Examples 1 to 3 are for examining the influence of heat treatment on the material subjected to both wire drawing and swaging (see FIG. 5). This is for examining the influence of the type of swaging process (2 dies or 3 dies) on the wire drawing material (see FIG. 6).
  • FIG. 5 shows the stress-strain diagrams of Examples 1 to 3.
  • those subjected to two processes of wire drawing and swaging were as follows: Although the wire diameter is as fine as 0.423 mm, it is confirmed that the Young's modulus has a high rigidity of 63.4 GPa.
  • Example 2 shown in FIG. 5 the Young's modulus decreases when heat treatment is performed, whereas in Example 2 shown in FIG. 5, the Young's modulus is applied despite the heat treatment.
  • the result was improved. That is, Young's modulus decreases when heat treatment is applied to a material that has undergone only wire drawing or swaging, but a material that has undergone two processes of wire drawing and swaging has a Young's modulus when subjected to heat treatment.
  • the finding that the rate was improved was found. The reason for this is that the metal structure takes a fine crystal structure by combining wire drawing and swaging.
  • FIG. 6 shows the Young's modulus of swaging processing using three dies (Example 4) and swaging processing using two dies (Example 5). An improvement in Young's modulus was confirmed.
  • FIGS. 7B and 8B the electron diffraction pattern of Example 1 forms a clear annular image peculiar to the crystal structure.
  • FIGS. 8A it can be seen from the structure photograph that the structure of Example 1 has a fine crystal structure. As described above, it was confirmed that the structure became a fine crystal structure by performing the two processes of the wire drawing process and the swaging process.
  • Comparative Example 1 with only wire drawing has a relatively low Vickers hardness
  • Comparative Example 2 with only swaging has a relatively high Vickers hardness, but its variation is large.
  • Example 1 which performed wire drawing processing and swaging processing has both a high Vickers hardness inside the structure and the outside of the structure, as well as less variation, and has a highly stable structure. I understand.

Abstract

微細な線径であっても高い剛性が得られ、プッシュアビリティを向上させると共にへたりにくい、ガイドワイヤ用芯線性及びその製造方法を提供する。 このガイドワイヤ用芯線（１５）は、Ｔｉ－Ｎｉ系合金からなり、その線径が０．５ｍｍ以下で、ヤング率が５０ＧＰａ以上とされている。そして、その製造方法は、まず、伸線ダイス（２）に素材（Ｍ０）を通して縮径させつつ所定長さに延伸させる伸線加工を施して、一次加工材（Ｍ１）を成形する。その後、スエージングダイス（５，５）で一次加工材（Ｍ１）を叩き伸ばすことにより、二次加工材（Ｍ２）が成形され、線径が０．５ｍｍ以下、ヤング率が５０ＧＰａ以上の芯線（１５）が製造される。

Description

ガイドワイヤ用芯線及びその製造方法
　本発明は、カテーテル等の導入に用いられるガイドワイヤの材料となるガイドワイヤ用芯線及びその製造方法に関する。
　従来、血管や気管等の管状器官における検査・治療のため、カテーテルを介して造影したり、薬剤を投与したりすることが行われている。前記カテーテルは、細く柔軟なガイドワイヤを介して目的箇所まで挿入される。また、疾病により細径化した冠動脈や脳動脈、その他の細い管状器官の造影や治療に際しては、微細径のカテーテルが用いられ、それに伴いガイドワイヤも微細径のものが用いられるようになっている。
　ガイドワイヤには、手元側での押込力を先端部まで伝達させる突出し性（プッシュアビリティ）や、分岐血管における血管選択を可能とするトルク伝達性等の特性が求められている。
　このようなガイドワイヤの材質としては、ステンレスやＴｉ－Ｎｉ系合金等が採用されている。
　前記ステンレスは、硬く剛性が高いので、細径にした場合のプッシュアビリティに優れているが、へたりやすいため、使用しているうちに本来の性能・機能が損なわれやすい。
　一方、Ｔｉ－Ｎｉ系合金は、柔軟性に優れ、へたりにくいという特徴を有しているが、ステンレスに比べて柔らかく剛性が低いので、これを微細径のガイドワイヤに用いると、プッシュアビリティやトルク伝達性等が不足する傾向にあった。このため、剛性を高めたＴｉ－Ｎｉ系合金製のガイドワイヤについて、いくつかの提案がなされている。
　例えば、下記特許文献１には、芯材と該芯材の表面に被覆された被覆部とからなるガイドワイヤであって、前記芯材は４５～５２ａｔ％のＮｉを含むＴｉ－Ｎｉ系合金により形成されるとともに、このＴｉ－Ｎｉ系合金は、マルテンサイト変態及びマルテンサイト逆変態に伴う発熱量又は吸熱量の少なくとも一方の熱量が０．８０ｃａｌ／ｇ以下であるカテーテル用ガイドワイヤが開示されている。
　また、下記特許文献２には、ＴｉＮｉ合金線からなる心線と、該心線を外側からコーティングした外周部材とからなり、前記心線の先端部分の断面積が化学的処理および／または機械的方法により、他の部分より細くなっているカテーテル・ガイドワイヤが開示されている。そして、上記機械的方法の例として、スエージングや圧延加工が挙げられている。
　更に、特許文献３には、０℃～４０℃の温度範囲で超弾性特性を有するＴｉＮｉ合金線からなる心線の先端部分の断面積を、エッチング処理、切削研削法、スエージングからなる群のうち少なくとも１つの方法により他の部分より細め、得られた心線を外周部材により外側からコーティングするカテーテル・ガイドワイヤの製造方法が開示されている。
特開平５－２９３１７５号公報 特開平６－１６５８２２号公報 特開平１１－１２８３６３号公報
　上記特許文献１のガイドワイヤは、その試験例に示すように、ヤング率が４０ＧＰａ程度であり、微細血管用として剛性が十分と言えるものではない。
　また、上記特許文献２のガイドワイヤは、化学的及び／又は機械的方法により、芯線の先端部分が処理されて、他の部分より細くされている。芯線の先端部分が機械的方法により処理された場合、加工硬化によりその剛性が高まる。しかし、芯線の中間部及び基端部は何ら処理されず柔らかいままで、芯線全体の剛性が高められているわけではないので、芯線基端部から作用する押込力が先端部に効率的に伝達されず、プッシュアビリティの点で問題がある。
　更に、上記特許文献３においても、芯線の先端部分のみが切削、スエージング等により処理されるだけで、中間部及び基端部の剛性を高めることができず、上記特許文献２と同様、プッシュアビリティの点で問題がある。
　したがって、本発明の目的は、微細な線径であっても高い剛性が得られ、プッシュアビリティを向上させると共にへたりにくい、ガイドワイヤ用芯線及びその製造方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の第１は、Ｔｉ－Ｎｉ系合金からなり、その線径が０．５ｍｍ以下で、ヤング率が５０ＧＰａ以上とされていることを特徴とするガイドワイヤ用芯線を提供するものである。
　上記発明によれば、０．５ｍｍ以下の微細な線径でありながら、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性を有していることにより、管状器官への挿入時に必要なプッシュアビリティが高く、しかもへたりにくいので、例えば、心臓や脳等の細い血管に挿入されるガイドワイヤ用の芯線として、好適に用いることができる。
　本発明の第２は、前記第１の発明において、伸線加工及びスエージング加工が施されたものであるガイドワイヤ用芯線を提供するものである。
　上記発明によれば、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工が施されていることにより芯線の加工度が向上するので、微細な線径であっても高い剛性を確保することができる。
　本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記Ｔｉ－Ｎｉ系合金の組織が微細結晶構造をなしている加工硬化型Ｔｉ－Ｎｉ系合金であるガイドワイヤ用芯線を提供するものである。
　伸線加工単独又はスエージング加工単独の場合、その組織は非晶質に近い構造となるが、この芯線のように両方の加工を施すことにより、その組織は微細な結晶構造となる。その結果、加工上がりの状態でも、機械的性質が向上し、剛性を維持しつつ、へたりにくさを確保することができ、微細径ガイドワイヤの芯線として好適に用いることができる。
　本発明の第４は、前記第２又は第３の発明において、前記伸線加工及びスエージング加工に加え、熱処理が施されているガイドワイヤ用芯線を提供するものである。
　上記発明によれば、熱処理が施されていることにより、伸線加工及びスエージング加工による歪みや残留応力が緩和され、剛性を確保しつつ、ガイドワイヤ用芯線として重要な直線性を高めることができる。
　本発明の第５は、上記請求項１～４のいずれか１つに記載のガイドワイヤ用芯線の製造方法であって、Ｔｉ－Ｎｉ系合金からなる素材を伸線加工した後、スエージング加工を施し、線径を０．５ｍｍ以下、ヤング率を５０ＧＰａ以上にすることを特徴とするガイドワイヤ用芯線の製造方法を提供するものである。
　上記発明によれば、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工を施すことにより、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性を有し、しかもへたりにくい芯線を得ることができる。
　本発明の第６は、前記第５の発明において、前記スエージング加工後、更に熱処理を施すガイドワイヤ用芯線の製造方法を提供するものである。
　上記発明によれば、熱処理により、伸線加工及びスエージング加工による歪みや残留応力が除去されるので、剛性及びへたりにくさを備え、直線性も高い芯線を得ることができる。
　本発明によれば、０．５ｍｍ以下の微細な線径でありながら、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性を有していることにより、プッシュアビリティが高いうえ、へたりにくく、心臓や脳等の細い血管に挿入されるガイドワイヤ用の芯線として、好適に用いることができる。
本発明のガイドワイヤ用芯線の一実施形態を示す断面図である。 本発明のガイドワイヤの製造方法を示しており、（ａ）は伸線加工前の状態を示す説明図、（ｂ）は伸線加工を施している状態を示す説明図、（ｃ）はスエージング加工を施している状態を示す説明図である。 伸線材に対する熱処理の影響について検討するための、比較例１～３の応力－ひずみ線図である。 スエージング材に対する熱処理の影響について検討するための、比較例４～６の応力－ひずみ線図である。 伸線加工及びスエージング加工の両方を施した材料に対する熱処理の影響について検討するための、比較例１及び実施例１～３の応力－ひずみ線図である。 伸線材に対するスエージング加工の種類の影響について検討するための、比較例７及び実施例４，５の応力－ひずみ線図である。 透過型電子顕微鏡による実施例１の組織観察の結果を示しており、（ａ）はその組織写真、（ｂ）は電子回折パターンである。 透過型電子顕微鏡による実施例１の、図７とは違う箇所における組織観察の結果を示しており、（ａ）はその組織写真、（ｂ）は電子回折パターンである。 透過型電子顕微鏡による比較例１の組織観察の結果を示しており、（ａ）はその組織写真、（ｂ）は電子回折パターンである。 透過型電子顕微鏡による比較例４の組織観察の結果を示しており、（ａ）はその組織写真、（ｂ）は電子回折パターンである。 比較例１，４及び実施例１のビッカース硬さ試験の結果を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明のガイドワイヤ用芯線の一実施形態について説明する。
　このガイドワイヤ用芯線（以下、「芯線」という）は、ガイドワイヤの内部中心に配置される芯材として適用されるもので、例えば、図１に示すガイドワイヤ１０に適用することができる。この実施形態におけるガイドワイヤ１０は、本発明に係る芯線１５と、この芯線１５の外周に被覆される樹脂層１７とからなる。なお、芯線１５の先端部は、最先端に向かって次第に縮径した、先細テーパ状となっている。
　そして、この実施形態における芯線は、伸線加工及びスエージング加工が施されたＴｉ－Ｎｉ系合金からなり、その線径が０．５ｍｍ以下で、ヤング率が５０ＧＰａ以上となるように構成されている。
　芯線の材質としては、生体適合性がよくガイドワイヤに好適な、Ｔｉ－Ｎｉ，Ｔｉ－Ｎｉ－Ｃｕ，Ｔｉ－Ｎｉ－Ｆｅ，Ｔｉ－Ｎｉ－Ｎｂ等のＴｉ－Ｎｉ系合金が採用される。また、Ｔｉ－Ｎｉ系合金に、Ｖ，Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ等の合金元素が添加されていてもよい（前記各元素は変態温度を下げる役割がある）。
　上記のＴｉ－Ｎｉ系合金からなる芯線は、更に伸線加工及びスエージング加工が施されている。伸線加工とは、所定の穴形状を有するダイスに素材を通して引き抜くか、或いは、前記ダイスの穴に素材を挿入して押し出すことにより、所定形状の線材に加工することをいう。一方、スエージング（転打）加工は、素材外周をダイスが回転しつつ叩いて伸ばし、素材を所望の形状に加工することをいう。
　素材を伸線加工したときの加工率Ｐ１は、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましく、３０％以上であることが最も好ましい。加工率Ｐ１が１０％未満であると、素材の加工硬化が不十分となり、十分な剛性を備えることができない。なお、ここでいう加工率Ｐ１は、素材の断面積をＡ０とし、伸線加工後の素材（一次加工材）の断面積をＡ１とした場合、下式（i）により導き出される。また、加工率は高いほど好ましいが、６０％を超える場合は加工の工夫が必要である。
　加工率Ｐ１（％）＝｛（Ａ０－Ａ１）／Ａ０｝×１００・・・（i）
　芯線は、伸線加工及びスエージング加工の両者が施されていればよく、加工順序は特に限定されないが、素材を伸線加工した後（一次加工）、伸線加工後の素材（一次加工材）をスエージング加工（二次加工）することが好ましい。この場合、一次加工材をスエージング加工したときの加工率Ｐ２は、５％以上が好ましい。更に、この加工率Ｐ２と前記加工率Ｐ１とを合計したときの加工率（Ｐ１＋Ｐ２）は、５０％以上が好ましい。加工率Ｐ２が５％未満であると、素材の加工硬化が不十分となり、十分な剛性を備えることができない。ここでいう加工率Ｐ２は、一次加工材の断面積をＡ１とし、スエージング加工後の素材（二次加工材）の断面積をＡ２とした場合、下式（ii）により導き出される。
　加工率Ｐ２（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／Ａ１｝×１００・・・（ii）
　伸線加工及びスエージング加工の２つの加工が施された芯線は、その線径が０．５ｍｍ以下で、かつ、ヤング率が５０ＧＰａ以上となるように構成されている。図１に示すように、この実施形態の芯線１５においては、先細テーパ状をなす先端部以外の線径Ｄ２が０．５ｍｍ以下となっている。芯線の線径が０．５ｍｍを超えると、大動脈用などには適用できるものの、冠動脈治療（ＰＴＣＡ）や抹消系等へは使用し難い。なお、現行のガイドワイヤにおける、ＰＴＣＡ、抹消系への実用線径は、０．２４～０．３４ｍｍである。
　そして、０．５ｍｍ以下の線径を有する芯線は、そのヤング率が５０ＧＰａ以上とされている。ここでいうヤング率は、芯線のひずみが２％のときの値を示す。すなわち、この芯線は、線径が０．５ｍｍ以下と微細であるにも関わらず、５０ＧＰａ以上の高い剛性を備えるものである。芯線のヤング率５０ＧＰａ未満であると、上述した冠動脈や脳動脈等の微細血管に挿入するときに要求される、プッシュアビリティやトルク伝達性が不足しがちになるので、本発明の芯線として適当ではない。また、ヤング率は高いほど好ましい。
　このように、この実施形態における芯線は、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工が施されているため、伸線加工単独又はスエージング加工単独の場合よりも、芯線の加工率が向上するので、０．５ｍｍ以下の微細な線径であっても、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性を確保することができるものである。
　また、この芯線においては、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工を施すことにより、組織が微細な結晶構造となっている。これについて、図９（伸線加工単独の場合）及び図１０（スエージング加工単独の場合）を参照して説明する。図９（ｂ）に示す伸線加工単独、及び、図１０（ｂ）に示すスエージング加工単独の場合、各芯線の電子回折パターンは、途切れ途切れで輪郭が不明瞭な環状の像が視認される。この電子回折パターンは、非晶質構造に特有の像（いわゆるハローパターン）であり、伸線加工単独又はスエージング加工単独の場合、芯線の組織は非晶質構造となっていることが理解できる。図９（ａ）及び図１０（ａ）に示される組織写真を参照しても、それが確認できる。
　一方、本発明に係る芯線の電子回折パターンを、同一試料を用い２箇所で撮像・電子回折をしたところ、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、その電子回折パターンは、明瞭な環状の像が視認でき、芯線が微細な結晶構造となっていることが理解できる。図７（ａ）及び図８（ａ）に示される組織写真を参照しても、微細な結晶構造をなしていることがはっきりと確認できる。
　このように、伸線加工及びスエージング加工の両加工を施すことにより、芯線の組織がそれぞれの準安定的な非晶質構造から安定した微細結晶構造となるために、加工度（例えば硬度）が増加し、引張り強さなどの機械的性質が向上する。
　この実施形態における芯線は、更に所定の熱処理が施されて、加工時の歪みや曲り、残留応力が除去されるようになっている。熱処理は、例えば、芯線を所定の形状に保持して２００～４００℃の温度で１～６０分処理することにより施すことができる。
　次に、本発明に係るガイドワイヤ用芯線の製造方法について、図２を参照して説明する。上述したガイドワイヤ用芯線は、このガイドワイヤ用芯線の製造方法（以下、「製造方法」という）により製造することができる。
　この製造方法は、素材Ｍ０を一次加工材Ｍ１に伸線加工する一次加工と、この一次加工後に行われ、前記一次加工材Ｍ１を二次加工材Ｍ２にスエージング加工する二次加工とを有しており、線径が０．５ｍｍ以下で、ヤング率が５０ＧＰａ以上の芯線を製造するものとなっている。
　まず、図２（ａ）に示すように、伸線ダイス１に形成された穴２に、Ｔｉ－Ｎｉ系合金からなる線径Ｄ０の素材Ｍ０を挿入して穴２から押し出すか、或いは、伸線ダイス１の穴２に素材Ｍ０を通して引き抜くことにより、図２（ｂ）に示すように、素材Ｍ０を縮径させつつ所定長さに伸ばす伸線加工を施して、線径Ｄ１の一次加工材Ｍ１が成形される。
　この場合、伸線ダイス１の穴２の内径を、素材Ｍ０を伸線加工したときの加工率Ｐ１が１０％以上となるように設定しておくことが好ましく、２０％以上となるように設定しておくことがより好ましく、３０％以上となるように設定しておくことが最も好ましい。
　次いで、前記一次加工材Ｍ１にスエージング加工を施す。この実施形態におけるスエージング加工に用いられる装置は、図２（ｃ）に示すように、一対のスエージングダイス５，５を備えている。そして、一対のスエージングダイス５，５が、一次加工材Ｍ１に対して衝突・離反を繰り返しつつ、一次加工材Ｍ１の周囲を所定方向に回転するように構成されている。また、スエージングダイス５，５は、一次加工材Ｍ１の軸方向に沿って前後にスライド移動するようになっている。
　そして、一次加工材Ｍ１を所定方向に回転させ、その外周を一対のスエージングダイス５，５が所定方向に回転しつつ一次加工材Ｍ１を叩いて伸ばすと共に、同スエージングダイス５が一次加工材Ｍ１の軸方向に所定範囲移動することにより、線径Ｄ２の二次加工材Ｍ２が成形される。このとき、二次加工材Ｍ２の線径Ｄ２は、０．５ｍｍ以下となるように成形される。この実施形態の場合、その後更に二次加工材Ｍ２の不要部分を切断して、先端部を先細テーパ状に縮径加工することにより、図１に示すような０．５ｍｍ以下の線径Ｄ２を有する芯線１５が製造される。なお、二次加工材Ｍ２をそのまま芯材１５として利用してもよい。
　また、各スエージングダイス先端部に形成された円弧状の窪みの大きさを、一次加工材をスエージング加工したときの加工率Ｐ２が５％以上となるように設定しておくことが好ましい。更に、加工率Ｐ２と加工率Ｐ１とを合計したときの加工率（Ｐ１＋Ｐ２）を、５０％以上となるように設定しておくことが好ましい。
　以上のように、この製造方法によれば、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工を施すことにより、伸線加工単独又はスエージング加工単独の場合よりも、芯線の加工率が向上する。その結果、加工硬化による硬度の上昇幅がより大きくなり、０．５ｍｍ以下の微細な線径でありながら、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性を有し、かつ、へたりにくい芯線を得ることができる。
　また、この製造方法においては、上記スエージング加工後、芯線に所定の熱処理を施すことが好ましい。例えば、芯線１５を２００～４００℃の温度で１～６０分保持することにより、芯線１５に熱処理を施すことができる。熱処理が施された芯線１５は、伸線加工やスエージング加工による歪みや曲り、残留応力が除去されるので、剛性及びへたりにくさを備え、直線性（初期形状において曲がらずに真っ直ぐである状態）も高い芯線を得ることができる。
　上記の製造方法により製造された本発明の芯線は、次のような作用効果を奏する。
　すなわち、本発明の芯線は、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工が施されていることにより、伸線加工単独又はスエージング加工単独の場合よりも、芯線の加工率が向上して、前記加工法単独の場合よりも加工硬化による硬度の上昇幅がより大きくなる。そのため、０．５ｍｍ以下の微細な線径でありながら、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性を確保することができる。
　このように本発明に係る芯線は、細径でありながら高い剛性を有しており、管状器官への挿入時に必要なプッシュアビリティや、血管選択時に要求されるトルク伝達性が高く、しかもへたりにくいので、例えば、心臓や脳等の細い血管に挿入されるガイドワイヤ用の芯線として、好適に用いることができる。
　ところで、従来のガイドワイヤ用の芯線としては、素材を伸線加工した後、それを研削したり研磨したりすることにより、所定の細い寸法としていた。しかし、これでは伸線加工後の素材を削るので、材料の無駄が多くコストが増大するという不都合が生じる。また、伸線加工により素材表面に生成された加工硬化層を削ってしまうこととなるので、硬度が低く剛性が低いというデメリットがあった。
　これに対して、この芯線においては、素材を叩いて伸ばすスエージング加工を用いて、０．５ｍｍ以下の線径としたことにより、素材を削って所定寸法とする場合よりも、材料の歩留まりを向上させることができ、コストの低減を図ることができる。また、この実施形態では、伸線加工後にスエージング加工を施すようにしているため、伸線加工により生成された加工硬化層を削ってしまうことが防止され、逆に加工硬化がより一層進行するので、ヤング率が５０ＧＰａ以上の高い剛性の芯線を得ることができる。
　各種芯材の機械的性質、組織及び硬度を評価した。
（前提条件）Ｔｉ－Ｎｉ系合金の組成
　下記に説明する実施例及び比較例は、Ｔｉ－５１Ｎｉ（ａｔ％）の合金を用いて作製した。
（１）比較例及び実施例の作製
　（比較例１）　上記組成のＴｉ－Ｎｉ系合金から線状の素材を切り出し、伸線加工を施して比較例１を作製した。線径は０．４７５ｍｍ、加工率は５５％であった。
　（比較例２）　比較例１から所定長さの素材を切り出し、２００℃で３０分保持することにより熱処理を施して比較例２を作製した。加工率は比較例１と同様で、線径は０．４７８ｍｍであった（線径の差異は熱処理時の酸化物によるものである。比較例３、実施例２，３も同じである）。
　（比較例３）　比較例１から所定長さの素材を切り出し、３００℃で３０分保持することにより熱処理を施して比較例２を作製した。加工率は比較例１と同様で、線径は０．４８２ｍｍであった。
　（比較例４）　上記組成のＴｉ－Ｎｉ系合金から線状の素材を切出し、スエージング加工を施して比較例４を作製した。線径は０．３６０ｍｍ、加工率は９８．９％であった。
　（比較例５）　比較例４から所定長さの素材を切り出し、２００℃で３０分保持することにより熱処理を施して比較例５を作製した。加工率及び線径は比較例４と同様であった。
　（比較例６）　比較例４から所定長さの素材を切り出し、３００℃で３０分保持することにより熱処理を施して比較例６を作製した。加工率及び線径は比較例４と同様であった。
　（比較例７）　比較例１と同様、上記組成のＴｉ－Ｎｉ系合金から線状の素材を切出し、伸線加工を施して比較例７を作製した。線径は０．６０２ｍｍ、加工率は４３．８％であった。
　（実施例１）　比較例１から所定長さの素材を切り出し、更にスエージング加工を施して実施例１を作製した。線径は０．４２３ｍｍ、スエージング加工後の加工率は６４％であった。
　（実施例２）　実施例１から所定長さの素材を切り出し、２００℃で３０分保持することにより熱処理を施して実施例２を作製した。加工率は実施例１と同様で、線径は０．４１６ｍｍであった。
　（実施例３）　実施例１から所定長さの素材を切り出し、３００℃で３０分保持することにより熱処理を施して実施例３を作製した。加工率は実施例１と同様で、線径は０．４２０ｍｍであった。
　（実施例４）　比較例７から所定長さの素材を切り出し、３つのスエージングダイスで、スエージング加工を施して実施例４を作製した。線径は０．４８６ｍｍ、スエージング加工後の加工率は６４％であった。
　（実施例５）　比較例７から所定長さの素材を切り出し、２つのスエージングダイスで、スエージング加工を施して実施例５を作製した。線径は０．５１２ｍｍ、スエージング加工後の加工率は５９％であった。
（２）機械的性質の評価
　（ａ）試験方法
　上記各比較例１～７、及び、実施例１～５をそれぞれ加工して、標点間距離が５０ｍｍの試験片を作製した。これらの各試験片をテンシロン型引張り試験機にセットして、室温でかつ１ｍｍ／ｍｉｎの試験速度で、引張り荷重を付与して伸び歪みを生じさせ、その後、引張り荷重を除去するというサイクルを繰り返して（荷重付与→荷重除去→荷重付与）、各試験片の引張り応力（ＭＰａ）とひずみ（％）との関係を測定した。その結果を、図３～６及び下記の表１に示す。このときのヤング率を、ひずみ２％における引張り応力から算出した。
　また、上記の比較例１～３は、伸線材に対する熱処理の影響について検討するためのもので（図３参照）、比較例４～６は、スエージング材に対する熱処理の影響について検討するためのもので（図４参照）、実施例１～３は伸線加工及びスエージング加工の両方を施した材料に対する熱処理の影響について検討するためのもので（図５参照）、実施例４，５は、伸線材に対するスエージング加工の種類（２ダイス若しくは３ダイス）の影響について検討するためのものである（図６参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（ｂ）試験結果の考察
　図３に示すように、伸線加工後に熱処理を施した場合（比較例２，３）、ヤング率は低下することが分かる。その傾向は熱処理温度が高いほど顕著である。図４に示すスエージング加工後の熱処理の場合も同じ傾向が確認される。
　図５には、実施例１～３の応力－ひずみ線図が示されているが、実施例１の結果から分かるように、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工を施したものは、線径が０．４２３ｍｍと微細であるにも関わらず、ヤング率が６３．４ＧＰａと高い剛性を備えていることが確認される。
　そして、上述した図３，４に示す比較例では、熱処理を施すとヤング率が低下するのに対して、図５に示す実施例２では、熱処理を施しているのにも関わらず、ヤング率が向上するという結果が得られた。すなわち、伸線加工のみ或いはスエージング加工のみを施した材料は、熱処理を施すとヤング率が低下するが、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工を施した材料は、熱処理を施すとヤング率が向上するという知見が見出された。この理由については、伸線加工とスエージング加工とを組み合わせることで、金属組織が微細な結晶構造をとるためである。つまり伸線加工から熱処理を施した場合、或いは、スエージング加工から熱処理を施した場合は、再結晶化によるエネルギー損失（ヤング率低下）が起きるが、伸線加工及びスエージング加工後に熱処理を施した場合には、それがないからである。
　図６には、３つのダイスによるスエージング加工（実施例４）、２つのダイスによるスエージング加工（実施例５）のヤング率が示されているが、ダイスの数による影響は少なく、どちらもヤング率の向上が確認できた。
（３）組織の評価
　比較例１，４及び実施例１について、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、その組織及び電子回折パターンを観察した。その結果を図７，８（実施例１）、図９（比較例１）、図１０（比較例４）に示す。なお、実施例１については、２箇所の異なる位置でそれぞれ観察した（図７、８）。
　図９（ｂ），図１０（ｂ）に示すように、比較例１，４の電子回折パターンは、非晶質構造に特有の不明瞭な像となっており、図９（ａ），図１０（ａ）を見ても、非晶質構造であることが分かる。
　一方、図７（ｂ），図８（ｂ）に示すように、実施例１の電子回折パターンは、結晶構造に特有の明瞭な環状の像をなしており、更に図７（ａ），図８（ａ）に示すように、組織写真を見ても、実施例１の組織は微細な結晶構造をなしているのが分かる。このように、伸線加工及びスエージング加工の２つの加工を施すことにより、組織が微細な結晶構造となることが確認できた。
（４）硬度の評価
　（３）にて組織観察をした比較例１，４及び実施例１について、ビッカース硬さ（Ｈｖ）を測定した。荷重は２００ｋｇとし、各試料について組織外部と組織内部のビッカース硬さを測定した。その結果を図１１に示す。
　同図に示すように、伸線加工のみの比較例１は、ビッカース硬さが比較的低く、スエージング加工のみの比較例２は、比較的高いビッカース硬さであるものの、そのバラツキが大きいことが分かる。これらに対して、伸線加工及びスエージング加工を施した実施例１は、組織内部及び組織外部のビッカース硬さが共に高いうえ、そのバラツキも少なく、安定性の高い組織構造をなしていることが分かる。
１０　ガイドワイヤ
１５　ガイドワイヤ用芯線（芯線）

Claims (6)

  1. 　Ｔｉ－Ｎｉ系合金からなり、その線径が０．５ｍｍ以下で、ヤング率が５０ＧＰａ以上とされていることを特徴とするガイドワイヤ用芯線。
  2. 　伸線加工及びスエージング加工が施されたものである請求項１記載のガイドワイヤ用芯線。
  3. 　前記Ｔｉ－Ｎｉ系合金の組織が微細結晶構造をなしている加工硬化型Ｔｉ－Ｎｉ系合金である請求項１又は２記載のガイドワイヤ用芯線。
  4. 　前記伸線加工及びスエージング加工に加え、熱処理が施されている請求項２又は３記載のガイドワイヤ用芯線。
  5. 　請求項１～４のいずれか１つに記載のガイドワイヤ用芯線の製造方法であって、
    　Ｔｉ－Ｎｉ系合金からなる素材を伸線加工した後、スエージング加工を施し、線径を０．５ｍｍ以下、ヤング率を５０ＧＰａ以上にすることを特徴とするガイドワイヤ用芯線の製造方法。
  6. 　前記スエージング加工後、更に熱処理を施す請求項５記載のガイドワイヤ用芯線の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104411356A (zh) * 2012-05-08 2015-03-11 布里奇波因特医学公司 用于处理血管的系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150045695A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Abbott Cardiovascular Systems, Inc. Guide wire with core made from low-modulus cobalt-chromium alloy
KR101518602B1 (ko) * 2013-10-29 2015-05-07 주식회사 포스코 비틀림 특성이 우수한 고강도 강선의 제조방법
JP6596470B2 (ja) * 2017-07-20 2019-10-23 トクセン工業株式会社 医療処置具用ワイヤ及びガイドワイヤ
CN107716586A (zh) * 2017-09-27 2018-02-23 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 一种眼镜架用的钛合金丝材的加工方法
CN109127749B (zh) * 2018-08-24 2020-05-05 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 钛铌丝材的拉拔润滑方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05293175A (ja) 1992-04-16 1993-11-09 Nippon Seisen Co Ltd カテーテル用ガイドワイヤ
JPH06165822A (ja) 1993-06-29 1994-06-14 Tokin Corp カテーテル・ガイドワイヤー
JPH077653U (ja) * 1993-07-05 1995-02-03 加藤発条株式会社 医療用ガイドワイヤ
JPH1190584A (ja) * 1997-09-22 1999-04-06 Japan Science & Technology Corp 電磁場制御ノズルレス液体急冷凝固方法および装置
JPH11128363A (ja) 1984-07-31 1999-05-18 Tokin Corp カテーテル・ガイドワイヤーの製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1635793A (en) * 1923-07-14 1927-07-12 Gen Electric Method of working refractory metals
EP0395098B1 (en) * 1989-04-28 1994-04-06 Tokin Corporation Readily operable catheter guide wire using shape memory alloy with pseudo elasticity
EP0491349B1 (en) * 1990-12-18 1998-03-18 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Method of manufacturing a Superelastic guiding member
US5720300A (en) * 1993-11-10 1998-02-24 C. R. Bard, Inc. High performance wires for use in medical devices and alloys therefor
JPH09511281A (ja) * 1994-03-31 1997-11-11 エー． ベッセリンク，ペトルス Ｎｉ−Ｔｉ−Ｎｂ合金の処理方法と該合金から作られた物品
US6329069B1 (en) * 1995-07-26 2001-12-11 Surface Genesis, Inc. Composite structure and devices made from same and method
US5833593A (en) * 1995-11-09 1998-11-10 United States Surgical Corporation Flexible source wire for localized internal irradiation of tissue
US6508803B1 (en) * 1998-11-06 2003-01-21 Furukawa Techno Material Co., Ltd. Niti-type medical guide wire and method of producing the same
US6402859B1 (en) * 1999-09-10 2002-06-11 Terumo Corporation β-titanium alloy wire, method for its production and medical instruments made by said β-titanium alloy wire
US6352515B1 (en) * 1999-12-13 2002-03-05 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. NiTi alloyed guidewires
US6740050B2 (en) * 2001-11-27 2004-05-25 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Intracorporeal member with improved transition section
US20040260331A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-23 D'aquanni Peter Beta titanium embolic protection frame and guide wire
CN101674861B (zh) * 2007-05-09 2012-07-04 独立行政法人科学技术振兴机构 导丝以及支架
JP5502486B2 (ja) * 2007-09-25 2014-05-28 株式会社東芝 医療用ガイドワイヤ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11128363A (ja) 1984-07-31 1999-05-18 Tokin Corp カテーテル・ガイドワイヤーの製造方法
JPH05293175A (ja) 1992-04-16 1993-11-09 Nippon Seisen Co Ltd カテーテル用ガイドワイヤ
JPH06165822A (ja) 1993-06-29 1994-06-14 Tokin Corp カテーテル・ガイドワイヤー
JPH077653U (ja) * 1993-07-05 1995-02-03 加藤発条株式会社 医療用ガイドワイヤ
JPH1190584A (ja) * 1997-09-22 1999-04-06 Japan Science & Technology Corp 電磁場制御ノズルレス液体急冷凝固方法および装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2404636A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104411356A (zh) * 2012-05-08 2015-03-11 布里奇波因特医学公司 用于处理血管的系统

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