WO2024070305A1

WO2024070305A1 - バルーンカテーテル

Info

Publication number: WO2024070305A1
Application number: PCT/JP2023/029666
Authority: WO
Inventors: 啓二福田; 絢介大野
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2023-08-17
Publication date: 2024-04-04
Also published as: EP4570296A1; JPWO2024070305A1

Abstract

【課題】バルーンの拡径化に伴う耐圧強度の低下を抑制しつつ薄肉化して耐圧性および操作性に優れたバルーンカテーテルを提供すること。【解決手段】バルーンカテーテル１００のバルーン１４０は、少なくとも内層１４１と外層１４３を有し、金型２００に配置してバルーン状にブロー成形される管状パリソン３００の断面積と、ブロー成形後のバルーン１４０の断面積との比率で求まる面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）が２．９１以上２．９７以下であり、かつ内層１４１の外側に内層１４１の破断点の伸び率より低い層を有する。

Description

バルーンカテーテル

　本発明は、バルーンカテーテルに関する。

　血管などの生体管腔に形成された病変部（狭窄部など）を拡張させる手技や、ステントなどの留置に用いられるデバイスとして、バルーンカテーテルが広く知られている（例えば、特許文献１）。バルーンカテーテルは、バルーン収縮させた状態でガイディングカテーテルを介して血管内に挿入して病変部へ到達させ、バルーンを拡張させて病変部を押し広げることができる（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０１９／２３４７８４号

　バルーンカテーテルは、病変部や血管の性状に基づき所定範囲内で拡張・収縮操作されるため、バルーンの拡張径を拡大させると、バルーンの拡縮範囲（バルーンの拡張・収縮可能な範囲）に幅を持たせることができ、手技の自由度を高めることができる。

　例えば、ＰＴＣＡ治療用バルーンカテーテル（バルーンの拡張時外径：４．０ｍｍ）を拡径して６．０ｍｍとした場合、径を大きくした分、バルーン成形時の膜厚が薄くなりすぎてしまい、耐圧強度が低下することがある。耐圧強度を維持するため、成形前の元チューブ（管状パリソン）の厚さ（肉厚）を厚くすることも考え得るが、管状パリソンの肉厚を厚くすると、成形品のバルーンの膜厚自体も厚く硬くなってしまう。バルーンの膜厚が厚く硬くなると、収縮（デフレーション）後のバルーンのガイディングカテーテルへの引き込みや留置したステント内を引き戻す際、バルーンの縮径部の抵抗が増加して手技の遅延につながる。

　本発明の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、具体的には、バルーンの拡径化した際の耐圧強度の低下を抑制しつつ薄肉化による柔軟性を確保して耐圧性および良好な操作性の両立を図れるバルーンカテーテルを提供することにある。

　本願発明者らは、上記課題を鑑みてバルーンの耐圧性および操作性（特に、ガイディングカテーテルなどへの引き込み操作性）を両立するべくバルーンの層構造に着目し、２層構造のバルーンと３層構造のバルーンとの比較から以下の事象を知見した。

　内層（例えばナイロンエラストマー）と外層（例えばナイロン）を有する２層構造のバルーンは、バルーンの周方向の配向（以下、「周配向」という）と軸方向の配向（以下、「軸配向」という）の比を比較すると、軸配向よりも周配向が高めとなり、軸方向に伸び切る前に周方向に膨らんで横割れ（円周性のバースト）が起こるリスクが高いことを知見した。

　内層（例えばナイロンエラストマー）、中間層（例えばナイロン）、外層（例えばナイロンエラストマー）の３層構造のバルーンは、外層を配置することで軸配向を高めて周方向に膨らむ前に軸方向に伸び切って横割れリスクを解消できることを知見した。但し、外層自体は、耐圧強度向上に然程寄与しておらず、バルーンの耐圧強度を高めるには外層を厚くする必要があった。

　本願発明者らは、得られた知見に基づきバルーンの拡径化に伴う耐圧性および操作性の向上を図るために必要なバルーン特性について鋭意研究を重ねた結果、少なくとも内層と外層を含む多層構造のバルーンにおいて、バルーンの寸法を最適化して面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ（Ａｒｅａ　Ｄｒａｗ－ｄｏｗｎ　Ｒａｔｉｏ）：ブロー成形前の管状パリソンの断面積と、ブロー成形後のバルーンの断面積の比率）が特定の範囲内であり、破断点の伸び率が特定の条件を満たすときに、薄肉化による柔軟性を確保しつつ、横割れリスクを抑制し得る耐圧強度が保持できることを見出し、本発明に至った。

　本発明は、（１）拡張および収縮可能な多層膜構造の本体を有するバルーンを備えたバルーンカテーテルであって、前記バルーンは、少なくとも内層と外層を有し、金型に配置してバルーン状にブロー成形される管状パリソンの断面積と、ブロー成形後の前記バルーンの断面積との比率で求まる面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）が、２．８０を超え３．００未満であり、かつ前記内層の外側に、破断点の伸び率が前記内層より低い層を有する。

　ここで、本発明の実施形態は、以下のような構成とすることができる。

　（２）上記（１）のバルーンカテーテルにおいて、前記面積ドローダウン比は、２．９１以上２．９７以下とするのが好ましい。

　（３）上記（１）または（２）のバルーンカテーテルにおいて、ブロー成形後の前記バルーンの前記本体の膜厚は、２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下とするのが好ましい。

　（４）上記（１）または（２）のバルーンカテーテルにおいて、ブロー成形後の前記バルーンの前記本体の膜厚は、３２．３μｍ以上３３．０μｍ以下とするのが好ましい。

　（５）上記（１）～（４）の何れかのバルーンカテーテルにおいて、前記バルーンは、周配向比率と軸配向比率の比率から求まる横割れリスク値を１．４０以下とするのが好ましい。

　（６）上記（１）～（５）の何れかのバルーンカテーテルにおいて、前記バルーンの前記本体は、前記内層、中間層、前記外層をこの順に積層した３層構造を有することが好ましい。

　（７）上記（６）のバルーンカテーテルにおいて、前記中間層の破断点の伸び率は、前記内層と前記外層よりも低い、ことが好ましい。

　（８）上記（６）または（７）のバルーンカテーテルにおいて、前記外層の破断点の伸び率は、前記内層の破断点の伸び率と同等以上であることが好ましい。

　（９）上記（８）のバルーンカテーテルにおいて、前記内層と前記外層の破断点の伸び率は、同等であることが好ましい。

　（１０）上記（６）～（９）の何れかのバルーンカテーテルにおいて、前記バルーンは、前記管状パリソンにおける前記内層、前記中間層、前記外層の断面積割合は、２２．５％、５３．５％、２４．０％とするのが好ましい。

　（１１）上記（６）～（１０）の何れかのバルーンカテーテルにおいて、前記バルーンの前記本体は、前記内層をナイロンエラストマーで形成し、前記中間層をナイロンで形成し、前記外層をナイロンエラストマーで形成するのが好ましい。

　本発明の少なくとも一実施形態によれば、バルーンの拡径化した際の耐圧強度の低下を抑制しつつ薄肉化による柔軟性を確保して耐圧性および良好な操作性の両立を図ることができるバルーンカテーテルを提供することができる。

本実施形態に係るバルーンカテーテルの概略構成図である。本実施形態に係るバルーンカテーテルの先端部周辺の断面図である。本実施形態に係るバルーンのブロー成形前の管状パリソンの断面図である。管状パリソンを金型に配置した状態の概略断面図である。面積ドローダウン比と膜厚の関係を示すグラフである。

　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するために例示するものであって、本発明を限定するものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例および運用技術などは全て本発明の範囲、要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　さらに、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

　また、以下の説明において、「第１」、「第２」のような序数詞を付して説明する場合は、特に言及しない限り、便宜上用いるものであって何らかの順序を規定するものではない。

　［構成］
　まず、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００の構成について説明する。

　バルーンカテーテル１００は、図１または図２に示すように、シャフト１１０の先端側に配置されたバルーン１４０を生体管腔に形成された狭窄部などの病変部において拡張させることにより、病変部を押し広げて治療する医療デバイスである。

　バルーンカテーテル１００は、例えば、冠動脈の病変部を広げるために使用されるＰＴＣＡ治療用バルーンカテーテルとして構成することができる。但し、バルーンカテーテル１００は、例えば、他の血管、胆管、気管、食道、その他消化管、尿道、耳鼻内腔、その他の臓器などの生体器官内に形成された病変部の治療および改善を目的として使用されるものとして構成することも可能である。

　以下の説明において、バルーン１４０を配置した側をバルーンカテーテル１００の「先端側」とし、ハブ１５０を配置した側をバルーンカテーテル１００の「基端側」とし、シャフト１１０が延伸する方向を「軸方向」とする。また、「先端部」とは、特に言及しない限り、先端（最先端）およびその周辺を含む一定の範囲を意味し、「基端部」とは、基端（最基端）およびその周辺を含む一定の範囲を意味する。

　バルーンカテーテル１００は、シャフト１１０の先端部側寄りにガイドワイヤＧが導出されるガイドワイヤポート１１１が設けられた、所謂「ラピッドエクスチェンジ型のカテーテルデバイス」として構成している。なお、バルーンカテーテル１００は、ガイドワイヤルーメン１２１がシャフト１１０の先端から基端に亘って延在するように形成された、所謂「オーバーザワイヤ型のカテーテルデバイス」として構成することもできる。

　バルーンカテーテル１００は、図１に示すように、シャフト１１０の基端部にはハブ１５０を設けることができる。ハブ１５０は、医療分野において公知のコネクタ（Ｙコネクタ）と接続可能に構成され、コネクタを介して加圧媒体を供給するためのインデフレーターなどの供給装置（図示省略）と液密・気密に接続可能となる。

　シャフト１１０は、図２に示すように、ガイドワイヤＧが挿通されるガイドワイヤルーメン１２１が形成された内管１２０と、内管１２０との間に加圧媒体が流通可能な加圧媒体ルーメン１３１を形成する外管１３０と、を有する。シャフト１１０は、内管１２０が外管１３０に内挿されることにより、内管１２０および外管１３０が同心状に配置された二重管構造を有する。

　内管１２０の先端部には溶着などの公知の方法によりバルーン１４０を液密・気密に接合している。バルーン１４０は、先端部が内管１２０に接合されており、基端部が外管１３０に接合されている。

　内管１２０の先端には、例えば、バルーンカテーテル１００の先端が生体器官（血管の内壁など）に接触した際に生体器官に損傷が生じるのを防止する先端チップ１６０を取り付けることができる。先端チップ１６０は、例えば、内管１２０よりも柔軟な樹脂材料で構成することができる。

　内管１２０には、造影マーカー部１７０を設けることができる。造影マーカー部１７０は、例えば、内管１２０においてバルーン１４０の先端側との境界を示す位置と、内管１２０においてバルーン１４０の基端側との境界を示す位置に配置することができる。

　内管１２０および外管１３０を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン、軟質ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂、シリコーンゴム、ラテックスゴムなどの各種ゴム類、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどの各種エラストマー、ポリアミド、結晶性ポリエチレン、結晶性ポリプロピレンなどの結晶性プラスチックを用いることができる。これらの材料中に、例えば、ヘパリン、プロスタグランジン、ウロキナーゼ、アルギニン誘導体などの抗血栓性物質を配合し、抗血栓性を有する材料とすることも可能である。

　バルーン１４０は、シャフト１１０の先端側（内管１２０の先端側）に配置され、内管１２０との間に加圧媒体が流入可能な空間部を有する。バルーン１４０は、空間部内に加圧媒体が流入されると拡張する。バルーンカテーテル１００は、バルーン１４０が拡張した際、一部を生体管腔に形成された病変部に対して押し付けることにより、病変部を押し広げて拡張させる。

　バルーン１４０を構成する材料としては、例えば、有機高分子材料を用いることができる。具体的には、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、或いはこれら二種以上の混合物など）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド類（例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン６・１０、ナイロン１２などのナイロン）、ポリアミドエラストマー、ナイロンエラストマー、ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ポリイミド、フッ素樹脂などの高分子材料、或いはこれらの混合物、或いは上記２種以上の高分子材料などの弾性樹脂を用いることができる。

　バルーン１４０は、少なくとも内層１４１と外層１４３を含む多層膜構造を有する。

　バルーン１４０は、図３に示すように内層１４１、中間層１４２、外層１４３を含む３層構造とすることができる。図３に示すバルーン１４０において、内層１４１はナイロンエラストマーで形成し、中間層１４２はナイロンで形成し、外層１４３はナイロンエラストマーで形成することができる。バルーン１４０は、３層構造とすることで、外層１４３を配置することで軸配向を高めて周方向に膨らむ前に軸方向に伸び切って横割れリスク（円周性バーストの発生リスク）を低減することができる。なお、バルーン１４０の各層の材料構成は上記構成に限定されない。

　バルーン１４０の拡張に使用される加圧媒体（例えば、生理食塩水、造影剤などの流体）は、ハブ１５０の内部空間（内腔）を介してシャフト１１０の加圧媒体ルーメン１３１内へ流入させることができる。加圧媒体は、加圧媒体ルーメン１３１を経由してバルーン１４０の空間部へ供給される。

　バルーン１４０は、その外表面を被覆するコーティングを形成することができる。コーティングは、例えば、バルーン１４０の摺動性を向上させる親水性コート層や、所定の薬剤を含有した薬剤コート層で構成することができる。親水性コート層や薬剤コート層を形成する具体的な材料は特に限定されない。

　バルーン１４０は、上述の弾性樹脂で構成される管状パリソン３００（元チューブ）を射出成形により製造し、この管状パリソン３００を公知の延伸ブロー成形（例えば、２軸延伸ブロー成形）により予備成形する。図４に示す管状パリソン３００の内層３１０は、ブロー成形後にバルーン１４０の内層１４１となり、中間層３２０は、ブロー成形後にバルーン１４０の中間層１４２となり、外層３３０は、ブロー成形後にバルーン１４０の外層１４３となる。その後、予備成形したバルーン１４０は、金型による形状付け工程を経て、内管１２０から径方向に突出して収縮時に外周に巻き付けるように折り畳まれる複数の羽根部を形成することができる。これにより、拡張後に収縮した際、羽根部が折り畳まれて縮径されるため、血管やガイディングカテーテルに対する通過性を高めることができる。

　本実施形態に係るバルーン１４０は、バルーン外径の拡径化に伴う耐圧強度の低下を抑制しつつ薄肉化して耐圧性および操作性、特に収縮して縮径後のバルーン１４０のガイディングカテーテルへの引き込み時などの抵抗を低減してスムーズな手技を実現するため、以下に示す各パラメータを規定して層構造の寸法の最適化を図っている。以下、バルーン１４０の層構造について詳述する。

　バルーン１４０は、拡張時の外径（推奨拡張圧（ＮＰ）で拡張したときの外径、以下「ＮＰ拡張時外径」ともいう）が４．０ｍｍを超え６．０ｍｍ以下であり、好ましくは５．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、より好ましくは５．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、最も好ましいのは６．０ｍｍである。

　バルーン１４０は、面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）が２．８０を超え３．００未満であり、好ましくは２．９１以上２．９７以下である。本明細書において、「面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）」は、管状パリソン３００の断面積と、管状パリソン３００を金型２００内に配置してブロー成形したバルーン１４０の断面積との比率で求まる値である。

　ここで、面積ドローダウン比は、２．８０未満とすると外層１４３を配置しても軸配向が高まらず軸方向に伸び切る前に周方向に膨らんでしまい横割れリスクを抑制できず、３．００以上になるとブロー成形時に膨らまず成形不良となる。また、バルーン１４０は、膜厚が２６．６μｍ未満とすると耐圧性が低下してバーストするリスクが高まり、３６．０μｍを超えると収縮したバルーン１４０の縮径部の外径が大きくなり引き込み抵抗が増加して操作性が低下する。

　バルーン１４０は、管状パリソン３００を金型２００にセットしてブロー成形後の膜厚が２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下であり、好ましくは３２．３μｍ以上３３．０μｍ以下である。

　バルーン１４０は、少なくとも内層１４１の外側に、破断点の伸び率が内層１４１より低い層を有する。バルーン１４０は、破断点の伸び率が中間層１４２よりも外層１４３の方が高く（中間層＜外層）、中間層１４２よりも内層１４１の方が高い（内層＞中間層）。すなわち、中間層１４２の破断点の伸び率は、内層１４１と外層１４３よりも低い。バルーン１４０は、内層１４１と外層１４３の破断点の伸び率が同等若しくは外層１４３の方が高くてもよい。なお、バルーン１４０は、少なくとも内層１４１の外側に内層１４１よりも破断点の伸び率が低い層を有すればよいため、例えば内層１４１と中間層１４２の間、中間層１４２と外層１４３の間、外層１４３のさらに外側などに、内層１４１よりも破断点の伸び率が低い層を含む構成とすることができる。

　バルーン１４０は、耐圧性および操作性の観点から、周配向比率と軸配向比率の比率から求まる横割れリスク値を１．４０以下とする。横割れリスク値は、拡張時における横割れの発生リスクを数値化したものであり、以下の方法で取得することができる。なお、横割れリスク値の測定方法の一例については、実施例に記載する。

　〈手順１〉
　下記式（１）を用いて、３層構造の管状パリソン３００の各層の断面積割合から平均バルーン膜固有屈折率を算出する。式（１）において、「ａ」は外層の屈折率、「ａ１」は外層の断面積割合、「ｂ」は中間層の屈折率、「ｂ１」は中間層の断面積割合、「ｃ」は内層の屈折率、「ｃ１」は内層の断面積割合を示す。

　〈手順２〉
　ブロー成形後のバルーン１４０に切り込みを入れ展開して矩形状の試験片とし、この試験片をスライドガラスの上にテープ糊で貼り付け測定サンプルを作製する。２次元複屈折評価システム（例えばＷＰＡ－２００：株式会社フォトニックスラティス製）を用いて、作製した試験片の位相差分布画像を取得し、試験片におけるバルーン先端部、中央部、基端部の３箇所のエリア２点ずつ解析して各エリアの位相差平均値（レタデーション）を抽出する。

　〈手順３〉
　手順２で得られたレタデーションの平均値（バルーン先端部、中央部、基端部の何れか）と、厚み測定器（例えばＩＤ－Ｆ１２５　シックネスゲージ：株式会社ミツトヨ製）で測定したブロー成形後のバルーン１４０の膜厚の比率（レタデーション平均値／膜厚）から複屈折Δｎを算出する。

　〈手順４〉
　下記式（２）、式（３）を用いて、手順３で得られた複屈折Δｎから周方向屈折率ｎｒと軸方向屈折率ｎｌを算出する。式（２）、式（３）において、「ｎｄ」は厚さ方向の屈折率であり、ナイロン系材料で経験的に決めた仮定値（１．５０１）を代入することができる。

　〈手順５〉
　下記式（４）～（６）を用いて、手順４で得られた各方向の屈折率から周方向の配向比率ｒ％と軸方向の配向比率ｌ％を算出する。式（４）～式（６）において、「ｎ^＊」はナイロン６の固有複屈折が０．０７２、ポリエチレンの固有複屈折が０．６６であるため、概算値として０．０７を代入することができる。「ｄ％」は厚さ方向の配向比率を示す。「｜ｎｌ－ｎｄ｜」は複屈折Δｎを示す。

　〈手順６〉
　手順５で得られた周方向の配向比率ｒ％を軸方向の配向比率ｌ％の比率（ｒ％／ｌ％）を求め、得られた値を横割れリスク値とする。また、バルーン先端部、中央部、基端部について上記３～６をそれぞれ算出して試験片の横割れリスク値の平均値を求め、この平均値を試験片（バルーン１４０）の横割れリスク値として取得することができる。

　バルーン１４０は、横割れリスク値が１．４０を超えると横割れが発生し易くなるため、耐圧性および操作性の観点から製品として適さない。よって、バルーン１４０は、横割れリスク値を１．４０以下とするのが好ましい。

　バルーン１４０は、各層の断面積割合を調整することで、横割れリスクを低減させることができる。バルーン１４０は、中間層１４２の量を固定した状態で外層１４３の量を所定量減らして内層１４１の量を所定量増やして断面積割合を調整すると、拡張時の拡張タイミングを遅らせることができるため、軸方向への拡張が促されて横割れリスクを低減させることができる。バルーン１４０は、管状パリソン３００の状態において内層１４１、中間層１４２、外層１４３の断面積割合を２２．５％、５３．５％、２４．０％とすることができる。

　［作用効果］
　以上説明したように、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００は、拡張および収縮可能な多層膜構造の本体を有するバルーン１４０を備え、バルーン１４０は、少なくとも内層１４１と外層１４３を有し、金型２００に配置してバルーン状にブロー成形される管状パリソン３００の断面積と、ブロー成形後のバルーン１４０の断面積との比率で求まる面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）が、２．８０を超え３．００未満であり、かつ内層１４１の外側に、破断点の伸び率が内層１４１低い層を有する。

　また、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００において、バルーン１４０の面積ドローダウン比は、２．９１以上２．９７以下とするのが好ましく、ブロー成形後のバルーン１４０の本体の膜厚は、２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下、好ましくは３２．３μｍ以上３３．０μｍ以下とすることができる。

　これにより、バルーン１４０を拡径しても耐圧強度を保持しつつ横割れリスクが抑制され、さらに薄肉化により柔軟性が確保できるため、耐圧性および良好な操作性を両立したバルーンカテーテル１００を提供することができる。

　また、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００において、バルーン１４０は、周配向比率と軸配向比率の比率から求まる横割れリスク値を１．４０以下とすることができる。

　これにより、拡張時の横割れリスクが低減されるバルーン１４０を備えたバルーンカテーテル１００を提供することができる。

　また、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００において、バルーン１４０の本体は、内層１４１、中間層１４２、外層１４３をこの順に積層した３層構造を有する構成とすることができる。また、中間層１４２の破断点の伸び率は、内層１４１と外層１４３よりも低い構成や、外層１４３の破断点の伸び率は内層１４１の破断点の伸び率と同等以上の構成や、内層１４１と外層１４３の破断点の伸び率は同等とした構成とすることができる。

　バルーン１４０を３層構造とすることで、バルーン１４０は、拡張した際に周方向へ膨らむ前に軸方向に伸び切ることができるため、横割れリスクを低減させることができる。

　また、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００において、バルーン１４０は、管状パリソン３００における内層１４１、中間層１４２、外層１４３の断面積割合を２２．５％、５３．５％、２４．０％とすることができる。

　これにより、中間層１４２の量を固定した状態で内層１４１の量を増やして外層１４３の量を減らし、拡張時の拡張タイミングを遅らせることができるため、軸方向への拡張が促されて横割れリスクを低減させることができる。

　また、本実施形態に係るバルーンカテーテル１００において、バルーン１４０の本体は、内層１４１をナイロンエラストマーで形成し、中間層１４２をナイロンで形成し、外層１４３をナイロンエラストマーで形成することができる。

　これにより、バルーン１４０は、周方向に膨らむ前に軸方向に伸び切ることができるため、耐圧性および操作性に優れたバルーンカテーテル１００を提供することができる。

　以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定されるものではない。

　［試験１．面積ドローダウン比と膜厚の測定試験］
　面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）と膜厚の測定試験は、以下の通りに実施した。

　＜１－１．サンプルの製造＞
〈実施例Ａ１〉
　実施例Ａ１は、内層（内径：０．８２ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）、中間層（内径：１．０９ｍｍ、外径：１．５６ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．７３ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした３層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．０ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：６．０ｍｍのサンプルを得た
〈実施例Ａ２〉
　実施例Ａ２は、内層（内径：０．７５ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）、中間層（内径：１．００ｍｍ、外径：１．４３ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．５８ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした３層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．０ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：５．５ｍｍのサンプルを得た
〈実施例Ａ３〉
　実施例Ａ３は、内層（内径：０．６８ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）、中間層（内径：０．９１ｍｍ、外径：１．３０ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．４４ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした３層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．０ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：５．０ｍｍのサンプルを得た
　また、実施例１～実施例４の破断点の伸び率は、何れも内層＞中間層、中間層＜外層、内層＝外層の関係であった。

　＜１－２．測定方法＞
　面積ドローダウン比は、各サンプルの管状パリソンの断面積とブロー成形後のバルーンの断面積との比率から求めた。膜厚は、各サンプルのブロー成形後の膜厚を厚み測定器（製品名：デジマチックインジケータ　ＩＤ－Ｈ、株式会社ミツトヨ製）により測定し、膜厚２枚分の厚みから１枚分の数値を算出した。

　下記表１に測定結果を示す。表１は、製造した各サンプルの面積ドローダウン比の上下限値と、膜厚（μｍ）の上下限値とを示している。

　＜１－３．結果＞
　表１に示すように、実施例Ａ１、実施例Ａ２、実施例Ａ３は、何れも面積ドローダウン比が２．８０を超え３．００未満であり、膜厚が２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下であった。

　図５は、バルーン１４０の面積ドローダウン比と膜厚の関係を示すグラフである。図５のグラフ中に示すハッチ領域は、面積ドローダウン比が２．８０を超え３．００未満とし、膜厚が２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下として区画した領域であり、この範囲内に収まるものは、耐圧性および操作性に優れた製品として評価できる。実施例Ａ１、実施例Ａ２、実施例Ａ３は、何れも面積ドローダウン比が２．８０を超え３．００未満となり、膜厚が２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下となり、図５中のハッチ領域内に収まった。したがって、実施例Ａ１、実施例Ａ２、実施例Ａ３は、バルーンを拡径しても耐圧強度を保持しつつ横割れリスクが抑制され、さらに薄肉化により柔軟性が確保できる耐圧性および良好な操作性を両立したバルーンであることが確認された。

　［試験２．横割れリスク評価試験］
　横割れリスク評価試験は、以下の通りに実施した。

　＜２－１．サンプルの製造＞
〈実施例Ｂ１〉
　実施例Ｂ１は、試験１で作製した実施例Ａ１のサンプルを使用した
〈実施例Ｂ２〉
　実施例Ｂ２は、内層（内径：０．８６ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）、中間層（内径：１．０７ｍｍ、外径：１．５５ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．７７ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした３層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．２ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：６．０ｍｍのサンプル（サンプル数：５個）を得た
〈比較例Ｂ１〉
　比較例Ｂ１は、内層（内径：０．８６ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）、中間層（内径：１．０７ｍｍ、外径：１．５５ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．７２ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした３層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．０ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：６．０ｍｍのサンプル（サンプル数：５個）を得た
〈比較例Ｂ２〉
　比較例Ｂ２は、内層（内径：０．８６ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）、中間層（内径：１．０７ｍｍ、外径：１．５５ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．６７ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした３層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．２ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：６．０ｍｍのサンプル（サンプル数：５個）を得た
〈比較例Ｂ３〉
　比較例Ｂ３は、内層（内径：０．７９ｍｍ、外径：１．１０ｍｍ）をナイロン（製品名：Ｇｒｉｌａｍｉｄ　Ｌ２５、ＥＭＳ社製）、外層（外径：１．６２ｍｍ）をナイロンエラストマー（製品名：Ｇｒｉｌｆｌｅｘ　ＥＬＧ６２６０、ＥＭＳ社製）とした２層構造の管状パリソンを押出成形して作製し、この管状パリソンを金型に配置してブロー成形（金型温度：１１５℃、加熱時間：３０秒、圧力：３．０ＭＰａ）し、ＮＰ拡張時外径：６．０ｍｍのサンプル（サンプル数：６個）を得た。

　＜２－２．パラメータの測定＞
〈膜厚〉
　膜厚は、試験１で実施した膜厚測定と同様に測定した
〈ＡＤＤＲ〉
　ＡＤＤＲ（面積ドローダウン比）は、各サンプルの管状パリソンの断面積と、ブロー成形後のバルーンの断面積との比率から求めた値の平均値とした
〈耐圧強度〉
　耐圧強度は、３７℃の水槽中で各サンプルを１ａｔｍずつ加圧してバーストしたときに得た圧力値の平均値とした
〈ＮＰ時外径〉
　ＮＰ時外径は、上記耐圧強度測定時に、推奨拡張圧（ＮＰ）となる１２ａｔｍで各サンプルを加圧したときの外径を外径測定装置（製品名：ＧＴ２－Ｈ１２ＫＬＳＯ（５０２４８）、株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ製）で測定し、測定した値の平均値とした
〈壁強度〉
　壁強度は、各サンプルの耐圧強度を膜厚で除した値とした
〈横割れリスク値〉
　横割れリスク値は、以下の通りに取得した。

　〈手順１〉
　上記式（１）を用いて、３層構造の管状パリソンの各層の断面積割合から平均バルーン膜固有屈折率を算出した。

　〈手順２〉
　ブロー成形後の各サンプルに切り込みを入れ展開して矩形状の試験片とし、この試験片をスライドガラスの上にテープ糊で貼り付け測定サンプルを作製した。２次元複屈折評価システム（ＷＰＡ－２００：株式会社フォトニックスラティス製）を用いて測定サンプルの位相差分布画像を取得し、測定サンプルの試験片におけるバルーン先端部、中央部、基端部の３箇所のエリア２点ずつ解析して各エリアの位相差平均値（レタデーション）を抽出した。

　〈手順３〉
　手順２で得たレタデーションの平均値（バルーン先端部、中央部、基端部の何れか）と、厚み測定器（ＩＤ－Ｆ１２５　シックネスゲージ：株式会社ミツトヨ製）で測定したブロー成形後のバルーン１４０の膜厚の比率（レタデーション平均値／膜厚）から複屈折Δｎを算出した。

　〈手順４〉
　上記式（２）、式（３）を用いて、手順３で得た複屈折Δｎから周方向屈折率ｎｒと軸方向屈折率ｎｌを算出した。式（２）、式（３）において、「ｎｄ」はナイロン系材料で経験的に決めた仮定値（１．５０１）を代入した。

　〈手順５〉
　上記式（４）～式（６）を用いて、手順４で得た各方向の屈折率から周方向の配向比率ｒ％と軸方向の配向比率ｌ％を算出した。式（４）～式（６）において、「ｎ^＊」はナイロン６の固有複屈折が０．０７２、ポリエチレンの固有複屈折が０．６６であるため、概算値として０．０７を代入した。

　〈手順６〉
　手順５で得た周方向の配向比率ｒ％を軸方向の配向比率ｌ％の比率（ｒ％／ｌ％）を求め、得られた値を横割れリスク値とした。また、バルーン先端部、中央部、基端部について上記３）～６）をそれぞれ算出して各サンプルの試験片の横割れリスク値の平均値を求め、この平均値を各サンプルの横割れリスク値として取得した。

　各サンプルの仕様を下記表２に示す。表中の評価指標として、耐圧性および操作性の観点から、横割れリスク値は１．４０以下、面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）は２．８０を超え３．００未満、膜厚は２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下のものを良品（〇）とし、これら範囲から外れるものを不良品（×）とした。良品は、バルーンの拡径化に伴う耐圧強度の低下を抑制しつつ薄肉化して耐圧性および操作性に優れたバルーンとなる。

　＜２－３．結果＞
　表２に示すように、実施例Ｂ１は横割れリスク値が１．３６となり、１．４０以下となった。一方、実施例Ｂ２、比較例Ｂ１～比較例Ｂ３は、何れも横割れリスク値が１．４０を超える値となった。このことから、実施例Ｂ１は、実施例Ｂ２、比較例１、比較例２と比べて横割れリスクが低減されたバルーンになることが確認された。

　実施例Ｂ１は、膜厚３３．０μｍ、面積ドローダウン比２．９０、横割れリスク値１．３６であり、ＮＰ拡張時外径が６．００ｍｍであるにも拘わらず、横割れリスクが最も低く十分な耐圧強度を有しつつ薄肉化により柔軟性が確保でき、耐圧性および操作性に優れた製品となることが確認された。

　また、実施例Ｂ１は、内層、中間層、外層の断面積割合が２２．５％、５３．５％、２４．０％であった。比較対象として、ＮＰ拡張時外径が４．０ｍｍのバルーンの管状パリソン（内層、中間層、外層の断面積割合が１２．１％、５４．７％、３３．２％）と比較すると、外層量を減少させて内層量を増加していることがわかる。実施例Ｂ１は、中間層量を固定して内層量を増やし、外層量を減らしたことで拡張タイミングを遅らせる効果が奏され、軸方向への拡張が促されて横割れリスクを減少したものと推定される。

　比較例Ｂ１、比較例Ｂ２は、実施例Ｂ２を基準として内層の内径と中間層の内径および外径を固定（内層と中間層の厚さを固定）し、外層の厚さのみを薄くして外層量を減らしたものであった。比較例Ｂ１、比較例Ｂ２は、実施例Ｂ２と比べて耐圧強度の変化は少なく、外層量の減少に比例して膜厚は薄くなり壁強度は上昇したが、その反面、面積ドローダウン比は２．８０を下回り、横割れリスク値は外層量が減るにつれて上昇した。このことから、単純に外層量を減らして薄肉化を図ったとしても、横割れリスクが上昇してしまうため、内層、中間層、外層の断面積割合は、薄肉化および横割れリスクを抑制する上で重要なパラメータの一つであることが確認された。

　比較例Ｂ３は、２層構造なため、横割れリスク値が最も高かった。このことから、バルーンは、３層構造にすることで、軸配向を高めて周方向に膨らむ前に軸方向に伸び切ることができるため、２層構造よりも横割れリスクが抑制できることが確認された。

　本出願は、２０２２年９月２９日に出願された日本国特許出願第２０２２－１５５９３１号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

　１００　バルーンカテーテル、
　１１０　シャフト、
　１２０　内管、
　１３０　外管、
　１４０　バルーン、
　１４１　内層、
　１４２　中間層、
　１４３　外層、
　１５０　ハブ、
　２００　金型、
　３００　管状パリソン。

Claims

　拡張および収縮可能な多層膜構造の本体を有するバルーンを備えたバルーンカテーテルであって、
　前記バルーンは、少なくとも内層と外層を有し、
　金型に配置してバルーン状にブロー成形される管状パリソンの断面積と、ブロー成形後の前記バルーンの断面積との比率で求まる面積ドローダウン比（ＡＤＤＲ）が、２．８０を超え３．００未満であり、かつ前記内層の外側に、破断点の伸び率が前記内層より低い層を有する、バルーンカテーテル。
　前記面積ドローダウン比は、２．９１以上２．９７以下である、請求項１に記載のバルーンカテーテル。
　ブロー成形後の前記バルーンの前記本体の膜厚は、２６．６μｍ以上３６．０μｍ以下である、請求項１記載のバルーンカテーテル。
　ブロー成形後の前記バルーンの前記本体の膜厚は、３２．３μｍ以上３３．０μｍ以下である、請求項１記載のバルーンカテーテル。
　前記バルーンは、周配向比率と軸配向比率の比率から求まる横割れリスク値が１．４０以下である、請求項１に記載のバルーンカテーテル。
　前記バルーンの前記本体は、前記内層、中間層、前記外層をこの順に積層した３層構造を有する、請求項１～５の何れか１項に記載のバルーンカテーテル。
　前記中間層の破断点の伸び率は、前記内層と前記外層よりも低い、請求項６に記載のバルーンカテーテル。
　前記外層の破断点の伸び率は、前記内層の破断点の伸び率と同等以上である、請求項６に記載のバルーンカテーテル。
　前記内層と前記外層の破断点の伸び率は、同等である、請求項８に記載のバルーンカテーテル。
　前記バルーンは、前記管状パリソンにおける前記内層、前記中間層、前記外層の断面積割合は、２２．５％、５３．５％、２４．０％である、請求項６に記載のバルーンカテーテル。
　前記バルーンの前記本体は、前記内層をナイロンエラストマーで形成し、前記中間層をナイロンで形成し、前記外層をナイロンエラストマーで形成する、請求項６に記載のバルーンカテーテル。