JP2008228869A - バルーンカテーテル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】体内に留置している期間中に必要な膨張径を維持しつつ、生体適合性に優れたバルーンカテーテル及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】基端部と先端部を有するカテーテル部材の先端部近傍にバルーン部材を付設したバルーンカテーテルの該バルーン部材外面の少なくとも一部に酸化ケイ素膜が形成されていることを特徴とし、上記バルーン部材は、シリコーンゴムを含むものであり、上記酸化ケイ素膜の厚みは０．０１〜１μｍであることが好ましい。また、バルーン部材外表面の少なくとも一部に形成される酸化ケイ素膜は、火炎処理によってなされることを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、バルーンカテーテル及びその製造方法に関する。

バルーンカテーテルは、医療用チューブであるカテーテルを経皮的、或いは内視鏡的に血管、消化管、尿道あるいは気管等へ挿入し、血液を遮断したり、目的の部位にて臨床上必要とする期間（通常３０日未満）留置するために、カテーテルに膨張可能なバルーンを付設している。また、経腸栄養チューブのように留置期間が数ヶ月であるバルーンカテーテルも存在している。

これらに用いられるカテーテル及びバルーンの材質には、ＮＲラテックス、シリコーンゴム、軟質塩化 ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等が用いられている。
バルーンの大きさにはその使用目的によって異なるが、非使用時にはチューブ本体の外径と同じか若干大きい状態にあり、空気等の気体もしくは滅菌された生理的食塩水等の液体を入れた使用時に充分伸張するような比較的小容量のバルーン、及びあらかじめ伸張時に近い形状又は更に大きい膨張状態を想定して賦形させたタイプの２種がある。大きい伸張率を得るには、ゴム弾性の優れたＮＲラテックス、シリコーンゴムのようなエラストマーが一般的に用いられている。とりわけ、より生体適合性の高い（副作用が少ない）シリコーンゴムがバルーン部材として最も一般的に用いられる。

しかしながら、シリコーンゴム製のバルーンは液体透過性が大きいために、留置期間中にバルーンの充填物（例えば純水）がバルーン外へ抜けてしまい、新たに充填物を補充しなければバルーンが縮んでしまい、カテーテルが目的部位から脱落してしまうという問題を抱えている。
このような問題を解決するため、最外層がシリコーンゴムで構成され、かつ最外層以外に、水蒸気透過率が３００ｇ・ｍｍ／ｍ２ ・２４ｈより小さいエラストマーで構成される層を含んでいることを特徴とするバルーンをカテーテルに設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１８６６６９号公報

本発明の目的は、体内に留置している期間中に必要な膨張径を維持しつつ、生体適合性に優れたバルーンカテーテル及びその製造方法を提供することである。

このような目的は、下記（１）〜（９）に記載の本発明により達成される。
（１）基端部と先端部を有するカテーテル部材の先端部近傍にバルーン部材を付設したバルーンカテーテルであって、該バルーン部材外面の少なくとも一部に酸化ケイ素膜が形成されていることを特徴とするバルーンカテーテル。
（２）前記バルーン部材は、シリコーンゴムを含むものである（１）記載のバルーンカテーテル。
（３）前記酸化ケイ素膜の厚みは０．０１〜１μｍである（１）又は（２）に記載のバルーンカテーテル。
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法であって、前記バルーン部材外表面の少なくとも一部に形成される酸化ケイ素膜は、火炎処理によってなされることを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法。
（５）前記火炎処理は燃焼ガス雰囲気内でなされるものである（４）に記載のバルーンカテーテルの製造方法。
（６）前記燃焼ガス雰囲気内には改質剤化合物を含むものである（４）又は（５）に記載のバルーンカテーテルの製造方法。
（７）前記改質化合物は、シラン化合物を含むものである（４）〜（６）のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法。
（８）前記火炎処理は、前記バルーン部材を膨張させた状態でなされるものである（４）〜（７）のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法。
（９）前記火炎処理は５５０〜１２００℃、０．１〜１００秒間でなされるものである（４）〜（８）のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法。

本発明によれば、体内に留置する期間中に必要な膨張径を維持しつつ、生体適合性に優れたバルーンカテーテル及びその製造方法を提供できる。

以下、本発明のバルーンカテーテルについて好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本発明のバルーンカテーテルに用いられるバルーン部材としては、特に限定されず、シリコーンゴム、ＮＲラテックス、軟質塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられるが、生体適合性に優れることからシリコーンゴムを用いることが好ましい。

上記シリコーンゴムとしては、特に限定されず、例えば、有機過酸化物硬化型、ＳｉＨ結合と脂肪族不飽和結合との白金族金属系触媒等によるハイドロシリレーション反応を利用する付加反応型等、種々の縮合硬化型のものが挙げられる。

なお、上記シリコーンゴムには、充填剤を始め、必要に応じて各種の添加剤を配合することが可能である。ここに使用される充填剤は公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、ヒュームドシリカ、沈殿性シリカ、疎水性シリカ、二酸化チタン、酸化第二鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、石英粉末、珪藻土、ケイ酸カルシウム、タルク等が挙げられる。

本発明のバルーンカテーテルに用いられるバルーン部材外面の少なくとも一部に酸化ケイ素膜が形成されていることを特徴とする。上記酸化ケイ素膜が形成されていることでバルーン部材に液体を注入後、長期間に渡って膨張径を維持することができる。
このメカニズムは明らかではないが、表面に形成された酸化ケイ素の緻密な膜により、バルーンから外部への流体の移動が抑えられたと推測される。

上記酸化ケイ素膜の厚みは、０．０１〜１μｍの範囲内とすることが好ましい。０．０２〜０．８μｍとすることがより好ましく、０．０５〜０．５μｍとすることが特に好ましい。酸化ケイ素膜の厚みを上記範囲とすることで、本発明のバルーンカテーテルに充填されている充填物の不透過性を向上させると共に、過剰火炎処理によるバルーン部材の熱劣化を防止することができる。

本発明のバルーンカテーテルにおけるカテーテル部材は、通常は、バルーンを膨らませるためのルーメンのほか、腸管減圧用のルーメン、栄養剤・薬液注入用のルーメン、圧力測定用のルーメン、電極用のルーメン等使用目的に応じたルーメンを備えることができる
上記カテーテルチューブ部材に用いられる材料は、一般の医療用チューブに用いることができるものであれば特に限定されない。例えば、ＮＲラテックス、シリコーンゴム、軟質塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等を用いることができるが、バルーン部材との接合性の観点でシリコーンゴムが好適に用いることができる。

次に、本発明のバルーンカテーテルの製造方法（以下、単に「製造方法」ということがある）について説明する。
本発明の製造方法におけるバルーン部材の製造方法は、特に制限がなく、公知の方法が用いられる。具体例をあげると、浸漬成形、圧縮成形、浸漬成形、インサート成形、射出成形、ブロー成形等が採用できる。特に薄物成形物が簡便に得られるという観点から浸漬成形、が好適に用いることができる。

本発明の製造方法におけるバルーン部材の取付け方法は、バルーン部材を、カテーテル部材の先端部から挿入し、バルーン装着部にはめ合わせ、バルーン部材の両端を接着部において、接着剤等により接着することが好ましい。使用する接着剤には特に制限はないが、接着時間が短く作業性のよいシアノアクリレート系接着剤を使用することが好ましい。また、カテーテル部材にシリコーンゴムが使用された場合にはシリコーン系接着剤も好適に使用することができる。

本発明の製造方法において、上記バルーン部材外表面の少なくとも一部に形成される酸化ケイ素膜は火炎処理によってなることを特徴とする。
上記火炎処理については、特開２００３−２３８７１０に開示されている方法を用いることができる。

上記火炎処理は燃焼ガス雰囲気内でなされることが好ましい。火炎処理を燃焼ガス雰囲気内で行うことで、火炎処理時間を短縮できる。

また、上記燃焼ガス雰囲気内には改質剤化合物を含むことが好ましい。改質剤化合物を含むことで、火炎処理時間を短縮できるだけでなく、バルーン表面に酸化ケイ素膜を均一に形成することができる。

本発明の製造方法において、上記火炎処理は、上記バルーン部材を膨張させた状態でなされることが好ましい。更に、バルーン部材を臨床使用時の膨張径相当以上に膨張させ、バルーン部材全面に吹き付け処理することが好ましい。こうすることで、酸化ケイ素膜を緻密にすることができる。膨張させる際に使用する充填物は例えば空気、純水を用いることができる。

本発明の製造方法に用いられる改質剤化合物は、特に限定されないが、例えば、アルキルシラン化合物あるいはアルコキシシラン化合物等のシラン化合物であることが好ましい。シラン化合物を用いることで空気等と容易に混合することができる。シラン化合物としては、例えば、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン等が挙げられる。また、１，２−ジクロロテトラメチルシラン等のハロゲン化シラン化合物を使用することもできる。

上記改質剤化合物の平均分子量は、マススペクトル測定において、５０〜１、０００の範囲内とすることが好ましい。改質剤化合物の液体状態での密度を、０．３〜０．９ｇ／ｃｍ³の範囲内とすることが好ましい。また、改質剤化合物の添加量を、燃焼ガスの全体量を１００モル％としたときに、１×１０^-10〜１０モル％の範囲内とすることが好ましい。改質剤化合物の平均分子量、密度及び添加量を上記範囲とすることで、バルーン表面に酸化ケイ素膜を均一にまた必要な厚さに形成することができる。

また、上記燃焼ガスの中には、通常、引火性ガスを添加することが好ましい。こうすることで、火炎温度の制御が容易にできる。このような引火性ガスとして、例えばプロパンガスや天然ガス等の炭化水素ガス、あるいは、水素、酸素、空気等の引火性ガスが挙げられる。また、燃焼ガス中に、改質剤化合物を均一に混合するために、キャリアガスを添加することも好ましい。

また、ここで沸点が１００℃以上の例えば、アルキルシラン化合物、アルコキシシラン化合物、アルキルチタン化合物等を改質補助剤として添加することもできる。改質補助剤の改質剤化合物の全体量を１００モル％としたときに、改質補助剤の添加量を０．０１〜５０モル％の範囲内とすることが好ましい。改質補助剤を添加することで、改質剤化合物の沸点が低いことによる取り扱いの悪さを改良することができる。

上記火炎処理の温度は５５０〜１２００℃の範囲内とすることが好ましく、６００〜９００℃未満の範囲内とすることがさらに好ましい。なお、かかる火炎の温度は、使用する燃焼ガスの種類や、燃焼ガスの流量、あるいは、燃焼ガスに添加する改質剤化合物の種類や量によって、適宜調節することができる。火炎処理の処理時間（噴射時間）は０．１〜１００秒間の範囲内とすることが好ましい。更に０．３〜３０秒間の範囲内とすることが好ましく、０．５〜２０秒間の範囲内とすることが特に好ましい。上記処理温度及び処理時間の範囲とすることで、バルーン表面に酸化ケイ素膜を均一にまた必要な厚さに形成することができる。

（実施例）
φ２．０ｍｍの成形型を付加重合型液状シリコーンゴム（信越化学工業製ＫＥ−１９２０）の２０重量％トルエン溶液に浸漬して室温で約６０秒後にゆっくりと引き上げ、シリコーンゴムを付着させ真空処理にてトルエンを揮発させ乾燥した。この操作を数回繰り返して、厚み０．３ｍｍ程度付着させた。しかる後に、１００℃×６０分間にて硬化処理を行い、バルーンを成形した。（形状：内径６．０ｍｍ×厚み０．３ｍ×長さ３０ｍｍ）
次に硬度７０のシリコーンゴム材料を用いて、バルーン膨張用ルーメンとさらに別ルーメンを有する外径が６ｍｍのカテーテルを試作し、２４０℃で一次加硫後にライン速度は３．５ｍ/ｍｉｎで試作を行った。２次加硫は２００℃のオーブンで４時間加熱をした。
ここでバルーンをカテーテルに取りつけ幅２０ｍｍでシリコーン系接着剤を用いて接合し、一昼夜置いて、バルーンカテーテルを得た。このバルーンカテーテルに純水を注射機で規定注水量１５ｍｌ注入し、使用時の状態まで膨張させた。
この使用時の状態まで膨張させたバルーンに対して、後述するシラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理を０．５秒間×３０回実施した。ここで燃料ガスとして、沸点２７℃のテトラメチルシランを０．０００１モル％、沸点１２２℃のテトラメトキシシランを０．００００１モル％、残りが圧縮空気であるカートリッジ入りの混合ガスを用いた。
火炎処理終了後に、プリズムカプラ（Ｍｅｔｒｉｃｏｎモデル２０１０）を用いてバルーンコーティング層厚みを測定したところ、該コーティング層は約０．２μｍであった。

（比較例）
実施例と同様にし、バルーンカテーテルを得た。ただし、実施例に記述した火炎処理は行わなかった。

３７℃に維持したｐＨ２の緩衝溶液５００ｍｌ中にバルーンカテーテルを約２ヶ月放置する。この時、カテーテルが大気中に存在するとその部分からバルーン充填物（水）が抜ける可能性があり、その影響を排除するために、バルーンカテーテル全体を該溶液に浸漬した。バルーン膨張径の経時変化について１４日、２９日後、６０日後にわたって測定した。その結果を表１に示す。

表１の結果から明らかのように、本発明の製造方法によって製造された本発明のバルーンカテーテルを用いた実施例では６０日後であっても初期におけるバルーンの膨張径と比較して約７％減少しただけであったが、本発明の製造方法を用いなかった比較例では２９日後においてすでに初期の膨張径の５０％以下に縮径しており、６０日後には中に入れた緩衝溶液がほとんど消失していた。以上のことから、本発明の製造方法によって製造された本発明のバルーンカテーテルは長期にわたって膨張径を維持していることが証明できた。

Claims (9)

1. 基端部と先端部を有するカテーテル部材の先端部近傍にバルーン部材を付設したバルーンカテーテルであって、該バルーン部材外面の少なくとも一部に酸化ケイ素膜が形成されていることを特徴とするバルーンカテーテル。
2. 前記バルーン部材は、シリコーンゴムを含むものである請求項１に記載のバルーンカテーテル。
3. 前記酸化ケイ素膜の厚みは０．０１〜１μｍである請求項１又は２に記載のバルーンカテーテル。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法であって、
   前記バルーン部材外表面の少なくとも一部に形成される酸化ケイ素膜は、火炎処理によってなされることを特徴とするバルーンカテーテルの製造方法。
5. 前記火炎処理は、燃焼ガス雰囲気内でなされるものである請求項４に記載のバルーンカテーテルの製造方法。
6. 前記燃焼ガス雰囲気内には、改質剤化合物を含むものである請求項４又は５に記載のバルーンカテーテルの製造方法。
7. 前記改質化合物は、シラン化合物を含むものである請求項４〜６のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法。
8. 前記火炎処理は、前記バルーン部材を膨張させた状態でなされるものである請求項４〜７のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法。
9. 前記火炎処理は５５０〜１２００℃、０．１〜１００秒間でなされるものである請求項４〜８のいずれかに記載のバルーンカテーテルの製造方法。