JP2012239589A - 生体内留置部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 酸化物の付着を抑えた生体内留置部材を、高い製造効率にて製造できる製造方法を提供する。
【解決手段】 １次コイルＣＬ１をマンドレル１１で加工することで、生体内留置部材となる２次コイルＣＬ２を製造する場合、１次コイルＣＬ１を巻き付けるマンドレル１１は、表面に、１次コイルＣＬ１を収める螺旋溝１２を有しており、その螺旋溝１２の少なくとも一部における溝ピッチＰが、１次コイルＣＬ１の外径Ｄに対して、９０％以上９９％以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生体内留置部材の製造方法に関する。

人体には、様々な管状器官が存在する。そこで、例えば、外部からの開胸手術が複雑で困難な場合、このような管状器官を通じて、拡張具または閉塞具等の医療器具が、外部から内部の患部に向かって導かれ、その患部にて、治療が行われてきた。

例えば、血管にできた動脈瘤を治療する場合、医療器具の一例であるカテーテルが、血管内を通じて動脈瘤に誘導され、さらに、このカテーテル内を通じて、金属コイル等の生体内留置部材が、動脈瘤内に挿入される。このような治療によると、動脈瘤は、内部を金属コイル等で埋められることで、血栓となり、その動脈瘤に血液が流れ込まなくなり、その結果、動脈瘤の破裂が防止される。

血管閉塞用の金属のコイルは、例えば、白金等の線材をコイル状に成形させたもの（１次コイル）を、さらにコイル状に成形させたもの（２次コイル）で形成される（なお、このような金属コイルは、ダブルコイルとも称される）。このようなコイル（すなわち２次コイル）は、直線状に伸ばされた状態でカテーテル内に挿入され、管状器官内に留置するカテーテルから押し出された場合に、２次コイルの形状に復帰する。そのため、このコイルは、上述のように動脈瘤内を閉塞したり、または大量の出血を防止するために血路を閉塞したりするのに、好適といえる。

このような血管閉塞の一般的な手技の方法では、まず、動脈瘤の大きさに合わせた血管閉塞用のコイルが選択され、そのコイルが動脈瘤に挿入される。このような初期段階で挿入されたコイルは、動脈瘤に、別のコイルを入れるための枠組となる（このような動脈瘤へのコイル挿入は、フレーミングとも称される）。そのため、フレーミングでは、初期の動脈瘤容積に合わせた形状を有するコイルが選択され、コイル長さは比較的長尺で、かつ、２次コイル径は瘤径に近い比較的大径のものが選択される。

次に、動脈瘤容積に対するコイル占有率を高めるため、動脈瘤にて形成された枠内に、別のコイルが挿入され、その枠内が満たされる（このような動脈瘤の枠内へのコイル挿入は、フィリングとも称される）。そのため、フィリングでは、コイルは枠内に収まる大きさでなくてはならず、フレーミングで選択されたコイルよりも、短尺かつ小径のコイルが選択される。

最後に、手技後の経時的な形状変化による隙間や再開通の発生（コンパクション）を抑えるべく、動脈瘤における僅かな隙間を埋め、さらなるコイル占有率を高めるために、フィリングで選択されたコイルよりも、より柔軟で短尺かつ小径のコイルが選択され、それが留置される（このようなコイルの挿入は、フィニッシングとも称される）。つまり、複数のコイルが動脈瘤に挿入され、かつ留置される場合、挿入順が遅くなるにつれて、徐々に、コイルの形状は小さくなっている。

ところで、血管にできた瘤の形状は、人によって様々であるため、コイルは、動脈瘤の形状に沿った形であることが好ましい。すなわち、コイルには、複雑な形状が必要とされる。また、動脈瘤における占有率を高めることを目的としたコイルは、動脈瘤における僅かな隙間であっても、脱落なく収まらなくてはならない。そのため、そのようなコイル（２次コイル）は、柔軟で、かつ剛性傾斜をもたせられるよう設計されることで、動脈瘤内への留置性能を高めている。

このような２次コイル形状の製造方法を示す特許文献１では、例えば、白金、パラジウム、ロジウム、金、タングステン、それらの合金、または、ステンレス鋼および超弾性合金を材料とした血管閉塞部材が、球形または変形した球形の形態マンドレルに巻き付けられ、１１００°Ｆで加熱される。

また、特許文献２では、溝を有する球状の本体とその本体の表面に突き立ったコイルシームとを含むマンドレルが開示されており、生体内留置部材を形成する微細ケーブルが、溝によって整列されつつ、マンドレルに巻きつけられ、１１００°Ｆで加熱される。

すなわち、従来の２次コイル形状の製造方法は、金属またはセラミック等をマンドレルの材料とし、単純または意図的な溝形状に沿って、一次コイルを巻きつけ、１１００°Ｆという高温な熱処理を施している。

特開平０９−１６８５４１号公報 特開２００８−１１９４８８号公報

しかしながら、特許文献１・２の製造方法では、加熱温度に起因して、血管閉塞部材が著しく酸化し、その酸化物を除去するための工程が必要になる（すなわち、酸化物除去処理工程を含む分、この製造方法は、製造効率の低い方法といえる）。また、球形のマンドレルであるが故に、完成したコイルは動脈瘤に挿入されても、動脈瘤における隙間を無くすことができず、その結果、治療後に、患者は再開通の発生のリスクを負うこともある。

また、特許文献２の製造方法にて、２次コイルに形状付与させる場合、単純溝に沿って、１次コイルが巻き付けられるだけであるので、２次コイルとしての剛性傾斜の概念はない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は、酸化物の付着を抑えた生体内留置部材を、高い製造効率にて製造できる製造方法を提供することにある。

生体内留置部材の製造方法では、１次コイルをマンドレルで加工することで、生体内留置部材となる２次コイルを製造する。そして、この製造方法では、１次コイルを巻き付けるマンドレルは、表面に、１次コイルを収める螺旋溝を有しており、螺旋溝の少なくとも一部における溝ピッチが、１次コイルの外径に対して、９０％以上９９％以下である。

なお、１次コイルを加工する場合に、その１次コイルへの加熱温度は、５５０℃以下であると好ましい。

本発明によれば、酸化物の付着を抑えた生体内留置部材を、高い製造効率にて製造できる。

は、マンドレルの側面図である。 は、図１に示すマンドレルで製造されたコイルの側面図である。 は、マンドレルの側面図である。 は、１次コイルの側面図である。

［実施の形態１］
実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。

なお、実施形態として説明する生体内留置部材（医療用デバイスの一種）の各部材の形状、材料、大きさ、または長さ等は、例示として説明するものであって、適宜変更可能である。

生体内留置部材（例えば、血栓塞栓部材）は、例えば、金属製の線材を加工することで形成される。なお、このような加工は、複数回行われることがあり、１回目の加工を１次加工、２回目の加工を２次加工と称する。

まず、線材について詳説する。線材の材料としては、例えば、プラチナ（白金）、タングステン、金、タンタル、イリジウム、チタニウム、若しくは、ステンレス、または、これら材料から任意に選択されたものを含む合金線材、または、超弾性合金線が、挙げられる。

そして、このような線材は、適切なサイズの芯材の周りに巻き回すという１次加工の工程を経ることで、巻き回された形状を保持され、図４に示すようにコイルＣＬ１となる（すなわち、１次コイルＣＬ１が完成される）
なお、このような１次コイルＣＬ１のサイズは、特に限定されるものではないが、例えば、外径（φ）は、０．２００ｍｍ以上０．５００ｍｍ以下であると好ましい。また、１次コイルＣＬ１が形成された後、その１次コイルＣＬ１の内腔に、金属線材またはポリマー線材で形成された伸張防止用線が配置されてもよい。

１次コイルＣＬ１は、さらに加工（２次加工）されることで、２次コイルＣＬ２となる。そして、この２次加工では、図１に示すように、マンドレル１１が使用される。なお、マンドレル１１の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素等に代表されるセラミック、または、耐熱性合金が挙げられる。また、マンドレル１１の材料は、加工性、耐摩耗性、および耐熱性の観点から、アルミナであってもよい。

そして、１次コイルＣＬ１を巻き付けられるこのマンドレル１１は、表面に、１次コイルＣＬ１を収める螺旋溝１２を有する。この螺旋溝１２に対する１次コイルＣＬ１の巻き付け方について説明する。

まず、１次コイルＣＬ１の全長Ｌよりも長く、かつ１次コイルＣＬ１の内径よりも小さな金属等（例えば、ステンレス）の極細ワイヤーが、１次コイルＣＬ１の内腔に通される。そして、この極細ワイヤー（不図示）と１次コイルＣＬ１とが、供に、螺旋溝１２に収まるように（すなわち、螺旋溝１２に沿うように）、マンドレル１１に巻き付けられる。なお、この巻き付け工程では、マンドレル１１はマンドレルチャック（不図示）に固定され、極細ワイヤーに一様なテンションが加えられつつ、マンドレル１１が回転することで、極細ワイヤーと１次コイルＣＬ１とが巻き付けられると好ましい。

そして、マンドレル１１に巻き付けられた１次コイルＣＬ１は、加熱されることで、形が保持されるようになり、その結果、２次コイル（塞栓コイル）ＣＬ２が完成する。なお、この加熱に要する熱源は、特に限定されず、例えば、温度調整可能な一般的なヒータが挙げられる。

また、この加熱において、マンドレル１１に熱が加えられる場合、伝熱によって行われてもよいし、輻射熱によって行われてもよい。ただし、均等加熱または均一加熱の観点から、好適には輻射熱が好ましい。

ここで、マンドレル１１について詳説する。マンドレル１１は、表面に、図１に示すように、螺旋溝１２を有する。そして、この螺旋溝１２の溝ピッチＰは、１次コイルＣＬ１の外径Ｄに対して、９０％以上９９％以下である（０．９Ｄ≦Ｐ≦０．９９Ｄ）。

このようなマンドレル１１であれば、そのマンドレル１１に１次コイルＣＬ１が螺旋状に巻かれる場合と、例えば、表面に溝の無いマンドレルに、１次コイルＣＬ１が巻かれる場合とを比べると、螺旋溝１２の有るマンドレル１１のほうが、１次コイルＣＬ１を強く巻き付けられる。そのため、螺旋溝１２の有るマンドレル１１に巻かれた１次コイルＣＬ１には、応力が生じやすくなる。

そのため、２次加工（１次コイルＣＬ１にコイル状の形状を付与するための加工）において、螺旋溝１２の有るマンドレル１１のほうが、例えば、表面に溝の無いマンドレルに比べて、加熱温度を低く抑えることができる。
例えば、２次加工での加熱温度が５５０℃以下であっても、図２に示すように、密巻き２次コイルＣＬ２は完成する。

また、一般的に、２次加工での１次コイルＣＬ１への加熱に起因して、２次コイルＣＬ２に酸化が生じるが、その酸化の程度は、比較的低い加熱温度に対応する。すると、螺旋溝１２の有るマンドレル１１で、２次コイルＣＬ２が作成されると、その２次コイルＣＬ２は、あまり酸化されないので、酸化物を除去する工程が省ける（すなわち、製造工程の簡略化が図られる）。

また、５５０℃を越えるような高い加熱温度で作成された２次コイルＣＬ２に生じる弊害、例えば、著しい酸化で金属光沢が失われ、針状等の酸化物が付着するような現象が、螺旋溝１２の有るマンドレル１１で加工された２次コイルＣＬ２には生じない（なお、針状酸化物は、ＳＥＭ等で確認できる）。すると、この２次コイルＣＬ２では、酸化物が剥離して、血管内に流出し、血栓の原因になるといった問題が起き得ない。

特に、螺旋溝１２を含んだマンドレル１１であれば、５００℃以下の加熱温度であっても、２次コイルＣＬ２を完成させられるので、より安全な２次コイルＣＬ２を提供できる。

つまり、以上の生体内留置部材の方法では、０．９Ｄ≦Ｐ≦０．９９Ｄの条件式を満たす螺旋溝１２を含んだマンドレル１１が使用されることで、剛性傾斜を付与された２次コイルＣＬ２が、高い製造効率にて製造でき、その上、その２次コイルＣＬ２は、酸化物の発生を抑えられているので、手技後に発生し得る再開通の発生を未然に防げる。

［実施の形態２］
実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１で用いた部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付記し、その部材の種々説明を省略する。

実施の形態１では、図１に示すように、マンドレル１１の螺旋溝１２の溝ピッチＰは、一定であったが、これに限定されるものではない。

例えば、図３に示すように、マンドレル１１は、異なる溝ピッチ（溝ピッチＰ＜溝ピッチＱ）を含んでいても構わない。すなわち、生体内留置部材の製造方法では、マンドレル１１における表面の螺旋溝１２は、少なくとも一部でも、１次コイルＣＬ１の外径Ｄに対して、９０％以上９９％以下である溝ピッチＰを有していればよい。

このようになっていても、２次コイルＣＬ２は、溝ピッチＰで加工された部分を含むので、溝ピッチＰよりも広い溝ピッチ（例えば、溝ピッチＱ）のみを含むマンドレルで製造された２次コイルに比べて、加熱温度を抑えることができる。

その結果、実施の形態２での製造方法であっても、実施の形態１と同様の作用効果が奏ずる。

また、異なる溝ピッチを含むマンドレル１１で加工された２次コイルＣＬ２は、密巻きの部分と疎巻きの部分とを含むが、このような２次コイルＣＬ２のほうが、全長に亘って、密巻きの２次コイルまたは疎巻きの２次コイルに比べて、体内（例えば、動脈瘤）の留置性を高められることがある。そのため、例えば、密巻きの部分と疎巻きの部分とが交互に、かつ、ランダムまたは周期的に配された２次コイルＣＬ２であってもよい。

つまり、２次コイルＣＬ２の形状に、疎部（疎ピッチ部分）と密部（密ピッチ部分）とが設けられるのであれば、その２次コイルＣＬ２は、意図的に剛性バランスを付与されることになる。その結果、疎ピッチ部分を有することで屈曲しやすくなり、動脈瘤にてコイルの充填されていない空間に入りやすい２次コイルＣＬ２が実現する。すなわち、実施の形態２の製造方法であると、留置性能を高めた血管閉塞部材（２次コイルＣＬ２）を提供でき、ひいては、その血管塞栓部材で治療された患者の再開通を抑制できる。

１１ マンドレル
１２ 螺旋溝
Ｐ 溝ピッチ
Ｑ 溝ピッチ
Ｄ １次コイルの外径
ＣＬ１ １次コイル
ＣＬ２ ２次コイル［生体内留置部材］

Claims (2)

1. １次コイルをマンドレルで加工することで、生体内留置部材となる２次コイルを製造する生体内留置部材の製造方法にあって、
   上記１次コイルを巻き付けるマンドレルは、表面に、上記１次コイルを収める螺旋溝を有しており、
   上記螺旋溝の少なくとも一部における溝ピッチが、上記１次コイルの外径に対して、９０％以上９９％以下である生体内留置部材の製造方法。
2. 上記１次コイルを加工する場合に、上記１次コイルへの加熱温度は、５５０℃以下である請求項１に記載の生体内留置部材の製造方法。