JP2013192858A - カテーテルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】押し込み性、回転力伝達性、耐折れ曲がり性、およびガイドワイヤへの追随性といった要求特性を高いレベルにバランスさせることができ、操作性に優れたカテーテルおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】円筒状の第１樹脂層と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように設けられた円筒状の第２樹脂層とを有するカテーテルの製造方法であって、前記カテーテルは、第１樹脂層および第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定であり、かつ前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとの比率が所定間隔で変動するものであり、第１押出工程と、第２押出工程とを有し、前記第１押出工程における第１樹脂材料の押出量と、前記第２押出工程における第２樹脂材料の押出量との合計量を実質的に一定に維持することを特徴とするカテーテルの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、カテーテルの製造方法に関するものである。

近年、シースに挿通されたスライド操作線を牽引操作することにより、シースの遠位端部を屈曲させて体腔への進入方向が可変に操作可能なカテーテルが提供されている。

一般的にカテーテルを血管内に挿入する際には、ガイドワイヤと呼ばれる柔軟な金
属線を最初に病変部まで挿入し、カテーテルはガイドワイヤに沿わせながら病変部まで挿入する。
そのため、カテーテルには押し込み性、回転力伝達性、およびガイドワイヤへの追従性の特性をバランスよく達成することが求められる。ここで、押し込み性を向上させるためには基端部から先端部に向けてカテーテルの可撓性を上げていくことが良く、回転力伝達性を向上させるにはねじれ剛性を上げるか、若しくはカテーテルの先端部分を除く部分を比較的硬質な材料で構成するのが良いことが知られている。一方、ガイドワイヤへの追従性を向上させるためには、カテーテル全体が柔軟なほど好ましいことが知られている。これらの特性を全て向上させるためには、剛性と柔軟性という、構造的に相反する性能の向上を求めることから、材質の硬度や補強層の密度等を変化させることにより、カテーテルの基端部から先端部へ段階的、又はなだらかに硬度変化をつけたものが開発され使用されている。
特許文献１には編組線の補強層とカテーテルを構成する樹脂層の硬度変化をつけることで操作性を向上させたカテーテルに関する技術が開示されている。
特許文献２には線状部材を巻回させた補強層で構成され、段階的に硬度変化をつけたカテーテルに関する技術が開示されている。
特許文献３には補強層となる編組線の径や厚みについて詳細な検討を行うことで、操作性を向上させたカテーテルに関する技術が開示されている。
特許文献４にはコイルの補強層で構成され、かつコイルの巻きピッチを調節することで硬度変化をつけたカテーテルに関する技術が開示されている。
特許文献５には編組線の補強層で構成され、かつ編組線の編組角度を調節することで硬度変化をつけたカテーテルに関する技術が開示されている。

特開２００７−８９８４７号公報 特開２００５−３３４２４２号公報 特開２００７−８２８０２号公報 特開２００１−２１８８５１号公報 特開平０６−１３４０３４号公報

従来のカテーテルにおいては上記の特許文献等で示されている技術のように、補強層や硬度変化量を調整することで、段階的に硬度変化をつけたカテーテルを開発しているが、それぞれの要求特性を低いレベルでバランスさせるに止まっており、全ての要求特性を高いレベルにすることによって得られる高い操作性を有するカテーテルは実現できていない。

本発明においては前述の問題点を解決し、押し込み性、回転力伝達性、耐折れ曲がり性、およびガイドワイヤへの追随性といった要求特性を高いレベルにバランスさせることができ、操作性に優れたカテーテルおよびその製造方法を提供することことにある。

このような目的は、下記（１）〜（３）の本発明により達成される。
（１）円筒状の第１樹脂層と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように設けられた円筒状の第２樹脂層とを有するカテーテルの製造方法であって、前記カテーテルは、第１樹脂層および第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定であり、かつ前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとの比率が所定間隔で変動するものであり、前記第１樹脂層を構成する第１樹脂材料を押し出して円筒状の第１樹脂層を形成する第１押出工程と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように、前記第２樹脂層を構成する第２樹脂材料を押し出して円筒状の第２樹脂層を形成する第２押出工程と、を有し、前記第１押出工程における第１樹脂材料の押出量と、前記第２押出工程における第２樹脂材料の押出量との合計量を実質的に一定に維持することを特徴とするカテーテルの製造方法。
（２）前記第１樹脂材料の押出量と、前記第２樹脂材料の押出量とが、所定間隔で変動する（１）に記載のカテーテルの製造方法。
（３）前記第１樹脂材料の押出量Ａと、前記第２樹脂材料の押出量Ｂの比率が、０．０１≦Ａ／Ｂ≦１００の範囲で変動する（１）または（２）に記載のカテーテルの製造方法。
（４）前記第１樹脂材料と前記第２樹脂材料の硬度が異なる（１）〜（３）のいずれかに記載のカテーテルの製造方法。
（５）前記第１樹脂材料の硬度が前記第２樹脂材料の硬度より大きい（４）に記載のカテーテルの製造方法。

本発明のカテーテルの製造方法によれば、押し込み性、回転力伝達性、耐折れ曲がり性、およびガイドワイヤへの追随性といった要求特性を高いレベルにバランスさせることができ、操作性に優れたカテーテルを効率よく提供することができる。

実施例における樹脂吐出量と、得られたカテーテルの厚み観察結果である。

以下、本発明のカテーテルの製造方法について、具体的な実施形態に基いて詳細に説明する。

本発明のカテーテルの製造方法は、円筒状の第１樹脂層と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように設けられた円筒状の第２樹脂層とを有するカテーテルの製造方法であって、前記カテーテルは、第１樹脂層および第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定であり、かつ前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとの比率が所定間隔で変動するものであり、前記第１樹脂層を構成する第１樹脂材料を押し出して円筒状の第１樹脂層を形成する第１押出工程と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように、前記第２樹脂層を構成する第２樹脂材料を押し出して円筒状の第２樹脂層を形成する第２押出工程と、を有し、前記第１押出工程における第１樹脂材料の押出量と、前記第２押出工程における第２樹脂材料の押出量との合計量を実質的に一定に維持することを特徴とする。

上記のような製造方法を用いることにより、前記カテーテルを効率良く製造することができる。前記カテーテルとは、カテーテルにおける前記第１樹脂層および前記第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定であって、かつ前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとの比率が所定間隔で変動するカテーテルである。このようなカテーテルは、剛性と柔軟性という、構造的に相反する性能を向上させることができることにより、押し込み性、回転力伝達性、耐折れ曲がり性、およびガイドワイヤへの追随性といった要求特性を高いレベルにバランスさせることができ、これらの要求特性を満たすことにより、操作性に優れている。つまり、本発明の製造方法を用いることにより、操作性に優れたカテーテルを効率良く提供することができる。

以下、本発明のカテーテルの製造方法について、詳細に説明する。

（１）第１押出し工程
本発明のカテーテルの製造方法は、第１押出し工程を含む。第１押出し工程とは、前記第１樹脂層を構成する第１樹脂材料を押し出して円筒状の第１樹脂層を形成する工程である。
第１押出し工程は、特に限定されないが、一般的な押出し機により行うことができ、例えば、溶融状態の第１樹脂材料を、押出し機により所定の流量で押出すことで行われる。このとき、製造するカテーテルを円筒状に形成するために、芯線の周囲に第１樹脂材料を押出してもいい。芯線は円柱状に形成された中芯（マンドレル）であり、成形されたカテーテルより引き抜かれることにより円筒形状を形成する部材である。
芯線は、そのまま引き抜くこともできるが、縮径して引き抜くことが好ましい。また、芯線の周面に任意で離型処理を施してもよい。
芯線の材質は特に限定されないが、高い引張強度と耐食性の観点から金属材料を好適に用いることができる。具体的には、銅または銅合金、炭素鋼やステンレス鋼（ＳＵＳ）などの合金鋼、ニッケルまたはニッケル合金などを挙げることができる。これらの中でも、銅やステンレス鋼が好ましく、ステンレス鋼はなまし材が好ましい。これらの金属材料の表面を銀や錫でメッキ処理を施したものを用いてもよい。

前記第１樹脂組成物は、熱可塑性ポリマーが広く用いられ、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ナイロンエラストマー、ポリウレタン（ＰＵ）、エチレン−酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはポリプロピレン（ＰＰ）の一種または二種以上を用いることができる。また、前記第１樹脂材料は、上記ポリマーに加えて無機フィラー等の添加剤を添加してもよい。添加剤を添加することで、Ｘ線の造影性を高めることができる。

（２）第２押出し工程
本発明のカテーテルの製造方法は、第２押出し工程を含む。第２押出し工程とは、前記第１樹脂層の周囲を覆うように、前記第２樹脂層を構成する第２樹脂材料を押し出して円筒状の第２樹脂層を形成する工程である。
第２押出工程は、特に限定されないが、前記第１押出工程と同様に一般的な押出し機により行うことができ、例えば、溶融状態の第２樹脂材料を、押出し機により所定の流量で押出すことで行われる。このとき、一つの押出し機において、第１樹脂材料を第１の突出口から押出して第１樹脂層を形成し、その後に第２樹脂材料を、第２の突出口から前記第１樹脂層を覆うように押出して第２樹脂層を形成し、前記第１樹脂層と前記第２樹脂層とを同時にダイより押出すこともできる。

前記第２樹脂材料は、前記第１樹脂材料と同様の熱可塑性ポリマーが広く用いられ、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ナイロンエラストマー、ポリウレタン（ＰＵ）、エチレン−酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはポリプロピレン（ＰＰ）の一種または二種以上を用いることができる。また、前記第２樹脂材料は、上記ポリマーに加えて無機フィラー等の添加剤を添加してもよい。添加剤を添加することで、Ｘ線の造影性を高めることができる。

第１樹脂材料及び第２樹脂材料は、上記ポリマーより同種または異種材料を選択することができ、好ましくは常温における硬度が第１樹脂材料と第２樹脂材料で異なるように選択することが好ましい。このような樹脂材料を選択することで、カテーテルの剛性と柔軟性をバランスよく向上させることができ、操作性に優れたカテーテルを提供することができる。また、第１樹脂材料の常温における硬度を第２樹脂材料より高くするように選択すると、芯線を引き抜くことが容易となる。一方、第２樹脂材料の常温における硬度を第１樹脂材料より高くするように選択すると、カテーテルの剛性と柔軟性をバランスよく、より向上させることができるという効果を得られる。ここで、硬度とはショア硬度を言う。

また、第１樹脂材料と第２樹脂材料とを、同種のポリマーを選択した場合であっても、相互の重合度や架橋度、架橋剤などを変化させることで、第１樹脂材料と第２樹脂材料との硬度を相違させることもできる。また、無機のフィラー等の添加剤の添加量を調整することで、第１樹脂材料と第２樹脂材料との硬度を調節することができる。

本発明のカテーテルの製造方法は、前記第１押出工程における第１樹脂材料の押出量Ａと、前記第２押出工程における第２樹脂材料の押出量Ｂとの合計量Ａ＋Ｂを実質的に一定に維持することを特徴とする。これにより、カテーテルにおける前記第１樹脂層および前記第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定であって、かつ前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとの比率が所定間隔で変動するカテーテルを効率よく製造することができる。
ここで、押出量とは、第１樹脂材料または第２樹脂材料の、単位時間あたりに突出口から押し出される第１樹脂材料または第２樹脂材料の質量流量を言う。

前記第１樹脂材料の押出量Ａと第２樹脂材料の押出量Ｂとは、特に限定されないが、所定間隔で変動することが好ましい。Ａ＞Ｂの場合は、製造されたカテーテルの第１樹脂層の厚み比率が第２樹脂層の厚み比率より大きくなり、Ａ＜Ｂの場合はその逆になる。製造されたカテーテルにおける第１樹脂層の厚み比率が第２樹脂層の厚み比率より大きい場合は、第１樹脂材料の物性が前記カテーテルの物性に大きく寄与することになる。例えば第１樹脂材料の硬度が第２樹脂材料の硬度より大きい場合であって、前記カテーテルにおける第１樹脂層の厚み比率が第２樹脂層の厚み比率より大きい場合、その部分のカテーテルの物性は硬度が高くなる。一方、第１樹脂材料の硬度が第２樹脂材料の硬度より大きい場合であって、前記カテーテルにおける第１樹脂層の厚み比率が第２樹脂層の厚み比率より小さい場合、その部分のカテーテルの物性は硬度が低くなる。このことから、ＡとＢとを所定間隔で変動させることで、物性が所定間隔で変動するカテーテルを効率的に製造することができる。また、ＡとＢの変動は、連続的に行うことが好ましく、連続的にＡとＢの変動を行うことで、物性が連続的に変動するカテーテルを製造することができ、操作性がより優れたカテーテルを提供することができる。

前記第１樹脂材料の押出量Ａと第２樹脂材料の押出量Ｂとの比率は、０．０１≦Ａ／Ｂ≦１００の範囲で変動することが好ましく、０．１≦Ａ／Ｂ≦１０の範囲で変動することがより好ましい。前記好ましい範囲で変動させることで、製造されたカテーテルにおける第１樹脂層と第２樹脂層の厚さの合計を安定的に一定に保つことができ、より効率的にカテーテルを製造することができる。

ＡとＢの所定間隔で変動させる製造方法の一態様として、以下のように（Ａ）〜（Ｄ）の工程を繰り返すことができる。
（Ａ）Ａ／Ｂ＝０．３で所定時間押出しする。
（Ｂ）徐々にＡを下げ、Ｂを上げてＡ／Ｂ＝６．６にする。
（Ｃ）Ａ／Ｂ＝６．６で所定時間押出しする。
（Ｄ）徐々にＡを上げ、Ｂを下げてＡ／Ｂ＝０．３にする。

上記のような工程によりカテーテルを製造することで、製造されたカテーテルの物性は以下のようになる。（Ａ）の条件で押出した部分の物性は、第１樹脂材料の物性が大きく影響し、（Ｂ）の条件で押出した部分の物性は、連続的に変化し、（Ｃ）の条件で押出した部分の物性は、第２樹脂材料の物性が大きく影響し、（Ｄ）の条件で押出した部分の物性は、連続的に変化する構成となる。例えば、第１樹脂材料の硬度が、第２樹脂材料の硬度より大きい場合、製造されたカテーテルの物性は、（Ａ）の部分は剛性が強く、（Ｂ）の部分で連続的に柔軟性が増し、（Ｃ）の部分は柔軟であり、（Ｄ）の部分は連続的に剛性が増す。このようにして、カテーテルの剛性と柔軟性をバランスよく向上させることができ、操作性に優れたカテーテルを提供することができる。
このようにして製造されたカテーテルは、所定の長さに切断し、使用される。

また、第１樹脂材料の押出量Ａは、３×１０^−８ｋｇ／ｓ以上１×１０^−４ｋｇ／ｓ以下が好ましく、２×１０^−６ｋｇ／ｓ以上７×１０^−５ｋｇ／ｓ以下がより好ましい。前記範囲内にすることにより、操作性に優れ芯線が抜きやすいという効果が得られる。
一方、第２樹脂材料の押出量Ｂは、４×１０^−８ｋｇ／ｓ以上１×１０^−４ｋｇ／ｓ以下が好ましく、２×１０^−６ｋｇ／ｓ以上７×１０^−５ｋｇ／ｓ以下がより好ましい。前記範囲内にすることにより、操作性に優れ芯線が抜きやすいという効果が得られる。

（３）カテーテル
本発明の製造方法により製造されたカテーテルは、円筒状の第１樹脂層と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように設けられた円筒状の第２樹脂層とを有するカテーテルであって、前記カテーテルは、第１樹脂層および第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定である。
前記第１樹脂層の厚さは０．０００１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下が好ましく、０．０１ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下がより好ましい。前記範囲内にすることにより、操作性に優れ芯線が抜きやすいという効果が得られる。
一方、前記第２樹脂層の厚さは０．０００１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下が好ましく、０．０１以上０．１６以下がより好ましい。前記範囲内にすることにより、操作性に優れ芯線が抜きやすいという効果が得られる。
さらに、前記第１樹脂層と第２樹脂層の厚さの合計は０．０１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下が好ましく、０．１５ｍｍ以上０．１８ｍｍ以下がより好ましい。前記範囲内にすることにより、厚さを安定させることができ、カテーテルを効率的に製造することができる。

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例）
カテーテルチューブの引取速度を１．５ｍ／ｍｉｎに設定する。次いで、第１樹脂材料をポリエーテルブロックアミド共重合体（東京材料株式会社製「Ｐｅｂａｘ」、ショア硬度６３、以下、「硬質ぺバックス」と略す）、第２樹脂材料をポリエーテルブロックアミド共重合体（東京材料株式会社製「Ｐｅｂａｘ」、ショア硬度４２、以下、「軟質ぺバックス」と略す）とし、押出機を用いて硬質ぺバックスの流量を２．８×１０^−６ｋｇ／ｓ、軟質ぺバックスの流量を７．１×１０^−６ｋｇ／ｓとし流量が安定するまで吐出させた。このとき、第１樹脂材料を内側に、第２樹脂材料を外側にして、マニホールド式多層ダイを用いて吐出させた。

次いで、硬質ぺバックスの流量と、軟質ぺバックスの流量との合計量を１．０×１０^−５ｋｇ／ｓで固定しながら、硬質ぺバックスの流量を、毎秒１．５×１０^−６ｋｇ／ｓで変化させて、４ｓ経過するまでに硬質ぺバックスの流量を８．８×１０^−６ｋｇ／ｓ、硬質ぺバックスの流量を１．１×１０^−６ｋｇ／ｓとし、１６ｓ間吐出させた。
次いで、硬質ぺバックスの流量と、軟質ぺバックスの流量との合計量を１．０×１０^−５ｋｇ／ｓで固定しながら、硬質ぺバックスの流量を、毎秒１．５×１０^−６ｋｇ／ｓで変化させて、４ｓ経過するまでに硬質ぺバックスの流量を３．０×１０^−６ｋｇ／ｓ、硬質ぺバックスの流量を６．９×１０^−６ｋｇ／ｓとし、カテーテルチューブの長さが６００ｍｍに到達したところで切断しカテーテルチューブを作製した。

このカテーテルチューブを長さ方向に切断し、流量変化させた部分について、９点の断面を観察した。結果を図１に示す。断面観察から第１樹脂層と第２樹脂層の厚みを測定した結果、第１樹脂層と第２樹脂層の厚み比率は、第１樹脂材料と第２樹脂材料の流量比の変化に合わせて変化することを確認した。これにより、剛性と柔軟性のバランスが良く操作性に優れたカテーテルが得られた。

Claims (5)

1. 円筒状の第１樹脂層と、前記第１樹脂層の周囲を覆うように設けられた円筒状の第２樹脂層とを有するカテーテルの製造方法であって、
   前記カテーテルは、第１樹脂層および第２樹脂層の厚さの合計が実質的に一定であり、かつ前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとの比率が所定間隔で変動するものであり、
   前記第１樹脂層を構成する第１樹脂材料を押し出して円筒状の第１樹脂層を形成する第１押出工程と、
   前記第１樹脂層の周囲を覆うように、前記第２樹脂層を構成する第２樹脂材料を押し出して円筒状の第２樹脂層を形成する第２押出工程と、を有し、
   前記第１押出工程における第１樹脂材料の押出量と、前記第２押出工程における第２樹脂材料の押出量との合計量を実質的に一定に維持することを特徴とするカテーテルの製造方法。
2. 前記第１樹脂材料の押出量と、前記第２樹脂材料の押出量とが、所定間隔で変動する請求項１に記載のカテーテルの製造方法。
3. 前記第１樹脂材料の押出量Ａと、前記第２樹脂材料の押出量Ｂの比率が、０．０１≦Ａ／Ｂ≦１００の範囲で変動する請求項１または２に記載のカテーテルの製造方法。
4. 前記第１樹脂材料と前記第２樹脂材料の硬度が異なる請求項１〜３のいずれかに記載のカテーテルの製造方法。
5. 前記第１樹脂材料の硬度が前記第２樹脂材料の硬度より大きい請求項４に記載のカテーテルの製造方法。