JP4447784B2 - 改良された基端シャフト形状を有するカテーテル - Google Patents
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Description
(発明の分野)
本発明は、概して医療装置に関する。さらに詳細には、本発明は、改良された基端シャフト形状を有するカテーテルに関する。本発明は、特に、キンク(捩れ)に対する抵抗性を有する基端シャフト、ばね性の少ない基端シャフト、および、先端に向かって増大する柔軟性を有するシャフトを備える。
【0002】
(発明の背景)
近年、血管形成術は、種々の血管系疾患の処置のための効果的かつ効率的な方法として広く容認されている。特に、血管形成術は冠状動脈における狭窄を広げるために広く用いられ、また、他の血管領域における狭窄症の治療のために用いられている。
【0003】
血管形成術の広く用いられている1つの形態において、先端部に膨張可能なバルーンを有し、かつカテーテルシャフトの少なくとも一部の内部にガイドワイヤ管腔を有する膨張カテーテルが用いられる。一般的には、ガイドワイヤの基端部が患者から延びたままの状態において、血管系を介してガイドワイヤを狭窄部付近の位置に挿入する。ガイドワイヤの基端部は膨張カテーテルのガイドワイヤ管腔内を通っており、膨張カテーテルは血管系を介してガイドワイヤ上を狭窄部付近の位置まで前進させられる。処置を行う外科医は、バルーンが狭窄部を横切って配置されるまで膨張カテーテルを操作する。次いで、加圧流体をカテーテル内の膨張管腔を通じてバルーンに供給することにより、バルーンを膨張させる。膨張バルーンの壁部が病変内壁を押圧することにより、バルーンの膨張は狭窄領域を通る管腔を拡張する。
【0004】
従来の血管形成カテーテルは、多くの場合、カテーテルの基端シャフトを形成するハイポチューブセグメントを取り囲む短い変形緩和部(strain relief)を有する。ハイポチューブ、すなわち壁薄の皮下チューブは多くの望ましい特性を有するが、過度に鋭角的に屈曲されるとキンク(捩れ)を生じることがある。変形緩和部は、一般的に、ポリマー材料から形成され、カテーテルシャフトの基端部に取り付けられたマニホルドから先端方向に延びている。従来の形状は、ハイポチューブが変形緩和部内でマニホルドから出る場所におけるキンクを抑制し得る。既存の変形緩和部は、一般的に、約2.54〜5.08センチメートル(1〜2インチ)の長さを有する。変形緩和部が存在するにも関わらず、よじれた基端シャフト領域を有してユーザから返却されるカテーテルもある。本出願人は、カテーテルの基端シャフトの形状は、捩れをさらに低減するように改良され得ると確信する。
【0005】
カテーテルは、該カテーテル長さに沿った位置によって変化する柔軟性を必要とする。内径が大きく直線的な脈管部分内に置かれ得るカテーテルの基端部においては、より少ない柔軟性が必要とされ得る。多くの場合、より大きな柔軟性を有することは、内径が小さく蛇行した脈管を横断することが必要とされ得るカテーテル先端部における形状の最終目標となる。カテーテル中間領域においては、低い柔軟性から高い柔軟性へと急激に変化するのではなく、柔軟性が先端に向かって次第に増大することが望ましい。カテーテルが、ハイポチューブの利点を保持しつつ先端に向かって増大する柔軟性を有する中間領域を備えることが望ましい。
【0006】
ハイポチューブ基端シャフトを有する現在のカテーテルは、ハイポチューブの複数の利点と、時としてばね性が過度であるというハイポチューブの1つの不都合とを有する。使用において、従来のカテーテルは、拘束されていない部分において大きな跳ね返りまたはホイッピングを示す。これは、手術室においてカテーテルの操作を幾分困難にすることがある。カテーテルが基端ハイポチューブ部の利点を有し、かつ既存のハイポチューブシャフトの跳ね返り有さないことが望ましいであろうであろう。
【0007】
(発明の概要)
本発明は、改良された基端領域と、先端に向かって増大する柔軟性を有するハイポチューブを備える中間領域とを有するカテーテルのためのカテーテルおよびそのサブアセンブリを備える。1つのカテーテルは、内管上に配置されたブレード上に配置された外管を備える、キンクに対する抵抗性を有する基端シャフトを有し、この基端シャフトはハイポチューブを有さない。1つのカテーテルは、ハイポチューブの管状領域の周囲に配置された30.48センチメートル(12インチ)の長さの変形緩和部を有する、キンクに対する抵抗性を有する基端シャフトを備える。別のカテーテルは、曲げおよび焼きなましにより付与された固定された湾曲部を有する基端ハイポチューブシャフトを備え、それにより、低減された跳ね返りおよび減少されたキンク半径を有するカテーテルハイポチューブシャフトがもたらされる。1つのカテーテルのサブアセンブリは、シャフトの長さにわたって柔軟性を増大させるためにハイポチューブ壁内に切れ目を有するハイポチューブシャフトを備える。
【0008】
本発明に従う幾つかのカテーテルは、ハイポチューブ基端シャフトの代わりにブレード付きポリマー基端シャフトを有し、キンクに対する向上された抵抗性をもたらす。前記キンクは、カテーテルの基端から約30.48センチメートル(約12インチ)の部分で思ったよりも多く生じることがある。1つのカテーテルは、ポリエチレン内管、内管上にわたるステレンス鋼ワイヤブレード、および、このブレード上に配置されたポリエーテルブロックアミド(PEBA)管を有する。本発明に従う幾つかのカテーテルは、キンクに対する抵抗性を向上させるために、ハイポチューブ上に配置された長い変形緩和部を有するハイポチューブ基端シャフトを備える。1つのカテーテルは、基端ハイポチューブ部上に配置された約30.48センチメートル(約12インチ)の長さの変形緩和部を有する。
【0009】
本発明は、カテーテルにおいて用いるためのハイポチューブを湾曲させることにより、改良されたカテーテルサブアセンブリを提供する。1つの方法は、ハイポチューブをほぼ円形状に巻き、その形状にハイポチューブを拘束し、ハイポチューブを焼きなまし、次いでハイポチューブを解放することからなる。得られたハイポチューブは、ハイポチューブに付与された若干の湾曲を有する。この若干の湾曲が、ハイポチューブの押し易さを維持しつつ、ハイポチューブのキンクに対する抵抗性を増大させ、かつ跳ね返りを低減する。
【0010】
本発明は増大する柔軟性をハイポチューブにもたらすための方法を提供する。ハイポチューブ領域は、ハイポチューブの壁に切り込まれた渦巻きまたは螺旋状の切れ目を有し得る。一実施形態において、螺旋状の切れ目は壁を貫通して延びる。螺旋状の切れ目の長さを増大させることにより、ハイポチューブの柔軟性を増大し得る。螺旋状の切れ目を備えるカテーテルの1つは、ハイポチューブの管腔内に流体を収容するように、螺旋状の切れ目上に配置されたポリマースリーブを備える。1つの螺旋状の切れ目は、切れ目の長さに沿って減少するストランド間距離を有し、切れ目の長さに沿って柔軟性を増大する。
【0011】
(発明の詳細な説明)
図1は、基端領域22、先端領域24、および、基端領域と先端領域との間に配置された中間領域26とを有する血管形成カテーテル20を示す。先端領域24は基端部34および先端部36を備える。カテーテル20は、変形緩和部29に連結されたマニホルド28を含む。変形緩和部29は、中間領域のハイポチューブシャフト32に連結されたブレード付き基端シャフト30に連結されている。ハイポチューブシャフト32は、先端側が先端シャフトの基端部38に連結されており、基端部38は先端方向にバルーン40へ延びている。先端シャフトの基端部38は、外管144および内管142を含む。基端シャフト30は、好ましくは約30.48センチメートル(約12インチ)の長さを有し、ハイポチューブシャフト32は約81.28センチメートル(32インチ)の長さを有することが好ましい。
【0012】
基端シャフト30は、好ましくは、その上にブレードを有するポリマー内管と、ブレード上に形成された外管とを備える。内管のための好ましい材料は、ポリエチレン、ナイロン、PEEK、ポリイミドおよびポリテトラフルオロエチレン(PTFT)からなり、好ましいブレード材料はステレンス鋼である。内管の実施形態の1つはクリスタミド(CHRISTAMID、商標)から形成される。好ましい外管材料は、例えばPEBAX(商標)のようなポリエーテルブロックアミド(PEBA)、およびベスタミド(VESTAMID、商標)のようなポリアミドからなる。基端シャフト30は、ポリエチレン内管を押し出し成形し、その内管の上にステレンス鋼ワイヤを巻きつけることより形成され得る。好ましい方法において、ワイヤは内管上に網目状に巻きつけられる。別の方法において、ワイヤは内管上において、同内管上を螺旋状に1回以上通過して巻きつけられる。次いで、ブレード付きの管は、管の長さにわたり押し出し成形されたPEBA層を有することができる。本発明に従って製造された1つのカテーテルにおいて、外管材料はブレードの上に押し出し成形されて、ブレードを介して内管と接合させられる。一実施形態において、結合層材料、例えばプレクサ(PLEXAR、商標)がブレード材料に塗布され、外管材料は結合層材料と接合させられ、次いでブレードを介して内管材料と接合させられる。
【0013】
図1の実施形態において、ブレード付き基端シャフトが、多くの血管形成カテーテルにおいて一般に用いられている基端ハイポチューブシャフトの代わりに用いられる。ブレード付きハイポチューブシャフトは、基端シャフト領域においてキンクが生じる可能性をかなり低減すると考えられる。例示された実施形態において、ハイポチューブの使用は、鋭角的な屈曲がさほど問題とならないと考えられるカテーテル中間領域26に限定される。本願中において用いられる「ハイポチューブ」なる用語は、概して、内部を貫通する管腔を有する金属管を意味する。ハイポチューブは、好ましくは、皮下注射に用いるような壁薄のステレンス鋼管である。
【0014】
ここで図2を参照すると、カテーテル20がさらに詳細に示されている。ブレード付き基端シャフト30が、内管60、外管62および中間のブレード層64を備えて示されている。ブレード付き基端シャフト30はハイポチューブ32の基端部を越えて先端方向に延びるとともに、ブレード付きシャフトはハイポチューブに連結されている。ハイポチューブ32は外管144内において先端方向に延び、首状の、すなわち削られた部分146を介して螺旋状の切れ目領域138に続いている。螺旋状の切れ目領域138は本発明の別の態様を示す。多くの実施形態において、ハイポチューブ中間領域132での柔軟性は、ネック部146の基端側のハイポチューブの長さにわたって一定に維持される。幾つかの実施形態において、図2に示されているように、ハイポチューブは、内側ガイドワイヤ管142の挿入を許容するようにクリンプされるか、または歪められている。内管142は外管144内に挿入された状態で示されている。先端方向に向かうにつれて先端方向の柔軟性が増大することが望ましい。このように増大する柔軟性は、螺旋状の切れ目領域138によりもたらされる。螺旋状の切れ目領域138は、好ましくはポリマーシース139内に配置される。
【0015】
一実施形態において、螺旋状の切れ目領域138は、螺旋状の切れ目領域の長さにわたりハイポチューブ壁を完全に貫通する単一の螺旋状の切れ目を備える。螺旋状の切れ目領域は、螺旋状の切れ目を有さない、より基端側のハイポチューブの領域と比較して、より増大された柔軟性をもたらし得る。一実施形態において、複数の螺旋状の切れ目は、ハイポチューブ壁を貫通し、かつ螺旋状の切れ目領域138の長さにわたって切れ目同士の間にあるストランド距離を有する1本の螺旋状の切れ目として見え得る。一実施形態において、ストランド間距離は、螺旋の長さにわたってほぼ一定である。この実施形態においては、出願人は、螺旋状の切れ目が、先端距離が増大すると管の柔軟性を増大するように作用する累積作用を有すると考える。別の実施形態においては、先端位置が増大するにつれてストランド間距離は減少する。この実施形態においては、出願人は、単位長さあたりの柔軟性は増大し、十分に小さいストランド間距離を与えれば、ばねの柔軟性に近づくことが可能と考える。さらに別の実施形態においては、先端位置が増大するにつれて管壁内への切れ目の深さが増大する。この実施形態において、螺旋の基端部は、管壁の一部のみに延びる切れ目を有し、切れ目は中間領域においてはより長く延び、先端領域においては管壁を完全に貫通して延びる。出願人は、この実施形態は、先端に向かって増大する単位長さあたりの柔軟性を螺旋の長さにわたってもたらすと考える。
【0016】
ハイポチューブ中間領域132および螺旋状の切れ目領域138の双方は、本発明の多くの実施形態において、流体送配管腔として機能する。血管形成カテーテルにおいて、ハイポチューブはバルーン膨張流体を収容し、かつ送配し得る。色素送配カテーテルにおいて、ハイポチューブは色素を送配する役目を果たし得る。多くの実施形態において、螺旋状の切れ目が管壁を貫通して延びるため、ポリマースリーブ139は、同スリーブ139がなければ管壁における螺旋状の切れ目を介して漏出するであろう流体を収容するために用いられ得る。
【0017】
図3を参照すると、基端領域122、先端領域124、および、基端領域と先端領域の間に配置された中間領域126を有するカテーテル120が示されている。カテーテル120は、長い基端変形緩和部130に連結されたマニホルド128を備える。好ましい実施形態において、基端変形緩和部130は、少なくとも15.24センチメートル(6インチ)の長さを有する。一実施形態において、基端変形緩和部130は、少なくとも30.48センチメートル(12インチ)の長さを有する。基端変形緩和部130は、好ましくは、ステレンス鋼ハイポチューブ上に形成されたポリマー材料から形成される。本願中において用いられる「ハイポチューブ」なる用語は、概して、内部を貫通する管腔を有する金属管を意味する。好ましいポリマー材料は、FEP、PTFT、ナイロンおよびPEEKを含む。好ましい変形緩和部は、当業者には周知である一連のリブおよびボイドを備える。変形緩和部130は、非常に長い変形緩和部を設けることにより、キンク、特に、変形緩和部が設けられなければマニホルド128から数インチ先端側の位置に生じ得るキンクに対して向上された抵抗力をもたらし得る。ハイポチューブ中間領域126が変形緩和部130から先端方向に延びている。ハイポチューブ126は、先端方向に先端外管164内へ延び得る。先端外管164は図1および図2について記載したような外管であり得る。
【0018】
ここで図4を参照すると、別のカテーテル220が図示されている。カテーテル220は、ポリマースリーブ239内に配置された螺旋状の切れ目領域238まで先端方向に延びるハイポチューブ中間領域232を有する。カテーテル220は、首状の、すなわち削られた部分246、および外管244内に延在する内管242を備え、内管242はガイドワイヤ管として機能し、外管244はカテーテル先端シャフトの一部として機能する。螺旋状の切れ目領域138はクリンプ部248を備え、クリンプ部248内においてハイポチューブは、内管242が外管244内に進入するための空間を形成するために緊縮されている。カテーテル220において、ハイポチューブは首状部246の基端部および先端部の双方において切れ目を入れられている。この実施形態においては、ポリマースリーブ239が首状部246の基端部および先端部の両方に延びている。カテーテル220は、図1および2に示されたカテーテル20よりも長い螺旋状の切れ目領域を有する実施形態を示す。
【0019】
好ましい実施形態において、螺旋状の切れ目領域138は、その基端部は切らずに、あるハイポチューブの部分を切り込むことにより形成される。別の実施形態において、螺旋状の切れ目を有するハイポチューブは独立して設けられて、切られていない領域に接合または溶接される。好ましい実施形態は螺旋状の切れ目を有するが、他の実施形態は、独立した複数の切れ目を管の長さにわたって有する。より長い螺旋状の切れ目領域が設けられると、増大する柔軟性を有するより長い領域をもたらされ得る。一実施形態において、螺旋状の切れ目領域は中間領域232の中央から先端方向に延在する。別の実施形態において、螺旋状の切れ目領域は、基端シャフト付近から出発して、中間領域のほぼ全体にわたって延在する。
【0020】
図5を参照すると、カテーテルハイポチューブシャフトの跳ね返り、すなわちばね性を低減するための方法が図示されている。図5は、拘束されていない状態においてほぼ直線形状を有するハイポチューブ部分300を示す。図6は、曲げられ、すなわち湾曲されて拘束された状態のハイポチューブ部分300を示す。ハイポチューブのある長さの部分304,306は、図示された方法において拘束されていない状態のままである。一実施形態において、ハイポチューブ部分300は、図6に示されているように、ほぼ円形状に湾曲されてクラスプ302により拘束されている。別の実施形態において、ハイポチューブは、所望の形状にされるためにマンドレルの周囲に沿って湾曲される。一実施形態において、ハイポチューブ部分300は、ハイポチューブに湾曲形状を固定するために、拘束されている間に焼きなまされる。別の実施形態においては、ハイポチューブ部分300は、ハイポチューブを焼きなます必要はなく、応力除去により固定された湾曲を有する。図7は、湾曲が固定された後のハイポチューブ部分300を示す。
【0021】
1つの方法において、ハイポチューブは0.3メートル〜1.5メートル(1フィート〜5フィート)の曲率半径を有する。好ましい方法において、ハイポチューブは0.46メートル〜0.76メートル(1.5フィート〜2.5フィート)の曲率半径を有する。固定された湾曲を有するハイポチューブ部分は、ばね性が低減されかつキンク半径が減少されている。剛性は、湾曲を固定する前のハイポチューブとほぼ同一のままであり得る。出願人は、固定された湾曲を有するハイポチューブの押し易さは、湾曲が固定されていないハイポチューブとほぼ同一に維持されるはずであると考える。好ましい実施形態において、ハイポチューブの基端部および先端部のある長さの部分は、図6の長さ部分304,306により示されているように、湾曲を固定されるように処理される部分の外側に保持される。出願人は、ハイポチューブの基端部および先端部を、ハイポチューブの残りの部分には付与される固定された湾曲を有さずに真直なままにしておくことにより最適な結果が得られると考える。
【0022】
ここで図8を参照すると、基端カテーテルシャフトの別の実施形態であるシャフト400が示されている。シャフト400は、基端チューブまたはシース406に接合されたマニホルド402を備え、チューブまたはシース406は中間領域管410に連結されている。基端チューブ406は基端領域414および先端領域416を備え、基端領域414はマニホルド先端部404に接合されており、先端領域416は中間領域管410上に重ねられている。コアワイヤまたは補強部材408が基端チューブ406内に配置されている。中間領域管410は、基端チューブ先端領域416内で緊縮されて入れ子状に重ねられた状態で示されている。中間領域管410は、基端チューブ406と直接接触する、符号420にて示される基端部を有し得る。中間領域管410は、コアワイヤ408に支持されるように配置された、符号418にて示される基端部を有し得る。
【0023】
コアワイヤ408は、基端部420および先端部422を備える。コアワイヤの基端部420は、好ましくはマニホルド402内に延在する。一実施形態において、コアワイヤ408はマニホルド402内でマニホルド402に接合される。別の実施形態においては、コアワイヤ408はマニホルド内で接合されない。コアワイヤの先端部422は、中間領域管410の基端部と基端チューブまたはシース406との間に固定され得る。基端チューブ406は、好ましくは、流体送配管腔、例えば膨張流体管腔として働き得る非閉塞領域424を備える。中間領域管410は、好ましくは非閉塞領域426を備え、非閉塞領域426は領域424の連続部であり、かつ膨張流体管腔として働き得る。一実施形態において、コアワイヤ408は基端チューブ406の中間領域に接合されるのではなく、浮動可能にされる。コアワイヤ408を形成するための好ましい材料は、ステレンス鋼およびニチノールである。一実施形態において、基端チューブ406はPEEKである。一実施形態において、チューブ406は、周囲にブレードを有する内層と、該ブレードの周囲の外層とを備える。中間領域管410は、好ましくはハイポチューブから形成される。
【0024】
図9を参照すると、基端シャフト400の基端部における断面が示されている。コアワイヤ408は、示されているように、チューブ406内のほぼ中央に配置され得る。図10は、基端シャフト400の先端部における断面を示す。示されているように、コアワイヤ408は中心から外れて配置されており、膨張管腔として働き得る開放領域を残している。コアワイヤ408は、図7に示したように中間領域管410と基端チューブ406との間で緊縮することにより、中心から外れた位置に固定され得る。一実施形態において、コアワイヤ408は、図10に示した緊縮領域内において接合される。別の実施形態において、コアワイヤ408は、この緊縮領域において接合されない。
【0025】
図11は、シャフト400のようなカテーテル基端シャフトの構成に関する別の実施形態を示す。この実施形態は、二重管腔の押し出し成形体440を備える。押し出し成形体440は管に形成され得、かつ第1管腔442および第2管腔444を有する。第1管腔442はコアワイヤ408を備え得、第2管腔444は流体送配管腔として働き得る。
【0026】
本願により包含される本発明の種々の特性および利点を以上の記載において説明してきた。しかしながら、この開示は多くの点において例示にすぎないことが理解されるであろう。本発明の範囲を逸脱することなく、詳細について、特に、形状、寸法および工程の順序に関して変更がなされ得る。本発明の範囲は、もちろん、添付の請求の範囲を示す文言において定義される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ブレード付き基端部分、その先端方向に続く中間ハイポチューブ部分を備えるカテーテルの縦断面図。
【図2】 ブレード付きハイポチューブシャフトと、先端の螺旋状の切れ目領域を有するハイポチューブシャフトとを示す図1におけるカテーテルの選択された先端領域の拡大破断縦断面図。
【図3】 長い変形緩和部を有する基端ハイポチューブ領域を備えるカテーテルの縦断面図。
【図4】 長い先端の螺旋状の切れ目領域を有するハイポチューブシャフトを備えるカテーテルの先端領域を示す破断縦断面図。
【図5】 焼きなまし前の拘束されていないハイポチューブ部分を示す概略図。
【図6】 焼きなましの間において湾曲させて拘束した状態にある図5のハイポチューブ部分を示す概略図。
【図7】 焼きなまし後の拘束されていない図6のハイポチューブ部分を示す概略図。
【図8】 コアワイヤを内部に有する基端カテーテルシャフトの破断縦断面図。
【図9】 図7の切断線8−8に沿った横断面図。
【図10】 図7の切断線9−9に沿った横断面図である。
【図11】 基端チューブの二重管腔の押し出し成形による実施形態を示す横断面図である。
Claims (3)
- 基端、基端領域、先端、先端領域、および基端領域と先端領域との間に配置された中間領域を有するカテーテルであって、
内部を貫通する管腔を有する基端管状ハイポチューブシャフトと、
前記ハイポチューブシャフトの基端付近に配置されたマニホルドと、
前記マニホルドから先端方向に延びるとともに前記ハイポチューブシャフトの基端の周囲に配置されて屈曲にともなう前記ハイポチューブシャフトの捩れを抑制する変形緩和部と、前記変形緩和部は15.24センチメートル(6インチ)〜30.48センチメートル(12インチ)の長さを有することと、前記変形緩和部の先端は、内径が大きく直線的な脈管部分内に置かれ得るように構成されることと、からなるカテーテル。 - 前記変形緩和部がポリマー材料を含む請求項1に記載のカテーテル。
- 前記変形緩和部は一連のリブおよびボイドを含む請求項1に記載のカテーテル。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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