説明

医療用ガイドワイヤ、その製造方法、及び医療用ガイドワイヤとマイクロカテーテルとの組立体

【課題】従来の医療用ガイドワイヤの先端端部の先導栓は、芯線長手方向の長さが長い為、屈曲蛇行の激しい病変内においては、深部挿入することは不可能であった。このような病変内でも深部挿入を可能とする為には、先導栓の芯線等との離脱強度を確保しながら先導栓の短小化、径小化を図る為の技術課題が存在していた。
【解決手段】同一、又は同種の接合部材を用いて、短小硬化部と先頭部から成る先導栓の構造とし、又は前記先導栓と同一、又は同種の接合部材を用いて芯線外周に被膜層を形成した先導栓構造とすることにより、芯線等との離脱強度を確保しながら、先導栓の短小化、径小化を図ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、接合部材を用いて細線である芯線とコイルスプリング体との接合、特に先端部の先導栓の接合における機械的強度特性を向上させた医療用ガイドワイヤとその製造方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
医療用ガイドワイヤの芯線とコイルスプリング体との先端接合部の先導栓は、血管内への深部挿入容易性、及び細線でありながら機械的強度特性を考慮して人体への安全確保を満たさなければならず、この為種々の提案がなされている。
【0003】
特許文献1には、先導栓の長手方向の長さ等を数値限定して病変部の血管壁内を通過させる狭窄部治療の記載はあるが、先導栓の芯線とコイルスプリング体との機械的強度を低下させずに、むしろこれを向上させる接合構成の具体的な技術手段は何ら記載されていない。
【0004】
特許文献2には、芯線とコイルスプリング体とを溶接の際、溶接熱によって芯線が焼鈍されて引張破断強度が低下する為、膨径補強部を形成し、芯線の横断面積を増大させて焼鈍による機械的強度低下を防ぐ為の記載、及び先導栓の芯線長手方向の長さが1.0mmの記載はあるが、前記同様先導栓の芯線とコイルスプリング体との機械的強度特性の向上、及び先導栓を短小化、径小化させる具体的な技術手段については、何ら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−164530号公報
【特許文献2】特開2005−6868号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の医療用ガイドワイヤにおいて、その芯線にNi−Ti合金線を用いてコイルスプリング体と接合して先導栓を形成する際、Ni−Ti合金線の芯線の熱影響による形状記憶特性と弾性率等の機械的強度特性を考慮したロー付けやはんだ付けの際の接合部材である共晶合金を用いた接合に関する技術思想は存在せず、さらにこの接合技術から成る医療用ガイドワイヤが血管の屈曲蛇行が極めて激しい血管内での深部挿入容易性を飛躍的に向上させる短小化、径小化させた先導栓等の技術思想については、何ら先行技術は存在しない。
この発明の目的は、芯線に形状記憶処理したNi−Ti合金線を用いて、芯線への接合部材の溶融熱による熱影響の機械的強度特性と形状記憶特性等を低下させることなく、芯線とコイルスプリング体とを接合する接合部材から成る先導栓構造の接合方法を開示し、さらに強固結合可能と成して先導栓の短小化、径小化を図ることにより、血管の屈曲蛇行が極めて激しい血管内での深部挿入性を容易と成して、術者が安全に操作できる医療用ガイドワイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の発明は、可とう性細長体から成る芯線と、前記芯線の先端部に前記芯線を貫挿したコイルスプリング体を装着し、前記芯線と前記コイルスプリング体との先端端部に先導栓を形成した医療用ガイドワイヤにおいて、
前記芯線は、Ni−Ti合金線から成り、
前記先導栓は、前記コイルスプリング体の線間間隙に接合部材を溶融流入させて、前記芯線と接合、及び前記コイルスプリング体と接合した接合硬化部を形成し、
その後前記接合硬化部を先端から所定長切断して短小硬化部とし、
前記短小硬化部の接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記短小硬化部の前端に先頭部を設けて一体化させた前記短小硬化部と前記先頭部から成る先導栓を形成し、かつ、
前記接合部材は、180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金を用いたことを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、一定の溶融温度をもつ接合部材を用いることにより、Ni−Ti合金線の形状記憶回復特性の低下の防止、及び応力歪特性における残留歪の増大防止を図りながら、前記短小硬化部と前記先頭部から成る先導栓構造とすることにより、先導栓の芯線とコイルスプリング体との接合強度の向上、及び先導栓の短小化、径小化による屈曲蛇行が極めて激しい血管内での深部挿入容易性を図り、術者が安全に操作できる医療用ガイドワイヤの提供ができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記芯線の先端部の少なくとも前記先導栓を形成する部位に、前記先導栓を形成する接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記芯線の外周に所定長溶融させて前記接合部材による被膜層を形成し、
前記被膜層を介して前記芯線と、前記短小硬化部と、前記先頭部とを一体化させた先導栓から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、芯線にNi−Ti合金線の芯線を用いて屈曲耐疲労性が要求される先導栓接合部位の芯線の形状記憶回復特性の低下防止、及び応力歪特性における残留歪の増大防止を図りながら、かつ接合部材の芯線との濡れ性をより向上させ、短小硬化部と先頭部の一体化から成る先導栓の一体化固着の接合強度を向上させ、先導栓の短小化、径小化を図ることができる。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1〜2のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記コイルスプリング体の線間間隙が前記コイルスプリング体の線直径の5%から85%とし、かつ、
前記先導栓の芯線長手方向の長さをL(mm)とし、前記コイルスプリング体の線直径をd(mm)とした場合に、前記先導栓の芯線長手方向の長さLは0.190mm以上で、かつ、
0.078+2.05d≦L≦0.800の関係式を満たすことを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、先導栓の芯線とコイルスプリング体との接合強度の向上を図りながら、かつ先導栓の短小化、径小化を図ることができ、屈曲蛇行が激しい血管内での深部挿入容易性を図ることができる。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記先導栓の芯線長手方向の長さは、先端から0.190mm以上0.600mm以下であることを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、より短小化、径小化した先導栓をもつ医療用ガイドワイヤを用いて、屈曲蛇行が極めて激しい血管内での手技、例えば後述する逆行性アプローチの手技において、血管内での深部挿入容易性を図ることができる。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記芯線は、焼鈍した後に総減面率が15%から65%の伸線加工を行い、300℃から450℃で形状記憶処理したNi−Ti合金線から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、芯線に用いるNi−Ti合金線の伸線加工の限界を考慮しながら芯線の引張破断強度を向上させて、先導栓の短小化、径小化を図ることができる。
【0012】
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記コイルスプリング体の材質が金成分を含む組成、又は金めっきをしたコイルスプリング体から成り、かつ、前記先導栓が、金成分を含む組成の共晶合金から成る接合部材を用いて、前記コイルスプリング体と前記芯線の双方を接合して成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、接合部材のコイルスプリング体との濡れ性をより向上させ、先導栓のコイルスプルリング体との接合強度をより向上させることができる。
【0013】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記先導栓の後端端面から中間固定部の前端までのコイルスプリング体の線間間隙が、前記コイルスプリング体の線直径の5%から30%とし、
前記中間固定部は、前記接合部材から成る前記先導栓と同一、又は同種の、溶融温度が180℃から450℃の共晶合金である接合部材を用いて、幅0.5mmから1.5mmの円盤状のドーナツ形状とし、
前記芯線と前記コイルスプリング体とを前記中間固定部で固着させ、
前記コイルスプリング体の線直径をd(mm)とし、前記コイルスプリング体の線間間隙の最小値をP0(mm)とし、前記コイルスプリング体の線間間隙の最大値(mm)をP1(mm)とし、前記先導栓の後端端面から中間固定部の前端までの長さをM(mm)とした場合に、
3.25×(d/P1 )≦M≦2.625×(d/P0)の関係式を満たすことを特徴とする医療用ガイドワイヤである。
この構成により、接合部材による先導栓と中間固定部の各接合強度を高めて、コイルスプリング体の均等化した線間間隙を得ることにより先導栓と中間固定部間の柔軟性を確保しながら、かつ病変内での操作時にコイルスプリング体が疎、密変形して、「疎変形」の場合には病変組織がコイルスプリング体内へ食い込み、「密変形」の場合には、病変組織がコイルスプリング体外へ押し出され、これにより手元操作への抵抗感により、術者の医療用ガイドワイヤの先端位置情報の把握を容易と成すことを特徴とする。
【0014】
請求項8記載の発明は、可とう性細長体から成る芯線と、前記芯線の先端部に前記芯線を貫挿したコイルスプリング体を装着し、前記芯線と前記コイルスプリング体との先端端部に先導栓を形成した医療用ガイドワイヤの製造方法において、
前記芯線は、Ni−Ti合金線を用いて先端部を研削加工する工程と、
前記芯線を前記コイルスプリング体内に貫挿して前記コイルスプリング体を装着する工程と、
180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金の接合部材を溶融させ、前記芯線の先端部と、前記コイルスプリング体の先端部とを接合させて接合硬化部を形成する工程と、 前記接合硬化部を所定長切断して短小硬化部を形成する工程と、
前記短小硬化部の接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記短小硬化部の前端に先頭部を設けて一体化させた前記短小硬化部と前記先頭部から成る前記先導栓を形成する工程から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法である。
この構成により、一定の溶融温度をもつ接合部材を用いることにより、Ni−Ti合金線の形状記憶回復特性の低下の防止、及び応力歪特性の残留歪の増大防止を図りながら、先導栓の芯線とコイルスプリング体との接合強度の向上、及び先導栓の短小化、径小化による屈曲蛇行が極めて激しい血管内での深部挿入容易性を図り、術者が安全に操作できる医療用ガイドワイヤを製造することができる。
【0015】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の医療用ガイドワイヤの製造方法において、
前記芯線の先端部の少なくとも前記先導栓を形成する部位に、前記先導栓を形成する接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記芯線の外周に所定長溶融させて前記接合部材による被膜層を形成する工程から成り、
前記被膜層を介して前記芯線と、前記短小硬化部と、前記先頭部とを一体化させた先導栓から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法である。
この構成により、芯線にNi−Ti合金線を用いて屈曲耐疲労性が要求される先導栓接合部位の芯線の形状記憶回復特性の低下防止、及び応力歪特性における残留歪の増大防止を図りながら、かつ接合部材の芯線との濡れ性をより向上させ、短小硬化部と先頭部の一体化から成る先導栓の一体化固着の接合強度を向上させ、先導栓の短小化、径小化した医療用ガイドワイヤを製造することができる。
【0016】
請求項10記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤと、マイクロカテーテルとの組立体において、
前記医療用ガイドワイヤの外径が、0.228mmから0.254mm(0.009インチから0.010インチ)で、
前記医療用ガイドワイヤを、内径が0.28mmから0.90mmで、太線と細線を複数本巻回成形、又は撚合構成して病変内挿入時に病変部からの圧迫・押圧作用により外周部の少なくとも先端側から300mm以内で、前記太線と前記細線による凸凹状を形成する螺旋状管体から成るマイクロカテーテル内へ挿入されていることを特徴とする医療用ガイドワイヤとマイクロカテーテルとの組立体である。
この構成により、一定の溶融温度をもつ接合部材を用いることにより、Ni−Ti合金線の形状記憶回復特性の低下防止、及び応力歪特性における残留歪の増大を防いだ医療用ガイドワイヤを得て、閉塞病変部の穿孔機能、及び医療用ガイドワイヤの前進反力を支える機能の高いマイクロカテーテルを用いた組立体とすることにより、閉塞病変部治療に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】医療用ガイドワイヤと芯線の正面図、及び芯線の要部拡大図である。
【図2】医療用ガイドワイヤの芯線先端部の接合方法の工程要部拡大図である。
【図3】先導栓の長さと離脱強度の特性図である。
【図4】Ni−Ti合金線(広ひずみ範囲高弾性型)の応力歪特性図である。
【図5】Ni−Ti合金線(加工硬化型)の応力歪特性図である。
【図6】病変部でのガイドワイヤ等の使用状態図である。
【図7】先端位置情報把握の為、手元操作力の変化の状態図である。
【図8】病変部での医療用ガイドワイヤとバルーンカテーテルとの使用状態図、医療用ガイドワイヤの先端部付形状態図、及びマイクロカテーテル実施例図である。
【図9】特許文献2の先導栓要部拡大図である。(比較例1)
【発明を実施するための形態】
【0018】
この発明の最良の実施形態を図に示すとともに、以下説明する。
【実施例】
【0019】
図1は、本発明の医療用ガイドワイヤ(以下ガイドワイヤという)1(1A、1B)を示し、実施例1をガイドワイヤ1Aとし、後述する芯線先端部21の外周部に被膜層44を形成した実施例2をガイドワイヤ1Bとする。
図1で、芯線2の芯線先端部21には、同軸的に外嵌めされたコイルスプリング体(以下コイル体)3を有し、前記コイル体3は、先端側が金、白金、タングステン等の放射線不透過材コイル31で、その後端側はステンレス鋼線等の放射線透過材コイル32から成る。
その芯線先端部21には、接合部材4を用いて中間固定部42、後端固定部43が芯線2とコイル体3とが部分的にそれぞれ接合されている。
そして接合部材4を用いて短小硬化部412と先頭部411から成る、先端端面が先丸形状等の先導栓41を芯線先端部21とコイル体3の先端を接合させて形成する。尚、先導栓41の先端形状は半球状、円筒状、先端側へ円錐形状等いずれでもよい。
【0020】
そして芯線2は、後述するNi−Ti合金線を用い、芯線先端部21の先端から約300mmは、概ね0.06mmから0.200mmの細径の線で、残りの手元部22は、約1200mmから約2700mmで太径の線から成っている。
又、芯線先端部21の細径部分は、先端側へ徐変縮径し、その断面形状は円形断面(図1(ニ))、又は矩形断面(図1(ホ))、又は矩形断面形状の外周面に芯線長手方向と直交する条溝を設けた構造(符号(ヘ))としてもよい。
そして、芯線2の芯線手元側22の外周部にフッ素樹脂、又はウレタン樹脂等の樹脂被膜6が形成され、特にコイル体3の外周部にはウレタン樹脂等、芯線手元側22の外周にはフッ素樹脂(PTFE)等が被膜形成されている。又、その樹脂被膜6の外周には、湿潤時に潤滑特性を示すポリビニルピロリドン等の親水性被膜7が形成され外径は0.355mmである。
【0021】
そして又、実施例2のガイドワイヤ1Bは、接合部材4を用いて芯線先端部21の外周に被膜層44を形成し、そして前記被膜層44を用いた接合部材4と同一、又は同種の接合部材4を用いて、短小硬化部412と先頭部411から成る先端端面が先丸形状等の先導栓41を被膜層44を介して接合し、芯線先端部21、及びコイル体3の先端部とともに接合形成する。又、その他の構造は、前記実施例1と同様である。
【0022】
次に図2は、本発明の先導栓41の製造工程を示し、図示(イ)で芯線先端部21の外周に膜厚が0.002mmから0.005mmの接合部材4による被膜層44を形成し(符号B)、先導栓41形成部のコイル体3の線間間隙Pをコイル体3の線直径の5%から85%としたコイル体3を外嵌し(符号C)、前記被膜層44を介して、コイル体3と芯線先端部21とを接合部材4を用いて接合した接合硬化部413を形成し(符号D)、その後、所定長芯線先端部21とともに切断(H寸法)して、短小硬化部412とし(符号E)、そして、前記被膜層44、短小硬化部412と同一、又は同種の接合部材4を用いて、先頭部411を前記短小硬化部412の前端に接合させ、短小硬化部412と先頭部411から成る外径が0.345mm(符号F、D4寸法)の先導栓41を形成する。尚、被膜層44の成形前にコイル体3を芯線2に外嵌め挿入して手元側へ圧縮変形した後、芯線先端部21の外周に接合部材4による被膜層44を形成してもよい(図示(ロ)符号c他)。
そして、コイル体3の先端部と接合した短小硬化部412と先頭部411から成る先導栓41は、被膜層44を形成せずに芯線先端部21と接合させてもよく、又、芯線先端部21との濡れ性をより高めて接合強度を向上させる為には、被膜層44を介して接合させてもよい。
【0023】
そしてコイル体3の線間間隙Pをコイル体3の線直径(d)の5%から85%としたのは、5%を下回るとコイル体3の隙間からコイル体3内への接合部材4の浸透が困難となり、85%を超えると接合部材4とコイル体3の表面との接触面積を長手方向に短い長さで確保することは困難となり、先導栓41の後述する離脱強度を考慮したからである。前記接合部材4の浸透性と、接合部材4とコイル体3の接触面積を長手方向に短い長さで確保しながら先導栓41の芯線2、及びコイル体3からの離脱強度を考慮すると、より好ましくは5%から65%である。
【0024】
次に図3は、本実施例2の先導栓41の芯線長手方向の長さを変化させたときの先導栓41の離脱強度を示した図である。ここでいう先導栓41の離脱強度とは、芯線長手方向に引張荷重を加えたとき、先導栓41が芯線先端部21、又はコイル体3(本実施例では放射線不透過材コイル31)との接合が破壊されて離脱するときの最大荷重の値のことをいう。
そして、図示符号イは、本発明の実施例2の先導栓41の芯線長手方向の長さL(図1(ハ)、図2(イ))と離脱荷重の関係を示す。又図示符号ロは、特許文献2の先導栓8と同様な構造とし、比較例1とした。(図9)
これは、線直径が0.06mmの芯線先端部21に先導栓8を溶接によって形成する際、溶接熱により芯線先端部21が焼鈍される為、膨径補強部811と栓体基部812を設けて、前記線直径の横断面積を増大させて芯線先端部21の引張破断強度を確保しようとするものであり、この場合に先導栓8の全長が1.0mm(図示L寸法)で、外径が0.345mm(図示K寸法)としたものである。
そして又、図示符号ハは、本発明の実施例1に対して、先導栓に用いる接合部材は溶融温度が605℃から800℃の銀ローを用いて、単純にコイル体3の先端端部に先導栓を形成し(本発明の実施例1、2のような短小硬化部412と先頭部411から成る先導栓41ではない構造)、かつ被膜層44を形成しない場合を示し、比較例2とした。
又比較例2は、芯線2とコイル体3の隙間内へ毛細管現象により銀ローが自然に流れて浸み込み硬化した先導栓の芯線長手方向の長さとし、先導栓の芯線長手方向の長さは、概ね0.920mmとなり、このときの離脱強度を記載した。この理由は、銀ローが自然に流れて浸み込み硬化する製造方法では、0.900mmを下回って製造することは困難であるからである。尚、図3中、各ハッチング範囲は、それぞれの離脱強度の上下限の範囲を記載した。
【0025】
次に図3の先導栓に長さと離脱強度との関係について説明する。
一般に、心血管治療用具としてのガイドワイヤ1(1A、1 B)の先導栓41の離脱強度の下限保証値は、250gfに設定されていて、この下限保証値が250gfのとき、比較例1は、この下限保証値を約70gf上回る平均320gfであるが、この値を大きく超えることはできない。(図3符合ロ)
この理由は、比較例1はコイル体3のコイル線のコイル前端溶接部33での膨隆部813とのTIG溶接によるピンポイント溶接方式であり、コイル体3との離脱強度はコイル体3のコイル線1本との接合強度、及び引張破断強度に依存して、この強度と溶接熱(800℃〜900℃)の影響を大きく受けるからである。又、先導栓8の長さ(図9、L寸法)は、1.0mmとなっている。
【0026】
これに対して本発明の実施例2は、図3符号イで示し、先導栓41の長さ(図1(ハ)、図2(イ)、L寸法)が0.190mmのときの離脱強度は、平均値で下限保証値を上回る320gfを示し、そして、0.250mmでは平均値で375gfであり、又0.50mmでは500gfを超え、そして0.600mmでは平均値で550gfとなり、又0.800mmでは平均値が安定して575gfとなる。この結果、比較例1と対比すると、比較例1と同一の離脱強度320gfであれば、本発明の実施例2を用いることにより、先導栓の長さを0.190mmまで、約1/5以下に大きく短小化できる。又、比較例2(図示符号ハ)は、離脱強度の平均値は下限保証値を上回ることができるが、離脱強度のバラツキが大きく、かつ下限保証値を確保しながら先導栓の芯線長手方向の長さを本発明の実施例のように短小化することはできない。
【0027】
次に、本発明の実施例が、離脱強度の下限値を確保しながら先導栓の芯線長手方向の長さを短小化できる理由について、先導栓の構造、芯線と先導栓との接触構造、接合部材の熱的特性、先導栓のコイル体等への係合構造について、以下順に説明する。
【0028】
A.本発明の実施例で、先導栓41の構造が、接合部材4を用いて接合硬化部413を形成した後に所定長切断して短小硬化部412を形成し、短小硬化部412の前端に先頭部411を設け、かつ短小硬化部412と先頭部411とは接合部材4が同一、又は同種材料を用いていることである。これにより、短小硬化部412と先頭部411とは、濡れ性が向上して強固固着接合を可能とし、先導栓41を短小化させることができるからである。短小化の具体例として、図3によれば本発明の実施例2の先導栓41の離脱強度が下限保証値を70gf上回る320gfのとき、先導栓41の芯線長手方向の長さLは、0.190mmで、これは図1(ハ)において、放射線不透過材コイル31の線直径(0.055mm)の2本分の長さと、線間間隙Sがコイル体3の線直径の5%のときの長さと、先頭部411の芯線長手方向の長さ(0.078mm)を合計したときの小数点以下3桁の値の長さLである。
【0029】
そしてこの関係を数式で表すと、先導栓41の芯線長手方向の長さをL(mm) とし、コイル体3の線直径をd(mm)とすると、先導栓41の芯線長手方向の長さL(mm)は、先端から0.190mm以上で、かつ下記の関係式(1)を満たすこととなる。
関係式(1):0.078+2.05d≦L≦0.800
より好ましくは、0.190mm以上0.600mm以下である。ここで、先導栓41の芯線長手方向の長さの最大値を0.800mm以下としたのは、図3より比較例1、2に対して、約20%短小化しても約1.8倍の離脱強度を確保することができるからであり、又より好ましい態様として、0.600mm以下としたのは、約40%短小化しても前記同様に、約1.7倍の離脱強度を確保できるからである。そして、0.190mm以上としたのは、0.150mmの長さでは急激に離脱強度が低下する為、離脱強度の基準(250gf)を超えて安全率を考慮し、安全確保を図ることとしたからである。尚、先導栓41の短小化効果については、後述する。
【0030】
そして本発明で用いる接合部材4は、溶融温度が180℃から450℃の共晶合金を用いる。そして、ここでいう共晶合金とは、合金の成分比を変更することにより得られる最低融点(溶融温度)を有する特殊な合金のことをいい、具体的には、金又は銀を含む合金材で金錫系合金材として金80重量%、残部が錫で溶融温度が280℃、又銀錫系合金として銀3.5%、残部が錫で溶融温度が221℃、そして、金88重量%、残部がゲルマニウムで溶融温度が356℃、又銀と錫とインジウムから成り溶融温度が450℃の共晶合金であり、その代表例を表1に示す。
【0031】
【表1】

【0032】
ここで、接合部材4として金を用いる理由は、放射線透視下における視認性向上、及び耐食性、展延性向上の為であり、銀を用いる理由は、融点調整等の為であり、錫を用いる理由は、融点を低下させて芯線2、又はコイル体3との濡れ性を向上させる為であり、又インジウムを用いる理由も濡れ性向上の為であり、そしてゲルマニウムを用いる理由は、金属間化合物の結晶粒粗大化を抑止して、接合強度の低下防止を図る為である。尚、鉛、アンチモンは人体への不適合性、又加工性の難度等の観点から好ましくない。
【0033】
そして、補足すれば、溶融温度が605℃から800℃の銀ろう、溶融温度が895℃から1030℃の金ろうを用いた場合には、芯線2の脆化、又は、なまし状態となって引張破断強度が大幅に低下し、先導栓41が芯線2とコイル体3との接合が分離し離脱する危険が増大する。さらに又、形状記憶回復特性の低下、及び応力歪特性における残留歪の増大を招来する。
そして、溶融温度が約880℃の金74.5重量%から75.5重量%、銀12重量%から13重量%、その他亜鉛、鉄、鉛等0.15重量%以下の金ろうを用いた場合、又溶融温度が780℃の銀72重量%、銅28重量%の銀ろうを用いた場合にも、前記同様の問題が発生する。
【0034】
B.次に、本発明の実施例で芯線2と先導栓41との接触構造が、芯線2の外周に被膜層44を介して先導栓41を形成しているからである。これは、先導栓41の成形前に接合部材4により、予め芯線2の芯線先端部21の外周に被膜層44を形成し、そしてこの被膜層44と同一、又は同種の共晶合金である接合部材4を用いて短小硬化部412を形成し、さらにこの短小硬化部412を形成した接合部材4と同一、又は同種の接合部材4を用いて短小硬化部412の前端に先頭部411を形成し、被膜層44を介して短小硬化部412と先頭部411から成る先導栓41を形成しているからである。尚、被膜層44を形成しない態様であっても、前記短小硬化部412と前記先頭部411から成る先導栓41が同一、又は同種の接合部材を用いて形成されていれば、離脱強度向上効果を得ることができる。より好ましい態様は、被膜層44を形成することである。
ここでいう同種の共晶合金である接合部材4とは、一つ、又は二つの同一組成成分の合計が50重量%以上のものをいい、例えば表1で符号A1とA2は同種で、又A1とB1とは異種である。
【0035】
そして、より好ましい態様として芯線先端部21上に予め被膜層44を形成する理由は、被膜層44により短小硬化部412、及び先頭部411が形成される各接合部材4との接触角を小さくして濡れ性を向上させ、芯線先端部21との接合強度を高めることができるからであり、そして被膜層44と同一、又は同種の接合部材4を用いて短小硬化部412を形成する理由、及び短小硬化部412と同一、又は同種の接合部材4を用いて先頭部411を形成する理由は、前記同様濡れ性を向上させて相互間の接合強度を高める為であり、その結果相互間接合強度の高い先導栓41を形成することができるからである。尚、被膜層44の長さN0は1mmから8mmが望ましいが、後述する先導栓41の短小化による屈曲柔軟性を高める為には、先導栓41内の芯線2の長さを含んで、かつ前記先導栓41の後端端面から手元側への長さN1が2mm以下で、より好ましくは0.5mmから1mm以下で、最も好ましくは0mmで、先導栓41内の芯線2の長さのみの被膜層44の長さのときである。
そして、接合硬化部413を芯線2、及びコイル体3とともに切断して短小硬化部412を形成し、先導栓41の芯線長手方向の長さを短小化した作用効果については、後述する。
【0036】
そして補足すれば、芯線2の先端部領域(N0)の先導栓41形成部位で、180℃から450℃の部分熱処理を施すことにより、前記被膜層44形成と同様に、芯線2と接合部材4との濡れ性が向上して、芯線2と先導栓41との接合強度を高めることができる。 より具体的には、180℃から450℃で1秒から60分、好ましくは280℃から450℃で1秒から60分、芯線先端から手元側へ1mmから30mm(図1符号N0)部分熱処理をする。尚、部分熱処理手段は、加熱ヒーターを内蔵した熱処理炉による熱風を媒体とした雰囲気加熱でもよく、ハンダごてを媒体とした伝導熱による部分加熱でもよく、又窒素ガス雰囲気中での熱風による先導栓41の接合部位で幅約1mmから2mm程度の長さのピンポイント加熱であってもよく、又高周波を用いた加熱であってもよい。
【0037】
C.本発明の実施例で、Ni−Ti合金線の芯線2に対する熱的特性を考慮した接合部材4を用いているからである。
具体的には、本発明の実施例に用いる芯線2は、焼鈍材を用いて総減面率が15%から65%の伸線加工を行い、300℃から450℃で形状記憶処理を行なったNi−Ti合金線を用い、接合部材は溶融温度が180℃から450℃の共晶合金を用いる。
ここで、総減面率が15%から65%の伸線加工としたのは、15%を下回ると所定の引張破断強度を得ることはできず、又Ni−Ti合金線は65%を超える伸線加工をすることは困難であり、この範囲であれば125kgf/mm2 から260kgf/mm2 の引張破断強度特性をもつNi−Ti合金線から成る芯線2を得ることができるからである。
【0038】
そして、接合部材4が180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金としたのは、例えば広ひずみ範囲高弾性Ni−Ti合金線(特許3547366)を用いて先導栓41を形成する際に、かかるNi−Ti合金線は応力―ひずみ特性図において残留歪Z(図4)を有する為に形状回復特性が劣り、特に先導栓41の後端端面の芯線2との接合部位においては、耐屈曲曲げ疲労特性が要求される。
かかる場合において、本発明の実施例は、前記所定の溶融温度を有する接合部材4を用いている為、この残留歪Zの増大を抑止して、前記先導栓41の接合部位の芯線2の形状回復特性を維持・向上させることができる。
特にこの先導栓41の芯線2との接合部位は、後述する屈曲蛇行血管内挿入時に高い耐屈曲曲げ疲労特性が要求される。尚、図4、5中符号Hは、応力ヒステリシスを示し、符号Fは降伏点を示す。
そして、残留歪Zの増大を抑止し、形状回復特性を維持・向上させるより詳しい理由は、芯線先端部21の線直径が0.060mm、又はこの芯線2を押圧加工して板幅0.094mm、板厚0.030mmの矩形断面とすると、それぞれ細線により熱容量が小さくて熱影響を受け易くなり、そして予め芯線先端部21に一定範囲で接合部材4を溶融させて被膜層44の形成による芯線2への加熱、及び接合部材4を溶融させて先導栓41の形成による芯線2への加熱により、接合部材4の溶融時の熱を利用して芯線先端部21へ低温熱処理したことと同様の作用効果を生じたもの、と考えることができるからである。
【0039】
さらに、接合部材4は、180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金が望ましく、例えば溶融熱が280℃の金錫合金(表1符合A−1)、溶融温度が450℃の銀、錫、インジウム合金(表1符合B−2)が望ましく、この範囲のものは共晶合金の溶融時の熱を利用した芯線への低温熱処理効果が高く、応力誘起マルテンサイト変態を助長し、かつ、450℃を超える温度での熱処理でみられる降伏点の出現と弾性率の低下現象を抑止する作用効果がある。尚、Ni−Ti合金材としては、Niを50.2at%〜51.5at%、残部がTiから成るNi−Ti系合金、Niを49.8at%〜51.5at%含有し、さらにCr、Fe、V、Al、Cu、Co、Moの中から1種、又は2種以上を0.1at%〜2.0at%含有し、残部がTiから成るNi−Ti系合金、Tiを49.0at%〜51.0at%、Cuを5at%〜12at%含有し、残部がNiから成るNi−Ti系合金等である。
【0040】
そして又、前記接合部材4による被膜層44、及び先導栓41を形成接合する芯線2に加工硬化型Ni−Ti合金線(特公平6−83726号公報)を用いた場合(図5)においても、前記同様残留歪の増大と弾性率の低下を抑止し、又接合部材4の溶融時の芯線2への加熱により形状回復特性を低下させることはない。この理由は、例えば総減面率が35%から50%の加工硬化型Ni−Ti合金線を用いた直線状の記憶処理は、350℃から450℃で10秒間から30秒間であり、これに対して接合部材4の溶融温度は180℃から450℃であり、前記直線状記憶処理温度の上限を超えれば降伏点が低下して弾性率が大きく変化し、形状回復特性を低下させるが、本発明の実施例で用いる接合部材4の溶融温度はこの温度範囲を超えていないからである。より好ましくは、280℃から450℃の溶融温度をもつ接合部材4である共晶合金を用いることである。
【0041】
D.本発明の実施例で、先導栓のコイル体等への係合構造が、コイル体3の線間間隙Pへ食い込む短小硬化部412の形成、そして芯線先端部21の偏平形状(図1(ホ)(へ))としたときの先導栓41との接触面積増大によるアンカー効果によるからである。
具体的には、先導栓41内のコイル体3の線間間隙P(図1(ハ)、図2(イ))は、線直径の5%から85%として隙間を設け、かつ、短小硬化部412の外径D3がコイル体3のコイル平均径D0より大きく、かつ、コイル体3の外径D2以下として、コイル体3のコイル線が短小硬化部412内に埋没、又は埋設されていることを特徴とする。(図1(ハ))
そして、短小硬化部412のコイル体3のコイル線との接触形態は、スパイラル状の接触形態となっていて長手方向に短い距離でコイル体3のコイル線表面との接触面積増大を図り、そしてアンカー効果により先導栓41の離脱強度を高めることができるからである。
【0042】
そして、芯線先端部21は押圧加工による芯線偏平部23の形成、又は芯線偏平部23の片面、又は両面に条溝5を設定することにより短小硬化部412との接触面積の増大を図り、アンカー効果により先導栓41の芯線2との離脱強度を高めることができる。
具体的には、芯線先端部21の線直径が0.060mmを押圧加工して、例えば板幅0.094mm、板厚0.030mmの矩形断面形状とすることにより、円形断面よりも接合部材との接触面積を約1.32倍増大させることができる。
そして、芯線偏平部23の表面に深さ0.003mmから0.005mm程度の複数の条溝5を形成することにより、よりアンカー効果を発揮する。望ましくは、芯線長手方向に対して直交方向に条溝5を入れることであり、又条溝5が格子状であってもよく、被膜層44と、前記芯線偏平部23の各形状との接合力向上の相乗効果により、より高いアンカー効果を発揮させることができる。(図1(ホ)(へ))
【0043】
そして補足すれば、コイル体3の先導栓41と接合する放射線不透過材コイル31の材質が、前記先導栓41を形成する接合部材4と同一の組成成分を含む構成から成ることがより望ましい。具体的には、放射線不透過材コイル31の材質が金成分を含む材質、又は金めっきをしたコイル体3のときには、接合部材4は金成分を含む共晶合金(表1符合A−1〜A−4)を用いることである。
この理由は、接合部での接合部材4のコイル体3との濡れ性を向上させる為であり、かつ、接合部材4とコイル体3との接合部材間の熱膨張差を少なくして、より安定した接合強度の向上を図る為である。
【0044】
次に、芯線長手方向の長さを短小化させ、かつ、離脱強度の高い先導栓41を備えたガイドワイヤ1を得ることによる作用効果について、以下説明する。
【0045】
先導栓41の芯線長手方向の長さを短小化させ、かつ離脱強度の高い先導栓41を備えたガイドワイヤ1を用いることにより、屈曲蛇行の激しい慢性完全閉塞病変での治療の成功率を飛躍的に向上させることができる。
図6(ロ)は、特許文献1で示すように従来の完全閉塞病変部治療の一例を示し、冠状動脈内の完全閉塞病変部10の大動脈に近い側の閉塞手元端端部10Aは、大動脈に遠い側の閉塞先端端部10Bよりも硬い組織(fibrous cap)で構成され、ガイドワイヤ1を押し進めようとすると先端部が屈曲変形するのみで完全閉塞病変部10を穿孔させることは困難であった。(図示符号1a)
この為、ガイドワイヤ1を2mmから3mm前進と後退を繰り返して血管壁内の内膜91のザラザラ感と外膜93の内側の中膜92の粘りつくような抵抗感との差を手元部での感触として術者が探知しながら、図示符号1bから内膜91と中膜92の境界部の図示符号1c、そして図示符号1dへと完全閉塞病変部10の閉塞部を迂回する形態にして、ガイドワイヤ1を用いて完全閉塞病変部10を貫通させて、その後バルーンカテーテル等を用いて拡張治療を行っていた。
しかし、この手技は術者の極めて高度な熟練された技能を必要とし、その技能習得には多大な時間等を要していた。
【0046】
そして、近年では、大動脈から直接血流を受ける閉塞手元端端部10Aが硬化状態であっても、この反対側の閉塞先端端部10Bは軟質状態であることが判明し、完全閉塞病変部10の閉塞先端端部10B側から閉塞手元端端部10A側へ向けてガイドワイヤ1を穿孔させる手技(以下逆行性アプローチという)が試みられ、治療成果を飛躍的に向上させてきている。この逆行性アプローチを行なう為には、発達している閉塞部抹梢を栄食する血行の血管である側副血行(以下コラテラールという)をみつけることが重要で、これは中隔(以下セプタールという)11において発達していることが判明している。
しかし、この中隔側副血行(以下セプタールコラテラールという)11Aは、閉塞病変発生前から存在していた血管とは異なり、閉塞部の存在により自己防衛機能として発達した血管の為、細く、かつスパイラル状の丁度コルクの栓抜きのようなコークスクリューと呼ばれる屈曲蛇行の極めて激しい血管状態となっている。(図6(イ)符号11B)例えば、このコークスクリュー部11Bは、直線距離約50mmの間で、曲率半径が約3mm〜4mmで交互にUターンする部位が6〜8箇所以上存在する。
【0047】
そしてこのセプタールコラテラール11Aの血管直径は、冠状動脈の血管直径3mm〜4mmとは大きく異なり約0.4mm以下が全体の50%から60%を占め、この状況下でガイドワイヤ1を押し進めていく為には、ガイドワイヤ1の先端外径は0.4mm以下であり、さらに屈曲蛇行の極めて激しいコークスクリュー部11Bの状態であっても、この屈曲蛇行に追従できる小回り可能な、先端の硬化部の長さが短い先導栓をもつガイドワイヤ1が要求される。
この為、特許文献2の先導栓長Lが概ね1.0mmであるのに対して、本発明の実施例1、2の先導栓長Lは、最も短い好ましい短小化した態様として0.190mmから0.60mmで芯線2、又はコイル体3との離脱強度を向上させながら、かつ、短小化を図ることができる。
【0048】
そして、コイル体3の外径D2と先導栓の外径D4は、ともに0.345mmで特にこのセプタールコラテラール11Aを利用する場合には、前記外径は0.345mm以下が望ましく、より好ましくは0.305mm以下で、さらに好ましくは0.254mm以下である。この理由は、セプタールコラテラール11Aの血管径は約0.4mm以下が全体の50%〜60%を占めていること、及び、屈曲蛇行の極めて激しい血管形状に追従できる小回り可能とする為には、図8(ロ)に示すようにガイドワイヤ1の先端部を予め曲がり癖を付けておき、この曲がり形状の中心軸の長さRが長手方向に対して充分に短く、かつ、曲率半径rが充分に小さい形状ほど小回りができ、本発明の実施例は、高強度の離脱強度を維持しながら、これを短小化することができ、この用途に好適である。尚、この曲がり癖形状の付形は、先端部の弾性変形を超えた強加工による曲げ変形により放射線不透過材コイル31とともに塑性変形し、芯線2がNi−Ti合金線である為、前記強加工の他に、予め曲げ形状の状態で形状記憶処理を施してもよい。
そして補足すれば、被膜層44の先導栓41の手元端面からの長さN1は、短い程芯線の柔軟性を確保できて小回りを助長し、より好ましくは0.5mmから1.0mm以下で、最も好ましくは0mmである。
【0049】
そして、ガイドワイヤ1をコークスクリュー部11Bに通過させる為には、前記した芯線長手方向の短小化、又は外径を径小化したガイドワイヤ1と、ガイドワイヤ1を押し進めることのできる反力を支える為、内径1.59mmから2.00mmのガイディングカテーテル14内へ貫挿した内径0.28mmから0.90mmのマイクロカテーテル12を挿入し、マイクロカテーテル12と、又はマイクロカテーテル12とガイディングカテーテル14とを併用する。
そして、特許文献1で示すような閉塞部の血管壁内を通過(図6(ロ))させることなく、コークスクリュー部11Bを通過したガイドワイヤ1は、軟質から成る閉塞先端端部10Bから完全閉塞病変部10へ容易に穿孔させることができる。(図6(イ)符号1e)
尚、図中符号19は、従来の閉塞手元端端部10A側からガイドワイヤ101を穿孔させる手技(順行性アプローチ)の状態を示し、符号91は右冠状動脈、符号92は左冠状動脈、符号20は大動脈を示す。
【0050】
次に、本発明の実施例の先導栓41と中間固定部42を設けることによる作用効果について、以下説明する。
【0051】
先導栓41と中間固定部42を設けることにより、閉塞病変部内のガイドワイヤ1の先端部の位置情報の把握が容易となる。
本発明の実施例1、2の中間固定部42は、接合部材4から成る先導栓41と同一、又は同種の接合部材の溶融温度を持つ共晶合金を用いて、幅(W)0.5mmから1.5mmで外径がコイル体3の外径D2と概ね同一とした円盤状のドーナツ形状で、芯線先端部21とコイル体3との接合とし、その中間固定部42の位置は、先導栓41の後端端面から中間固定部42の前端までの寸法Mは後述する寸法とし(図1(ハ)符号M)、かつ、この間の線間間隙(図1(ハ)、符号P)は、コイル体3の線直径(図1(ハ)、符号d)の5%から30%とし、又コイル体3の線直径を0.06mmとする。
【0052】
そして、中間固定部42が先導栓41の接合部材4と同一、又は同種の接合部材を用いるとしたのは、中間固定部42と先導栓41の熱膨張、及び芯線への加熱温度を概ね同一として接合部材4の溶融熱による中間固定部42までの位置Mの変動を最小限とし、この間(位置M)偏りのない均等化したコイル体の線間間隙を得る為であり、又被膜層44と同一、又は同種の接合部材を用いるとしたのは、被膜層44を介して、芯線と接合する場合の濡れ性を考慮して接合強度向上を図る為である。尚、補足すれば、コイル体3の放射線不透過材コイル31の材質が金成分を含む組成、又は金めっきをしたコイル体から成るときに用いる先導栓41、又は中間固定部42を形成する接合部材4は、金成分を含む組成の共晶合金から成る接合部材を用いることが望ましい。具体的には、前記表1符号A1〜A4の接合部材を用いる。
この理由は、接合部材4のコイル体3との濡れ性を向上させて、かつ接合部での熱膨張差を少なくして、コイル体3と先導栓41 、又は中間固定部42との接合強度をより向上させる為である。
【0053】
この構成により、閉塞病変部内のガイドワイヤ1の先端部の位置情報の把握が術者にとって容易となる。つまり、閉塞病変部内で先端位置を把握しながらの術者のガイドワイヤ1の進退操作は、特許文献1にみられるように、コイル体3の線間間隙に病変組織を食い込ませながら探知している。つまり図1(ハ)と図7を参照して、芯線先端部21とコイル体3とを固着した中間固定部42の存在により、押し操作の場合には、コイル体3の外周部病変組織との摩擦により線間間隙Pを予め設けているコイル体3の中間固定部42側のコイル体3の素線間隙Pは狭くなって密着(密変形)し、その一方で先導栓41側のコイル体3は線間間隙Pが拡大(疎変形)して、この中に病変組織が入り込むことになる。 一方、引き操作の場合には、これとは逆に先導栓41側のコイル体3の素線間隙Pは狭くなって密着し、その一方で中間固定部42側のコイル体3の線間間隙Pが拡大して、今度はこの中に病変組織が入り込むこととなり、この押しと引きの操作により先導栓41側と中間固定部42側へ交互に病変組織が入り込む。この押し操作力をa、引き操作力をbとすると図7(ロ)のようになる。そして、押しと引きの操作力の反転作用の抵抗感の差Uにより、術者は閉塞病変部内でのガイドワイヤ1の先端位置情報を把握することができる。尚、図7(イ)は、反転作用の抵抗感Uの差がほとんどない。例えば線間間隙がコイル体3の素線直径の5%を下回るような場合の押し操作と引きの操作の状態図である。
【0054】
そして、このガイドワイヤ1の閉塞病変部内での進退操作は、概ね2mmから3mmで平均2.5mmである。かかる場合において、コイル体3の線直径が0.06mmでコイル線間間隙がコイル体3の線直径の5%から30%のとき、コイル線間間隙の合計で進退操作させる2.5mmの距離を確保する為には、中間固定部42の位置Mは、コイル体3の線直径とコイル線間間隙を含めた1巻分の長さに、進退操作の長さ(2.5mm)に相当する線間間隙の最大値、又は最小値に応じた巻き数分を乗じた値である約11mm{(0.06+0.06×0.30)×2.5÷(0.06×0.30)}から約53mm{(0.06+0.06×0.05)×2.5÷(0.06×0.05)}が好ましく、より好ましい線間間隙がコイル体3の線直径の8%から30%の場合は、この中間固定部42までの位置Mは、約11mmから約34mmであり、そしてコークスクリュー部11Bでの通過性を併せ考慮して、さらに好ましい線間間隙がコイル体3の線直径の8%から20%の場合、その中間固定部42までの位置Mは約15mmから約34mmである。
この先導栓41の後端端面から中間固定部42の前端までの長さMは、コイル体3の線間間隙がコイル体3の線直径の5%から30%とすると前記計算方法を一般化してコイル体の線直径とコイル線間間隙との次の関係式(1)を満たすこととなる。
関係式(1):3.25×(d/P1)≦M≦2.625×(d/P0)
M:先導栓の後端端面から中間固定部42の前端までの長さ(mm)
d:コイル体の線直径(mm) P0:コイル線間間隙の最小値(mm)
P1:コイル線間間隙の最大値(mm)
ここで、コイル線間間隙を5%から30%として、さらに好ましくは8%から20%としたのは、この範囲であれば術者が前記反転作用の抵抗感の差を認識でき、又屈曲蛇行激しいコークスクリュー部11Bの通過性を考慮した為である。尚、前記関係式において中間固定部までの位置Mの最小値は、
(d+d×0.30)×2.5/P1=3.25×(d/P1)として算出し、又最大値においても前記同様に算出して一般化した。
【0055】
そして先導栓41の形成に用いる接合部材4は腐食進行による接合強度低下の防止、及び黒色化の防止、さらにセプタールコラテラール11Aを利用する細径化による放射線透視下での視認性低下防止の観点から金成分を含む共晶合金を用いることが望ましい。
この理由は、ガイドワイヤ1は、手技前に生理食塩水に浸漬させる為、例えば先導栓41に銀系共晶合金による接合部材4を用いた場合には、浸漬約1時間以内で硫化銀等の形成、又は塩化銀を形成して銀化合物の感光性により黒色化が始まり、時間の経過とともに黒色化がさらに進んで腐食が増大して接合強度が低下する。そして又、前記コークスクリュー部11Bを通過させるガイドワイヤ1は細径化され、これによる視認性低下防止を図る必要があるからである。
【0056】
次に、本発明のガイドワイヤの製造方法について、以下説明する。
【0057】
本発明のガイドワイヤの製造方法は、
可とう性細長体から成る芯線と、前記芯線の先端部に前記芯線を貫挿したコイルスプリング体を装着し、前記芯線と前記コイルスプリング体との先端端部に先導栓を形成した医療用ガイドワイヤの製造方法において、
前記芯線は、Ni−Ti合金線を用いて先端部を研削加工する工程と、
前記芯線を前記コイルスプリング体内に貫挿して前記コイルスプリング体を装着する工程と、
180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金の接合部材を溶融させ、前記芯線の先端部と、前記コイルスプリング体の先端部とを接合させて接合硬化部を形成する工程と、 前記接合硬化部を所定長切断して短小硬化部を形成する工程と、
前記短小硬化部の接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記短小硬化部の前端に先頭部を設けて一体化させた前記短小硬化部と前記先頭部から成る前記先導栓を形成する工程から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法である。
この構成により、一定の溶融温度をもつ接合部材を用いることにより、Ni−Ti合金線の形状記憶回復特性の低下の防止、及び応力歪特性における残留歪の増大防止を図りながら、先導栓41の芯線2とコイル体3との接合強度の向上、及び先導栓41の短小化、径小化による屈曲蛇行が極めて激しい血管内での深部挿入容易性を図り、術者が安全に操作できる医療用ガイドワイヤを製造することができる。
【0058】
そして、前記本発明のガイドワイヤの他の製造方法は、前記ガイドワイヤの製造方法において、前記芯線先端部を研削加工する工程の後に、前記芯線先端部の少なくとも前記先導栓を形成する部位に180℃から450℃で、1秒から60分の部分熱処理工程から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法である。
この構成により、強加工の伸線加工による芯線の引張破断強度を向上させ、かつ接合部材4の芯線2との濡れ性を向上させて接合強度を高めたガイドワイヤ1を製造することができる。
【0059】
そして又、前記本発明のガイドワイヤの他の製造方法は、前記ガイドワイヤの製造方法において、
前記芯線の先端部の少なくとも前記先導栓を形成する部位に、前記先導栓を形成する接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記芯線の外周に所定長溶融させて前記接合部材による被膜層を形成する工程から成り、
前記被膜層を介して前記芯線と、前記短小硬化部と、前記先頭部とを一体化させた先導栓から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法である。
この構成により、芯線2にNi−Ti合金線を用いて屈曲耐疲労性が要求される先導栓41接合部位の芯線2の形状記憶回復特性の低下防止、及び応力歪特性における残留歪の増大防止を図りながら、かつ接合部材4の芯線2との濡れ性をより向上させ、短小硬化部412と先頭部411の一体化から成る先導栓41の一体化固着の接合強度を向上させ、先導栓41の短小化、径小化したガイドワイヤ1を製造することができる。尚、補足すれば、前記芯線2の外周に接合部材4による被膜層44を形成する工程は、前記1秒から60秒の部分熱処理工程の一実施態様として考えられる。
【0060】
そして補足すれば、前記部分熱処理工程以外にNi−Ti合金線の芯線2と接合部材4との濡れ性を向上させる他の方法としては、電解研磨、又は紙やすり等を用いて酸化被膜を除去して接合部材4による接合性を向上させることができる。又、紙やすり等を用いた場合、前記効果以外に芯線先端部21の長軸方向に研磨することにより、芯なし研削加工による長軸直交方向の加工傷を平坦化させて、加工傷を起点とする切損を防いで繰り返し屈曲耐疲労特性を向上させる別の作用効果を併せもつものである。
【0061】
次に、本発明の先導栓41の構造を持つガイドワイヤ1を用いることにより、ガイドワイヤ1の細径化を図ることができる。
例えば、ガイドワイヤ1の手元部22、及びコイル体3の外径が0.355mmから0.254mm(0.014インチから0.010インチ)へ、さらに接合部材4による芯線2とコイル体3との強固接合を可能にした先導栓41の構造を用いることにより、先導栓41を形成する外径(D4)とコイル体3の外径(D2)が0.228mm(0.009インチ)へ細径化できる。
そしてガイドワイヤ1をマイクロカテーテル12内へ挿入し、かつ、ガイディングカテーテル14内へ前記ガイドワイワイヤ1と前記マイクロカテーテル12とを挿入する。かかる場合において、ガイドワイヤ1の細径化に追従してガイディングカテーテル14は7F〜8Fから5F〜6F(内径2.3mm〜2.7mmから内径1.59mm〜2.00mm)となり、この中に挿入するマイクロカテーテル12(内径0.28mmから内径0.90mm)とともに細径化することができる。
これにより、セプタールコラテラール11Aを利用する逆行性アプローチの手技を極めて容易にして慢性の完全閉塞病変部10での治療の成功率を飛躍的に向上させることができ、そして低侵襲化の要請に応えることができ、その結果患者負担軽減に大きく寄与することができる。尚補足すれば、図6(イ)に示すように、前記マイクロカテーテル12はガイドワイヤ1とともに導入してガイドワイヤ1の前方へ押す力の反力を前記マイクロカテーテル12で支えることにより、ガイドワイヤ1の前方への推進力を発揮させることができる。
【0062】
そしてガイドワイヤ1を強く押し込んでいく前進力を支える反力を受けるマイクロカテーテル12としては、多層樹脂管(内層PTFE,外層ポリアミド等)構造、又前記多層樹脂管体内に金属線の編組を介在させた構造の他、特に先端部が金属、又は合成樹脂製の略円錐形状の先端チップ17が固着されて、複数の金属線の丸線を多条コイル体に成形した螺旋条管体からなり、病変内の穿孔を可能とした金属性先端チップ、又は屈曲蛇行病変部への高い侵入性を有する先細円錐形状の樹脂製先端チップを備えた螺旋状管体15から成る可とう性中空管体が望ましい。
特に、セプタールコラテラール11Aを利用する逆行性アプローチの手技においては、血管径が小さく、かつ、屈曲蛇行が激しい場合には、外周部が丸線の凸凹状を形成する多条コイル体の螺旋条管体が望ましく、さらに望ましいのは、図8(ハ)に示すように、多条線のうち、例えば線直径が0.11mmから0.18mmの太線16Aが1〜2本と、線直径が0.06mmから0.10mmの細線16Bが2〜8本を巻回、又は撚合構成し、若しくは太線1本に対して細線を2本から4本を一組として二組以上設けて各金属線を隣接接触させて巻回成形、又は撚合構成して中空状で外周部が凸凹状の螺旋状管体15の構造である。
この理由は、血管壁と多条線の外周部の凸凹部が接触して滑り移動を防いで、推し進めようとするガイドワイヤ1の反力を支える力が高いからであり、又、病変内での穿孔能力を併せもち、かつ、太線のほうが早く血管壁と接触し、その状態で一回転させると太線の撚りピッチのみで移動し、一回転での進行距離は長くなり、その結果ガイドワイヤ1を含む組立体としての進退操作が早くなるからである。尚、外周部の先端部、又は全体に前記凸凹状を形成する構造、又は狭窄部血管内挿入時に血管壁からの圧迫・押圧作用により外周部の少なくとも一部(先端から300mm)に前記凸凹状を形成する構造であれば、外周部に薄膜の樹脂チューブ体18A、又内側に同様の樹脂チューブ体18Bを設けた構造であってもよい。
【0063】
そして次に、本発明の先導栓41の構造を持つガイドワイヤ1を用いることにより、前記同様細径化を図ることができる。そして細径化したガイドワイヤ1をバルーンカテーテル13内へ挿入し、ガイディングカテーテル14内へ前記ガイドワイヤ1とバルーンカテーテル13とを挿入する。かかる場合において、ガイドワイヤ1の細径化に追従して、ガイディングカテーテル14は7F〜8Fから5F〜6F(内径2.3mm〜2.7mmから内径1.59mm〜2.00mm)となり、この中へ挿入するバルーンカテーテル13(内径0.28mmから内径0.90mm)とともに細径化することができる。
これにより、前記同様セプタールコラテラール11Aを利用する逆行性アプローチの手技の場合において、慢性完全閉塞病変の治療の成功率を飛躍的に向上させ、さらに低侵襲化の要請に応え、そして患者負担軽減に大きく寄与できる。尚補足すれば、セプタールコラテラール11Aのコークスクリュー部11Bに入ったガイドワイヤ1の前方への押し力を増す為、ガイドワイヤ1とともに導入したバルーンカテーテル13をコークスクリュー部11Bの手前でバルーン部を拡張させて血管壁へ当接させ、前進しようとするガイドワイヤ1の反力を支えることにより、ガイドワイヤ1の前方への推進力を発揮させることができる。かかる場合において前記バルーンカテーテル13のバルーン部13Aの拡張後の外径13Bは、1.2mmから1.8mmが望ましい。(図8(イ))
【0064】
さらに補足すれば、細径化することにより、ガイドワイヤ1とバルーンカテーテル13とを一組として二組前記ガイディングカテーテル14内へ挿入してキッシング手技を容易に行なうことができる。尚、ここでいうキッシング手技とは、ガイドワイヤとバルーンカテーテルとを一組として二組ガイディングカテーテル14内へ挿入して血管の分岐病変部における二本のバルーンカテーテルのバルーン部を同時拡張させ、分岐している二箇所の狭窄病変部の血管内径を同時拡張させる手技のことをいう。
【0065】
(発明の効果)
以上説明のとおり、本発明の医療用ガイドワイヤは、同一、又は同種材料から成る接合部材を用いて、短小硬化部と先頭部から成る先導栓の構造から成り、これにより先導栓の芯線長手方向の長さを短小化させ、さらに外径を径小化させて全体として細径化させることができる。
さらに又、芯線の外周に前記先導栓と同一、又は同種材料から成る接合部材を用いて被膜層を形成した先導栓構造から成り、先導栓を形成する接合部材と芯線との濡れ性を向上させて、芯線とコイル体との強固結合をより向上させることができる。
【0066】
そしてさらに、短小化、径小化でありながら芯線とコイル体との強固結合を可能にした先導栓構造をもつガイドワイヤを得ることにより、屈曲蛇行の激しい病変内においても前方への進行を容易とし、さらに又、ガイドワイヤの前方への前進力を強く支えることのできる螺旋状管体から成るマイクロカテーテルとの組立体として用いることにより、逆行性アプローチ等の新たな病変部治療の手技を可能と成して、慢性完全閉塞病変部治療の成功率を飛躍的に向上させることができる新たな技術思想を提供するものである。以上の諸効果がある。
【符号の説明】
【0067】
1 ガイドワイヤ(医療用ガイドワイヤ)
2 芯線
21 芯線先端部(芯線) 3 コイルスプリング体(コイル体)
31 放射線不透過材コイル
32 放射線透過材コイル
4 接合部材
41 先導栓
411 先頭部
412 短小硬化部
413 接合硬化部
42 中間固定部
43 後端固定部
44 被膜層
5 条溝
6 樹脂被膜
7 親水性被膜
8 先導栓(特許文献2)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
可とう性細長体から成る芯線と、前記芯線の先端部に前記芯線を貫挿したコイルスプリング体を装着し、前記芯線と前記コイルスプリング体との先端端部に先導栓を形成した医療用ガイドワイヤにおいて、
前記芯線は、Ni−Ti合金線から成り、
前記先導栓は、前記コイルスプリング体の線間間隙に接合部材を溶融流入させて、前記芯線と接合、及び前記コイルスプリング体と接合した接合硬化部を形成し、
その後前記接合硬化部を先端から所定長切断して短小硬化部とし、
前記短小硬化部の接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記短小硬化部の前端に先頭部を設けて一体化させた前記短小硬化部と前記先頭部から成る先導栓を形成し、かつ、
前記接合部材は、180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金を用いたことを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項2】
請求項1記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記芯線の先端部の少なくとも前記先導栓を形成する部位に、前記先導栓を形成する接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記芯線の外周に所定長溶融させて前記接合部材による被膜層を形成し、
前記被膜層を介して前記芯線と、前記短小硬化部と、前記先頭部とを一体化させた先導栓から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項3】
請求項1〜2のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記コイルスプリング体の線間間隙が前記コイルスプリング体の線直径の5%から85%とし、かつ、
前記先導栓の芯線長手方向の長さをL(mm)とし、前記コイルスプリング体の線直径をd(mm)とした場合に、前記先導栓の芯線長手方向の長さLは0.190mm以上で、かつ
0.078+2.05d≦L≦0.800の関係式を満たすことを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項4】
請求項3記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記先導栓の芯線長手方向の長さは、先端から0.190mm以上0.600mm以下であることを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記芯線は、焼鈍した後に総減面率が15%から65%の伸線加工を行い、300℃から450℃で形状記憶処理したNi−Ti合金線から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記コイルスプリング体の材質が金成分を含む組成、又は金めっきをしたコイルスプリング体から成り、かつ、前記先導栓が、金成分を含む組成の共晶合金から成る接合部材を用いて、前記コイルスプリング体と前記芯線の双方を接合して成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤにおいて、
前記先導栓の後端端面から中間固定部の前端までのコイルスプリング体の線間間隙が、前記コイルスプリング体の線直径の5%から30%とし、
前記中間固定部は、前記接合部材から成る前記先導栓と同一、又は同種の、溶融温度が180℃から450℃の共晶合金である接合部材を用いて、幅0.5mmから1.5mmの円盤状のドーナツ形状とし、
前記芯線と前記コイルスプリング体とを前記中間固定部で固着させ、
前記コイルスプリング体の線直径をd(mm)とし、前記コイルスプリング体の線間間隙の最小値をP0(mm)とし、前記コイルスプリング体の線間間隙の最大値(mm)をP1(mm)とし、前記先導栓の後端端面から中間固定部の前端までの長さをM(mm)とした場合に、
3.25×(d/P1 )≦M≦2.625×(d/P0)の関係式を満たすことを特徴とする医療用ガイドワイヤ。
【請求項8】
可とう性細長体から成る芯線と、前記芯線の先端部に前記芯線を貫挿したコイルスプリング体を装着し、前記芯線と前記コイルスプリング体との先端端部に先導栓を形成した医療用ガイドワイヤの製造方法において、
前記芯線は、Ni−Ti合金線を用いて先端部を研削加工する工程と、
前記芯線を前記コイルスプリング体内に貫挿して前記コイルスプリング体を装着する工程と、
180℃から450℃の溶融温度をもつ共晶合金の接合部材を溶融させ、前記芯線の先端部と、前記コイルスプリング体の先端部とを接合させて接合硬化部を形成する工程と、 前記接合硬化部を所定長切断して短小硬化部を形成する工程と、
前記短小硬化部の接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記短小硬化部の前端に先頭部を設けて一体化させた前記短小硬化部と前記先頭部から成る前記先導栓を形成する工程から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法。
【請求項9】
請求項8記載の医療用ガイドワイヤの製造方法において、
前記芯線の先端部の少なくとも前記先導栓を形成する部位に、前記先導栓を形成する接合部材と同一、又は同種の接合部材を用いて、前記芯線の外周に所定長溶融させて前記接合部材による被膜層を形成する工程から成り、
前記被膜層を介して前記芯線と、前記短小硬化部と、前記先頭部とを一体化させた先導栓から成ることを特徴とする医療用ガイドワイヤの製造方法。
【請求項10】
請求項1〜7のいずれか一つに記載の医療用ガイドワイヤと、マイクロカテーテルとの組立体において、
前記医療用ガイドワイヤの外径が、0.228mmから0.254mm(0.009インチから0.010インチ)で、
前記医療用ガイドワイヤを、内径が0.28mmから0.90mmで、太線と細線を複数本巻回成形、又は撚合構成して病変内挿入時に病変部からの圧迫・押圧作用により外周部の少なくとも先端側から300mm以内で、前記太線と前記細線による凸凹状を形成する螺旋状管体から成るマイクロカテーテル内へ挿入されていることを特徴とする医療用ガイドワイヤとマイクロカテーテルとの組立体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−115408(P2012−115408A)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−266835(P2010−266835)
【出願日】平成22年11月30日(2010.11.30)
【出願人】(309023704)株式会社パテントストラ (16)
【Fターム(参考)】