JPH04187159A - カテーテルガイドワイヤーの芯材及びカテーテルガイドワイヤー - Google Patents

カテーテルガイドワイヤーの芯材及びカテーテルガイドワイヤー

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JPH04187159A
JPH04187159A JP2315997A JP31599790A JPH04187159A JP H04187159 A JPH04187159 A JP H04187159A JP 2315997 A JP2315997 A JP 2315997A JP 31599790 A JP31599790 A JP 31599790A JP H04187159 A JPH04187159 A JP H04187159A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は医科用器具であるカテーテルガイドワイヤーの
芯材およびカテーテルガイドワイヤーに関する。
[従来の技術] 一般にカテーテルガイドワイヤーは、血管部から穿刺し
た。セルデインガー針より血管内に導入された後、セル
デインガー針をガイドワイヤーから取外し、主体の脈管
1特に血管内の目的部位までカテーテルに先行してカテ
ーテルを案内するために用いられる医科用器具である。
このため、カテーテルガイドワイヤーの芯材は。
複雑な形状を呈する先端部と線状形状を呈する基質部と
から形成され、また生体温度(≧37°C)において、
、血管への導入、移動時に発生する捻りを含む変形応力
の荷重・除去に伴う可逆的なエネルギーの吸収・放出及
び可逆的な形状の変形・回復が可能な弾性特性を有する
ことが必要とされる。
これらの特性を保持させる芯材として、従来はコイル状
のステンレス鋼線、またはピアノ線からなるもの、若し
くはモノフィラメント状のプラスチック製のものか用い
られていた。更に、最近では、TiNiの合金の超弾性
機能を利用したものが広く用いられるようになって来て
いる。(特開昭60−63066号公報)。
TiNiおよびTiN1X (X=Fe、Cu。
Cr、V、・・・)合金は、熱弾性型マルテンサイト変
態の逆変態に付随して顕著な形状記憶効果を示すことは
よく知られている。また、同様の原理によりゴムの様な
挙動を示す超弾性も併せて示すこともよく知られている
更に本発明者らは、TiNi合金がCの添加によっても
1本質的なTiNi合金のもつ特性を損わず、かえって
形状記憶特性特に可逆形状記憶効果の改善に役立つこと
ができることが見出される。
(東北大選研量報S、、57.6.第38巻、及び特開
昭63−11636号公報) [発明が解決しようとする課題] しかし、TiNi合金をガイドワイヤーの芯材に用いる
ことは、優れた復元性に富む柔軟性を示す反面、従来の
ステンレス鋼線等に比べると剛性感に欠ける難点があっ
た。このため血管の収縮等の力に抗してガイドワイヤー
を体内の所望の部位に導くことが困難な場合もあり2用
途上の制約を余儀なくされていた。
そこで1本発明の技術的課題は、少なくとも生体温度(
七37°C)で先端部に従来のTiNi合金線同様の弾
性を保持させ、且つ基質部には十分な剛性を持たせたカ
テーテルガイドワイヤーを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、互いに一体に構成された先端部と基質
部とを有するカテーテルガイドワイヤーであって少なく
とも前記基質部がCを含むTiNi系形状記憶合金から
なることを特徴とするカテーテルガイドワイヤーの芯材
が得られる。
また本発明によれば、前記TiNi系形状記憶合金はC
成分0.25〜5.Oat%を含み、および600℃以
下の時効処理によって中間相が現われるNi量と残部実
質的にTiからなる組成を有し、少なくとも生体温度(
=37℃)で弾性特性を有することを特徴とするカテー
テルガイドワイヤーの芯材が得られる。
また2本発明によれば、加工硬化されたCを含むT i
Ni系形状記憶合金線であって、基質部を構成する部位
が400℃未満の温度で1〜30分間の熱処理、先端部
を構成する部位とが400℃〜550℃の温度で1〜1
20分間の熱処理によって基質部の捻り伝達性、および
先端部の柔軟性を持たせたことを特徴とするカテーテル
ガイドワイヤーの芯材が得られる。
更に本発明によれば、前記Cを含むTiNi系形状記憶
合金芯材を合成樹脂によって被覆することを特徴とする
カテーテルガイドワイヤーが得られる。
TiNi合金にCを添加すると、一般的にはマトリック
スφのCと反応して1主としてTiCを生成させ1合金
の変態温度を低下させることが知られている。しかし本
発明は、単にC添加が合金の変態温度を低下させるだけ
ではなく、加工によってファイバー化されたTiCが機
械的性質の改善に結びついていることによって達成され
ているものと思われる。また、TiNi合金で少なくと
も37℃に於ける超弾性を得るためには600℃以下の
時効温度によって中間相が現われる必要がある。溶体化
処理後の時効に依る場合には、Ni濃度は少なくとも5
0.Oat%必要である。また加工=  6 − 硬化後の時効による場合には+ N t 8度は49.
0at%以上で良い。更に500℃程度の比較的良好な
超弾性を得易い時効処理では、Niは少なくとも50.
2at%が必要となる。本発明に用いたC添加TiNi
系合金についても、少なくともTiNi合金同様の条件
は必要である。しかし2 C添加による変態温度低下効
果によって、Ni+Cの総量はは5[1,0at%以上
であれば良好な超弾性に得られる。これらの効果を発揮
させるために必要なC添加量は0.5〜5.0at%で
ある。すなわち0.5at%未満では添加効果は薄<、
5.0at%を越えると。
加工上の間通が大きくなる。また2時効温度および時間
を基質部が400°C未満で1〜30分としたのは2時
効温度が高くなると剛性は低下傾向を示し1本発明の目
的を満足しないためである。時効時間は必ずしも1〜3
0分間に固定する必要はなく、200℃であれば100
分、600°Cであれば0.5分でも可能であるが、実
用的には、前記時効条件が妥当である。また先端部の柔
軟性についても実用的な範囲としたのであって、必ずし
もこの条件を満足しなくとも良い。すなわち350℃で
200時間、あるいは600℃で2分間程度でも柔軟性
は得られる。
[実施例コ 以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
溶解法によって得た。TiNi系合金を熱間。
冷間加工によって0.7m1nまで加工し、950℃×
10m1nの溶体化処理後(以下同様)直径0.50m
mまで冷間加工した。得られた線材の一部を300℃X
5m1nおよび500℃X 30 minの熱処理後。
37℃における弾性特性を3%引張り下での引張り試験
によって測定した。
第1図ζ” Ti50−x/2Ni50−x/2Cx 
’ T’ 49−xi /2  51−x/2Cx  (x−屹 1,2.3)
の式で現されるTiNi系合金の2%伸びでの応力値と
C添加量の関係を示す図である。図中曲線■はTi  
   N 1 50−x   5O−xCxの300℃X5m1nの焼
鈍材の応力値1曲線■は500℃X 30 min焼鈍
材の応力値を示し1曲線■はTi  Ni   Cxの
349  5l−x 00℃X5m1nの焼鈍材の応力値1曲線■は500℃
X 30 minの焼鈍材の応力値をそれぞれ示してい
るが、いづれの系についても、C添加量と伴に応力値は
増加傾向を示す。特に、300’CX5m1nの低温時
効処理曲線■及び■において、その効果は顕著に見られ
る。
このことより、TiNi合金にCを添加すると。
低温時効によって顕著な応力増加すなわち剛性感の改善
が可能となり、且っ500 ’C程度の時効によって従
来レベル同等以上の剛性を持つことが可能であることが
わかった。また、第2図は1本発明の実施例合金の一つ
であるT149Ni50.5CO,5合金線の500°
Cで10分、30分。
100分および150分時効した試料の37℃における
応力ひずみ曲線を示す。C添加合金においても良好な超
弾性特性は得られ、且つ1時効時間の調整によって、そ
の柔軟性は任意にコントロールできることがわかった。
また、別な方法として、基質部のみを前記低温時効した
C添加TiNi合金線とし、先端部にT1NlNl系性
処理合金線を用い、接合等によって一体化することも可
能であることが判明した。
つぎに、ガイドワイヤーの実施例に関して述べる。
合成樹脂被膜4は、第3図に示すように2先端部を含め
てほぼ均一の外径を有している。特に。
この合成樹脂被膜4は1はぼ均一の外径となっている。
合成樹脂被膜4としては、ポリエチレン。
ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリプロピレン。
ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン1 フッ素樹
脂、シンコンゴムもしくは各々エラストマーおよび複合
材料等が好適に使用される。そして。
合成樹脂被膜4は、内芯2の湾曲の妨げにならない程度
に柔軟であり、外表面は凹凸のない滑らかな表面となっ
ていることが好ましい。また2合成樹脂被膜4には、ヘ
パロン、ウロキナーゼ等の抗凝固剤もしくはシリコーン
ゴム、ウレタンとシリコーンのブロック共重合体(登録
商標アブコサン)、ヒドロキシェチノ1メタクリレート
−スチレン共重合体等の抗血栓材料をコーティングして
もよい。
−ユO− また2合成樹脂被膜4をフッ素樹脂等の低摩擦表面を有
する樹脂により形成すること、また合成樹脂被膜4の外
表面にシリコーンオイル等潤滑液塗布によって、ガイド
ワイヤー1の摩擦性を低下させてもよい。さらに1合成
樹脂被膜4を形成する合成樹脂中に、Ba、W、Bi、
Pb等の金属単体もしくは化合物による微粉末状のX線
造影性物質を混入することが好ましく1 このようにす
ることにより血管内に導入中のガイドワイヤー1の全体
の位置確認が更に容易となる。合成樹脂被膜4は、上述
のように、はぼ均一の外径を有している。
はぼ均一とは、完全に均一なものに限らず若干先端部が
細径となっていてもよい。このように、先端部までをほ
ぼ均一とすることにより、ガイドワイヤーの先端が血管
内壁に与える虞れのある損傷を少なくすることができる
合成樹脂被膜の外径は、 0.25〜1.04mm 、
好ましくは0JO−0,84+nm 、芯材2の本体部
2a上での肉厚は、 0.03〜0.30mm 、好ま
しくは0.05−0.20mmである。
また2合成樹脂被膜4は2合成樹脂により、内芯2に対
し、密着状態に被着され、内芯2の先端部および基端部
においても、固着されていることが好ましい。また2合
成樹脂被膜4を中空管で形成し、内芯2の先端部および
基端部または、内芯の適当な部分で、内芯2と接着もし
くは溶融成形により固定してもよい。そして、ガイドワ
イヤー1の先端(合成樹脂被膜4の先端)は、血管壁の
損傷の防止、さらにガイドワイヤー1の操作性向上のた
めに1第3図に示すように半球状等の曲面となっている
ことが好ましい。
さらに1合成樹脂被膜4の表面に潤滑性物質が固定され
ていることが好ましい。潤滑性物質とは2湿潤時に潤滑
性を有する物質をいう。具体的には。
水溶性高分子物質またはその誘導体がある。
即ち1本実施例のガイドワイヤーの芯材2として、全長
が1800mm、先端の直径が0.06mm、後端の直
径が0.25mmで、先端から120 mmが先端に向
かってテーパー状に縮径しているものを作成した。
さらに芯材全体の外面に、タングステン微粉末−12= (粒径的3〜4μm)を45重量%含有するポリウレタ
ンを全体外径がほぼ均一になるように被覆し。
合成樹脂被膜を形成させた。そして、テトラヒドロフラ
ンに5.0重量26となるように無水マレイン酸エチル
エステル共重合体を溶解した溶液を上記のポリウレタン
により形成された合成樹脂被膜の表面に塗布し、無水マ
レイン酸エチルエステル共重合体を固定し、潤滑性表面
を形成させた。
このガイドワイヤーは、全体の長さが約18DOmm。
全体の直径が0 、36 mmである。
口発明の効果] 以上本発明によれば、基質部の捻り伝達性を高め、且つ
、先端部の柔軟性を持つカテーテルガイドワイヤーの芯
材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図番よ’ Ti50−x/2Pd50−x/2Cx
 ・T’ 49−X/2  50−x/2Cx  (X
−0〜3)の形式で表わNi される合金線のC添加量と応力の関係を示している。 −13= 第2図は、TiNi   C合金線の504950.5
0゜5 0℃で10分、30分、100分および150分処理し
た試料の応力−ひすみ曲線を示す図である。 第3図は本発明に係る合成樹脂で被覆されたカテーテル
ガイドワイヤーの側面図である。 図中、1・・・ガイドワイヤー、2・・・内芯、2a・
・・内芯本体部、4・・・合成樹脂。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに一体で構成された先端部と基質部とを有す
    るカテーテルガイドワイヤーの芯材であって、少なくと
    も前記基質部がCを含むTiNi系形状記憶合金からな
    ることを特徴とするカテーテルガイドワイヤーの芯材。
  2. (2)請求項(1)記載のカテーテルガイドワイヤーの
    芯材において、前記TiNi系形状記憶合金は、0.2
    5〜5.0at%Cと600℃以下の時効処理によって
    中間相が現われる量のNiと残部実質的にTiからなる
    組成を有し、少なくとも生体温度(■37℃)で弾性特
    性を有することを特徴とするカテーテルガイドワイヤー
    の芯材。
  3. (3)請求項(1)記載のカテーテルガイドワイヤーの
    芯材において、加工硬化された前記Cを含むTiNi系
    形状記憶合金線で、基質部を構成する部位が、400℃
    未満の温度で1〜30分間の熱処理、また先端部を構成
    する部位が400〜550℃の温度で1〜120分間の
    熱処理によって、前記基質部に捻り伝達性および前記先
    端部に柔軟性を持たせることを特徴とするカテーテルガ
    イドワイヤーの芯材。
  4. (4)請求項(1)〜(3)のいづれか記載のカテーテ
    ルガイドワイヤーの芯材に合成樹脂を被覆してなること
    を特徴とするカテーテルガイドワイヤー。
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