JPH0663142A - パイプ及び診断治療用カテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は柔軟性，耐座屈性，プッシュアビリ
ティ，トルク伝達性等の各特性を満足できるパイプ，及
び診断治療用カテーテルを提供することを目的としてい
る。 【構成】 外表面にポリエステル樹脂層２１が被覆形成
され、かつ引張強度300Kgf/mm²以上の低炭素二相組織鋼
からなる金属線材５をコイル状に巻回し、隣接するコイ
ル部５ａ，５ａ同士がコイル状成形による初期復元力に
より互いに圧接するパイプ６を構成する。そして上記パ
イプ６の内周面，又は外周面にふっ素樹脂層２２を熱収
縮により，あるいは射出成形時の圧力によって上記ポリ
エステル樹脂層に密着するように被覆形成し、これを診
断治療用カテーテルとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自由な形状に容易に折
れ曲がる柔軟性，及び折れ曲がったときに断面形状がつ
ぶれることのない耐座屈性、さらには押力によって容易
に進行するプッシュアビリティ，ねじり力を精度良く伝
達するトルク伝達性等が要求されるパイプ、例えば診断
治療用パイプ，光通信用パイプ，あるいは工業用配管材
等に関し、特に上記パイプに要求される柔軟性，耐座屈
性，プッシュアビリティ，トルク伝達性等の特性を向上
できるとともに、小径化に貢献できるようにしたパイプ
の構造に関する。本発明は、心臓，脳，肺，胃，あるい
はこれらの血管内に挿入して体液，血液等を抽出し、あ
るいは薬剤を注入する診断治療用カテーテルに最適であ
るので、以下、これを例にとって説明する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カテーテルを血管内に挿入して心
臓内部，冠動脈を診断，治療する方法が注目されてい
る。これはカテーテルを大腿部等の動脈から冠動脈内に
挿入し、該カテーテルの先端部から造影剤を投与すると
ともに、これをＸ線透視して診断したり、またカテーテ
ルで虚血性心疾患患者の冠状動脈を拡張して治療したり
する。この治療方法は開胸せずに冠狭窄を解除し、ただ
ちに臨床症状の改善が図られることから、虚血性心疾患
の新しい治療法として注目されている。このようなカテ
ーテルには、以下のような各特性が要求されている。 細い血管内に挿入したり、血管から抜き取るときの
出血をできるだけ防止するために、できるだけ外径が細
いこと。一方、血圧に抗して多量の造影剤を注入，投与
するために、できるだけ内径が大きいこと。そのために
は少なくとも0.75mmφ以上必要である。 また、紆余曲折した血管内に沿って挿入する必要が
あることから、自由に折れ曲がる柔軟性に優れており、
かつ折れ曲がった際に断面形状がつぶれることのない耐
座屈性に優れていること。 血管内を押し進めていくうえで、押した方向に確実
に進んでいくプッシュアビリティに優れていること。 また、カテーテルの先端部の向きを自由に変えるた
めに、手元での回転操作による回転量をカテーテルの先
端部に確実に伝達できるトルク伝達性に優れているこ
と。 さらに、造影剤を投与する際の内圧を安定的に保持
するために耐圧性があること。 上記のような特性が要求されるカテーテルとして、従
来、例えば、ふっ素樹脂等からなる内筒の外表面に補強
層を形成し、該補強層の表面に耐圧性を向上するための
樹脂外皮を挿入した構造のものがある（例えば、特願昭
63-161937 号参照) 。上記補強層は、複数本の金属極細
線を撚り合わせてなる縦合糸，横合糸を編み組織にした
ものを上記内筒に巻回したり、あるいは内筒の外表面に
極細線を軸芯に対して45度のスパイラル状に巻回したり
して構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカテーテルは、上述した耐座屈性等の各特性を確保
するために内筒を補強層で補強する構造であり、しかも
該補強層は多数の極細線を編み合わせたり、あるいは極
細線を軸芯に対して傾斜させて巻回する構造であること
から、それだけパイプの肉厚が厚くなり易い。その結
果、従来のカテーテルの外径は、上述の所定内径を確保
すると3.5 mmφが限度となっており、この点での改善が
要請されている。また、上記従来のカテーテルは、あま
り小径化するとトルク伝達性，耐座屈性が不足し、先端
部への回転操作量の伝達が十分でなく、また該カテーテ
ルの断面形状がつぶれ易いという問題がある。

【０００４】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
もので、上述した各特性の全てを満足しながら、さらに
外径を小さくできる全く新規な構造のパイプ及び診断治
療用カテーテルを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金属
線材をコイル状に巻回してなり、該金属線材の隣接する
コイル部同士がコイル状成形による初期復元力により互
いに圧接していることを特徴とするパイプである。ま
た、請求項２の発明は、請求項１のパイプを用いた診断
治療用カテーテルであり、上記金属線材の外表面にポリ
エステル樹脂層を被覆形成するとともに、上記パイプの
内周面，又は外周面にふっ素樹脂層を熱収縮により，あ
るいは射出成形時の圧力によって上記ポリエステル樹脂
層に密着するように被覆形成したことを特徴としてい
る。さらに、請求項３の発明は、上記金属線材が、ピア
ノ線，ステンレス線，あるいは引張強度300Kgf/mm²以上
の低炭素二相組織鋼線からなることを特徴とするパイプ
及び診断治療用カテーテルである。

【０００６】ここで本発明における初期復元力とは、外
力を作用させない状態での復元力の意味である。そして
隣接するコイル部同士が圧接するとは、図１に示すよう
に、コイル部５ａ，５ａ同士のピッチｐが線径ｄと等し
くなっており、かつ軸方向に所定値以上の引張り荷重を
作用させるまで上記ピッチｐがｄのままで変化しない状
態をいう。また上記コイル部同士を互いに圧接させる方
法としては、例えば、金属線材を芯棒に巻きつけたり，
あるいはローラにより曲げ加工することによりコイル状
に成形する際に、コイル部同士のピッチｐが線径ｄより
小さくなるように成形し、つまりコイル部同士が軸方向
に重なるように成形することによって、加工後の自然状
態においてコイル部が上記ｄより小さいピッチ状態に戻
る力を残留させることにより実現できる。また、上記金
属線材には、断面が円状，楕円状のもの、あるいは長方
形状のものが採用でき、特に限定されるものではない。
さらに、本発明のパイプは金属線材を二重巻きにしたも
のでもよい。

【０００７】ここで、上記金属線材にポリエステル樹脂
を被覆するのは、金属溶出を防止でき、しかも膜厚１〜
５μｍの薄肉状にコーティングできるとともに、耐薬品
性を向上できるからである。また、上記パイプに熱収縮
により，又は射出成形時の圧力によってふっ素樹脂をポ
リエステル樹脂層に密着させるのは、パイプの表面の隣
接するコイル部間の隙間をなくしてトルク伝達性，及び
殺菌性を向上するためであり、このふっ素樹脂層の膜厚
は20〜50μｍが好ましい。なお上記ふっ素樹脂層はパイ
プの内周面及び外周面の両面に被覆してもよく、いずれ
か一方のみに被覆してもよい。

【０００８】さらにまた、上記金属線材に、ピアノ線，
ステンレス線あるいは低炭素二相組織鋼線を採用したの
は、例えば診断治療用カテーテルとして採用する場合に
要求される各特性を満足しながらパイプの小径化に貢献
するためである。ここで、上記低炭素二相組織鋼線は、
本件出願人が先に提案したものであり、これは重量％で
Ｃ：0.01〜0.50％、Ｓｉ：3.0 ％以下、Ｍｎ：5.0 ％以
下、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる線径3.0 〜6.
0 mmの線材を一次熱処理，及び一次冷間伸線、二次熱処
理，及び二次冷間伸線により線径120 μm 以下に強加工
して製造されたものである。なお、かかる製造方法は特
開昭62-20824号公報に記載されている。上記方法により
製造された低炭素二相組織鋼線からなる金属極細線は、
上記強加工による加工セルが一方向に繊維状に配列され
た繊維状微細金属組織を有しており、かつ上記加工セル
の大きさ, 繊維間隔が５〜100 Å、50〜1000Åであり、
さらに引張強度が300 〜600 kg/mm²以上である。このよ
うな低炭素二相組織鋼線を金属線材として採用した場合
は、ピアノ線，ステンレス線よりさらに線径を小さくし
ながら引張強度，靱性を向上できる。上記低炭素二相組
織鋼線，ピアノ線を採用する場合は、表面にＮｉめっき
を被覆するのが望ましい。これはＮｉめっき被覆層を形
成することにより、樹脂被覆層との密着性を向上でき、
また例えば線径120 μm 以下の金属極細線を採用した場
合の素線の活性度を抑制できるとともに、自己潤滑性，
及び耐蝕性を向上できるからである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明に係るパイプによれば、金属線
材をコイル状に巻回し、該コイル部同士をコイル成形に
よる初期復元力により互いに圧接させたので、このよう
なパイプを、例えば、診断治療用カテーテルとして採用
することにより、上述した各特性を確保しながら小径化
を達成できる。即ち、上記金属線材だけでパイプを構成
できるから、従来の内筒を編み組織からなる補強層で補
強する構造に比べて肉厚を薄くすることができ、例えば
100 μｍ程度の金属極細線を採用することによって、内
径0.75mmφ以上を確保しながら外径を１mmφ程度にする
という従来では困難であった小径化が可能となり、上述
の小径化の要請に応えられる。また、本発明のパイプ
は、円形に成形されたコイル部同士が互いに圧接してい
るだけの構造であり、柔軟性が高く、自由な形状に容易
に折れ曲がる。一方、上記コイル部自体の円形状の保持
力は極めて強いことから、上述のように柔軟に折れ曲が
っても円形状がつぶれることはなく、耐座屈性が大幅に
向上する。またコイル部同士が圧接していることから、
該パイプの一端に加えられた回転操作量がそのまま先端
部に確実に伝達され、トルク伝達性が向上する。またコ
イル部同士が圧接しているから、該パイプの一端に加え
られた押力は吸収されることなく先端に伝達され、これ
をカテーテルとした場合は血管内に挿入して押し進める
うえでのプッシュアビリティを確保できる。

【００１０】また請求項２の発明では、上記金属線材の
外表面にポリエステル樹脂層を形成するとともに、パイ
プの表面に熱収縮，あるいは射出成形によるふっ素樹脂
層を形成したので、上記ポリエステル樹脂層により金属
溶出を防止でき、しかも薄肉状にコーティングできると
ともに、耐薬品性を向上できるとともに、ふっ素樹脂層
により隣接するコイル部間の隙間をなくしてトルク伝達
性，及び殺菌性を向上できる。さらにパイプの耐圧性を
向上できるとともに、内表面のふっ素樹脂層によって造
影剤を注入するときの抵抗を小さくできる。

【００１１】さらにまた、請求項３の発明によれば、金
属線材にピアノ線，ステンレス線あるいは低炭素二相組
織鋼線を採用したので、極細線により小径のパイプを形
成する際の引張強度を確保しながら、厚さを薄くでき
る。この場合特に低炭素二相組織鋼線を採用した場合
は、引張強度300 〜600 kg/mm²で線径100 μm 以下のも
のを容易に得ることができ、上記ピアノ線等に比べてさ
らに強度を向上できるとともに、小径化に貢献できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図５は請求項１の発明の一実施例による
パイプを説明するための図であり、本実施例では診断治
療用カテーテルに適用した場合を例にとって説明する。
図において、１は本実施例のパイプが適用された診断治
療用カテーテルであり、これは長さ約１ｍ，外径１mm程
度の挿入部２の一端に造影剤注入部を有する操作部３を
接続固定するとともにガイド部４を回転自在に嵌装して
構成されている。また、上記挿入部２は大略く字状に屈
曲形成されており、これの先端部には造影剤を吐出する
細孔２ａが形成されている。

【００１３】上記挿入部２は、線径約100 μm の金属線
材５をコイル状に巻回してパイプ６を形成し、該パイプ
６の外表面に厚さ１〜２μm の樹脂被覆層７を被覆形成
したものである。上記樹脂被覆層７は上記パイプ６の外
表面に沿う波状をなしており、この波形状は樹脂液の粘
度等を適宜選択することによって調整される。また上記
金属線材５は低炭素二相組織鋼線からなり、これは上述
の組成を有し、上述の製造方法によって製造されたもの
である。この低炭素二相組織鋼線は強加工により生じた
加工セルが一方向に繊維状に配列された繊維状微細金属
組織を形成しており、かつ上記加工セルの大きさ，繊維
間隔がそれぞれ５〜100 Å,50 〜1000Åであり、さらに
引張強度が300 〜600 kg/mm²である。また、上記金属線
材５の表面には１μm 程度のＮｉめっき層８が形成され
ている。このめっき層８は伸線加工時の塑性加工による
加工歪を有しており、これにより上記樹脂被覆層７との
密着性が向上している。

【００１４】そして、上記パイプ６は、金属線材５の隣
接するコイル部５ａ，５ａ同士がコイル成形による初期
復元力により互いに圧接しており（図１→印参照）、こ
れにより隙間のないパイプ６が形成されている。上記初
期復元力は、上記金属線材５を例えば芯棒に巻きつけた
り，あるいはローラにより曲げ加工することによってコ
イル状に成形する際に、隣接するコイル部同士が軸方向
に重なるように、換言すればコイルピッチｐが線径ｄよ
り小さくなるように巻回することにより得られたもので
ある。

【００１５】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例のカテーテル１は、例えば挿入部２を大腿
部等の動脈から心臓の冠動脈内に挿入し、該挿入部２の
細孔２ａから造影剤を投与するとともに、これをＸ線透
視して異常を診断する。そして本実施例のカテーテル１
によれば、金属線材５をコイル状に巻回してパイプ６を
形成し、かつ該金属線材５のコイル部５ａ同士を初期復
元力により互いに圧接させたので、以下の各特性を向上
できる効果が得られる。 Ｉ．上記金属線材５だけで挿入部２の基本形状を構成
し、これに薄肉の樹脂被覆層７を付与する構造であるか
ら、従来の内筒を編み組織からなる補強層で補強する構
造に比べて肉厚を薄くすることができる。その結果、造
影剤を投与するのに必要な耐圧性及び内径を確保しなが
ら外径を大幅に小さくすることができ、細い血管内への
挿入をスムーズにできるととに、抜き取る際の出血を抑
制できる。また上記金属線材５に低炭素二相組織鋼線を
採用したので、線材自体の引張強度を向上でき、かつそ
の線径を100 μm 以下に極めて小さくでき、この点から
も上記小径化に貢献できる。 II．また、上記パイプ６は金属線材５のコイル部５ａ同
士を互いに圧接させることによって構成されているの
で、該パイプ６自体は極めて柔軟性が高く、従って紆余
曲折した血管内に容易に挿入することができる。一方、
コイル部５ａ自体の円形状保持力は極めて強く、従って
上記柔軟性を有していながら上記円形状がつぶれること
はなく、耐座屈性が大幅に向上する。 III. さらに、コイル部５ａ同士が圧接しているととも
に上記円形状保持力が強いことから、カテーテル１の一
端に加えた回転操作量がそのまま先端部に伝達され、ト
ルク伝達性が向上する。また一端に加えられた押力もそ
のまま先端に伝達され、プッシュアビリティが向上し、
上記カテーテル１の挿入部２を確実に所望方向に向かせ
るとともに押した方向に進めることができ、所望の診察
部位まで挿入できる。

【００１６】図６は上記実施例の変形例を示す。本実施
例のパイプ１０は、厚さ10〜30μm,幅50〜150 μm の断
面長方形のリボン状の金属線材１１をコイル状に巻回す
るとともに、該金属線材１１のコイル部１１ａ同士を初
期復元力により互いに圧接させて構成した例である。こ
のパイプ１０によれば上記実施例と同様の効果が得られ
るとともに、必要内径を確保しながら、さらに外径を小
さくできる。

【００１７】また、上記実施例では、１本の金属線材５
でパイプ６を形成した場合を例にとって説明したが、本
発明は、例えば図１の二点鎖線で示すように、パイプ６
の外周面に金属線材５を二重に巻回してもよく、このよ
うにした場合は、さらに座屈性，トルク伝達性等を向上
できる。さらに、上記実施例では、パイプをカテーテル
に適用した場合を例にとって説明したが、本発明のパイ
プは勿論これに限られるものではなく、例えば光ファイ
バーを挿入するパイプ、また吸引パイプ，あるいは精密
機械用パイプ，等にも適用でき、特に柔軟性，耐座屈
性，トルク伝達性等が要求されるパイプに適用すれば効
果的である。

【００１８】図７及び図８は、請求項２の発明に係る診
断治療用カテーテルを説明するための図であり、図中、
図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。本実施例の
診断治療用カテーテル２０は、低炭素二相組織鋼線の外
表面にＮｉめっき層８を被覆してなる金属線材５を巻回
し、該金属線材５の隣接するコイル部５ａ，５ａが互い
に圧接してなるパイプ６からなり、基本的構造は上記実
施例と同様である。

【００１９】そして、上記金属線材５の外表面には膜厚
１〜５μm 程度のポリエステル樹脂層２１がコーティン
グされており、また上記パイプ６の外表面には膜厚20〜
50μm 程度のテフロン（登録商標）からなるふっ素樹脂
層２２が被覆形成されている。このふっ素樹脂層２２
は、図８に示すように、そっ素樹脂チューブ２２´内に
パイプ６を挿入し、該チューブ２２´を約350 ℃に加熱
することにより熱収縮させて形成されたものである。こ
れにより上記パイプ６のコイル部５ａ，５ａ間はふっ素
樹脂層２２で埋められて隙間のない状態となっており、
かつ該ふっ素樹脂層２２は上記ポリエステル樹脂層２１
に密着している。なお、上記ふっ素樹脂層２２の形成方
法としては射出成形法も採用できる。この射出成形時の
圧力によってふっ素樹脂がコイル部間の隙間を埋めると
ともにポリエステル樹脂層に密着することとなる。

【００２０】本実施例によれば、金属線材５のコイル部
５ａ同士を初期復元力により互いに圧接させてパイプ６
を形成したので、上記実施例の各特性と同様の効果が得
られる。また、上記金属線材５の外表面にポリエステル
樹脂層２１を形成したので、薄肉状のコーティングが容
易であり、金属溶出を防止できるとともに耐薬品性を向
上できる。さらに低炭素二相組織鋼線の表面にＮｉめっ
き層８を形成し、該めっき層８の表面にポリエステル樹
脂層２１を形成した構造であるから、該樹脂層８の密着
性，接着性を向上できるという効果も得られる。さらに
また、上記パイプ６の外表面にふっ素樹脂層２２を熱収
縮させながら形成したので、該パイプ６とふっ素樹脂層
２２との隙間を確実になくすことができ、トルク伝達
性，及び殺菌性を向上できる。これは、従来の診断治療
用カテーテルでは樹脂チューブ内に補強層を単に挿入し
ただけの構造であることから、例えば図８に示すように
樹脂チューブと補強層との間に隙間ａが生じ易い。その
結果、トルク伝達性に劣るとともに、該隙間ａの殺菌が
難しくなるという問題があった。なお、上記実施例では
ふっ素樹脂層２２をパイプ６の外面のみに形成したが、
これは内面のみ又は両面に形成してもよく、両面に形成
した場合は上記各特性をさらに向上できる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係るパイ
プによれば、金属線材をコイル状に巻回し、該金属線材
のコイル部同士をコイル成形により該線材自体のもつ初
期復元力により互いに圧接させたので、柔軟性，耐座屈
性，トルク伝達性等を向上しながら小径化に貢献できる
効果がある。また、請求項２の発明では、上記金属線材
の外表面にポリエステル樹脂層を形成するとともに、上
記パイプの内周面又は外周面にふっ素樹脂層を形成した
ので、ポリエステル樹脂層を薄肉状にコーティングしな
がら耐薬品性を向上できる効果があるとともに、ふっ素
樹脂層により隣接するコイル部間の隙間をなくしてトル
ク伝達性，及び殺菌性を向上できる効果がある。さらに
請求項３の発明によれば、金属線材にピアノ線，ステン
レス線あるいは低炭素二相組織鋼線を採用したので、必
要な強度を確保しながら、厚さを薄くでき、さらに小径
化を促進できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例によるパイプを説明
するための一部断面側面図である。

【図２】上記実施例のパイプの断面図である。

【図３】上記実施例の金属線材の断面図である。

【図４】上記実施例のパイプを示す斜視図である。

【図５】上記実施例のパイプが適用された診断治療用カ
テーテルを示す斜視図である。

【図６】上記実施例のパイプの変形例を示す側面図であ
る。

【図７】請求項２の発明の一実施例による診断治療用カ
テーテルを説明するための一部断面側面図である。

【図８】上記実施例のパイプの表面にふっ素樹脂層を形
成する方法を示す側面図である。

【符号の説明】

５，１１ 金属線材 ５ａ，１１ａ コイル部 ６，１０ パイプ ２０ 診断治療用カテーテル ２１ ポリエステル樹脂層 ２２ ふっ素樹脂層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属線材をコイル状に巻回してなり、該
   金属線材の隣接するコイル部同士がコイル状成形による
   初期復元力により互いに圧接していることを特徴とする
   パイプ。
2. 【請求項２】 外表面にポリエステル樹脂層が被覆形成
   された金属線材をコイル状に、かつ該金属線材の隣接す
   るコイル部同士がコイル状成形による初期復元力により
   互いに圧接するよう巻回してパイプを形成し、該パイプ
   の内周面，又は外周面にふっ素樹脂層を熱収縮により，
   あるいは射出成形時の圧力によって上記ポリエステル樹
   脂層に密着するよう被覆形成したことを特徴とする診断
   治療用カテーテル。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記金属線材
   が、ピアノ線，ステンレス線，あるいは引張強度300Kgf
   /mm²以上の低炭素二相組織鋼線からなることを特徴とす
   るパイプ及び診断治療用カテーテル。