JPH09507148A - 熱可塑性ポリイミド製バルーン式カテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は熱可塑性ポリイミドをカテーテルの軸及びバルーン等のバルーン式カテーテルの各種の部品に使用することを開示する。このようなカテーテルは軸の全体またはその一部と、バルーンとを１つのユニットとして形成する一体構造、即ち単体構造を有し得る。これに代えて、カテーテルはバルーンを接着剤または他の接着手段を用いて取付ける独立した軸を有し得る。

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性ポリイミド製バルーン式カテーテル発明の背景 本発明は拡張用バルーン式カテーテル（Dilation balloon catheters）、特に 血管形成術に使用する拡張用バルーン式カテーテルに関する。より詳細には、本 発明は前記のカテーテルのバルーン及び軸に関する。血管形成術は一般的にバル ーンを先端に有するカテーテルを使用して脈管系内に形成された狭窄を開放する ことに関する。このようなカテーテルは１つまたは複数の内腔を有するオーバー ・ザ・ワイヤ式（Over-the-wire）またはノン・オーバー・ザ・ワイヤ式であり 得る。類似するカテーテルをステントの配置に使用可能である。本明細書中では 、これら全てのカテーテルをバルーン式カテーテルと総称する。本発明はガイド ・カテーテルまたは注入用カテーテル（Infusion catheter）の形成及び製造に 使用できる。 バルーンは熱可塑性ポリマーからなる各種材料から形成可能である。これらの 材料には、ポリエチレン及びイオノマーと、低分子ポリスチレン及び任意にてポ リプロピレンと混合されたエチレン−ブチレン−スチレン・ブロック・コポリマ ー（Ethylene-butylene-styrene block copolymers）と、前記のポリマーのエチ レン及びブチレンをブタジエンまたはイソプレンと置換した類似する混合材と、 ポリ塩化ビニルと、ポリウレタンと、コポリエステルと、熱可塑性ゴムと、シリ コンポリカーボネート・コポリマーと、エチレンビニル・アセテート・コポリマ ーとが含まれる。 カテーテルを形成する材料の選択肢の１つとしては熱硬化性ポリイミドが挙げ られる。これは小さな直径及び薄い壁を有するカテーテルを熱硬化性ポリイミド から形成した際に高い強度及び可撓性を実現し得ることに主として起因する。し かし、熱硬化性ポリイミドは不溶性であるうえ加工が困難であり、言い換えれば 溶融不能である。このため、熱硬化性ポリイミドは複雑な加工処理を要する。例 えば、カテーテルの軸を形成する際、複数のポリイミド層を、溶解して実質的に 消滅する基体上に配置して軸を形成する必要がある。これは複数の熱硬化性ポリ イミド層をガラス等からなる型枠上に形成するカテーテル用バルーンの製造にも 必要であり、前記の型枠は後からエッチングされ、ポリイミドからなるバルーン が残される。 一般的に、この種のポリイミドは２つのベース・モノマー、即ちジアミン及び ジアンハイドライド（例：パラ−アミノアニリン及びピロメリティック・ジアン ハイドライド）から形成されたヘテロ鎖ポリマーである。この種のポリイミドは 以下に示すものに代表される２段階反応によって一般的に形成される。最初に、 ポリアミドがモノマーから形成される。反応は約２５℃で進行する。生成物は極 度の極性溶媒中に溶解可能であり、かつ同溶媒中において安定している。次いで 、ポリアミドは約１２０℃においてポリイミドへ縮合される。ポリイミド及びそ の準備に関する更なる詳細は、１９６９年に発行された耐熱性ポリマーの新たな クラス，ポリイミド（Polyimide，A New Class of Heat-Resistant Polymers） の４〜１３頁に記載されているアンドローバ他の記述を参照のこと。 前述したように、他の各種熱可塑性プラスチック材料がカテーテルの軸及びバ ルーンの形成に使用されている。例えば、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ） はバルーンの形成に使用されている。熱可塑性材料は可溶性及び可溶融性を有す る。このため、同熱可塑性材料は、前記の熱硬化性ポリイミド材料と比較して更 に容易な製造技術の利用を可能にする。これら容易な製造技術の例としては、押 出し成形による軸の形成及びブロー成形によるバルーンの形成等が挙げられる。 しかし、前記の技術は熱可塑性ポリイミドをバルーン式カテーテルに利用し得る ことを前提としていない。 バルーン式カテーテルを使用する多くの処置は米国内において依然実験段階に ある。しかし、バルーン式カテーテルの製造及び利用に有効な多くの技術が既に 確立されている。このような技術の例としては、ユーテニューアに付与された米 国特許第４，９５２，３５７号と、シュジェルダール他に付与された米国特許第 ４，４１３，９８９号及び第４，４５６，０００号と、レビーに付与された米国 再発行特許第３２，９８３号及び第３３，５６１号とが挙げられる。 ユーテニューアの特許はポリイミドからなる従来のカテーテル／バルーン構造 に関する。シュジェルダールの特許はカテーテル組立体またはアタッチメントに 関する。これらの特許は薄さ、可撓性、非弾性、高い引張り強度、及び二軸性配 向（Biaxially oriented）を有する合成プラスチック材料から形成されたエキス パンダ（バルーン）を開示している。シュジェルダールの特許付与後数年してか ら付与されたレビーの特許は、従来のバルーンより更に優れた物理特性を有する バルーンの提供を課題としている。レビーが強調する特質としては、靭性、可撓 性及び引張り強度が挙げられる。レビーは高い引張り強度を有するバルーンは高 い固有粘度を備えたポリマー、より詳細には高分子テレフタル酸ポリエチレンか らのみ形成し得ることを開示している。 高い引張り強度は比較的薄い壁厚を有するバルーン内における高圧の使用を可 能にする。このため、高い引張り強度は血管形成術用バルーンの重要な特性とい える。高圧は幾つかの形態の狭窄の治療に必要とされることが多い。薄い壁厚は 収縮時におけるバルーンの小さな直径の維持を可能にする。この結果、バルーン を動脈系内において更に容易に前方へ移動させ得る。発明の概要 本発明の主な目的は熱可塑性ポリイミドをバルーン式カテーテルの技術、即ち カテーテルの軸及びバルーンに使用することにある。本発明の別の目的は熱可塑 性ポリイミドをガイド・カテーテル及び注入用カテーテル（Infusion catheter ）に使用することにある。このようなカテーテルは軸の全体またはその一部と、 バルーンとを１つのユニットとして形成する一体構造、即ち単体構造を有し得る 。これに代えて、カテーテルはバルーンを接着剤または他の接着手段を用いて取 付 ける独立した軸を有し得る。図面の簡単な説明 本発明を図面に基づいて以下に詳述する。 図１は本発明に基づく熱可塑性ポリイミドを軸部分及びバルーン部分に使用し たバルーン式カテーテルの一部側面図である。 図２は図１のカテーテルのバルーンを含めた先端部分の一部縦断面図である。 図３及び図４は複数の層を有するバルーンの壁部分の一部拡大縦断面図であり 、同壁は熱硬化性ポリイミド及び熱可塑性ポリイミドの複合材からなる。 図５は編組補強材（Braided reinforcement）を備えたポリイミド製軸である 図１の軸の一部破断正面図である。 図６は図５の６−６線における軸の横断面図である。 図７Ａは本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は最内径部に位置する補強 材と、同補強材の表面を被覆するポリイミド・コーティングとを有する。 図７Ｂは本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は補強材を被覆する熱可塑 性ポリイミド材料を有する。 図８は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸はポリイミド基材の最外径部 に埋め込まれた補強材を有する。 図９は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は最内径部に補強材を有し、 同補強材の表面にはポリイミド・コーティングが施されている。 図１０は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸はポリイミド及び補強材の 混合材からなる。 図１１は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸の内径部はフッ素ポリマー から形成されており、同フッ素ポリマー層はポリイミド層によって被覆されてお り、同ポリイミド層には補強材が結合または埋め込まれている。 図１２は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸はポリイミドからなる内側 層と、補強材からなる中間層と、ポリイミドからなる外側層とから形成されてい る。 図１３は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は自身の内径部を被覆する ポリイミド／液晶ポリマー（Liquid crystal polymer）混合材と、自身の外径部 を被覆するポリイミドとを有し、かつ共有押出し成形されている。 図１４は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は自身の外径部を被覆する ポリイミド／液晶ポリマーの混合材と、自身の内径部を被覆するポリイミドとを 有し、かつ共有押出し成形されている。 図１５は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は熱可塑性ポリイミドまた は熱可塑性ポリイミド混合材を有する外側層によって被覆されたポリテトラフル オロエチレンからなる内側層を有する。 図１６は本発明に基づく軸の横断面図であり、同軸は混合材を有する中間層を それぞれ被覆するポリイミドの外側層及び内側層を有する。 図１７は本発明に基づくカテーテルの軸の一部縦断面図である。好ましい実施の形態の説明 本発明は熱可塑性ポリイミドから形成された高い強度及び薄壁を有するバルー ンと、その全体または一部が熱可塑性ポリイミドから形成されたカテーテルの軸 とを提供する。本発明はバルーン及び／またはカテーテルの軸の製造方法を含む とともに、ガイド・カテーテルまたは注入用カテーテルの製造にも利用可能であ る。 本発明のバルーンは熱可塑性ポリイミド管材を押出し成形し、次いで同管材を 軸方向及び半径方向へ膨張させることによって形成することが好ましい。押出し 成形を実施すべく従来の任意の押出し機を使用し得る。 図１は符号１０によって一般的に表されるバルーン式カテーテルを示す。カテ ーテル１０は細長い可撓性軸１２を有し、同軸１２はその少なくとも一部を熱可 塑性ポリイミドから形成し得る。即ち、軸１２の全長を熱可塑性ポリイミドから 形成するか、または同軸１２の軸方向に延びる部分もしくはその一部を熱可塑性 ポリイミドから形成できる。また、バルーンのみを熱可塑性ポリイミドから形成 し、軸１２全体を他の材料から形成してもよい。軸１２はその少なくとも一部が 熱可塑性プラスチックから形成されている。このため、軸１２は当該技術分野に おいて周知の管押出し成形技術を用いることにより、前記のＰＥＴ等の他の熱可 塑性プラスチック材料から押出し成形可能である。本発明の好ましい実施の形態 において、熱可塑性ポリイミドは軸部分及びバルーン部分に使用されている。 図１の下側に詳細を示すべく拡大表示したカテーテル１０の先端部分において 、符号１４によって一般的に示す薄壁を備えた膨張可能なバルーン（膨張状態を 示す）が軸１２に対して取付けられている。先端部１６はカテーテルの特定構造 に基づいてガイド・ワイヤの先端（図示）またはカテーテルの先端とし得る。 軸１２は少なくとも１つの内腔（図示略）を有し、同内腔は軸１２の基端から 先端まで延びている。軸１２の構造に基づいて複数の内腔を形成し得る。いづれ の場合においても、バルーン１４の選択的膨張及び収縮を実現すべく少なくとも １つの膨張用内腔が軸１２を貫通して延びている。少なくとも１つの内腔を熱可 塑性ポリイミドから形成し得る。 バルーン１４は従来の方法に基づいて前記のブロー成形によって形成された薄 壁を有する熱可塑性ポリイミド製バルーンである。この技術はＰＥＴバルーンの 製造方法を開示する前記の米国特許出願第４，４９０，４２１号に開示されてい る。図１に示すように、１つの実施の形態に基づくバルーンは軸１２の先端に結 合された基端ウェスト部分１８と、同ウェスト部分１８より大きな直径を有する 中間膨張体部分２０と、小さい先端部分２２とを含む。 熱可塑性ポリイミドは米国航空宇宙局（ＮＡＳＡ）によって最初に開発され、 かつ米国航空宇宙局会議議事録第２３３４号（NASA Conf.Pub.♯2334）の３３７ 〜３５５頁に記載れているティ．エル．セント．クレア及びエッチ．ディー．バ ークスによる熱可塑性プラスチック／溶融加工可能なポリイミドに開示されてい る線状芳香族ポリイミド（Linear aromatic polyimide）である。 線状芳香族ポリイミドの構造式を以下に示す。 更に同記述には以下の構造式を有するポリイミド・スルホンと、 以下の構造式を有するポリフェニレン・エーテルスルファイドイミド（Polyphen ylene ethersulfideimide）とが開示されている。 前記のポリイミドは本発明に基づく使用が可能である。 このような熱可塑性ポリイミドの１つはオーラム（AURUM）の商標名にて日本 の東京に所在する三井東圧化学（株）から販売されている。１９９１年１２月３ 日に発行された米国特許第５，０６９，８４８号及び欧州特許出願第０，３９１ ，６３３号には以下の構造式を有する熱可塑性ポリイミド樹脂が開示されている 。 この構造式において、Ｘは単結合、即ちヘキサフルオロイソプロピリジン基であ る。また、この開示をもって前記の引用文献の全ての内容を本明細書中に開示し たものとする。 本明細書中において述べる熱可塑性ポリイミドとは再加工可能な全てのポリイ ミドを指す。即ち、ポリマーは同ポリマーを再加工または押出し成形するのに十 分な温度であって、かつ同ポリマーを認識可能な程度に分解しない温度まで加熱 可能である。これとは対照的に、熱硬化性ポリイミドは成形後、再加工または再 押出し成形を行えない。これは熱硬化性ポリイミドを成形した後、同材料が橋か け結合、即ち化学結合を形成することに起因する。 本願の出願人は熱可塑性ポリイミドを延伸及びブローによってバルーンへ成形 した際に非晶質または僅かに結晶化（最大で１０％）された状態を呈することを 見出した。 本発明に基づくバルーンの形成に使用する押出し成形された熱可塑性ポリイミ ド製管材は約０．００１〜０．０１５インチ（約０．０２５〜０．３８１ｍｍ） の壁厚を有し得る。更に、同管材は約０．０００３〜０．００３インチ（約０． ００７６〜０．０７６２ｍｍ）の壁厚を有するバルーンをブロー成形を用いて形 成すべく使用できる。 本発明は幾つかの重要な効果を有する。第１に、熱可塑性ポリイミド製バルー ンは薄壁を有する一方で、高い破裂圧力を有する。同破裂圧力は１６気圧、さら には２０気圧まで達する。熱可塑性ポリイミドからなる軸は容易に押出し成形し 得る。熱可塑性ポリイミドは約４００〜４１０℃を上回る温度範囲において分解 する。熱可塑性ポリイミドの軟化温度及び溶融温度はそれぞれ約３２０〜３８ ０℃及び３４０〜４１０℃である。熱可塑性ポリイミドの物理特性は二次成形の 機会を提供する。例えば、押出し成形された管材は再加熱可能であり、同管材を 吹いて膨らませることによりバルーンを形成し得る。熱可塑性プラスチックは再 溶融可能である。スクラップは研削し、再び押出し成形機に通すことができる。 熱硬化性ポリイミドは硬化後に架橋結合を形成する。架橋結合は熱硬化性ポリイ ミドを再利用すべく同ポリイミドを再溶融する可能性を排除する。 本発明の熱可塑性ポリイミド製バルーンが示す長さ方向に沿って破裂する好ま しいモードとは異なり、従来の熱硬化性ポリイミド製バルーンは破壊的な破裂を 起こす傾向がある。この理由に基づき、バルーン構造に関する本発明の別の実施 の形態は図２〜図４に示す複数層からなるバルーンを含む。符号３０によって一 般的に表すバルーンはブロー成形された熱可塑性ポリイミド製バルーンを含む。 バルーンの膨張した熱可塑性ポリイミド層３２表面には従来の方法に基づいて形 成された従来の熱硬化性ポリイミド、ポリアミドまたは他の材料からなる外側層 ３４が結合されている。このような構造は主に長さ方向に沿って破裂する特性を 有するバルーンを提供する。本実施の形態は、前記の複数層の層数、配置及び厚 さを各種の形態にて選択的に変更することにより、バルーンのコンプライアンス 特性を目的に応じて調整する機会を提供する。更に、本発明の熱可塑性ポリイミ ド製バルーンは層３４として押出し成形された熱可塑性ポリイミドまたは他のポ リマー材料からなる１つまたは複数の外側層（完全または部分的）を有し得る。 更に、同バルーンは外側層を全く含まない構造としてもよい。 熱可塑性バルーンに従来使用されている技術及び道具を本発明のバルーンの製 造に容易に適合させ得る。 前記の事柄を全て考慮した場合、例えば約１．５〜２５ｍｍの直径と、約５〜 ２００ｍｍの長さと、約０．０００３〜０．００３インチ（約０．００７６〜０ ．０７６２ｍｍ）の壁厚と、従来医療産業において一般的に使用されているバル ーンの寸法及び強度の範囲とを有する熱可塑性ポリイミド製バルーンを容易に形 成 可能である。バルーンの最小長さは約５〜１０ｍｍであり、最も好ましい長さは 約２０ｍｍである。 熱可塑性ポリイミドの押出し成形 乾燥及び押出し装置は材料の汚染を低減すべく隅々まで浄化し、かつ乾燥させ る必要がある。湿気による表面の欠陥形成を防止すべく樹脂を押出し成形前に十 分予備乾燥することは重要である。樹脂は乾燥剤を使用する熱風乾燥機（Desicc ant type hot air dryer）により、−４０°Ｆ露点の空気（-40F dew pointair ）を用いてプレナム・スタイル・ホッパ内で乾燥可能である。ポリイミドの含水 率は乾燥温度及び乾燥時間の両方を変更することによって１００ｐｐｍ未満に制 御される。１８０℃の温度下において１０時間以上乾燥させたポリイミド樹脂は 所望の湿度レベルを提供する。約２５：１の長さ及び直径の比と、少なくとも３ つのバレル温度制御ゾーン（Barrel temperature control zones）と、アダプタ 、ヘッド及びダイに対する別のヒータ制御ゾーン（Heater control zones）とを 有する押出し機が適する。温度コントローラは正確な温度制御及び均質な溶融を 維持するためにプロポーショニング・タイプ（Proportioning type）を使用する 。押出し機のバレル及びスクリュは従来のバイメタル材料から形成されている。 そして、同バイメタル材料には表面硬化及びクロムメッキの処理が施されている 。従来の窒化金属は酸化によって分解される傾向にあり、同酸化は高温において 黒錆の形成を招来する。押出し機に使用する好ましいスクリュとしては、１８〜 ２８：１の長さ及び直径の比と、２．７：１の圧縮比と、約２５％フィード（fe ed）、４６％コンプレッション（Compression）及び３０％メータリング（Meter ing）のゾーン分布（Zone distribution）とを有するバリア・デザイン（Barrio r design）が挙げられる。２．５〜３．５：１の圧縮比と、フィード・ゾーンか らメータリング・ゾーンへのほぼ一定のトランジションとを有する多目的スクリ ュも効果的に機能する。ブレーカー・プレート、アダプタ、ヘッド及びツーリン グは硬質ク ロムメッキが施され、さらには流線形をなす。即ち、ブレーカー・プレート、ア ダプタ、ヘッド及びツーリングは緩やかなトランジションと、丸い端縁と、最小 限の障害物とを有する。ステンレス鋼ゲージ構造を有する４０〜８０メッシュの ミクロン等級を備えたスクリーン・パック（Screen pack with a micron rating of 40 to 80 mesh having stainless gauge construction）は適切な背圧を形 成するには十分である。ダイ及びチップ断面積ドローダウン比（Die and tip cr oss-sectional area drawdown ratios）は３〜３０：１の範囲であり得る。前記 のドローダウン比は押出し成形された管材の断面積によって除されたダイ及びマ ンドリルによって限定された面積（The area defined by the die and mandrel divided by the cross-sectional area of the extruded tubing）である。ダイ ・ランドの長さは所望の製品壁厚の１０〜６０倍の範囲である。サイジングはフ リー押出し成形法（Free extrusion methods）によって実現可能である。フリー 押出し成形法では、管材は周囲温度において従来の水浴中で急冷される一方、同 管材の内部窒素圧力は一定に維持される。 予備乾燥された熱可塑性ポリイミド・ペレットはプレナム・スタイル／ホッパ から押出し機のフィード・スロート（Feed throat）へ供給することが好ましい 。更に、ペレットは押出し機のスクリュを回転させることによって幾つかの加熱 ゾーンを通過して前方へ送られる。ポリイミドの溶融温度は多数のゾーン温度コ ントローラと、２〜５０ＲＰＭの範囲の速度で回転し、かつ３／４または１ １ ／４インチ（約１９．０５〜３１．７５ｍｍ）の直径を備えるスクリュの回転動 作によって形成された剪断とによって３４０〜４１０℃に維持される。次いで、 材料はスクリーン・パック、ブレーカー・プレート、アダプタ、ツーリング・ヘ ッド（Tooling head）及び押出しツーリング（Extrusion tooling）を通って送 られる。これにより材料は所望の製品を形成すべく賦形される。押出し機内にお ける滞留時間を最小限に抑制することが望ましい。材料が所望の形状にてツーリ ングから排出された後、同材料を冷却する必要がある。冷却プロセスを実施する １つの方 法としては、押出し機から排出された管材をツーリング及び冷却タンクの間に形 成された０．２５〜２５インチ（約６．３５〜６３５ｍｍ）の空隙を通過させ、 さらには４０〜１２０°Ｆの範囲の温度に維持された水浴中へ浸漬することが挙 げられる。引出し（Haul-off）は管材を急冷タンクを通って冷却された端部から 順次引出すために使用し得る。その後、製品は巻取られるか、または必要な長さ に切断される。 熱可塑性ポリイミドを使用したバルーン形成 ポリイミド材料の最初の最小限の配向は押出し中に材料をドローダウンする際 に実現される。この配向プロセスはマシーン・オリエンテーションと一般的に称 され、かつ押出しオペレーションの方向に沿って形成される。僅かな量の長さ方 向に沿った別の配向がバルーン形成時に生じる。この別の配向はブロー成形温度 における材料の延伸によって生じる。同配向は２３０〜３３０℃の範囲の成形温 度において、１．１〜３：１の比率で管材を下方へ延伸させるバルーン金型の重 量によって引き起こされる。成形温度における長さ方向への好ましい延伸時間は ８〜１０分である。延伸及び加熱を最適化する方法の改良は延伸時間の短縮を可 能にする。管材を長さ方向へ最適に延伸した後、同管材は３〜１００ｐｓｉｇの 範囲の内部圧力を加えることによって半径方向へ膨張される。但し、好ましい内 部圧力は２０〜５０ｐｓｉｇである。これは加圧流体、即ちガス、好ましくは窒 素ガスを管材の内側内腔内へ注入することによって実現される。管材は金型の両 端から外側へそれぞれ延出している。管材の一端はガスが同一端を通って流出し ないよう締付けられている。更に、同管材の他端はバルーンを形成すべく加圧さ れる。内部に管材を配置した適切な金型は加圧下において加熱される。好ましい 成形温度は２６０〜３００℃の範囲に属する。延伸された管材の寸法は、同管材 を所望のバルーン形状を有する金型内に配置し、次いで半径方向に膨張させるこ とにより制御することが好ましい。適切な金型は当該技術分野において周知であ る。バルーン及びウェスト部分が完全に曲がり、かつ安定する間、特定の内部圧 力及び外部熱に露出された管材は一定時間、好ましくは４〜６分間固定される。 バルーン用金型の加熱を最適化する方法の改善は熱浸透サイクルの削減を可能に する。半径方向の膨張を示す比率、即ちフープ比（Hoop ratio）は３〜８：１の 範囲内である必要がある。フープ比はバルーンの内径を押出し成形された管材の 内径で割ることによって得られる。好ましいフープ比は約５：１である。次いで 、バルーンを含む管材の冷却が行われる。バルーンを冷却する１つの方法として は、金型を加熱室から取出し、次いで同金型を冷却浴（Cooling bath）中へ浸漬 することが挙げられる。冷却浴は周囲温度に維持されることが好ましい。例えば 、バルーンを冷却浴中へ約１０秒間浸漬させ得る。しかし、急冷サイクル時間（ Quenchcycle times）を短縮するために急冷浴（Chilled bath）を使用し得る。 最後に、金型から延出する管材の両端が切断される（切断は一体をなすカテーテ ル軸／バルーン構造の形成を目的としない限り実施される）。そして、バルーン はその基端または先端を金型の本体（Body section）から除去することにより金 型から取出される。次いで、バルーンを金型の残りのセクションからゆっくりと 引き出す。 前記のように、任意のカテーテル構造において、軸１２全体はポリエステル、 ポリエチレン、熱硬化性ポリイミド及び当該技術分野において周知の他の材料の うちのいづれか１つから形成可能である。熱可塑性ポリイミド製バルーンを軸に 対して接着し得る。その一方、全てが熱可塑性ポリイミドからなる構造物を提供 すべくバルーンを軸の全体または一部と一体成形し得る。 軸は混合材から形成可能である。軸の全体または一部は共有押出し成形可能で ある。例えば、軸は熱可塑性ポリイミドと、熱可塑性ポリイミド並びに他の高分 子化合物及び／または補強材の混合材とのうちのいづれか一方によって被覆され たポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）層を有し得る。混合材はＰＴＦＥまたは炭 素と、熱可塑性ポリイミドとを含み得る。例えば、前記の混合材は最大で約１０ ％のＰＴＦＥまたは約１５％の炭素と、残りの量（％）を占める熱可塑性ポリイ ミ ドとを有し得る。別の混合材は液晶ポリマー、放射線不透過性材料、銀及び金( 混合材に対する導電性の付与を可能にする)のうちのいづれか１つを含むことが 可能である。前記の放射線不透過性材料の例としては、ビスマス塩、タングステ ン及びチタンのうちのいづれか１つが挙げられる。本発明に基づく軸は前記の混 合材を含む中間層をそれぞれ被覆する熱可塑性ポリイミドからなる内側層及び外 側層を有し得る。 軸及び／またはバルーンは補強され得る。補強材は本発明の複合構造に使用さ れる各種の連続補強材または不連続補強材を含み得る。適切な材料の例としては 、ポリエステル、ポリアミド及び炭素繊維のうちのいづれか１つに代表される連 続繊維、即ちフィラメントの形態をなす材料と、ガラス等の球及び粒状物とが挙 げられる。補強材はガラス、炭素、セラミック、フッ素ポリマー、グラファイト 、液晶ポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ステンレス鋼、チタン及び他の材 料を含み得る。他の材料の例としては、ニチノールまたは放射線不透過性材料( 例：ビスマスまたはタングステン)等が挙げられる。 連続補強材は繊維の形態をなし得る。更に、同連続補強材はヤーンの形態、ま たは平織物、朱子織物、綾織物、バスケット織物、編組体（Braid）、ワインデ ィング(Winding)及びこれらに類似するもののうちのいづれか１つの形態をなし 得る。複合構造は平行に配置された複数の連続フィラメントを含み得る。同連続 フィラメントは構造物の最も内側の部分または最も外側の部分内に延びている。 複数の繊維は前記の熱可塑性ポリイミドによって互いに結合されており、同熱可 塑性ポリイミドは実質的にフィラメントの表面全体に密着している。 図５〜図６は図５において符号１２で一般的に示す軸の別の実施の形態を示す 。軸１２は個々のストランド５０から形成された管状編組体の形態をなす連続補 強材を有する。ポリイミド材料５４は管状編組体５２を同編組体５２の内面及び 外面の両方から被覆している。編組体５２はポリイミド材料５４の中心に位置し ている。 図７Ａは本発明の軸の別の実施の形態を示す。軸１２は自身の最内径部に補強 材を有する。更に、軸１２は前記の補強材を被覆するポリイミドのコーティング を有する。編組補強材を図示しているが、前記したように任意の連続補強材また は不連続補強材を使用し得る。例えば、図７Ｂは補強材５６を被覆する熱可塑性 ポリイミド材料５４を示している。補強材５６はポリエステル、可鍛ポリアミド 金属（Polyamide malleable metal）またはプラスチック等の材料を含む。 図８は本発明の軸の別の実施の形態を示す。軸１２は熱可塑性ポリイミド基材 ５４の最外径部付近に埋め込まれた補強材５０を有する。編組補強材を図示して いるが、前記のように任意の補強材の使用が可能である。 図９〜図１５は本発明の軸の更に別の実施の形態を示す。図９は熱可塑性ポリ イミド材料５４の最内径部に補強材５０を有する軸１２を示す。補強材５０はポ リイミド材料５４によって被覆されているが、殆ど露出されている。 図１０はポリイミド及び補強材の混合材から形成された軸を示す。図１０に示 す補強材は不連続形態をなす。即ち、補強材は熱可塑性ポリイミド材料５４全体 に埋め込まれたガラス球６０等の散在する粒状物の形態をなす。前記の混合材を 前記の炭素繊維同様に使用し得る。 図１１はフッ素ポリマーからなる内側層６２と、同内側層６２を被覆するポリ イミド材料５４の層と、同ポリイミド材料５４に対して結合するか、または同ポ リイミド材料５４内に埋め込まれた補強材５０とからなる軸１２を示す。図１１ は本発明に基づくガイド・カテーテルの横断面の例を示す。カテーテルの軸の直 径、長さ及び可撓性を変更することにより、注入用カテーテル及びガイド・カテ ーテルを含む各種の医療装置を形成し得る。 図１２はポリイミドからなる内側層６８と、前記の中間補強材７０と、ポリイ ミドからなる外側層７２とから形成された軸１２を示す。図１３はポリイミド層 ７６によって被覆されたポリイミド／液晶ポリマー混合材層を含む層７４を有す る軸１２を示している。図１４はポリイミド層７６’を被覆するポリイミド／液 晶ポリマー混合材層７４’を有する別の形態を示す。 液晶ポリマーは当該技術分野において周知である。液晶ポリマーは硬質のロッ ド状巨大分子であり、同巨大分子はフェニレン等の多価芳香族グループを一般的 に多数含む。剪断力または延伸力による整合、即ち配向の後、多価の基または他 の基が示す分子旋光度の主体障害により、液晶ポリマーは硬化を実施すべく自身 の配向を保持することになる。液晶ポリマーの例としては、ヘキスト・セランス 社（Hoechst-Celanse）から販売されているベクトラ（VECTRA）と、デュポン社 （DuPont）から販売されているＨＸ材料（HXmaterials）と、ダルコ社（Dartco ）及び住友化学からそれぞれ販売されているザイダー（XYDAR）及びエコノール （Econol）（ヒドロキシ安息香酸、ビフェニル及びテレフタル酸のターポリマー ）と、ポリプラッスチック社（Polyplastic）から販売されているヴェクロラ（V ecrora）と、上野製薬（株）から販売されているウエノ（Ueno）（２−オキシ− ６ナフトエ酸、ビフェニル及びテレフタル酸のターポリマー）と、溶融流動中に 柔軟な鎖状ポリマーよりも更に容易に整合する特性を付与するロッド状分子を有 する他のポリマー材料とが挙げられる。 図１５に示す実施の形態に基づく軸１２は熱可塑性ポリイミドからなる外側層 ８２によって被覆されたポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）からなる内側層８０ を有する。外側層８２は熱可塑性ポリイミド及び前記の他の成分からなる混合材 を含み得る。図１６に示す本発明の別の実施の形態に基づく軸１２は前記の混合 材を含む中間層９０をそれぞれ被覆する熱可塑性ポリイミドからなる内側層８６ 及び外側層８８を有し得る。 図１７は軸１２の更に別の実施の形態を示す。ワイヤ・ワインディング式補強 材（Wire winding type reinforcing material）９２はポリイミド材料５４を補 強すべくポリイミド内に使用されている。 本発明は各種の形態にて実現可能であるが、本明細書中では本発明を好ましい 実施の形態に基づいて詳述している。この開示は本発明の原理を例示するもので あり、本発明を前記の特定の実施の形態に限定するものではない。 必須プロセスを実行し、かつ所望の製品を得るために必要な情報を当業者に対 して提供すべく本発明を注意深く詳述した。しかし、本発明は異なる技術及び各 種の装置を使用して実現し得る。従って、装置の詳細及び作業手順に関する各種 の周知の変更を本発明の範囲から逸脱することなく含み得る。 以上をもって本発明の好ましい実施の形態の説明を終了する。当業者は前記の 実施の形態と同等の他の実施の形態が本発明の請求の範囲に含まれることを認識 し得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シューメイカー、スーザン エム. アメリカ合衆国 55330 ミネソタ州 エ ルク リバー ワンハンドレッドナインテ ィース アベニュー エヌ．ダブリュ． 11106 (72)発明者 ブセミ、ポール ジェイ. アメリカ合衆国 55356 ミネソタ州 ロ ング レイク タマラック ドライブ 2310

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基端及び先端を有する軸部分と、前記軸部分の先端に位置するバルーン部分 とを有する改良型バルーン式カテーテルであって、前記軸部分及びバルーン部分 のうちの一方が熱可塑性ポリイミドからなるバルーン式カテーテル。 ２．前記軸の少なくとも一部は熱可塑性ポリイミドからなる請求項１に記載のバ ルーン式カテーテル。 ３．前記バルーンは少なくとも一部が熱可塑性ポリイミドからなる請求項１に記 載のバルーン式カテーテル。 ４．基端及び先端を有する軸部分と、前記軸部分の先端に位置するバルーン部分 とを有する改良型バルーン式カテーテルであって、前記バルーン部分は最も内側 に位置するバルーン層と、少なくとも１つの別の層とを有し、前記複数の層のう ちの少なくとも２つはポリイミドからなり、前記ポリイミド層のうちの１つは熱 可塑性ポリイミドからなるバルーン式カテーテル。 ５．前記最も内側に位置するバルーン層は熱可塑性ポリイミドからなる請求項４ に記載のバルーン式カテーテル。 ６．バルーン式カテーテルのバルーン部分であって、その少なくとも一部が熱可 塑性ポリイミドからなるバルーン部分。 ７．複数の層を有し、同複数の層のうちの１つが最も内側に位置する層であり、 前記複数の層のうちの少なくとも１つは熱可塑性ポリイミドからなる請求項６に 記載のバルーン部分。 ８．バルーン式カテーテルのバルーン部分であって、その少なくとも一部が熱可 塑性ポリイミドからなり、少なくとも２つの層を有し、これら層のうちの１つは 最も内側に位置する層であり、さらにこれら層のうちの１つは熱可塑性ポリイミ ドからなり、他の層は熱硬化性ポリイミドからなるバルーン部分。 ９．前記最も内側に位置する層は熱可塑性ポリイミドからなる請求項８に記載の バルーン部分。 １０．軸を有するカテーテルであって、同軸は少なくとも一部が熱可塑性ポリイ ミドからなるカテーテル。 １１．熱可塑性ポリイミドからなるバルーン式カテーテルであって、 ａ）基端及び先端を有する軸と、 ｂ）軸の先端から延出するバルーン部分と を有するバルーン式カテーテル。 １２．ａ）基端及び先端を有する軸と、 ｂ）バルーン部分と を有し、前記バルーン部分は、 ｉ）カテーテルの軸の先端に対して結合すべく形成、かつ配置された 基端ウェスト部分と、 ｉｉ）前記ウェスト部分より大きな直径を有する中間本体部分と、 ｉｉｉ）前記基端ウェスト部分より小さな寸法の先端部分と を含み、さらに同バルーン部分は少なくとも一部が熱可塑性ポリイミドからなる カテーテル。 １３．ａ）基端及び先端を有する軸と、 ｂ）少なくとも一部が熱可塑性ポリイミドからなるバルーン部分と を有し、前記バルーン部分は、 ｉ）前記カテーテルの軸の先端に対して結合すべく形成、かつ配置さ れた基端ウェスト部分と、 ｉｉ）前記ウェスト部分より大きな直径を有する膨張可能な中間本体部 分と、 ｉｉｉ）前記基端ウェスト部分より小さな寸法の先端部分と を含み、さらに同バルーン部分は多数の層を有し、同多数の層のうちの少なくと も１つは熱可塑性ポリイミドからなるカテーテル。 １４．前記バルーン部分は約１．５〜２５ｍｍの直径を有する請求項１２に記載 のカテーテル。 １５．前記バルーン部分は約０．０００３〜０．００３インチの壁厚を有する請 求項１２に記載のカテーテル。 １６．バルーン式カテーテルのバルーン部分であって、その少なくとも一部は熱 可塑性ポリイミドからなり、少なくとも２つの層を有し、これら層のうちの１つ は最も内側に位置する層であり、これら層のうちの１つは熱可塑性ポリイミドか らなり、他の層は熱硬化性ポリイミドからなるバルーン部分。 １７．前記最も内側に位置する層は熱可塑性ポリイミドからなる請求項１６に記 載のバルーン部分。 １８．バルーン式カテーテルのバルーン部分であって、その少なくとも一部が約 ３４０〜４１０℃の融点を有する熱可塑性ポリイミドからなるバルーン部分。 １９．多数の層を有し、前記多数の層のうちの１つが最も内側に位置する層であ り、前記多数の層のうちの少なくとも１つは熱可塑性ポリイミドからなる請求項 １８に記載のバルーン部分。 ２０．前記層のうちの１つは熱可塑性ポリイミドからなり、他の層は熱硬化性ポ リイミドからなる請求項１９に記載のバルーン式カテーテルのバルーン部分。 ２１．前記最も内側に位置する層は熱可塑性ポリイミドからなる請求項２０に記 載のバルーン部分。 ２２．軸を有するカテーテルであって、前記軸の少なくとも一部は約３４０〜４ １０℃の融点を有する熱可塑性ポリイミドからなるカテーテル。 ２３．前記軸の少なくとも一部は別の材料とともに共有押出し成形された熱可塑 性ポリイミドからなる請求項１に記載のカテーテル。 ２４．前記軸及びバルーンは一体成形されている請求項１に記載のバルーン式カ テーテル。 ２５．少なくとも一部が熱可塑性ポリイミドからなるカテーテルの軸であって、 補強材を有するカテーテルの軸。 ２６．前記補強材は編組体補強材である請求項２５に記載の軸。 ２７．前記補強材は軸の外径部付近に位置する請求項２５に記載の軸。 ２８．前記補強材は軸の内径部付近に位置する請求項２５に記載の軸。 ２９．前記補強材は繊維である請求項２５に記載の軸。 ３０．前記補強材は熱可塑性ポリイミドと混合されている請求項２５に記載の軸 。 ３１．前記補強材は球形をなす請求項２５に記載の軸。 ３２．フッ素ポリマーによって被覆された内径部を有し、補強材が前記ポリイミ ド材料内に位置する請求項２５に記載の軸。