JPH11290458A - カテーテル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体内に挿入する際に、管腔壁を損傷すること
なく目的部位に挿入できる、操作性の良いカテーテル及
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 表面が湿潤時に潤滑性を有するカテーテ
ルにおいて、カテーテル先端部分の潤滑性が最も高く、
基端部分の潤滑性が最も低いことを特徴とするカテーテ
ル、及びカテーテルの表面に親水性高分子を含む溶液を
接触させてカテーテルの表面に親水性高分子を結合させ
る際、親水性高分子を含む溶液とカテーテルの表面とを
接触させる時間を、カテーテルの長さ方向に変化させる
ことを特徴とする上記カテーテルの製造方法、さらに、
カテーテルの表面に親水性高分子とそれと反応して親水
性高分子を架橋させる化合物を含む溶液を接触させてカ
テーテルの表面に親水性高分子の架橋被膜を形成させる
際、基端部分よりも先端部分における架橋被膜の厚みを
厚くすることを特徴とする上記カテーテルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カテーテル及びそ
の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、体内
の屈曲した管腔、特に血管内を通過して体内目的部位に
先端を留置し、治療や診断を行うためのカテーテル及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カテーテルは、高カロリー輸液の
投与、血液透析用のブラッドアクセス等の目的の為に使
用されてきたが、近年、患者の負担の軽減を図るため、
経カテーテル的に目的部位に造影剤や薬剤を注入して診
断や治療を行うことが多くなってきた。このような目的
で使用されるカテーテルは、目的部位にできるだけ近く
まで挿入する必要がある。目的部位近傍では、生体の管
腔、主として血管は、一般的には径が小さく、屈曲して
いるため、カテーテルは屈曲した管腔の形状に追従して
管腔壁を傷つけることなく通過できるほど柔軟である必
要があるが、同時に、体外からの操作によりカテーテル
先端を目的部位まで挿入できるほど剛性を有していなけ
ればならない。このような要求性能を満たすため、２つ
のアプローチが行われてきた。

【０００３】１つは、カテーテル表面に潤滑性を付与し
て管腔壁との摩擦を低減する方法である。このような方
法としては、特開昭５４−２９３４３号公報にはポリビ
ニルピロリドンとポリウレタンとのインターポリマーを
表面に形成させる方法が、特開昭５９−８１３４１号公
報には、表面に生成された未反応のイソシアネートに親
水性重合体を共有結合させる方法が、特開昭５８−１９
３７６６号公報にはイソシアネート基を有する化合物を
介してポリエチレンオキシドのコーティングを表面に形
成させる方法がそれぞれ開示されている。また、特公平
１−３３１８１号公報には無水マレイン酸系高分子を表
面に共有結合させる方法が、特開平６−７４２６号公報
には、高分子材料を極性溶媒で膨潤させ、溶媒中の親水
性高分子化合物を高分子材料に含浸させる潤滑性付与方
法が、特開平５−７６５９０号公報には高分子材料をオ
ゾン処理し、水溶性単量体をグラフト重合させる潤滑性
を有するカテーテルの製造方法が開示されている。

【０００４】もう１つのアプローチは、遠位部分を柔軟
性の高い材料で、近位部分を剛性の高い材料で成形する
方法である。特開昭４８−４２５８９号公報には可撓性
の異なる材料を接合したプラスチックチューブが開示さ
れている。また、特開昭５８−２１８９６６号公報、特
開昭６０−３１７６５号公報、特開平７−３０８３８５
号公報、特開平７−１４８２６４号公報等には、可撓性
の大きい材質からなる層と剛性の大きい材質からなる層
から形成される２層構造のチューブで、遠位部分と近位
部分における両層の比を変えるか、剛性の大きい材質か
らなる層を近位部分に限局することによって遠位部分の
可撓性を近位部分の可撓性よりも大きくしたカテーテル
が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の様なアプロー
チ、及び２つのアプローチを適宜組合せることによっ
て、生体管腔内を目的部位に向かってカテーテルが移動
する際に管腔壁を損傷することの少ないカテーテルが製
造されている。このようなカテーテルは、通常シースと
よばれる筒状の容器に収納されており、使用時にはシー
ス内に生理食塩水やヘパリン化生理食塩水を充填してカ
テーテル表面を濡らし、カテーテルの滑りを良くしてシ
ースから取り出し、体内に挿入する。しかし、柔軟性が
高く潤滑性を有するカテーテルは滑りやすいため、シー
スから取り出し、体内に挿入する操作を行いにくいとい
う欠点を有していた。特に、カテーテル全体に占める体
内挿入部長の比率が大きく、かつカテーテル遠位部から
近位部までの長さが比較的長いカテーテルにおいては、
滑りやすさを避けるため、近位端のみでシースから取り
出し、体内に挿入したり体内から引き抜いたりする操作
は、難しいという欠点を有していた。本発明は、体内に
挿入する際に、管腔壁を損傷することなく目的部位に挿
入できる、操作性の良いカテーテル、及びその製造方法
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な課題を解決するために鋭意検討した結果、カテーテル
先端部分の潤滑性を高く、基端部分の潤滑性を低くする
ことにより、患者の体内、特に目的部位近傍の細い管腔
ではカテーテル先端部分の高い潤滑性により管腔内壁の
損傷が抑えられ、しかもカテーテルの挿入は容易に行え
るという事実を見出し、本発明に到達した。すなわち、
本発明は、表面が湿潤時に潤滑性を有するカテーテルに
おいて、カテーテル先端部分の潤滑性が最も高く、基端
部分の潤滑性が最も低いことを特徴とするカテーテル、
及びカテーテルの表面に親水性高分子を含む溶液を接触
させてカテーテルの表面に親水性高分子を結合させる
際、親水性高分子を含む溶液とカテーテルの表面とを接
触させる時間を、カテーテルの長さ方向に変化させるこ
とを特徴とする上記カテーテルの製造方法、さらに、カ
テーテルの表面に親水性高分子とそれと反応して親水性
高分子を架橋させる化合物を含む溶液を接触させてカテ
ーテルの表面に親水性高分子の架橋被膜を形成させる
際、基端部分よりも先端部分における架橋被膜の厚みを
厚くすることを特徴とする上記カテーテルの製造方法を
要旨とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明のカテーテルは、表面が湿潤時に潤
滑性を有するカテーテルであり、先端部分の潤滑性が最
も高く、基端部分の潤滑性が最も低いものである。カテ
ーテル表面の潤滑性の高さは、先端部分が基端部分より
も高ければ、連続的に変化していても、段階的に変化し
ていてもよい。また、潤滑性の高さが連続的に変化して
いる部分と段階的に変化している部分とからなるもので
もよい。さらに、潤滑性の高さが連続的に変化している
部分又は段階的に変化している部分のうち少なくとも一
方が複数箇所存在してるものでもよい。

【０００９】先端部分、基端部分、先端部分と基端部分
との間の中間部分の各部分における潤滑性の高さは、各
部分内で連続的に変化するものであっても、段階的に変
化するものであっても、一定であってもよい。先端部分
と中間部分からなる部分、及び中間部分と基端部分から
なる部分の少なくとも一部分において潤滑性の高さが連
続的に変化していてもよい。中間部分の先端側と先端部
分における潤滑性の高さは同じであっても、異なるもの
であってもよい。また、中間部分の基端側と基端部分に
おける潤滑性の高さは同じであっても、異なるものであ
ってもよい。また、中間部分における潤滑性の高さが連
続的又は段階的に変化するものは、カテーテルの先端部
分から基端部分にかけて潤滑性の高さのギャップが生じ
ないため、例えば、先端部分のみ潤滑性を有するもの等
と比較して、挿入、引出し操作がスムーズに行え、ま
た、管腔内壁の損傷が生じにくいので好ましい。

【００１０】ここで、本発明における潤滑性とは、以下
の傾斜法により測定した摩擦係数により評価したもので
あり、摩擦係数が小さいものほど潤滑性が高いものであ
ると評価する。摩擦係数の測定方法は、まず潤滑処理を
行ったカテーテルを傾斜板上に２本並べ、１００ｇの重
りをカテーテルの上に載せる。次にカテーテルを水で濡
らし、傾斜板を一定速度で傾斜させ、重りが滑り始めた
時の傾斜板の角度を測定し、その正接を摩擦係数とし
た。

【００１１】先端部分の潤滑性としては、最も潤滑性の
高い部分の摩擦係数が０．３以下であることが好まし
く、０．２以下であることが更に好ましい。基端部分の
潤滑性としては、最も潤滑性の低い部分の摩擦係数が
０．６以上であることが好ましく、０．７以上であるこ
とが更に好ましい。先端部分、基端部分いずれにおいて
も先端側の潤滑性が最も高く、基端側は先端側よりも潤
滑性が低く、かつ潤滑性の高さが各部分において連続的
に変化しているものが好ましい。また、潤滑性が急激に
変化する部分があると、体内への挿入時に潤滑性の変化
部分で急に抵抗が大きくなり、非常に操作が行いにくく
なることがあるので、先端部分の基端側と基端部分の先
端側との潤滑性の高さの差が小さいものが好ましい。こ
のようなカテーテルとしては、例えば、先端部分の先端
側の摩擦係数が０．２以下、基端側の摩擦係数が０．３
〜０．６、基端部分の先端側の摩擦係数が０．３〜０．
６、基端部分の基端側の摩擦係数が０．８以上であるカ
テーテルが挙げられる。

【００１２】先端部分及び基端部分の潤滑性がいずれの
部分においても連続的に変化していない場合には、先端
部分と基端部分との間に潤滑性の高さのギャップが生じ
ることがあるので、先端部分よりも低く、基端部分より
も高い潤滑性を有する中間部分を先端部分と基端部分と
の間に設けることが好ましい。この場合には、先端部分
の潤滑性は摩擦係数が０．３以下、好ましくは０．２以
下であり、中間部分は摩擦係数が０．３〜０．６、好ま
しくは０．４〜０．５であり、基端部分は摩擦係数が
０．６以上、好ましくは０．７以上である。また、この
際、中間部分における潤滑性は連続的又は段階的に変化
しているものが好ましい。

【００１３】高い潤滑性を有する先端部分の長さは、カ
テーテル先端が体内目的部位に到達した時に、目的部位
近傍の細小血管内に挿入される部分よりも長いことが必
要であり、このようなカテーテルを、例えば親カテーテ
ルを用いて挿入するような場合においては、カテーテル
留置時に親カテーテル先端からでている部分よりも長い
ことが好ましい。従って、先端部分の長さは５ｃｍ以
上、好ましくは１０ｃｍ以上であることが好ましい。ま
た、先端部分の可撓性が基端部分よりも高いものや、さ
らに基端部分の剛性が先端部分よりも高いものは好まし
い。また、潤滑性の高い先端部分の先端側のみ可撓性が
基端部分よりも高いものや、さらに基端部分の剛性が先
端部分よりも高いもの等も好ましい。上記の特徴を有す
るカテーテルは、先端部分の潤滑性が特に良好であるの
で、管腔内壁を損傷しにくく、しかも体外からの操作が
行いやすいという特徴を有している。

【００１４】本発明において、潤滑性を付与する方法は
どのような方法であってもよいが、親水性高分子、例え
ば、無水マレイン酸系高分子等をカテーテル表面に共有
結合させる方法や、親水性高分子の架橋被膜をカテーテ
ル表面に形成させる方法が、潤滑性の高さの制御の容易
さの点から好ましい。親水性高分子の架橋被膜として
は、例えば、酸無水物基を有するポリマーとポリオー
ル、ポリアミン等、酸無水物基と反応し得る官能基を複
数個有する化合物との架橋被膜が挙げられる。

【００１５】本発明のカテーテルは、例えば、無水マレ
イン酸系高分子を共有結合させることによって潤滑性を
付与する場合には、カテーテル表面と、無水マレイン酸
系高分子の溶液との接触時間（反応時間）を調整するこ
とにより、容易にカテーテル長さ方向の潤滑性の程度を
変化させることができる。具体的には、無水マレイン酸
系高分子の溶液にカテーテルを先端から徐々に浸漬して
行き、目的とする部分まで浸漬した後、カテーテルを基
端側より液中から徐々に取り出すことにより、カテーテ
ルの長さ方向に反応時間を変化させ、潤滑性の程度を変
化させることができる。

【００１６】酸無水物基を有するポリマーとポリオー
ル、ポリアミン等、酸無水物基と反応し得る官能基を複
数個有する化合物との架橋被膜をカテーテル表面に形成
せしめる方法によって潤滑性を付与する場合には、先端
部分から基端部分まで架橋被膜を形成させた後、先端部
分だけに再度架橋被膜を形成させ、潤滑性の程度を変化
させることができる。あるいは酸無水物基を有するポリ
マーと、該酸無水物基と反応し得る上記化合物との混合
比を変化させた溶液にカテーテルを浸漬することでカテ
ーテル表面の潤滑性の程度を変化させることもできる。

【００１７】上記の方法により、カテーテルの長さ方向
に潤滑性が変化しているカテーテルを得ることができる
が、潤滑性処理は、カテーテル全体に行われていてもよ
く、カテーテルの一部に行われていてもよい。カテーテ
ルは通常、薬剤、造影剤等を注入する際、注射器等を接
続するためにハブを有しているが、ハブ付近は潤滑性が
ない方が操作性が良く、好ましい。従って、上記の長さ
方向に潤滑性が変化している潤滑性処理は、ハブ付近を
除いた部分に施すことが好適である。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を実施例によって詳細に説明す
る。なお、実施例中の％はすべて重量％を意味する。

【００１９】参考例 （表面潤滑性の試験）試料の表面潤滑性は、傾斜法から
摩擦係数を測定する方法で試験した。すなわち、約２２
cmの長さに切断された試料２本を平板（傾斜板）上に２
本が平行になるように固定し、生理食塩水で濡らした。
その上に、下面にコラーゲンフィルムを貼付した１００
ｇの重りを載せ、傾斜板の一端を一定速度で上昇させ、
重りが滑り始めた時の傾斜角を測定し、傾斜角の正接を
摩擦係数として表した。

【００２０】実施例１ ポリウレタン（サーメディックス（Thermedics）社製テ
コフレックス（Tecoflex））製カテーテル（内径0.65m
m、外径1.00mm、長さ１ｍ）を分子量約69,000の無水マ
レイン酸−メチルビニルエーテル共重合体〔アイ・エス
・ピー社（ＩＳＰCo.,Ltd ）製〕５％、分子量400 のポ
リエチレングリコール（丸善薬品工業株式会社製）0.1
％を含むアセトン溶液中に室温で１分浸漬した後、60℃
で24時間乾燥した。次にこのカテーテルの先端から50cm
を再度上記アセトン溶液に浸漬した後、再度60℃で24時
間乾燥した。このカテーテルを蒸留水に72時間浸漬後、
さらに蒸留水で10回洗浄した。このカテーテル（試料
１）の先端部分、基端部分、及び無処理のカテーテルを
傾斜法による摩擦係数の測定に供した。摩擦係数はそれ
ぞれ0.02、0.6 、0.9 であった。

【００２１】比較例１ 実施例１で用いたものと同じポリウレタン製カテーテル
を分子量69,000の無水マレイン酸−メチルビニルエーテ
ル共重合体〔アイ・エス・ピー社（ＩＳＰCo.,Ltd ）
製〕５％、分子量400 のポリエチレングリコール（丸善
薬品工業株式会社製）0.1 ％を含むアセトン溶液中に室
温で１分浸漬した後、60℃で24時間乾燥した。次にこの
カテーテルを再度上記アセトン溶液に浸漬した後、再度
60℃で24時間乾燥した。このカテーテルを蒸留水に72時
間浸漬後、さらに蒸留水で10回洗浄した。この処理によ
り、カテーテルの表面全体が実施例１に記載のカテーテ
ルの先端部分と同等の摩擦係数を示すカテーテルが得ら
れた（試料２）。

【００２２】実施例１及び比較例１で作製した潤滑性カ
テーテル（試料１、試料２）を、３７℃の水中で、直径
２ｃｍの円柱に螺旋状に巻いたポリエチレン製のチュー
ブ（内径２ｍｍ、長さ１ｍ）に挿入し、挿入し得た距離
を測定した。なお、挿入時には手術用ゴム手袋を装着し
てカテーテルを操作した。また、このとき、操作のしや
すさも評価した。結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より、本発明のカテーテルは挿入距
離、操作性の点で優れていることが明らかである。

【００２５】実施例２ 先端部３０ｃｍが基端部より柔軟性を有するポリウレタ
ン（サーメディックス（Thermedics）社製テコフレック
ス（Tecoflex））製カテーテル（内径0.65mm、外径1.00
mm、長さ１ｍ）の先端から70ｃｍを実施例１で使用した
ものと同じ分子量の無水マレイン酸−メチルビニルエー
テル共重合体１％、分子量4,000 のポリエチレングリコ
ールアミン（三洋化成工業株式会社製）0.05％を含むメ
チルエチルケトン溶液中に15秒間浸漬した。その後室温
で１時間乾燥した。次にこのカテーテルの先端から40ｃ
ｍを同じ分子量の無水マレイン酸−メチルビニルエーテ
ル共重合体４％を含むメチルエチルケトン溶液中に15秒
浸漬した。その後、60℃で２時間乾燥、室温で１時間蒸
留水に浸漬、続いて60℃で24時間乾燥した。このカテー
テルの先端部分、中間部分、基端部分の摩擦係数はそれ
ぞれ0.06、0.5 、0.9 であった。

【００２６】実施例３ 実施例２で用いたものと同じポリウレタン製カテーテル
の先端から80cmを、実施例２と同じ無水マレイン酸ーメ
チルビニルエーテル共重合体並びにポリエチレングリコ
ールを含むメチルエチルケトン溶液中に浸漬し、15秒後
に先端部から60cmの長さ部分まで浸漬液から引き上げ
た。次に先端部から40cmの長さ部分までは0.5cm ／min
の速度で浸漬液から引き上げ、続いて残りの部分を一度
に引き上げた。その後60℃で18時間乾燥、そして水洗後
カテーテルの先端部分、中間部分、基端部分の摩擦係数
を測定したところ、それぞれ0.06、0.5 、0.8 であっ
た。

【００２７】実施例４ エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸３元共
重合体（住化シーディーエフ化学社製ボンダインＴＸ80
30）を内径１mm、外径２mmのカテーテルチューブに成形
した。このチューブ２ｍを0.5 ％エチレンジアミン（丸
善薬品工業株式会社製）のアセトン溶液に30分間浸漬し
た後、アセトンで洗浄、乾燥し、実施例１で使用したも
のと同じ分子量の無水マレイン酸−メチルビニルエーテ
ル共重合体１％を含むメチルエチルケトン溶液中に２cm
／min の速度でチューブを片方の先端から徐々に浸漬
し、全体が溶液中に浸漬された後、直ちに他端からチュ
ーブを徐々に取り出して、片方の末端の浸漬時間が約３
時間20分、他端の浸漬時間が20〜30秒とした。全体を取
り出した後、チューブをメチルエチルケトンで洗浄し、
さらに水洗した。このチューブの両端部及び中心付近か
ら各30ｃｍずつ試料を取り、傾斜法にて摩擦係数を測定
したところ、浸漬時間が長い方の端部、中心部、浸漬時
間が短い方の端部の摩擦係数はそれぞれ0.04、0.4 、0.
8 であった。

【００２８】

【発明の効果】本発明のカテーテルは、体内に挿入した
時に管腔内壁を損傷しにくく、しかも挿入操作が行いや
すい。また、本発明のカテーテルの製造方法は、上記カ
テーテルを容易に得ることができるものである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が湿潤時に潤滑性を有するカテーテ
   ルにおいて、カテーテル先端部分の潤滑性が最も高く、
   基端部分の潤滑性が最も低いことを特徴とするカテーテ
   ル。
2. 【請求項２】 カテーテルの表面の潤滑性の高さが先端
   部分から基端部分へ連続的に変化していることを特徴と
   する請求項１記載のカテーテル。
3. 【請求項３】 先端部分の可撓性が基端部分よりも高い
   ことを特徴とする請求項１記載のカテーテル。
4. 【請求項４】 カテーテルの表面に親水性高分子を含む
   溶液を接触させてカテーテルの表面に親水性高分子を結
   合させる際、親水性高分子を含む溶液とカテーテルの表
   面とを接触させる時間を、カテーテルの長さ方向に変化
   させることを特徴とする請求項１記載のカテーテルの製
   造方法。
5. 【請求項５】 カテーテルの表面に親水性高分子とそれ
   と反応して親水性高分子を架橋させる化合物を含む溶液
   を接触させてカテーテルの表面に親水性高分子の架橋被
   膜を形成させる際、基端部分よりも先端部分における架
   橋被膜の厚みを厚くすることを特徴とする請求項１記載
   のカテーテルの製造方法。