JPS6012069A - 抗血栓性を付与したガイドワイヤ−及びその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は血管内のカテーテル検査または治療を行なうた
めに血管内に挿入するガイドワイヤーに関するものであ
り、とくにその抗血栓性および操作性の改良を主たる目
的とするものである０人体の血管内に発生した患部の状
態検査やその患部に薬液を輸送するためのカテーテル社
、予め血管内にガイドワイヤーを送り込み、その外壁に
歯って患部へと導入されるが、従来この目的のために使
用されるガイドワイヤーは、コイル状金属線であり、こ
れらはステンレススチール線およびステンレススチール
線コイルから構成される装置このガイドワイヤーには表
面にコイル線特有の凹凸があるため血栓が付着しやすい
こと、金属製のワイヤが硬いため、血管内患部までガイ
ドワイヤーを送り込む場合に押す、引く、左・右に廻す
など極めて複雑な操作手順や熟練した手技を必要とし、
操作に要する時間も長いことや金属線であるため血管内
膜にくぐりやすいことなどの欠点を有している。したが
ってこのような金属線ガイドワイヤーを使用する場合は
ガイドワイヤーを血管内の目的とする患部に到達させる
のに困難が常に伴い、しかも治療中の患者に与える苦痛
あるいは負担も大きかった〇 近年、治療方法の進歩と相まって新しいカテーテルを用
いる手法が開発されているが、抗血栓に対する改良要望
はとみに高まってきている。ｆｃとえば高令者を対象と
して、動脈部をＸ線によって造影するに際して用いられ
るカテーテル法での問題点として、高令者の血管は、動
脈硬化などにより、動脈の拡張、蛇行が著しいために血
管の先端部へカテーテルを導入する際、若年者に比べて
ガイドワイヤーの導入時間が長くなり、そのためにガイ
ドワイヤーの表面に、血液中の蛋白その他凝固しやすい
□物質が付着するという欠点ｌ鳴る。

このような現象は、滑べりをよくするために適用された
シリコーン被覆リードワイヤーにおいてもみられ、その
ために血管の先端部までガイドワイヤーを迅速に挿入し
なければならず、特に拡張。

蛇行の著しい高令者の血管の先端部への導入は、かなり
の熟練を要するという欠点がある。

本発明者らは上記従来のガイドワイヤーの欠点を改良し
、表面が滑らかで、柔軟かつ弾力性に富んだ弾性体でガ
イドワイヤーを被覆することによってこの欠点を改良し
、操作が容易で、しかも患者にも苦痛を与えない安全な
医療用ガイドワイヤーを提供することを目的として検討
した結果、ガイドワイヤー全表面にわたり特殊な処理を
施こすことにより抗血栓性が極めて改良されると共に、
すべりに代表される操作性も相乗的に向上することを見
出し本発明に到達した。

本発明は、高令者の患者に与られる血管の拡張。

蛇行の著しい血管へガイドワイヤーを導入する間や、さ
らにたとえば心１臓手術中にモニター用として血管内に
かなり長時間留置する場合にも、血液中の蛋白や血小板
その他凝固性物質の付着のない抗血栓弾性体を被覆した
ガイドワイヤー及び抗血栓弾性体を被覆するガイドワイ
ヤーの製造方法を提供するものである０ 本発明は金属性のガイドワイヤーに抗血栓性の優れた特
殊な弾性体を被覆したものであり、用いられるガイドワ
イヤーをまず説明する。

第１図はガイドワイヤーの基本構造の一例を示したもの
であり、ガイドワイヤーの本体をなすコイル状のスプリ
ングワイヤー１１１とガイドワイヤーの折れ、伸び等を
防ぐ安全ワイヤー（２）及びガイドワイヤーのキンキン
グ（折れ現象）を防ぐコアワイヤー（３）からなってい
るＯ 従来、このようなガイドワイヤーに抗血栓性を付与する
ためにテフロンコーティング、シリコーンコーティング
が行われているが、後述の比較例に示すように、その結
果はコーティングの剥離や亀裂等を生じ易く期待される
程ではないＯ本発明者らはガイドワイヤーに被覆する抗
血栓材料につき鋭意検討した結果、ガイドワイヤーに被
覆して卓越した抗血栓性能を与え、しかも操作性にも極
めて有利に改善される抗血栓月料を開発し、これに基い
て本発明を完成しだ０ ガイドワイヤーに被覆する材料の必須の要件として、（
亙ン優れた抗血栓性を有すること、（２）好ましい弾性
を有し、ガイドワイヤーの変形に追従出来ること、＋３
）表面が平滑であってすべりがよいこと、（４）血管を
嬶つけなりこと、などがある。

このような要求を満たす物質として、ポリウレタンおよ
びポリウレタンとポリクロキサンより構成され、かつポ
リウレタンが連続相をなし、ポ１ノンロキサンが独立相
をなすような組成物質か前記目的に合致することを見出
し５本発明に至った。

ここで用いられるポリウレタンは、ポリエーテル系ポリ
ウレタン、ポリエステル系７Ｎリウレメンのいずれも用
いられる。又、これらのポリウレタンは、鎖延長剤にジ
アミンを用いた。い４服）るボ１）ウレタンウレアであ
ってよく、たとえば特公昭４８−２４５１８号公報に記
載の公知の方法で製造されたものも含まれる。

ポリエステル系ボリウレメンとしては例えばエチレンク
リコール、ジエチレンクリコール等のクリコールまたは
トリメチロールプロパン、グリセリン等の多価アルコー
ルとアジピン酸、コハク酸等の多価カルボン酸との間で
エステル化したものとエチレンジイソシアネート、２．
４−トリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジ
イソシアナート等のポリウレタンの製造に従来から使用
されているインシアネート基含有化合物とを縮合させた
ものをプレポリマーとして合成したものが含まれる。

また、ポリエーテル系ポリウレタンとしてはエチレンオ
キシド、１．２−プロピレンオキシド等のアルキレンオ
キシドの重合体、テトラメチレングリコール又はその重
合体あるいはアルキレンオキシドトプロビレングリコー
ル、１．２．６−ヘキサントリオール等の多価アルコー
ルとを縮合させたものと前記のインシアネート基含有化
合物とを縮合させたものをプレポリマーとして合成した
ものが含まれるθ。

本発明を実施するに当って殊に優れているポリウレタン
はいわゆるセグメントポリウレタンであって、ソフトセ
グメントを構成するポリエーテルは、テトラメチレング
リコール、ポリテトラメチレンクリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、および前記
ポリエーテルの共重合物がよく、このソフトセグメント
の分子量が１０００〜２５００位が殊に抗血栓性に優れ
かつ弾性にも富んでいて好ましい〇 ポリウレタンとポリシロキサンからなる被覆材料として
は、ポリウレタンとポリシロキサンより構成され、かつ
ポリウレタンが連続相、ポリシロキサンが独立相をなす
ものであって、ポリウレタン−ポリシロキサン共重合物
（ポリウレタン／ポリシロキサン）　１．０　（重量比
））、ポリウレタン−ポリシロキサン組成物でポリシロ
キサンとポリウレタン境界において少くとも一部で相互
侵入網目構造を有するエマルジョン組成物、ポリウレタ
ン−ポリシロキサン混合組成物（ポリウレタン／ポリシ
ロキサン〉１（重量比））があるが、抗血栓性の点で前
２者の方が好ましい。

また、ポリウレタン単独と比べて、ポリウレタン−ポリ
シロキサンより構成されている組成物による被膜は、ガ
イドワイヤー操作性の点で優れている。ポリウレタンは
やや粘着な表面特性があるため、ガイドワイヤーにそっ
てカテーテルを挿入するときにはすべりが悪いときがあ
る。ところが被膜成分にポリシロキサン成分を有するも
のは、このすべりが極めてよいことが判明した。その理
由はさだがでないが、明らかにポリシロキサンの効果に
よるものと考えられる０　′ ボリウレメンーボリシロキサン共重合物は、ポリウレタ
ンと末端アセテート基をもつポリシロキサンを無水の条
件で反応させて得られ、ポリウレタンとポリシリコーン
の相互侵入網目構造を有する化合物は、ポリウレタンと
一般式Ｒｎ５ｉＲ’ａ−３〔式中Ｒはアルキルシ島アリ
ール基などを　ａｌは７にコキシ基、アシルオキ７基、
ハロゲン、ビニル基又は水素などを、ｎは０．又は１を
表わす〕で表わされるたとえば、メチルトリアセトキシ
シラン、エチルトリアセトキシシラン、テトラアセトキ
シシラン、フェニルトリアセトキシシラン、テトラメト
キ７シラン、テトラエトキシ７シン、フェニルトリエト
キシシラン、メチルトリクロロシランなどの化合物；ビ
ニルトリアセトキシシラン。

ビニルトリメトキシシランなどのいわゆる７ランカツグ
リング剤を適度の水の存在下で、所望ならば末端水酸基
又はアセテート基を有するポリシロキサンの存在で反応
させて得られるものである。

上記反応で用いられるボリア０キサンとしては、ポリジ
メチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリメチ
ルフェニルシロキサン、ジメチルシロキサンージフェニ
ルシロキサンコホリマー、ポリメチルビニルシロキサン
、ポリメチルフェニルビニルシロキサンなどが含まれる
０前記した室温加硫（ＲＴＶ）剤と架橋反応する活性基
と＆又はアセテート基）を有するポリジメチルシロキ丈
ンが入手し易く最も適している０又分子量ｉｔ　３００
〜１６０，０００の範囲が良く、５，０００〜８０，０
００の範囲が更によい。本発明の処理液は、前述のポリ
ウレタンやポリウレタンを含む組成物を有機溶剤に加え
て、所望ならば適当な条件で反応させて得られる。

有機溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、又りこ
れらの溶剤の混合物が用いられる。

本発明において、ポリウレタンとポリシロキサンを構成
物質とする材料で重要なことは、ポリウレタン相が連続
相をなすことである。このためには、ポリウレタンがポ
リシロキサンと比べて重量係で半分以上を占める必要が
ある◇ポリウレタンが重量組成比で過半を占めることに
より、被覆材がポリウレタンの連続相となる。この結果
１機械的性能をポリウレタンで受持つことになり、優れ
た弾性を示す。これは本発明に不ｉＪ’欠の要件である
。これについては第２図によって説明する。

ガイドワイヤーは、血・Ｕ内において血管の曲がりに市
って曲がり、所定の＠所に導入されるのであるが、この
ガイドワイヤーが曲がるときにどのような形態変化を生
じるかを示したのが第２図である。この図には本発明の
抗血栓弾性体の挙動も図示されている。ガイドワイヤー
が曲るとき、一方ではかなり伸びなければならず、この
ために伸度が必要であり伸びることによって抗血栓性や
表面状態に支障のないことが必要である。このためにポ
リウレタンが被機材料中に５００重量ル以上含有してい
なければならないのである。

従来公知のテフロン加ニー？シリコーン加工の場合、こ
のように伸長部が出来ると、弾性や伸び性能が不足する
ため、剥離、被覆膜のクラック等が生じ、この部分が欠
陥となり血栓生成のトリガー（弓１季金）となっている
。テフロンもシリコーンも本質的に所望される抗血栓性
を満たしていない上に、このような欠陥がガイドワイヤ
ーの血管内への導入の時に、あるいは留置中に生じるの
で笑用土大きな問題となっている。

本発明は、前述の被覆膜をガイドワイヤーに被膜するこ
とによって完全に解決したものである。

次に本発明の製造方法について説明する０まずコーティ
ング用の溶液の調製であるが・、すでにのべたポリウレ
タン又はポリウレタン−ポリシロキサン（又はその前駆
体）組成物を含んだ有機溶剤を調製する。ポリウレタン
の場合は均一な溶液となるが、ポリウレメンーボリシロ
ー＃サン（又Ｑよその前駆体）の場合はエマルジョンで
ある場合もある。このエマルジョンはポリウレタンの連
続相にポリシロキサンの独立相が安定に分散しているも
のであって、ポリシロキサンの分散粒子の表面が架橋し
、この架橋に伴ってポリウレタン分子を変格して交互浸
入網目溝造のネットワークを形成しているものが殊に好
ましく、分散粒子、すなわち独立相の平均径が６０μ以
下、好ましくは１０μ以下、更に好ましくは５μ以下が
抗血栓性の面から優れている。通常、独立相粒子は２０
μ〜［１，１μの間にあって安定なエマルジョンをつく
ることが出来る〇 上記溶液又はエマルジョン組成液での重合体の濃度は３
重量−〜４０重量重量用いられ、好ましくは５重量％〜
６０重量％、更に好ましくは７重量％〜２０重量％であ
る。濃度が薄すぎると被覆が薄すぎて強度に不安があり
、濃度が濃すぎると高粘度となって、コニティング後の
被覆膜が厚すぎて好ましくない。

コーティングの方法として、上記溶液又はエマルジョン
液にガイドワイヤーを一回以上通過させてガイドワイヤ
ーの全表面に処理液をほぼ均一に付着させたのち溶媒を
蒸発させ、更に空気中に放置してポリシロキサンの架橋
を完了させる。架橋は空気中の水分の作用で進行するが
、架橋を促進させるため、水中に一旦浸して乾燥しても
よい。

ガイドワイヤーの金属コイルは第２図及び第３図に示す
ように、ガイドワイヤーの長さ方向に直交してコイル状
のくびれがあり、被覆膜（４］はこのくびれに添ってく
い込むように被膜されるのでほとんど剥離を生じないし
、このスプリングがのびても本発明の被覆素材は弾性を
有し、又伸びも太きく（４００〜６００％　）、このた
め剥離ヤ亀裂を生じないと考えられる。ガイドワイヤー
のコーティング回数を多くしたり、あるいは溶液又はエ
マルジョンの固形分（重合体）の濃度を大きく、たとえ
ば２５％にすれば第５回（ｂｌの部分拡大図に示すよう
に被膜平面を平滑にしてくびれを殆んどなくすことが出
来る。被覆によるガイドワイヤーのくびれ段差を、被罹
膜を薄くしてなくすには、処理液濃度を濃くして被覆回
数を少くするよりも、処理液の濃度を薄くして、処理回
数をふやす方がよい。更にスプリングワイヤーのくびれ
を３里め、出来るだけ被覆をうすくコーティングするに
は、ガイドワイヤーを被覆処理するに際し、処理液に浸
したのち、ガイドワイヤーを引上けるとき、ガイドワイ
ヤーをオリフィスの中を通過させて余剰の処理液をスク
イーズし、これを数回くり返すと、４１３図（Ｃ）の部
分拡大図に示すように被覆表面のくびれをなくシ、被覆
厚を薄くした円滑な表面にすることも出来る。

このようにして得られたガイドワイヤーは頚部。

脳背髄血管のほか、心１臓血管、Ｊ貞部血管などの造影
用カテーテル、あるいはモニター用の血管内留置カテー
テルに使用される。本発明は金属製ガイドワイヤーによ
って説明したが、乙の原理はガイドワイヤーの素材によ
らないことは自明である。

たとえばガイドワイヤーが合成樹脂製であっても当然本
発明を適用出来る。

以下実施例によって本発明を更に説明する。

実施例１ まず、ガイドワイヤー処理液Ａ、　Ｂ、　Ｏを各調製す
る〇 処理液Ａ ポリエーテル系ポリウレタン（ニステン■５７１４グツ
ドリッチ社製）−ポリジメチルシロキサンブロック共重
合体（重量組成比９０：１０）　を特公昭４８−２４５
１８号公報に示された方法で合成し。

ジオキサン−テトラヒドロフラン（容量比１：２）に上
記共重合体ａ度を１２重量％となるように調製した〇 処理液Ｂ 分子量１８００の両末端水酸基のポリエチレングリコー
ルとメチレンジフェニルジイソシアナートから常法でプ
レポリマーをつくり、これをエチレンジアミンで鎖延長
に分子量　１８６００のセグメントポリウレタンウレア
を合成し７’Ｃｏこのポリウレタンウレアを、モレキュ
ラーシーブスで３０ｐｐｍ以下に脱水したテトラヒドロ
フランに溶解し、濃度１０．５重斌チとし、これに精製
したメチルトリアセトキシシランを濃度２重量差となる
ように追加し調整した。

処理液Ｃ ポリエーテル成分として、ポリテトラメチレングリコー
ル（分子１１２００）を用い、これにトリレンジイソシ
アナートを反応させてプレポリマーをつくり、鎖延長剤
としてエチレングリコールを用いて平均分子量　１６，
０００のポリエーテルポリウレタンを調製した０仁のボ
リエーテルポリウレメン１０部に両末端が水酸基である
分子量１６，０００のポリジメチルシロキサン２．５部
をモレキュラーシーブスで脱水したテトラヒドロフラン
８７部にとかし、水分量を１４５１）Ｉ’ｍに調節した
。

これに蒸留した直後のメチルトリアセトキシシランを０
．５部加えて４０Ｃで９６時間反応させると、シリコー
ンの独立相（平均径５μ）がポリウレタン連続相に安定
に分散したエマルジョン組成物が得られた（なお、前記
記載中、部は重量部をいう）。

このシリコーン独立相粒子−の表面は、メチル）　ＩＪ
アセトキシンランの加水分解物による架橋反応で架橋し
、これにポリウレタンの分子を変格して又互網目構造を
もつ球表面を形成しているために、極めて安定なエマル
ジョン組成物となっている。

次に、ステンレス金属によって構成された、第１図に示
すような構造を有する直線型のガイドワイヤー（第４図
（ａ））と３字型ガイドワイヤー（第４図（ｂ））の各
々について、前記の調製処理液を用いて、種々条件を変
えて本発明の被覆処理を行い、第６図（ａ）（ｂ）に示
すような抗血栓性を付与したガイドワイヤーを得た。

これらの条件及び結果について、表（！）に一括して示
す。

表　ｔｉ＋ ＊　本文に説明したスプリングコイル１１）の長さ方向
ＫＩ［角のコーチイン後の段差をい−、 ＋＋十　有　（第３図（ａ）部分断面図に示すような状
態）、＋＋　あるが少い、 ＋　あるが極めて少い、 ±　はとんとなめらかである（第５図（ｂ）部分断面図
に示すような状Ｍ）、 −みとめられない（第３図（Ｃ）の部分断面図に示すよ
うな状態）、を各示す。

また、被覆厚はスプリングワイヤの最外面からの厚み（
最薄層）を示す。

実施例２及び比較例１ 実施例１で得られたガ）イドワイヤー１３種の直線型及
び３字型の各々を成人の静脈内に留置し、９６時時間面
管を切加して取り出してガイドワイヤー表面の血液等の
付着状態を観察した。９６時間経過後も、本発明による
ガイドワイヤーには血栓付着が全くみられなかった。

一方比較例として、直線型（第４図（ａ））及び３字型
（第４図（ｂ））で各々未処理のガイ、ドワイヤー、テ
フロンコーティングガイドワイヤー（被段厚２μ）及び
シリコーン膜コーティングガイドワイヤー（被覆厚６μ
）を、全く同じ条件で成人を用いて比較実験を行った。

未処理のガイドワイヤーには、８時間後ガイドワイヤー
全面に多量の血栓の付着がみられ、テフロンコーティン
グガイドワイヤー、シリコーンコーティングガイドワイ
ヤーともに、２４時間後、おびただしい血栓の付着がみ
とめられた。

なお、テフロンコーティングガイドワイヤー及びシリコ
ーン膜コーティングガイドワイヤーについて、直線型の
ものを３字型に、３字型のものを直線型に先端部を折曲
又は延伸させてみたところ、テフロン膜２種、シリコー
ン膜２種とも折曲部又は延伸部の被覆部分にコーティン
グの剥離及びクラックが明らかに認められた０ 一方１本発明に係る実験Ｎａ４及び５の直線型及び３字
型の各ガイドワイヤー４種について同様に折曲又は延伸
を行なったところ、被覆面の剥離−及びクラックともに
全く認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はガイドワイヤーの一部破断断面図であり、第２
図及び第３図は本発明に係る一部拡大部を含むガイドワ
イヤーの平面図である。第４図は被覆前の直線型ｔａ＋
、３字型（ｂ）の一部拡大部を含むガイドワイヤーの平
面図である。 図中、符号１はガイドワイヤー中のスプリングワイヤー
であり、４はコーティング部を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポリウレタン又はポリウレタンが連続相を形成す
   るポリウレタン−ポリシロキサン組成物によって被徨さ
   れていることを特徴とするガイドワイヤー。 ２、（ａｌポリウレタンを含有する有機溶剤からなる処
   理液Ａ、 （ｂ）ポリウレタンと一般式Ｒｎ　Ｓ　ｉ　Ｒ’４−０
   （式中、Ｒはアルキル基、アリール基Ｒ／はアルコキシ
   基、アシルオキシ基、ビニル基、ハロケン又は水素、ｎ
   は０又は１である）からなるシリコン含有化合物を必須
   成分とする有機溶剤又はエマルジョンであって、ポリウ
   レタン／シリコン含有化合物の重量比が１．０以上であ
   る処理液Ｂ、 （Ｃ）ポリウレタンとポリシロキサンを、ポリウレタン
   ／ポリシロキサンの重量比が１０以上として有機溶剤に
   含有させてなる処理液Ｃ１を調整し５これらの処理液Ａ
   、　Ｂ、　Ｃの少なくとも１種の処理液中にガイドワイ
   ヤーを１回以上通過させて前記処理液を付層させ、後溶
   媒を蒸発させ、被覆せしめることを特徴とする抗血栓性
   を付与したガイドワイヤーの製造方法。