JP2004298354A - Dilation balloon, and balloon catheter equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡張用バルーン、この拡張用バルーンを備えたバルーンカテーテル、および拡張用バルーンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、血管等の体内管腔に生じた狭窄や閉塞に対しては、例えば特許文献1に記載されているように、経皮経管的冠動脈形成術(PTCA)、経皮経管的動脈形成術(PTA)等、拡張用バルーンを備えたカテーテル(バルーンカテーテル)を用いて体内管腔の内側から強制的に拡張して血流等の回復を図る、という治療方法が広く適用されている。この治療方法では、上記のバルーンカテーテルを体内管腔に挿入し、狭窄部内や閉塞部内で拡張用バルーンを膨らませることによって当該狭窄部や閉塞部を強制的に拡張する。その後、バルーンカテーテルは、拡張用バルーンを萎ませてから抜去される。
【0003】
ところで、例えば石灰化が進んだ血管の狭窄部等に対して上記の治療方法を適用した場合には、拡張用バルーンを拡張させるにあたって当該拡張用バルーンに高い内圧をかけることが必要となる。このとき拡張用バルーンが破裂してしまうと、患者に重大な悪影響を与えることとなる。したがって、拡張用バルーンには高い耐圧性が求められる。
【0004】
耐圧性に優れたバルーンを得る手法としては、例えば特許文献1に記載されているように、拡張用バルーンの材料として用いる有機高分子材料の結晶化度を10〜40%に調整する手法が知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−271209号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高分子材料の結晶化度を10〜40%に調整して作製された拡張用バルーンであっても、高い内圧をかけたときに破裂してしまうことがあり、破裂の際に周方向に破断を生じることがある。
【0007】
拡張用バルーンの周方向に破断が生じると、当該拡張用バルーンの遠位端側の断片は、バルーンカテーテルの遠位端側の端部にのみ接合された状態となる。その結果として、バルーンカテーテルを患者から抜去する際に上記の断片がバルーンカテーテルから脱落して血管内に残留してしまうという危険性が生じる。バルーンの断片が血管内に残留した場合、当該断片は血流の妨げとなる。また、当該断片を取り除くためには外科的手術が必要となり、患者に多大の負担を強いる結果となる。
【0008】
そこで本発明は、耐圧性に優れ、破裂したとしても周方向の破断の発生が抑制される拡張用バルーン、当該拡張用バルーンを備えたバルーンカテーテル、および、前記の拡張用バルーンを得ることができる拡張用バルーンの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本件発明者らは、拡張用バルーンの材質と、当該拡張用バルーンの破裂時に生じる破断の方向性との関係について鋭意検討したところ、有機高分子材料によって作製された拡張用バルーンでの高分子鎖の配向状態を特定の状態に制御することによって、当該拡張用バルーンが破裂したときでも周方向に破断が生じるのを抑制することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
かくして、本発明の第1の観点によれば、径を拡張させて円筒状に変形させることが可能な拡張機能部と、該拡張機能部の一端に直接または第1テーパ部を介して連なった直胴状の基端部と、前記拡張機能部の他端に直接または第2テーパ部を介して連なった直胴状の先端部とを有し、前記拡張機能部、前記基端部、および前記先端部が1つの有機高分子材料から一体に成形されている拡張用バルーンであって、少なくとも前記拡張機能部での前記有機高分子材料は二軸配向した高分子鎖を含み、拡張機能部中央域での前記高分子鎖の配向状態を該拡張機能部中央域の長手軸方向の一端から他端にかけて広角X線回折法により順次求めたときに、前記二軸配向した高分子鎖のうちで前記拡張機能部を円筒状に変形させたときの周方向に配向している高分子鎖の百分率の最大値と最小値との差が20ポイント以下である拡張用バルーンが提供される。
【0011】
前記百分率の最大値は80%以下であることが好ましい。
【0012】
前記有機高分子材料はポリアミド系エラストマーであることが好ましい。
【0013】
また、本発明の拡張用バルーンは、水分含有率が0.6質量%以下のパリソンをブロー成形することによって形成されたものであることが好ましい。
【0014】
本発明の第2の観点によれば、上述した本発明の拡張用バルーンを備えたバルーンカテーテルが提供される。
【0015】
そして、本発明の第3の観点によれば、高分子鎖を配向させることが可能な有機高分子材料によって形成されたパリソンを用意する第1工程と、前記パリソンをブロー成形によって長手軸方向および径方向に延伸して、径を拡張させて円筒状に変形させることが可能な拡張機能部と、該拡張機能部の一端に直接または第1テーパ部を介して連なった直胴状の基端部と、前記拡張機能部の他端に直接または第2テーパ部を介して連なった直胴状の先端部とを有するバルーンを得る第2工程とを含む拡張用バルーンの製造方法であって、前記第2工程において、前記長手軸方向への前記パリソンの延伸長が目標延伸長の30〜50%に達した時点で、前記径方向への延伸が開始される拡張用バルーンの製造方法が提供される。
【0016】
前記第2工程での前記径方向の延伸倍率は、前記長手軸方向の延伸倍率の160%以下にすることが好ましい。
【0017】
前記第1工程で用意するパリソンの水分含有率は、0.6質量%以下であることが好ましい。
【0018】
また、前記第1工程で用意するパリソンは、ポリアミド系エラストマーによって形成されたものであることが好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳述する。
【0020】
<本発明の拡張用バルーンに係る実施形態>
図1(A)は、本発明の拡張用バルーンに係る一実施形態を概略的に示す側面図であり、図1(B)は、図1(A)に示した拡張用バルーン10の断面構造を示す概略図である。
【0021】
これらの図に示す拡張用バルーン10は、例えばPTCA(経皮経血管的冠動脈形成術)用バルーンカテーテル、PTA(経皮経管的動脈形成術)用バルーンカテーテル等のバルーンカテーテルにおける遠位端近傍に配置されて、血管等の体内管腔に生じた狭窄部や閉塞部等を体内管腔の内部から強制的に拡張するために使用される。
【0022】
狭窄部や閉塞部を内部から強制的に拡張するために、拡張用バルーン10は、径を拡張させて円筒状に変形させることが可能な拡張機能部1を有している。この拡張機能部1の一端側には、筒状の第1テーパ部3を介して直胴状の基端部5が連なり、他端側には、筒状の第2テーパ部7を介して直胴状の先端部9が連なっている。第1テーパ部3および第2テーパ部7それぞれの径は、拡張機能部1から遠ざかるにつれて漸次減少している。なお、第1テーパ部3および第2テーパ部7は、それぞれ省略可能であるが、実用的な拡張用バルーンを得るうえからは、これら第1テーパ部3および第2テーパ部7を設けることが好ましい。
【0023】
拡張用バルーン10を例えばPTCA用バルーンカテーテルの拡張用バルーンとして用いる場合、拡張機能部1の長手方向の長さは概ね5〜30mmの範囲内で、また、その膜厚は概ね2〜50μmの範囲内で適宜選定することが好ましい。また、拡張用バルーン10の内圧を高めて拡張機能部1を円筒状に変形させたときにおける当該拡張機能部1の外径は、概ね1〜6mmの範囲内で選定することが好ましい。なお、図1(A)および図1(B)は、いずれも、拡張用バルーン10の内圧を高めて拡張機能部1を円筒状に変形させたときの形状を概略的に示している。
【0024】
拡張用バルーン10の使用時においては、例えば、いわゆる同軸カテーテルチューブ構造を有するディスタールシャフトにおける外チューブの遠位端に基端部5が接合され、上記ディスタールシャフトにおける内チューブの遠位端近傍に先端部9が接合される。このとき、拡張用バルーン10の先端部9側は、内チューブとの接合によって閉塞される。この状態で、ディスタールシャフトの外チューブと内チューブとの間の空隙を介して拡張用バルーン10内に所定量の流体(気体または液体)を供給すると、当該拡張用バルーン10の内圧が高まって拡張機能部1が図1(A)および図1(B)に示したように円筒状に変形する。
【0025】
このような拡張用バルーン10は、高分子鎖を配向させることが可能な種々の有機高分子材料、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等を用いて作製することが可能である。上記の材料のなかでもブロー成形が可能なものが好ましく、当該ブロー成形によって耐圧性と柔軟性とに優れた拡張用バルーン10を得るという観点からは、ポリアミド系エラストマーを用いることが特に好ましい。
【0026】
上記のポリアミド系エラストマーとしては、ポリアミドをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグメントとするブロック共重合体が好ましい。上記のハードセグメントを構成するポリアミドとしては、ポリアミド6(ナイロン6)、ポリアミド6・6(ナイロン66)、ポリアミド6・10(ナイロン6/10)、ポリアミド6・12(ナイロン6/12)、ポリアミド11(ナイロン11)、ポリアミド12(ナイロン12)等を使用することができるが、特にポリアミド12が好ましい。一方、上記のソフトセグメントを構成するポリエーテルとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等を使用することができるが、特にポリテトラメチレングリコールが好ましい。
【0027】
拡張用バルーン10の材料としてポリアミド系エラストマーを用いる場合、その硬度は拡張用バルーン10の用途等に応じて適宜選択可能であるが、JIS K 7215に基づくショアD硬度が55〜85のもの、特に60〜75のものが好ましい。このようなポリアミド系エラストマーは、例えば、商品名PEBAX7233SA01(アトフィナケミカルズ社製)として入手可能である。
【0028】
上述した有機高分子材料を用いて作製することができる拡張用バルーン10では、少なくとも拡張機能部1においては、有機高分子材料の高分子鎖が当該拡張機能部1を円筒状に変形させたときの周方向(以下、単に「拡張機能部の周方向」という。)と長手軸方向とに二軸配向している。拡張機能部1での高分子鎖の配向度は、使用する材料、成形方法、成形条件等に応じて異なるが、概ね50〜65%の範囲内とすることが好ましく、概ね53〜60%の範囲内とすることが更に好ましい。配向度の測定方法については後述する。
【0029】
また、拡張用バルーン10では、拡張機能部中央域1aにおける高分子鎖の配向状態を当該中央域1aの一端から他端にかけて広角X線回折法により順次求めたときに、二軸配向した高分子鎖のうちで拡張機能部1の周方向に配向している高分子鎖の百分率が下記の要件を満たす。
【0030】
すなわち、上記百分率の最大値と最小値との差が20ポイント以下、より好ましくは15ポイント以下、更に好ましくは10ポイント以下である。
【0031】
ここで、本発明でいう「拡張機能部中央域」とは、拡張機能部を円筒状に変形させたときに、当該拡張機能部の長手軸を法線とする2つの平面によって区画される領域であって、その幾何学中心が拡張機能部の幾何学中心に重なり、前記2つの平面間の距離が拡張機能部の長手軸方向の長さの8割に当たる領域を意味する。
【0032】
拡張用バルーン10の破裂(特に周方向の破断)は、拡張機能部1に高い内圧がかかったときに強度の弱い部分に応力が集中して生じる。特に、拡張用バルーン10の構造上、拡張機能部1のうち第1テーパ部3または第2テーパ部7から比較的離れた位置で応力が集中すると、周方向の破断が生じ易い。
【0033】
上述の要件を満たす拡張用バルーン10では、拡張機能部中央域1aにおける高分子鎖の配向状態にムラが少ないので、拡張機能部1に高い内圧をかけたときでも応力集中が起こりにくい。その結果として、拡張用バルーン10の耐圧性が高まり、破裂が起こりにくくなる。また、仮に破裂したとしても拡張機能部1の周方向への破断の発生が抑制される。したがって、安全性の高い拡張用バルーンおよび当該拡張用バルーンを備えたカテーテルを得ることが可能になる。
【0034】
拡張用バルーン10の耐圧性を高め、仮に破裂したときでも周方向への破断を抑制するという観点から、拡張機能部中央域1aにおける上記百分率の最大値は80%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、40%以下であることが更に好ましい。
【0035】
拡張用バルーン10をブロー成形によって作製することで高分子鎖を二軸配向させることができ、拡張機能部中央域1aでの高分子鎖の配向状態は、ブロー成形時の条件を選定することによって制御することが可能である。ブロー成形時の条件の詳細については、後述する。
【0036】
上記周方向に配向している高分子鎖の百分率は、広角X線回折法を利用して例えば次のようにして求めることができる。
【0037】
まず、拡張用バルーン10を繊維試料台に固定し、広角X線回折装置によりX線スペクトルを得、このX線スペクトルに基づいて、高分子鎖の配向に基づくピークを選定する。例えば、ハードセグメントがポリアミド12からなるポリアミド系エラストマーを拡張用バルーン10の材料として用いた場合には、散乱角2θが6°の付近に上記のピークが現れる。
【0038】
次に、上記ピークを示す散乱角について、方位角方向に0°〜360°のX線回折強度測定を行い、強度分布を求める。そして、この強度分布のデータからバックグラウンド強度を差し引き、拡張機能部1の周方向に配向している高分子鎖によるピークの積分強度(S1)と、拡張機能部1の長手軸方向に配向している高分子鎖によるピークの積分強度(S2)とを求める。これらの積分強度S1とS2とを求めることにより、或る測定点において二軸配向している高分子鎖のうちで拡張機能部1の周方向に配向している高分子鎖の百分率を下式(I)により算出することができる。
【0039】
【数1】
【0040】
拡張用バルーン10が前述した要件を満たすか否かは、拡張機能部中央域1aでの長手軸方向の一端から他端にかけて上述の百分率を順次求め、その結果から判断する。このとき、広角X線回折の測定点は、2mm以下の間隔で設定することが好ましい。
【0041】
なお、上述したピークについての半価幅H°を利用して、拡張機能部1における高分子鎖の配向度F(%)を、下式(II)により求めることができる。拡張機能部1全体における配向度Fの最大値と最小値の差は15%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましい。また、拡張機能部1全体における好ましい配向度は、前述したとおりである。
【0042】
【数2】
【0043】
<本発明のバルーンカテーテルに係る実施形態>
図2(A)および図2(B)は、本発明のバルーンカテーテルに係る一実施形態を概略的に示す。図2(A)は、本実施形態のバルーンカテーテルを真っ直ぐにしたときの状態を概略的に示し、図2(B)は、図2(A)に示したバルーンカテーテル70の部分断面を概略的に示す。これらの図に示したバルーンカテーテル70は、図1(A)および図1(B)に示した拡張用バルーン10を用いた血管拡張用バルーンカテーテル(以下、「血管拡張用バルーンカテーテル70」という。)である。
【0044】
図示の血管拡張用バルーンカテーテル70では、拡張用バルーン10がディスタールシャフト20の遠位端側に接合され、ディスタールシャフト20の近位端がプロキシマルシャフト(ハイポチューブ)30の遠位端に接合され、プロキシマルシャフト30の近位端がコネクタ40に接合されている。
【0045】
拡張用バルーン10の構造については既に説明したので、ここでは省略する。
ディスタールシャフト20は、外チューブ22内に内チューブ25が配置された2重構造(いわゆる同軸カテーテルチューブ構造)の管状物である。当該ディスタールシャフト20を構成している外チューブ22の遠位端に、拡張用バルーン10の近位端(基端部5)が熱融着、接着等の方法によって気密に接合され、当該外チューブ22の近位端が、プロキシマルシャフト30の遠位端に接着等の方法によって気密に接合されている。
【0046】
外チューブ22の長さは、血管拡張用バルーンカテーテル70の用途に応じて適宜選定可能であり、概ね100〜400mmの範囲内、好ましくは概ね200〜300mmの範囲内で選定される。また、外チューブ22の外径は、概ね0.5〜5.0mmの範囲内で選定することが好ましく、0.5〜1.0mmの範囲内で選定することが更に好ましい。外チューブ22の肉厚も適宜選定可能であるが、概ね0.05〜0.5mmの範囲内で選定することが好ましく、概ね0.1〜0.2mmの範囲内で選定することが更に好ましい。
【0047】
このような外チューブ22は、可撓性を有する有機高分子材料で形成されていることが好ましく、その具体例としては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、架橋型エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリイミド、ポリイミドエラストマー、シリコーンゴム、天然ゴム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド等、ショアA硬度が50〜90程度のものを用いることが特に好ましい。なお、ここでいう「ショアA硬度」とは、JIS K−7215での規定に基づいて計測される物性値を意味する。
【0048】
一方、ディスタールシャフト20を構成している内チューブ25は、外チューブ22における近位端側の外周面から当該外チューブ22内および拡張用バルーン10内を経て、拡張用バルーン10の外部にまで達しており、その近位端は熱融着、接着等の方法によって外チューブ22の外周壁に気密に接合されて、外チューブ22の外周面に開口している。また、内チューブ25の遠位端近傍には、拡張用バルーン10の遠位端(先端部9)が熱融着、接着等の方法によって気密に接合されており、当該内チューブ25の遠位端が血管拡張用バルーンカテーテル70の遠位端となっている。内チューブ25には、血管拡張用バルーンカテーテル70を血管内に挿入する際に利用されるガイドワイヤ50が通される。
【0049】
上記の内チューブ25は、外チューブ22と同様の材料によって形成することができるが、外チューブ22よりも硬質の合成樹脂によって形成することもできる。当該内チューブ25の外径は、外チューブ22の内周面との間に隙間が形成されるように、例えば概ね0.3〜3.0mmの範囲内で選定することが好ましく、概ね0.3〜0.8mmの範囲内で選定することが更に好ましい。また、内チューブ25の内径は、ガイドワイヤ50を挿入することができる大きさであればよく、例えば概ね0.1〜1.0mmの範囲内で、好ましくは概ね0.25〜0.6mmの範囲内で選定可能である。
【0050】
プロキシマルシャフト30は、継ぎ目のない管状のシャフトであり、例えばオーステナイト系ステンレス鋼やニッケル−チタン合金等の金属材料によって形成される。必要に応じて、外周面上にフッ素樹脂等の固体潤滑剤層(図示せず。)が形成される。
【0051】
また、図2(B)に示すように、プロキシマルシャフト30の遠位端側には、他の部分よりも曲げ剛性の低い低剛性領域32を形成することが好ましい。図示の例では、プロキシマルシャフト30の長手方向の一端を、当該一端での端面がプロキシマルシャフト30の長手軸方向から傾いた面となるように成形することにより、低剛性領域32が形成されている。プロキシマルシャフト30の遠位端側に低剛性領域32を設けることにより、プロキシマルシャフト30とディスタールシャフト20との境界部での曲げ剛性の急激な変化が抑制されるので、血管拡張用バルーンカテーテル70を患者の体内管腔(血管)に挿入する際にディスタールシャフト20に潰れやキンクが生じることが抑制される。
【0052】
低剛性領域32を機械的に保護してその破損を防ぐと共に、ディスタールシャフト20の内面が低剛性領域32によって傷つけられるのを防止するために、必要に応じて、低剛性領域32の周囲を補強チューブ(図示せず。)で被覆することもできる。この補強チューブは、プロキシマルシャフト30における低剛性領域32側の開口を閉塞しないようにして被覆する。このとき、低剛性領域32に対する補強チューブの被覆率は、できるだけ高くすることが好ましい。
【0053】
このような補強チューブは、例えばポリエーテルエーテルケトン樹脂によって形成され、プロキシマルシャフト30の外周面の所定領域上を被覆する。補強チューブの内径は、プロキシマルシャフト30の外周面の所定領域上を被覆することができるように、プロキシマルシャフト30の外径に応じて適宜選定される。また、補強チューブの肉厚は、概ね10〜200μmの範囲内で選定することが好ましく、概ね30〜100μmの範囲内で選定することが更に好ましい。補強チューブの引張り強度は27MPa以上であることが好ましく、90MPa以上であることが更に好ましい。また、その曲げ強度は34MPa以上であることが好ましく、130MPa以上であることが更に好ましい。
【0054】
上述した拡張用バルーン10の内部空間、ディスタールシャフト20(内チューブ25を除く。)の内部空間、および、プロキシマルシャフト30の内部空間は互いに連なって1つの空間を形成しており、この空間を利用して、プロキシマルシャフト30の近位端側から拡張用バルーン10への流体の供給、および拡張用バルーン10からの流体の排出を行うことができる。
【0055】
なお、拡張用バルーン10内における内チューブ25の外周面には、例えば金、白金、タングステン等の金属材料によって形成された造影リング(図示せず。)を装着することができる。この造影リングを装着することによって、血管拡張用バルーンカテーテル70を患者の体内に挿入する際に、患者の体内での拡張用バルーン10の位置をX線撮影等により正確に把握することが可能になる。
【0056】
上述した構成を有する血管拡張用バルーンカテーテル70の使用にあたっては、まずガイドワイヤ50が患者の血管内に挿入され、その後、このガイドワイヤ50の一端側が内チューブ25の遠位端から当該内チューブ25内に通される。血管内への血管拡張用バルーンカテーテル70の挿入は、拡張用バルーン10が血管の狭窄部に達するまで、ガイドワイヤ50に沿って拡張用バルーン10側から血管内に押し込むことによって行われる。
【0057】
拡張用バルーン10が血管の狭窄部にまで達したら、拡張用バルーン10内にプロキシマルシャフト30の近位端側から流体を注入して当該拡張用バルーン10を膨らませ、これによって狭窄部を内側から強制的に拡張させる。この後、注入した流体を排出して拡張用バルーン10を萎ませた後に、血管拡張用バルーンカテーテル70およびガイドワイヤ50を血管から抜去する。拡張用バルーン10によって狭窄部が拡張された後の血管では、血流が回復する。
【0058】
なお、ディスタールシャフト20の外周は、血管拡張用バルーンカテーテル70を血管内に挿入する際の摩擦を低減させるという観点から、潤滑性を有する親水性高分子物質で被覆することが好ましい。拡張用バルーン10の外周を前記親水性高分子物質で被覆することも可能であるが、血管の狭窄部を拡張する際に当該狭窄部に対して拡張用バルーン10が滑ることは必ずしも好ましくはない。
【0059】
上記の親水性高分子物質には、天然高分子系のものと、合成高分子系のものとがある。天然高分子系のものとしては、デンプン系、セルロース系、タンニン・リグニン系、多糖類系、タンパク質系等が例示される。合成高分子系のものとしては、PVA系、ポリエチレンオキサイド系、アクリル酸系、無水マレイン酸系、フタル酸系、水溶性ポリエステル、ケトンアルデヒド樹脂、(メタ)アクリルアミド系、ポリアミン系、水溶性ナイロン系等が例示される。
【0060】
これらのなかでも、セルロース系高分子物質(例えばヒドロキシプロピルセルロース)、ポリエチレンオキサイド系高分子物質(例えばポリエチレングリコール)、無水マレイン酸系高分子物質(例えばメチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体のような無水マレイン酸共重合体)、アクリルアミド系高分子物質(例えばポリジメチルアクリルアミド)は、低摩擦係数の被膜が安定して得られるので、上記の親水性高分子物質として特に好ましい。
【0061】
<本発明の拡張用バルーンの製造方法に係る実施形態>
前述した本発明の拡張用バルーンは、例えば、パリソンをブロー成形し、当該ブロー成形時の条件を特定の条件にすることによって製造することができる。以下、図1(A)および図1(B)で用いた参照符号を適宜引用しつつ、パリソンを用意する第1工程と、当該パリソンをブロー成形する第2工程とに分けて工程毎に詳述する。
【0062】
(第1工程)
用意するパリソンは、拡張用バルーン10の材料として既に説明した有機高分子材料をチューブ状に成形したものである。その成形方法は特に限定されるものではないが、押出し成形法であることが好ましい。パリソンの内径と外径は、ブロー成形によって所定の大きさのブローを得るときに、所望のバルーン膜厚と所望の径方向延伸倍率が得られるように調整される。一般には、その内径は概ね0.1〜1.0mmの範囲内であり、その外径は概ね0.2〜2.0mmの範囲内である。
【0063】
有機高分子材料の配向度が比較的高い拡張用バルーン10を得るうえからは、パリソンの水分含有率を0.6質量%以下とすることが好ましく、0.5質量%以下とすることが更に好ましい。この水分含有率の下限は、生産性や生産コスト等を勘案して、例えば0.1質量%程度等、適宜選定可能である。拡張用バルーン10での有機高分子材料の配向度を比較的高くすることにより、当該拡張用バルーン10の耐圧性を高め易くなる。有機高分子材料としてポリアミド系エラストマー等を用いる場合、当該有機高分子材料は比較的多くの水分を含有しているので、その水分含有率が上記の範囲内となるように予め真空乾燥等の処理を施すことが好ましい。また、乾燥処理後に吸湿しないように、保存は例えばデシケータ中で行うことが好ましい。
【0064】
(第2工程)
第2工程では上記のパリソンをブロー成形して拡張用バルーン10を得る。このとき使用するブロー成形機は、下記(a)〜(d)の各条件を満足するものであることが好ましい。
【0065】
(a)加圧源(ボンベ、コンプレッサー)と、当該加圧源に連通するチャンバーと、パリソンが配置される金型とを備えている。
【0066】
(b)上記チャンバーの内部は、ブロー成形機(金型)にセットされたパリソンの内部空間と連通する。
【0067】
(c)ブロー成形の前に、チャンバーの内部(パリソンの内部空間を含む。)が上記の加圧源によって所定の圧力にまで加圧され、ブロー成形の直前に、チャンバーと加圧源とが遮断される。
【0068】
(d)パリソンが径方向へ延伸されるとチャンバーの内圧が低下するので、これをモニターしてパリソンが径方向に延伸された時点を正確に把握することができる。
【0069】
上記のブロー成形機を用いての拡張用バルーンの作製は、例えば下記(i)〜(iV)のサブ工程を順次行うことによって実施することができる。
【0070】
(i)所定長にカットしたパリソンをブロー成形機にセットする。パリソンの長さは、ブロー成形機の構成に応じ、概ね10〜40cmの範囲内で適宜選定可能である。
【0071】
(ii)加圧源によってチャンバー内を加圧し、パリソンに内圧をかけながら金型温度を上昇させて、当該パリソンを金型内で加熱する。
【0072】
(iii) 金型温度が目標温度に達したら、パリソンを長手軸方向に延伸する。この延伸は、金型温度(パリソンの温度)とチャンバー内圧力とを所定の値に調整しつつ、パリソンの長手軸方向の両端を固定しているチャックをそのまま前記長手軸方向に沿って外側に移動させることにより、行うことができる。このときの延伸速度は、概ね50〜160mm/秒の範囲内で適宜選定され、その移動距離は片側当たり概ね5〜60mm(全体で10〜120mm)の範囲内で適宜選定可能である。
【0073】
チャンバーの内圧と等しい内圧がかかったパリソンが加熱下で長手軸方向に延伸されると、当該パリソンが次第に薄くなり、内圧に耐えられなくなった時点で径方向への膨張(延伸)が始まる。パリソンの径方向の延伸は、長手軸方向の延伸に対して非常に短い時間で完了する(径方向への延伸が長手軸方向の延伸の開始後に始まり、長手軸方向の延伸の終了前に終わる。)。金型温度およびチャンバー内圧力については、後述する。
【0074】
(iv)延伸処理後、金型を概ね85〜145℃にまで昇温させ、この温度で概ね10〜60秒保持した後に概ね1〜5℃/秒の降温速度で概ね15〜40℃にまで急冷する。パリソンの材料が前述したPEBAX7233SA01である場合、上記の昇温は例えば金型温度が135℃となるまで行い、上記急冷の到達温度は33℃とすることができる。
【0075】
上記(i)〜(iv)のサブ工程を順次行うことによって得た拡張用バルーンには、その後にアニール処理を施すことが好ましい。このアニール処理は、大気雰囲気中、概ね30〜80℃、概ね0.5〜48時間の熱処理によって行うことができる。
【0076】
上述のようにしてパリソンをブロー成形して拡張用バルーンを得る本発明の製造方法は、上記(iii) のサブ工程での金型温度およびチャンバー内圧力それぞれの選定に最大の特徴を有している。
【0077】
すなわち、上記(iii) のサブ工程では、金型温度(パリソンの温度)とチャンバー内圧力とを調整して、長手軸方向へのパリソンの延伸長が目標延伸長(延伸後の長さと延伸前の長さとの差)の30〜50%に達した時点で径方向への膨張(延伸)が開始されるように制御する。
【0078】
この制御は、金型温度を特定の温度、すなわちパリソンの材料として用いた有機高分子材料の0.46MPa加重時における熱変形温度(ASTM D 648による。)と等しくした場合には、パリソンの材料、内径、外径、肉厚等に応じてチャンバーの内圧を2.2〜2.4MPaの範囲内で適宜選定することによって行うことができる。また、金型温度を上記熱変形温度に対して−10〜+10℃の範囲内とし、かつ、チャンバー内の圧力を1.5〜3.5MPaの範囲内とした場合には、パリソンの材料、内径、外径、肉厚等に応じて金型温度を適宜上げ、チャンバー内圧力を適宜下げるか、金型温度を適宜下げ、チャンバー内圧力を適宜上げることで、上記の制御を行うことができる。
【0079】
パリソンをブロー成形するにあたって上述の制御を行うことにより、前述した本発明の拡張用バルーンを得ることができる。パリソンをブロー成形するにあたって、当該パリソンの長手軸方向への延伸長が目標延伸長の30%未満であるときに径方向への膨張(延伸)が開始されると、最終的に得られる拡張用バルーンの拡張機能部での高分子鎖の配向状態に大きなムラが生じる。また、パリソンの長手軸方向への延伸長が目標延伸長の50%を超えてから径方向の膨張(延伸)を開始させようとすると、パリソンの膨張がうまく行われずに成形不良が生じ易くなる。
【0080】
なお、パリソンのブロー成形によって拡張用バルーンを製造するにあたっては、パリソンの長手軸方向への延伸倍率に対し、パリソンの径方向への延伸倍率を160%以下にすることが好ましく、140%以下にすることがより好ましく、120%以下にすることが更に好ましい。長手軸方向への延伸倍率と径方向への延伸倍率とをこのように選定することにより、拡張機能部中央域において拡張機能部の周方向に配向した高分子鎖の配向状態にムラが少なく、かつ、前記周方向に配向した高分子鎖の割合が比較的低い拡張用バルーンを容易に得ることができる。このような拡張用バルーンでは、前述のように、たとえ破裂した場合でも、拡張機能部の周方向に破断が生じることが抑制される。パリソンの材料がポリアミド系エラストマーである場合には、径方向への延伸倍率を概ね3.5〜5.0倍とし、長手軸方向への延伸倍率を概ね3.0〜4.0倍とすることが好ましい。
【0081】
なお、本発明でいう「パリソンの径方向の延伸倍率」は、パリソンと当該パリソンから得られた拡張用バルーンでの拡張機能それぞれの断面について、当該断面の面積(ただし、中空領域の断面積を除く。)を互いに面積が等しい内側領域と外側領域とに等分することができる円周の径を求め、これらの径に基づいて求めた値である。また、「パリソンの長手軸方向の延伸倍率」は、得られた拡張用バルーンでの拡張機能部の全長と当該拡張機能部を構成したパリソンの全長とに基づいて求めた値である。
【0082】
【実施例】
<実施例1>
まず、ポリアミド系エラストマー(商品名PEBAX7233SA01(アトフィナケミカルズ社製))を押出し成形して、内径0.51mm、外径0.90mmのチューブを得た。上記のポリアミド系エラストマーは、0.46MPa加重時における熱変形温度(ASTM D 648による。)が106℃の有機高分子材料である。
【0083】
次に、上記のチューブを長さ30cmに切断し、80℃、1時間の条件の下に真空乾燥を行い、その後、デシケータ中に1時間放置して、水分含有率が0.5質量%のパリソンを得た。
【0084】
このパリソンをブロー成形機にセットし、金型温度100℃、チャンバー内圧力2.6MPa、長手軸方向の延伸速度160mm/秒、長手軸方向への延伸長70mmの条件の下にブロー成形を行った。このとき、長手軸方向への延伸長が目標延伸長(70mm)の40%(28mm)に達した時点で、チャンバー内圧力の低下(パリソンの径方向への膨張の開始)が確認された。
【0085】
次いで、金型温度を120℃にまで昇温させ、この温度で10秒保持した後に3℃/秒の降温速度で33℃にまで急冷した。これをブロー成形機からオーブンに移し、55℃、1時間の条件の下にアニール処理を施してから所定長に切断して、目的とする拡張用バルーンを得た。
【0086】
この拡張用バルーンは、図1(A)および図1(B)に示した拡張用バルーン10と同様の形状を有しており、その拡張機能部の長さは15mm、第1テーパ部の長さ(テーパ形状に沿った長さを意味する。以下同様。)は3.0mm、基端部の長さは1.5mm、第2テーパ部の長さは3.0mm、先端部の長さは2.0mm、拡張機能部の膜厚は22μm、拡張機能部を円筒状に変形させたときの外径は3.0mmであり、パリソンの長手軸方向への延伸倍率は3.5倍、径方向への延伸倍率は4.0倍である。
【0087】
<実施例2>
パリソンの内径を0.39mm、外径を0.86mmにすると共に、金型を内部空間形状が異なる他の金型に交換し、更に、パリソンの長手軸方向への延伸長を60mmにし、他は実施例1と同様にして拡張用バルーンを得た。
【0088】
この拡張用バルーンでの拡張機能部の長さは15mm、第1テーパ部の長さは4.0mm、基端部の長さは1.5mm、第2テーパ部の長さは5.0mm、先端部の長さは2.0mm、拡張機能部の膜厚は22μm、拡張機能部を円筒状に変形させたときの外径は4.0mmであり、パリソンの長手軸方向への延伸倍率は3.0倍、径方向への延伸倍率は4.7倍である。
【0089】
なお、本実施例においても、ブロー成形時には、長手軸方向への延伸長が目標延伸長(60mm)の40%(24mm)に達した時点でチャンバー内圧力の低下(パリソンの径方向への膨張の開始)が確認された。
【0090】
<比較例1>
ブロー成形時のチャンバー内圧力を3.0MPaとした以外は実施例1と同様にして、実施例1で得た拡張用バルーンと同じ形状および大きさを有する拡張用バルーンを得た。本比較例では、ブロー成形時に、長手軸方向への延伸長が目標延伸長(70mm)の20%(14mm)に達した時点でチャンバー内圧力の低下(パリソンの径方向への膨張の開始)が確認された。
【0091】
<評価>
実施例1、実施例2、および比較例1で得られた各拡張用バルーンについて、第2テーパ部の先端部側の端から第1テーパ部の基端部側の端にかけて、当該拡張バルーンの形状に沿って1mm間隔で高分子鎖の配向度、および、二軸配向している高分子鎖のうちで周方向に配向しているものの百分率(以下、「周方向の配向率」という。)を広角X線回折法を利用して求めた。また、拡張機能部中央域での長手方向両端においても、同様にして、上記の配向度および周方向の配向率を求めた。これらの結果を図3〜図5に示し、拡張機能部における配向度および拡張機能部中央域における周方向の配向率それぞれについての最大値および最小値を表1に示す。
【0092】
さらに、実施例1、実施例2、または比較例1と同一条件の下にそれぞれ100個の拡張用バルーンを作製し、これらの拡張用バルーンについて、図2(A)および図2(B)に示した血管拡張用カテーテルに適用した状態での耐圧性および安全性を評価した。結果を表2に示す。
【0093】
なお、耐圧性の評価は、拡張用バルーンに生理食塩水を供給して当該拡張用バルーンを破裂させたときの内圧(平均値)の大小に基づいて相対的に行い、安全性の評価は、拡張機能部の周方向への破断の発生率の大小に基づいて相対的に行った。
【0094】
【表1】
【0095】
【表2】
【0096】
表1、図3〜図5、および表2から明らかなように、拡張機能部中央域での周方向の配向率の最大値と最小値との差が20ポイント以下である実施例1または実施例2の拡張用バルーンは、耐圧性および安全性ともに相対的に高い。これに対し、上記の差が20ポイントを超える比較例1の拡張用バルーンは、高分子鎖の配向度は実施例1または実施例2の拡張用バルーンと同程度ではあるものの、耐圧性および安全性が相対的に低い。
【0097】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、耐圧性に優れ、破裂したとしても周方向に破断しにくい拡張用バルーンが提供される。したがって、本発明によれば拡張用バルーンを備えた種々のバルーンカテーテルの安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)は、本発明の拡張用バルーンに係る一実施形態を概略的に示す側面図であり、図1(B)は、図1(A)に示した拡張用バルーンの断面構造を示す概略図である。
【図2】図2(A)は、本発明のバルーンカテーテルに係る一実施形態を概略的に示し、図2(B)は、図2(A)に示したバルーンカテーテルの部分断面を概略的に示す。
【図3】実施例1で得た拡張用バルーンでの高分子鎖の配向状態を示すグラフである。
【図4】実施例2で得た拡張用バルーンでの高分子鎖の配向状態を示すグラフである。
【図5】比較例1で得た拡張用バルーンでの高分子鎖の配向状態を示すグラフである。
【符号の説明】
1 拡張機能部
1a 拡張機能部中央域
3 第1テーパ部
5 基端部
7 第2テーパ部
9 先端部
10 拡張用バルーン
70 血管拡張用バルーンカテーテル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inflation balloon, a balloon catheter including the inflation balloon, and a method for manufacturing the inflation balloon.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for stenosis or occlusion that has occurred in a body lumen such as a blood vessel, for example, as described in
[0003]
By the way, when the above-mentioned treatment method is applied to, for example, a stenotic part of a blood vessel in which calcification has progressed, it is necessary to apply a high internal pressure to the dilatation balloon when expanding the dilatation balloon. At this time, the rupture of the dilatation balloon has a serious adverse effect on the patient. Therefore, high pressure resistance is required for the dilatation balloon.
[0004]
As a method of obtaining a balloon having excellent pressure resistance, for example, as described in
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-271209
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, even an expansion balloon manufactured by adjusting the degree of crystallinity of the polymer material to 10 to 40% may be ruptured when a high internal pressure is applied. May cause breakage.
[0007]
When a break occurs in the circumferential direction of the dilatation balloon, the distal end fragment of the dilatation balloon is in a state of being joined only to the distal end end of the balloon catheter. As a result, there is a risk that when the balloon catheter is withdrawn from the patient, the fragments fall off the balloon catheter and remain in the blood vessels. If fragments of the balloon remain in the blood vessel, they will interfere with blood flow. In addition, a surgical operation is required to remove the fragment, which results in a great burden on the patient.
[0008]
Therefore, the present invention can provide an expansion balloon which is excellent in pressure resistance and suppresses the occurrence of circumferential rupture even when ruptured, a balloon catheter including the expansion balloon, and the above-described expansion balloon. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an inflation balloon.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors diligently studied the relationship between the material of the inflation balloon and the direction of the rupture that occurs when the inflation balloon ruptures, and found that the polymer chains in the inflation balloon made of an organic polymer material By controlling the orientation state of the inflatable balloon to a specific state, it was found that even when the inflation balloon ruptured, it was possible to suppress the occurrence of rupture in the circumferential direction, and completed the present invention.
[0010]
Thus, according to the first aspect of the present invention, an extended function portion capable of expanding its diameter and deforming into a cylindrical shape is connected to one end of the extended function portion directly or via the first tapered portion. A straight body-shaped base end, and a straight body-shaped tip end connected directly or via a second tapered portion to the other end of the extension function part; the extension function part, the base end part, and An expansion balloon having the tip portion integrally formed from one organic polymer material, wherein the organic polymer material in at least the expansion function portion includes a biaxially oriented polymer chain; When the orientation state of the polymer chains in the central region was sequentially determined by a wide-angle X-ray diffraction method from one end to the other end in the longitudinal axis direction of the central region of the extended function portion, the biaxially oriented polymer chains were Orientation in the circumferential direction when the extended function part is deformed into a cylindrical shape Expanded balloon difference between the maximum value and the minimum value of the percentage of polymer chains is less than 20 points there are provided.
[0011]
Preferably, the maximum value of the percentage is 80% or less.
[0012]
The organic polymer material is preferably a polyamide elastomer.
[0013]
The balloon for expansion of the present invention is preferably formed by blow molding a parison having a water content of 0.6% by mass or less.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a balloon catheter including the above-described dilatation balloon of the present invention.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first step of preparing a parison formed of an organic polymer material capable of orienting a polymer chain; An extended function part that can be expanded in the radial direction to expand the diameter to be deformed into a cylindrical shape, and a straight body base end connected directly to one end of the extended function part or via a first taper part And a second step of obtaining a balloon having a straight body-shaped tip end directly or via a second tapered portion to the other end of the expansion function section, a method for manufacturing an expansion balloon, In the second step, there is provided a method for producing an inflation balloon, in which the radial expansion is started when the stretch length of the parison in the longitudinal axis direction reaches 30 to 50% of a target stretch length. Is done.
[0016]
The stretching ratio in the radial direction in the second step is preferably not more than 160% of the stretching ratio in the longitudinal axis direction.
[0017]
The parison prepared in the first step preferably has a water content of 0.6% by mass or less.
[0018]
Further, the parison prepared in the first step is preferably formed of a polyamide elastomer.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
<Embodiment of balloon for expansion of the present invention>
FIG. 1A is a side view schematically showing an embodiment of the expansion balloon of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional structure of the
[0021]
The
[0022]
In order to forcibly expand a stenosis part or a closed part from the inside, the
[0023]
For example, when the
[0024]
When the
[0025]
Such an
[0026]
As the polyamide-based elastomer, a block copolymer having polyamide as a hard segment and polyether as a soft segment is preferable. Examples of the polyamide constituting the hard segment include polyamide 6 (nylon 6), polyamide 6.6 (nylon 66), polyamide 610 (nylon 6/10), polyamide 6-1 (nylon 6/12), and polyamide. 11 (nylon 11), polyamide 12 (nylon 12) and the like can be used, but polyamide 12 is particularly preferred. On the other hand, as the polyether constituting the soft segment, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like can be used, and polytetramethylene glycol is particularly preferable.
[0027]
When a polyamide-based elastomer is used as the material of the balloon for
[0028]
In the
[0029]
In addition, in the balloon for
[0030]
That is, the difference between the maximum value and the minimum value of the percentage is 20 points or less, more preferably 15 points or less, and further preferably 10 points or less.
[0031]
Here, the “central area of the extended function part” in the present invention is an area defined by two planes whose normal lines are the longitudinal axes of the extended function part when the extended function part is deformed into a cylindrical shape. In this case, the geometric center overlaps the geometric center of the extension unit, and the distance between the two planes corresponds to 80% of the length of the extension unit in the longitudinal axis direction.
[0032]
The rupture (particularly, circumferential rupture) of the
[0033]
In the balloon for
[0034]
From the viewpoint of increasing the pressure resistance of the
[0035]
By producing the
[0036]
The percentage of the polymer chains oriented in the circumferential direction can be determined by using a wide-angle X-ray diffraction method, for example, as follows.
[0037]
First, the balloon for
[0038]
Next, with respect to the scattering angle showing the above peak, X-ray diffraction intensity measurement at 0 ° to 360 ° in the azimuthal direction is performed to obtain an intensity distribution. Then, the background intensity is subtracted from the data of the intensity distribution, and the integrated intensity (S1) of the peak due to the polymer chain oriented in the circumferential direction of the
[0039]
(Equation 1)
[0040]
Whether or not the
[0041]
In addition, the orientation degree F (%) of the polymer chain in the
[0042]
(Equation 2)
[0043]
<Embodiment of balloon catheter of the present invention>
2 (A) and 2 (B) schematically show one embodiment of the balloon catheter of the present invention. FIG. 2A schematically shows a state in which the balloon catheter of the present embodiment is straightened, and FIG. 2B schematically shows a partial cross section of the
[0044]
In the illustrated vascular
[0045]
Since the structure of the
The
[0046]
The length of the
[0047]
The
[0048]
On the other hand, the
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
Further, as shown in FIG. 2 (B), it is preferable to form a
[0052]
In order to protect the low-
[0053]
Such a reinforcing tube is formed of, for example, a polyetheretherketone resin, and covers a predetermined region on the outer peripheral surface of the
[0054]
The internal space of the above-described balloon for
[0055]
Note that a contrast ring (not shown) made of a metal material such as gold, platinum, or tungsten can be attached to the outer peripheral surface of the
[0056]
In using the vascular
[0057]
When the
[0058]
The outer periphery of the
[0059]
The hydrophilic polymer substance includes a natural polymer-based substance and a synthetic polymer-based substance. Examples of natural polymers include starch, cellulose, tannin / lignin, polysaccharide, and protein. Synthetic polymers include PVA, polyethylene oxide, acrylic acid, maleic anhydride, phthalic acid, water-soluble polyester, ketone aldehyde resin, (meth) acrylamide, polyamine, and water-soluble nylon. Etc. are exemplified.
[0060]
Among these, cellulose-based polymer substances (for example, hydroxypropyl cellulose), polyethylene oxide-based polymer substances (for example, polyethylene glycol), and maleic anhydride-based polymer substances (for example, methyl vinyl ether and maleic anhydride copolymer such as maleic anhydride copolymer). Maleic acid copolymer) and acrylamide-based polymer substances (for example, polydimethylacrylamide) are particularly preferable as the above-mentioned hydrophilic polymer substances because a film having a low coefficient of friction can be stably obtained.
[0061]
<Embodiment of the method for manufacturing an expansion balloon of the present invention>
The above-described balloon for expansion according to the present invention can be manufactured, for example, by blow-molding a parison and setting the conditions during the blow-molding to specific conditions. Hereinafter, the first step of preparing the parison and the second step of blow-molding the parison will be described in detail with reference to the reference numerals used in FIGS. 1 (A) and 1 (B). I will describe.
[0062]
(First step)
The parison to be prepared is formed by shaping the organic polymer material described above as the material of the
[0063]
In order to obtain the
[0064]
(2nd process)
In the second step, the above-mentioned parison is blow-molded to obtain the
[0065]
(A) A pressure source (cylinder, compressor), a chamber communicating with the pressure source, and a mold in which a parison is arranged are provided.
[0066]
(B) The inside of the chamber communicates with the inner space of the parison set in the blow molding machine (die).
[0067]
(C) Before the blow molding, the inside of the chamber (including the inner space of the parison) is pressurized to a predetermined pressure by the pressurizing source, and immediately before the blow molding, the chamber and the pressurizing source are connected. Be cut off.
[0068]
(D) Since the internal pressure of the chamber decreases when the parison is stretched in the radial direction, the time at which the parison is stretched in the radial direction can be accurately monitored by monitoring this.
[0069]
The production of the balloon for expansion using the blow molding machine described above can be performed, for example, by sequentially performing the following sub-steps (i) to (iV).
[0070]
(I) The parison cut to a predetermined length is set in a blow molding machine. The length of the parison can be appropriately selected within a range of approximately 10 to 40 cm according to the configuration of the blow molding machine.
[0071]
(Ii) The inside of the chamber is pressurized by a pressurizing source, the mold temperature is raised while applying an internal pressure to the parison, and the parison is heated in the mold.
[0072]
(Iii) When the mold temperature reaches the target temperature, the parison is stretched in the longitudinal axis direction. This stretching is performed by adjusting the mold temperature (the temperature of the parison) and the pressure in the chamber to predetermined values, and holding the chucks, which fix both ends of the parison in the longitudinal axis direction, outwardly along the longitudinal axis. It can be done by moving it. The stretching speed at this time is appropriately selected within a range of approximately 50 to 160 mm / sec, and the moving distance thereof can be appropriately selected within a range of approximately 5 to 60 mm per side (10 to 120 mm in total).
[0073]
When the parison to which the internal pressure equal to the internal pressure of the chamber is applied is stretched in the longitudinal direction under heating, the parison gradually becomes thinner, and when the parison cannot withstand the internal pressure, expansion (stretching) in the radial direction starts. The radial stretching of the parison is completed in a very short time relative to the longitudinal stretching (the radial stretching starts after the start of the longitudinal stretching and ends before the end of the longitudinal stretching. .). The mold temperature and the pressure in the chamber will be described later.
[0074]
(Iv) After the stretching treatment, the temperature of the mold is raised to approximately 85 to 145 ° C, and after maintaining at this temperature for approximately 10 to 60 seconds, the temperature is reduced to approximately 15 to 40 ° C at a temperature reduction rate of approximately 1 to 5 ° C / second. Quench quickly. When the material of the parison is the above-mentioned PEBAX7233SA01, the above-mentioned temperature rise is performed, for example, until the mold temperature reaches 135 ° C., and the ultimate temperature of the rapid cooling can be 33 ° C.
[0075]
It is preferable that the expanding balloon obtained by sequentially performing the sub-steps (i) to (iv) be subjected to an annealing treatment thereafter. This annealing treatment can be performed by heat treatment in an air atmosphere at about 30 to 80 ° C. for about 0.5 to 48 hours.
[0076]
The manufacturing method of the present invention for obtaining an inflation balloon by blow-molding a parison as described above has the greatest features in selecting the mold temperature and the chamber pressure in the sub-step (iii). I have.
[0077]
In other words, in the sub-step (iii), the mold temperature (the temperature of the parison) and the pressure in the chamber are adjusted so that the stretch length of the parison in the longitudinal axis direction becomes the target stretch length (the length after stretching and the length before stretching). Is controlled so that the expansion (stretching) in the radial direction is started at the time when the difference reaches 30 to 50% of the length (difference from the length).
[0078]
This control is performed when the mold temperature is set equal to the specific temperature, that is, the heat distortion temperature (according to ASTM D 648) of the organic polymer material used as the parison material under a load of 0.46 MPa (according to ASTM D648). , Inner diameter, outer diameter, wall thickness, etc., by appropriately selecting the internal pressure of the chamber within the range of 2.2 to 2.4 MPa. When the mold temperature is in the range of −10 to + 10 ° C. with respect to the above-mentioned heat deformation temperature and the pressure in the chamber is in the range of 1.5 to 3.5 MPa, the parison material, The above control can be performed by appropriately increasing the mold temperature and appropriately reducing the chamber pressure according to the inner diameter, outer diameter, wall thickness, or the like, or appropriately reducing the mold temperature and appropriately increasing the chamber pressure. .
[0079]
By performing the above-described control in blow molding the parison, the above-described expansion balloon of the present invention can be obtained. In the blow molding of the parison, when expansion (stretching) in the radial direction is started when the stretch length in the longitudinal axis direction of the parison is less than 30% of the target stretch length, the finally obtained expansion Large unevenness occurs in the orientation state of the polymer chains in the expansion function part of the balloon. Further, if the expansion of the parison in the longitudinal axis direction exceeds 50% of the target stretching length and then the expansion (extension) in the radial direction is started, the expansion of the parison is not performed properly, and molding defects easily occur. .
[0080]
In producing an expansion balloon by blow molding of a parison, the stretching ratio in the radial direction of the parison is preferably 160% or less, more preferably 140% or less, with respect to the stretching ratio in the longitudinal axis direction of the parison. More preferably, it is more preferably 120% or less. By selecting the stretching ratio in the longitudinal axis direction and the stretching ratio in the radial direction in this way, the orientation state of the polymer chains oriented in the circumferential direction of the extended function portion in the central region of the extended function portion has less unevenness, In addition, an expansion balloon having a relatively low ratio of the polymer chains oriented in the circumferential direction can be easily obtained. In such an expansion balloon, as described above, even if it ruptures, the occurrence of breakage in the circumferential direction of the expansion function portion is suppressed. When the parison material is a polyamide-based elastomer, the stretching ratio in the radial direction is approximately 3.5 to 5.0 times, and the stretching ratio in the longitudinal axis direction is approximately 3.0 to 4.0 times. Is preferred.
[0081]
In the present invention, the “radial stretching ratio of the parison” refers to the area of the cross-section (however, the cross-sectional area of the hollow region is the cross-sectional area of the parison and the cross-section of the expansion function of the expansion balloon obtained from the parison) Excluding) is determined based on the diameters of the circumferences that can be equally divided into an inner region and an outer region having the same area. Further, the “stretching ratio in the longitudinal direction of the parison” is a value obtained based on the total length of the expansion function portion of the obtained expansion balloon and the total length of the parison constituting the expansion function portion.
[0082]
【Example】
<Example 1>
First, a polyamide-based elastomer (trade name: PEBAX7233SA01 (manufactured by Atfina Chemicals)) was extruded to obtain a tube having an inner diameter of 0.51 mm and an outer diameter of 0.90 mm. The above polyamide-based elastomer is an organic polymer material having a heat distortion temperature (according to ASTM D648) of 106 ° C. under a load of 0.46 MPa.
[0083]
Next, the above tube was cut into a length of 30 cm, vacuum dried at 80 ° C. for 1 hour, and then left in a desiccator for 1 hour to obtain a water content of 0.5% by mass. I got a parison.
[0084]
The parison is set in a blow molding machine, and blow molding is performed under the conditions of a mold temperature of 100 ° C., a chamber pressure of 2.6 MPa, a stretching speed in the longitudinal axis direction of 160 mm / sec, and a stretching length of 70 mm in the longitudinal axis direction. Was. At this time, when the stretching length in the longitudinal axis direction reached 40% (28 mm) of the target stretching length (70 mm), a decrease in the pressure in the chamber (start of expansion of the parison in the radial direction) was confirmed.
[0085]
Next, the mold temperature was raised to 120 ° C., and the temperature was maintained at this temperature for 10 seconds, followed by quenching to 33 ° C. at a rate of 3 ° C./sec. This was transferred from a blow molding machine to an oven, annealed at 55 ° C. for 1 hour, and then cut into a predetermined length to obtain a target balloon for expansion.
[0086]
This inflation balloon has the same shape as the
[0087]
<Example 2>
The inner diameter of the parison is 0.39 mm, the outer diameter is 0.86 mm, the mold is replaced with another mold having a different internal space shape, and the extension length of the parison in the longitudinal axis direction is 60 mm. Was obtained in the same manner as in Example 1.
[0088]
The length of the expansion function part in this balloon for expansion is 15 mm, the length of the first taper part is 4.0 mm, the length of the base end part is 1.5 mm, the length of the second taper part is 5.0 mm, The length of the tip portion is 2.0 mm, the film thickness of the extended function portion is 22 μm, the outer diameter when the extended function portion is deformed into a cylindrical shape is 4.0 mm, and the stretching ratio of the parison in the longitudinal axis direction is 3.0 times, and the stretching ratio in the radial direction is 4.7 times.
[0089]
Also in this embodiment, at the time of blow molding, when the stretching length in the longitudinal axis direction reaches 40% (24 mm) of the target stretching length (60 mm), the pressure in the chamber decreases (the parison expands in the radial direction). Start) was confirmed.
[0090]
<Comparative Example 1>
An inflation balloon having the same shape and size as the inflation balloon obtained in Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the chamber during blow molding was set to 3.0 MPa. In this comparative example, when the stretch length in the longitudinal axis direction reaches 20% (14 mm) of the target stretch length (70 mm) during blow molding, the pressure in the chamber decreases (the parison starts to expand in the radial direction). Was confirmed.
[0091]
<Evaluation>
For each of the dilatation balloons obtained in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, from the end on the distal end side of the second tapered portion to the end on the proximal end side of the first tapered portion, The degree of orientation of the polymer chains at 1 mm intervals along the shape, and the percentage of the biaxially oriented polymer chains that are oriented in the circumferential direction (hereinafter, referred to as “peripheral orientation rate”). Was determined using a wide-angle X-ray diffraction method. In addition, the above-mentioned degree of orientation and the degree of orientation in the circumferential direction were similarly obtained at both ends in the longitudinal direction in the central region of the extended function part. These results are shown in FIGS. 3 to 5. Table 1 shows the maximum value and the minimum value of the degree of orientation in the extended function portion and the orientation ratio in the circumferential direction in the central region of the extended function portion.
[0092]
Further, under the same conditions as in Example 1, Example 2, or Comparative Example 1, 100 inflation balloons were produced, and these inflation balloons were shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B). The pressure resistance and safety when applied to the indicated vascular dilatation catheter were evaluated. Table 2 shows the results.
[0093]
The evaluation of the pressure resistance is relatively performed based on the magnitude of the internal pressure (average value) when a physiological saline solution is supplied to the inflation balloon and the inflation balloon is ruptured. It was relatively performed based on the magnitude of the rate of occurrence of breakage in the circumferential direction of the extended function part.
[0094]
[Table 1]
[0095]
[Table 2]
[0096]
As is clear from Table 1, FIGS. 3 to 5 and Table 2, Example 1 or Example in which the difference between the maximum value and the minimum value of the circumferential orientation ratio in the central region of the extended function part is 20 points or less. The dilatation balloon of Example 2 has relatively high pressure resistance and safety. On the other hand, the expansion balloon of Comparative Example 1 in which the difference exceeds 20 points has the same degree of orientation of the polymer chains as the expansion balloon of Example 1 or 2, but has pressure resistance and safety. Sex is relatively low.
[0097]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided an inflation balloon which has excellent pressure resistance and is less likely to be broken in the circumferential direction even when ruptured. Therefore, according to the present invention, the safety of various balloon catheters having the dilatation balloon can be enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (A) is a side view schematically showing an embodiment of an expansion balloon of the present invention, and FIG. 1 (B) is an expansion balloon shown in FIG. 1 (A). It is the schematic which shows the cross-section structure of.
FIG. 2 (A) schematically shows an embodiment of the balloon catheter of the present invention, and FIG. 2 (B) schematically shows a partial cross section of the balloon catheter shown in FIG. 2 (A). Shown in
FIG. 3 is a graph showing an orientation state of a polymer chain in the dilatation balloon obtained in Example 1.
FIG. 4 is a graph showing the orientation of polymer chains in the dilatation balloon obtained in Example 2.
FIG. 5 is a graph showing the orientation of polymer chains in the dilatation balloon obtained in Comparative Example 1.
[Explanation of symbols]
1 Extended function section
1a Central area of extended function section
3 First taper
5 Base end
7 2nd taper part
9 Tip
10 balloon for expansion
70 Balloon catheter for vasodilation
Claims (9)
少なくとも前記拡張機能部での前記有機高分子材料は二軸配向した高分子鎖を含み、拡張機能部中央域での前記高分子鎖の配向状態を該拡張機能部中央域の長手軸方向の一端から他端にかけて広角X線回折法により順次求めたときに、前記二軸配向した高分子鎖のうちで前記拡張機能部を円筒状に変形させたときの周方向に配向している高分子鎖の百分率の最大値と最小値との差が20ポイント以下である拡張用バルーン。An extension function portion capable of expanding its diameter to be deformed into a cylindrical shape, a straight body base end portion directly connected to one end of the extension function portion or via a first taper portion, and the extension function portion And a straight body-shaped tip end connected directly or via a second taper portion, wherein the extended function portion, the base end portion, and the tip end are integrally formed from one organic polymer material. A shaped expansion balloon,
At least the organic polymer material in the extended function part includes a biaxially oriented polymer chain, and the orientation state of the polymer chain in the central area of the extended function part is changed at one end in the longitudinal axis direction of the central area of the extended function part. From the other end to the other end, when sequentially obtained by the wide-angle X-ray diffraction method, among the biaxially oriented polymer chains, the polymer chains that are oriented in the circumferential direction when the extended function portion is deformed into a cylindrical shape. The difference between the maximum and minimum percentages is less than or equal to 20 points.
前記第2工程において、前記長手軸方向への前記パリソンの延伸長が目標延伸長の30〜50%に達した時点で、前記径方向への延伸が開始される拡張用バルーンの製造方法。A first step of preparing a parison formed of an organic polymer material capable of orienting a polymer chain, and stretching the parison in a longitudinal direction and a radial direction by blow molding to expand a diameter of the cylinder. An extended function part capable of being deformed into a shape, a straight body-shaped base end part directly connected to one end of the extended function part or via a first tapered part, and directly or A second step of obtaining a balloon having a straight body-shaped tip portion connected via a second tapered portion, the method comprising:
In the second step, a method for manufacturing an inflation balloon in which the radial stretching is started when the stretch length of the parison in the longitudinal axis direction reaches 30 to 50% of a target stretch length.
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