(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体への装着状態において体内に挿入される部分に非晶質炭素膜が被覆され、皮膚と接する部分に抗菌活性を有する金属を含む膜が被覆されたことを特徴とする低摩擦抗菌性カテーテル。
【請求項２】
前記抗菌活性を有する金属を含む膜の前記非晶質炭素膜側の端部は非晶質炭素膜上に重ねて形成されている請求項１記載の低摩擦抗菌性カテーテル。
【請求項３】
前記非晶質炭素膜と前記抗菌活性を有する金属を含む膜とは重なっておらず、順次連続している請求項１記載の低摩擦抗菌性カテーテル。
【請求項４】
前記抗菌活性を有する金属を含む膜は非晶質炭素膜に重ねて形成されている請求項１記載の低摩擦抗菌性カテーテル。
【請求項５】
前記非晶質炭素膜はカテーテル先端面も被覆している請求項１から４のいずれかに記載の低摩擦抗菌性カテーテル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療現場で患者の体内に薬液等を注入したり、体内の排泄物、内容物等を除去するために用いるカテーテルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
患者の体腔内等に薬液等を注入したり、排泄物や内容物等を除去するためにカテーテルが多用されている。
このようなカテーテルを使用する場合、皮膚のカテーテル挿入部分から体内に細菌が侵入し易く、体内のカテーテル表面と接触する部分その他の部分でしばしば細菌が増殖し、感染症や炎症を引き起こす。また、カテーテルを体内に留置して使用する場合には細菌が一層増殖し易く、この場合抗生剤等を予防的に服用したり、皮膚のカテーテル挿入部周辺を頻繁に消毒したりしなければならない。
【０００３】
これを避けるため、カテーテル表面に抗菌活性を付与することが求められており、例えば特開平１−１３５３５８号公報によると、カテーテル表面の全部又は一部に銅等の抗菌活性を有する金属膜或いは該金属の化合物膜を被覆することにより、体腔内での細菌の増殖を抑制できることが開示されている。また該公報によると、金属を殺菌力の高い順に並べると、水銀＞銀＞銅＞鉛＞カドミウム＞亜鉛＞鉄＞金＞マグネシウムとなることが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、カテーテルの材質には生体適合性及び安全性の観点からシリコンゴム、ポリウレタン等が採用されているが、皮膚、粘膜その他の生体組織との摺動性が悪いため、体内への挿入時の抵抗が大きく、被装着者に苦痛を与えたり、カテーテルとの接触面及びその周辺の生体組織に損傷を与えたりする恐れがある。
【０００５】
また、前記公報による抗菌活性を有する金属膜を被覆したカテーテルにおいても、その表面と皮膚、粘膜等との摺動性は余り良くない。
そこで本発明は、生体への装着状態下でも体内での細菌の増殖を抑制でき、しかも、体内への挿入時に生体組織との良好な摺動性を示す低摩擦抗菌性カテーテルを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の低摩擦抗菌性カテーテルは、生体への装着状態において体内に挿入される部分に非晶質炭素膜が被覆され、皮膚と接する部分に抗菌活性を有する金属を含む膜が被覆されたことを特徴とする。
前記低摩擦抗菌性カテーテルにおいて、生体への装着時に皮膚と接触する部分とは、体内に挿入される部分と体外に残される部分との境目付近の部分を指す。
【０００７】
前記低摩擦抗菌性カテーテルにおいて、抗菌活性を有する金属としては、金、銀、銅等を挙げることができる。これらは通常のカテーテル使用条件下では人体に害を及ぼさない金属である。
前記非晶質炭素膜及び前記金属含有膜の膜厚は、それぞれ、カテーテルの可撓性及び膜密着性等が損なわれない範囲内とすることが考えられる。
【０００８】
本発明の低摩擦抗菌性カテーテルは、例えば次のようにして製造することができる。すなわち、まず、被成膜基体となるカテーテル外周面の、生体への装着時に体内に挿入される部分にプラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の手法で非晶質炭素膜を形成した後、該カテーテル外周面の、生体への装着状態下時に皮膚と接触する部分に、メッキ法、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、蒸着とイオン照射を併用するイオン蒸着薄膜形成（ＩＶＤ）法等の手法で抗菌活性を有する金属を含む膜を形成する。ＩＶＤ法においては、イオン加速電圧を０．２〜２．０ｋＶとすることが好ましい。また、前記非晶質炭素膜形成と前記金属含有膜形成とを逆の順序で行ってもよい。但し、この場合は皮膚と接する部分における抗菌活性金属含有膜を非晶質炭素膜で覆ってしまわないようにする。
【０００９】
本発明の低摩擦抗菌性カテーテルによると、生体への装着状態において体内に挿入される部分、すなわち、挿入時に皮膚、粘膜その他の生体組織と摺動する部分にこれら生体組織との摺動性が良好な非晶質炭素膜が被覆されているため、挿入時の抵抗が小さく、その結果、被装着者に余り苦痛を与えず、またカテーテルとの接触面及びその周辺の生体組織に余り損傷を与えない。また、該膜は生体適合性が良好で、人体にとって安全な膜である。
【００１０】
さらに本発明の低摩擦抗菌性カテーテルによると、生体への装着状態において皮膚と接触する部分に抗菌活性を有する金属を含む膜が被覆されているため、該部分から体内に細菌等が侵入し難く、体内での細菌の増殖を抑制できる。また、該金属含有膜は生体組織との摺動性が余り良くないが、該膜はカテーテル挿入時に生体組織と摺動しない、又はあまり摺動しないため、この点問題は生じない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るカテーテルの製造工程のうち非晶質炭素膜の形成に用いるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。
この装置は真空容器１を有しており、容器１内には高周波電極２１及びこれに対向する位置に電極２３が設置されている。電極２１には高周波電源２２が接続され、電極２３は通常接地されている。また、容器１にはガス供給部３が付設されて内部にプラズマ原料ガスを導入できるようになっている。また、容器１には排気装置１１が付設されている。
【００１２】
図２は、本発明に係るカテーテルの製造工程のうち非晶質炭素膜の形成の他の例に用いるイオンプレーティング装置である。
この装置は真空容器１０を有し、容器１０には排気装置１１０が付設されている。容器１０内には、基体Ｓが設置される位置と対向する位置に蒸発源７が設置され、基体Ｓ設置位置と蒸発源７との中間位置に高周波アンテナ８１が設置されており、アンテナ８１には高周波電源８２が接続されている。また、容器１０にはガス供給部９が付設されて内部にプラズマ原料ガスを導入できるようになっている。
【００１３】
さらに、前記の各容器１、１０内のカテーテル基体Ｓが設置される位置の前方には、カテーテル基体Ｓの生体装着時に体内に挿入される部分への成膜を許すが、基体Ｓの残りの部分を覆う遮蔽板４０が設置されている。
また、図３は、本発明に係るカテーテルの製造工程のうち、抗菌活性を有する金属を含む膜の形成に用いるＩＶＤ装置の概略構成を示す図である。
【００１４】
この装置は排気装置１０１が付設された真空容器１００を有し、容器１００内の被成膜カテーテル基体Ｓが設置される位置の前方には、カテーテル基体Ｓの生体装着状態下に皮膚と接触する部分に成膜を行えるように、一部分４１が開いた遮蔽板４が設置されている。また、基体Ｓ設置位置に対向する位置には蒸発源５及びイオン源６が設けられ、基体Ｓ設置位置付近には膜厚モニタ５１及びイオン電流測定器６１が配置されている。
【００１５】
これらの装置を用い、次のようにして本発明の低摩擦抗菌性カテーテルを製造した。
実施例１
図１に示す装置の真空容器１内に、シリコンゴムからなる被成膜カテーテル基体Ｓを搬入し、基体Ｓの生体装着時に体内に挿入される部分が露出するとともに残部が遮蔽板４０で覆われるようにして、図示しない回転治具に支持させた。次いで、容器１内を排気装置１１の運転により１×１０−６Ｔｏｒｒ以下の真空度とした。その後、プラズマ原料ガス供給部３からメタン（ＣＨ４  ）ガスを容器１内が２×１０−３Ｔｏｒｒになるまで導入すると共に、高周波電源２２から電極２１に周波数１３．５６ＭＨｚ、電力２００Ｗの高周波電力を印加して、電極２１と電極２３との間にグロー放電を生じさせ、前記導入したメタンガスをプラズマ化し、このプラズマの下で、カテーテル基体Ｓ外周面に膜厚５０００ÅのＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）  膜を形成した。
【００１６】
この間、基体Ｓを図示しない回転治具に支持させた状態で、図示しない回転手段にてカテーテル基体Ｓの長さ方向を軸としてその周りに回転させ、基体Ｓ外周面にほぼ均一に成膜が行われるようにした。
なお、ここではプラズマ原料ガスとしてメタンガスを用いたが、この他、アセチレンガス、ベンゼンガス等の炭化水素化合物ガスを用いることもできる。
【００１７】
次いで、この非晶質炭素膜が形成されたカテーテル基体Ｓを図１のプラズマＣＶＤ装置の真空容器１から搬出し、図３に示すＩＶＤ装置の真空容器１００内に搬入し、カテーテル基体Ｓの生体への装着状態において皮膚と接する部分が遮蔽板４の開部分４１に対応する位置にくるようにして、図示しない回転治具に支持させた。その後、容器１内を５×１０−７Ｔｏｒｒ以下の真空度になるまで排気し、次いで電子ビーム蒸発源５を用いて銀を蒸気化し、基体Ｓ上に２０Å／ｓｅｃの速度で成膜した。同時に、イオン源６にアルゴンガスを容器１内が５×１０−５Ｔｏｒｒの真空度になるまで導入し、イオン化させ、該蒸着面に加速電圧１ｋＶで照射した。
【００１８】
この間、基体Ｓを図示しない回転治具に支持させた状態で、図示しない回転手段にてカテーテル基体Ｓの長さ方向を軸としてその周りに回転させながら、非晶質炭素膜が形成されたカテーテル基体Ｓの、生体への装着時に皮膚と接する部分の外周面に、膜厚５０００Åの銀膜をほぼ均一に形成した。かくして図４（Ａ）に概略的に示す形態の低摩擦抗菌性カテーテルを得た。
実施例２
図２に示すイオンプレーティング装置の真空容器１０内に、シリコンゴムからなる被成膜カテーテル基体Ｓを搬入し、基体Ｓの生体装着時に体内に挿入される部分が露出し、残部が遮蔽板４０で覆われるようにして、図示しない回転治具に支持させた。次いで、容器１内を排気装置１１の運転により１×１０−６Ｔｏｒｒ以下の真空度とした。その後、プラズマ原料ガス供給部９からアルゴンガスを容器１内が４×１０−４Ｔｏｒｒになるまで導入すると共に、高周波電源８２からアンテナ８１に周波数１３．５６ＭＨｚ、電力３００Ｗの高周波電力を印加して前記導入したアルゴンガスをプラズマ化させた。一方、電子ビーム蒸発源７を用いてグラファイトを蒸気化し、基体Ｓ外周面に膜厚５０００ÅのＤＬＣ膜を形成した。
【００１９】
この間、基体Ｓを図示しない回転治具に支持させた状態で、図示しない回転手段にてカテーテル基体Ｓの長さ方向を軸としてその周りに回転させ、基体Ｓ外周面にほぼ均一に成膜が行われるようにした。
次いで、前記実施例１と同様に、図３に示すＩＶＤ装置を用いて、非晶質炭素膜が形成されたカテーテル基体Ｓの、生体への装着状態において皮膚と接する部分の外周面に膜厚５０００Åの銀膜をほぼ均一に形成した。かくして図４（Ａ）に示す形態のカテーテルを得た。
【００２０】
なお、前記実施例１及び２では、カテーテル基体Ｓの非成膜部分を成膜を行う容器内に設置した遮蔽板で覆うことにより所定の部分にのみ膜を形成したが、この他カテーテル基体Ｓの非成膜部分を適当なフィルム等によりマスクする方法を用いることもできる。
図４（Ａ）に示すカテーテルは、カテーテル基体Ｓの生体装着時に体内に挿入される部分に非晶質炭素膜Ｓ１が被覆され、生体装着時に皮膚と接触する部分に銀膜Ｓ２が被覆された低摩擦抗菌性カテーテルである。図４（Ａ）に示すカテーテルではカテーテル基体Ｓの先端面も非晶質炭素膜で被覆されている。本発明に係るカテーテルの形態として、この他図４（Ｂ）に示すように、生体装着時に体内に挿入される部分に非晶質炭素膜が被覆されているが、カテーテル基体Ｓの先端面には非晶質炭素膜Ｓ１が形成されず基体Ｓの外周面上にのみ膜Ｓ１が形成されたカテーテル、図４（Ｃ）に示すように、膜Ｓ１とＳ２が重なっておらず、順次連続しているカテーテル、図４（Ｄ）に示すように、銀膜Ｓ２が非晶質炭素膜Ｓ１の上に形成されているカテーテル等も考えられる。
【００２１】
次に、前記実施例１、２による低摩擦抗菌性カテーテルの非晶質炭素膜形成部分及び未処理のカテーテル基体Ｓについて、リン酸緩衝生理食塩水中でのシリコンゴムからなる物品との間の摩擦係数を、ピンオンディスク法で測定した。結果を次表に示す。
0003627310.tif 000002
このように、ＤＬＣ膜を形成することにより、潤滑性乃至摺動性が極めて向上したことが分かる。
【００２２】
なお、非晶質炭素膜の形成は、ここではプラズマＣＶＤ法又はイオンプレーティング法により行ったが、この他スパッタリング法により形成した場合も同様の結果が得られた。
次に、実施例１、２のカテーテルにおける銀膜と同様の銀膜を被覆したシリコンゴム小片及び銀膜を形成していないシリコンゴム小片の  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ  （アルカリ糞便菌）及び  Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  （大腸菌）に対する抗菌活性を評価した。抗菌活性の評価はＪＩＳ  Ｌ１９２０−１９９０  で定めるシェークフラスコ法により、生菌数の変化を経時的に調べることで行った。
【００２３】
結果を、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図（Ａ）に示すように、Ａ．ｆａｅｃａｌｉｓに対して銀膜被覆シリコンゴム小片は強い殺菌力を示し、該小片投入後約２０時間で生菌数は約１×１０１  ＣＦＵ／ｍｌにまで減少した。一方、銀膜を被覆していないシリコンゴム小片では該小片投入後も生菌数の減少は見られなかった。
また、図（Ｂ）に示すように、Ｅ．ｃｏｌｉに対しても銀膜被覆シリコンゴム小片は強い殺菌力を示し、該小片投入後約２５時間で生菌数は約１×１０１  ＣＦＵ／ｍｌにまで減少した。一方、銀膜を被覆していないシリコンゴム小片ではこのような急速な菌数の減少は見られなかった。
【００２４】
この抗菌活性評価から、実施例１、２のカテーテルにおける銀膜は強い殺菌力を有しており、カテーテル外周面の皮膚と接する部分に銀膜を有する本発明のカテーテルでは、体内に侵入しようとする細菌を該部分で殺菌できることが示された。
なお、ここでは抗菌活性を有する金属を含む膜として銀膜についての抗菌活性を評価したが、この他銅膜及び金膜についても同様の結果が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、生体への装着状態下でも体内での細菌の増殖を抑制でき、しかも、体内への挿入時に生体組織との良好な摺動性を示す低摩擦抗菌性カテーテルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る低摩擦抗菌性カテーテルにおける非晶質炭素膜の形成に用いることができるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る低摩擦抗菌性カテーテルにおける非晶質炭素膜の形成に用いることができるイオンプレーティング装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係る低摩擦抗菌性カテーテルにおける銀膜の形成に用いることができるイオン蒸着薄膜形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ本発明の実施形態である低摩擦抗菌性カテーテルの一部の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る低摩擦抗菌性カテーテルの銀膜部分のＡ．ｆａｅｃａｌｉｓ（Ａ）及びＥ．ｃｏｌｉ（Ｂ）に対する抗菌活性を示す図である。
【符号の説明】
１、１０、１００  真空容器
１１、１１０、１０１  排気装置
２１  高周波電極
２２、８２  高周波電源
２３  対向電極
３、９  プラズマ原料ガス供給部
４、４０  シャッター
４１  シャッター４の開部分
５、７  蒸発源
５１  膜厚モニタ
６  イオン源
６１  イオン電流測定器
８１  高周波アンテナ
Ｓ  被成膜カテーテル基体
Ｓ１  非晶質炭素膜
Ｓ２  銀膜
【図１】
0003627310.tif 000003
【図２】
0003627310.tif 000004
【図３】
0003627310.tif 000005
【図４】
0003627310.tif 000006
【図５】
0003627310.tif 000007