(57)【要約】低永久伸びポリマーから成形された第２のレイヤに接合されおよび／または低永久伸びポリマーを含浸させた延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）のようなポリマー材料から成形されたカテーテル用バルーン。好ましい実施例において、低永久伸びポリマーは、シリコーンポリウレタン共ポリマーおよびジエンポリマーからなるグループより選択されるエラストマである。低永久伸びポリマーは高い強度、低い引張り応力、高い伸びおよび低い永久伸びを有し、改良されたバルーン性能をもたらす。ジエンまたはシリコン−ポリウレタンの永久伸びは低く、小さな収縮形状へのバルーンの収縮を容易にする。本発明の一態様は、ｅＰＴＦＥに対するジエンの改良された給合を提供する。一つの実施例において、第２のレイヤは、ジエンに共有結合して接合する加硫剤のような接合促進剤を混合させたジエンから成形される。
2005520639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ)  多孔性ポリマー材料から成形された第１のレイヤと、
ｂ)  ポリマー材料から成形されるとともに約０％〜約１０％の永久伸びを有する、前記第１のレイヤに接合された第２のレイヤと、
を備えることを特徴とするカテーテル用バルーン。
【請求項２】
前記バルーンが約１％〜約２０％の半径方向永久伸びを有することを特徴とする請求項１に記載のバルーン。
【請求項３】
前記第２のレイヤの材料が、シリコーン−ポリウレタンコポリマーおよびジエンポリマーから成るグループより選択されることを特徴とする請求項１に記載のバルーン。
【請求項４】
前記第２のレイヤが約１％〜約５％の半径方向永久伸びを有することを特徴とする請求項３に記載のバルーン。
【請求項５】
前記シリコンポリウレタン共ポリマーが脂肪族エーテルウレタンシロキサンであることを特徴とする請求項３に記載のバルーン。
【請求項６】
前記バルーンが約１％〜約１０％の半径方向永久伸びを有することを特徴とする請求項５に記載のバルーン。
【請求項７】
前記第２のレイヤが約１％〜約５％の軸線方向永久伸びを有することを特徴とする請求項５に記載のバルーン。
【請求項８】
前記第１のレイヤの多孔性高分子材料が延伸ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１に記載のバルーン。
【請求項９】
前記延伸ポリテトラフルオロエチレンの第１レイヤが接合可能な材料を含むことを特徴とする請求項８に記載のバルーン。
【請求項１０】
前記延伸ポリテトラフルオロエチレンの第１レイヤの前記接合可能な材料は、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンレイヤの少なくとも一部分にプラズマ重合官能性よって接合されていることを特徴とする請求項９に記載のバルーン。
【請求項１１】
ａ)  延伸ポリテトラフルオロエチレンから成形された第１のレイヤと、
ｂ)  シリコーンポリウレタン共ポリマーから成形されて前記第１のレイヤに接合された第２のレイヤと、
を備えることを特徴とするカテーテル用バルーン。
【請求項１２】
ａ)  多孔性ポリマーの材料および接合可能材料から成る第１のレイヤと、
ｂ)  ジエンポリマーと、前記ジエンポリマーに共有結合により接合するとともに前記第１のレイヤの接合可能材料に接合する接合促進剤とから成る第２のレイヤと、
備えることを特徴とするカテーテル用バルーン。
【請求項１３】
前記第１のレイヤの接合可能な材料は、前記第１のレイヤの少なくとも一部分にプラズマ重合官能性によって接合されていることを特徴とする請求項１２に記載したバルーン。
【請求項１４】
前記プラズマ重合官能性がカルボン酸塩、アミンおよび硫酸塩からなるグループより選択されることを特徴とする請求項１３に記載のバルーン。
【請求項１５】
前記第１のレイヤの接合可能な材料は、ジエンポリマーと前記第１のレイヤに含浸されて共有結合により一体に接合する接合促進剤との混合物であることを特徴とする請求項１２に記載したバルーン。
【請求項１６】
前記第１のレイヤに含浸されるジエンポリマーが、イソプレン、ネオプレン、１，４−ポリブタジエン、ポリ（スチレン−ブロック−ブタジエン）およびポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）からなるグループより選択されることを特徴とする請求項１５に記載のバルーン。
【請求項１７】
前記第１のレイヤに含浸される接合促進剤が、アミンあるいはカルボン酸官能性を有した芳香族チオール、チウラムジスルフィド、メルカプトアミン、メルカプトエポキシド、ダンシル塩化物、およびチオニン酢酸塩から成るグループより選択されることを特徴とする請求項１５に記載のバルーン。
【請求項１８】
前記第１のレイヤに含浸された接合促進剤が、前記第１のレイヤに含浸されたジエンポリマーによって加硫されることを特徴とする請求項１５に記載のバルーン。
【請求項１９】
前記第１のレイヤに含浸される接合促進剤が、アミンあるいはカルボン酸官能性を有した芳香族チオール、チウラムジスルフィド、メルカプトアミン、およびメルカプトエポキシドから成るグループより選択されることを特徴とする請求項１８に記載のバルーン。
【請求項２０】
前記第１のレイヤに含浸される接合促進剤がメルカプトベンゾチアゾールであることを特徴とする請求項１９に記載のバルーン。
【請求項２１】
前記第１のレイヤに含浸される接合促進剤が、６−アミノ、２―メルカプトベンゾチアゾール、およびテトラアミノアルキルチウラムジスルフィドから成るグループより選択されることを特徴とする請求項１９に記載のバルーン。
【請求項２２】
ジエンポリマーおよび前記第１のレイヤに含浸された接合促進剤の混合物における前記接合促進剤は約０．５〜３重量％であることを特徴とする請求項１５に記載のバルーン。
【請求項２３】
前記第２のレイヤを形成するジエンポリマーが、イソプレン、ネオプレン、１, ４−ポリブタジエン）、ポリ（スチレン−ブロック−ブタジエン）およびポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）から成るグループより選択されることを特徴とする請求項２１に記載のバルーン。
【請求項２４】
前記第２のレイヤが約０％〜約２５％の半径方向永久伸びを有することを特徴とする請求項１２に記載したバルーン。
【請求項２５】
前記第２のレイヤを形成しているジエンポリマーがイソプレンであり、かつ前記第２のレイヤが約０％〜約１０％の半径方向永久伸びを有していることを特徴とする請求項１２に記載したバルーン。
【請求項２６】
前記イソプレンがポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）であることを特徴とする請求項２５に記載のバルーン。
【請求項２７】
前記第２のレイヤの接合促進剤が、アミンあるいはカルボン酸官能性を有した芳香族チオール、チウラムジスルフィド、メルカプトアミン、メルカプトエポキシド、ダンシル塩化物、およびチオニン酢酸塩から成るグループより選択されることを特徴とする請求項１２に記載したバルーン。
【請求項２８】
前記接合促進剤が前記第２のレイヤのジエンポリマーによって加硫されることを特徴とする請求項１２に記載のバルーンカテーテル。
【請求項２９】
前記第２のレイヤの接合促進剤が、アミンまたはカルボン酸官能性を有した芳香族チオール、チウラムジスルフィド、メルカプトアミン、およびメルカプトエポキシドから成るグループより選択されることを特徴とする請求項２８に記載のバルーン。
【請求項３０】
前記第２のレイヤの接合促進剤がメルカプトベンゾチアゾールであることを特徴とする請求項２９に記載のバルーン。
【請求項３１】
第２のレイヤの接合している促進剤が、６−アミノ、２―メルカプトベンゾチアゾール、およびテトラアミノアルキルチウラムジスルフィドから成るグループより選択されることを特徴とする請求項２９に記載のバルーン。
【請求項３２】
前記第２のレイヤを形成しているジエンポリマーと接合促進剤との混合物における前記接合促進剤は約０．５パーセント〜約３重量％であることを特徴とする請求項１５に記載のバルーン。
【請求項３３】
前記バルーンの第２のレイヤは、ポリウレタン、ポリアミド、およびポリ（エーテルブロックアミド）共ポリマーから成るグループより選択されるポリマから成形されたカテーテルシャフトに熱溶着されることを特徴とする請求項１５に記載のバルーン。
【請求項３４】
前記第１のレイヤの多孔性高分子材料が延伸ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１２に記載したバルーン。
【請求項３５】
少なくとも、シリコーンポリウレタン共ポリマーおよびジエンポリマーから成るグループより選択される低永久伸びポリマーを含浸させた延伸ポリテトラフルオロエチレンから成形された第１のレイヤを備えることを特徴とするカテーテル用バルーン。
【請求項３６】
延伸ポリテトラフルオロエチレンとは異なる第２のポリマーから成形されて、前記第１のレイヤに接合される第２のレイヤを備えることを特徴とする請求項３５に記載のバルーン。
【請求項３７】
前記第２のレイヤを成形している第２のポリマーがジエンおよびポリウレタンからなるグループより選択されることを特徴とする請求項３６に記載のバルーン。
【請求項３８】
前記第２のレイヤは、前記第２のレイヤのジエンポリマーに共有結合によって接合するとともに前記延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸されたジエンポリマーに接合する接合促進剤が混合されたジエンポリマーから成形されることを特徴とする請求項３６に記載のバルーン。
【請求項３９】
前記延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸しているジエンポリマーが、イソプレン、ネオプレン、１，４−ポリブタジエン、ポリ（スチレン−ブロック−ブタジエン）、およびポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）から成るグループより選択されることを特徴とする請求項３５に記載のバルーン。
【請求項４０】
延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸されているジエンポリマーと混合しかつ共有結合により接合している接合促進剤を含むことを特徴とする請求項３９に記載のバルーン。
【請求項４１】
前記第２のレイヤは、延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸されているジエン接合促進剤混合物と接合している接合促進剤と混合しかつ共有結合により接合しているジエンポリマーから成形されていることを特徴とする請求項４０に記載のバルーン。
【請求項４２】
前記接合促進剤が、アミンまたはカルボン酸官能性を有した芳香族チオール、チウラムジスルフィド、メルカプトアミン、メルカプトエポキシド、ダンシル塩化物、およびチオニン酢酸塩から成るグループより選択されることを特徴とする請求項４１に記載のバルーン。
【請求項４３】
ａ)  延伸ポリテトラフルオロエチレンから成形された第１のレイヤと、
ｂ)  イソプレンおよびネオプレンから成るグループより選択されるジエンポリマーから成形されて、前記第１のレイヤに接着される第２のレイヤと、
を備えることを特徴とするカテーテル用バルーン。
【請求項４４】
前記第２のレイヤを成形しているジエンポリマーが、ポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）であることを特徴とする請求項４３に記載のバルーン。
【請求項４５】
前記バルーンが約２０％未満の半径方向永久伸びを有していることを特徴とする請求項４３に記載のバルーン。
【請求項４６】
ａ)  ジエンポリマーとこのジエンポリマーに共有結合で接合するとともに第１のレイヤの接合可能材料に接合する接合促進剤との混合物から成形された第２のレイヤに対し接合可能な材料によりコーティングされあるいは含浸されている、延伸ポリテトラフルオロエチレンから成形された第１のレイヤを提供し、
ｂ)  これらのレイヤを一体に配置し、
ｃ)  これらのレイヤを加熱することによってこれらのレイヤを融着させる、
ことを特徴とするカテーテル用バルーンの製造方法。
【請求項４７】
前記接合促進剤が加硫剤であり、かつ
前記(ｃ)が、前記第２のレイヤのジエンを加硫するとともに、前記ジエンにより加硫された接合促進剤の官能性に前記第１のレイヤの接合可能材料を水素結合させるために、これらのレイヤを加熱することを含む
ことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記（ｂ）に先立って前記第２のレイヤを加熱して前記第２のレイヤのジエンを加硫し、
前記(ｃ)が、加硫されたジエンに共有結合により接合された接合促進剤の官能基に、第１のレイヤの接合可能材料が水素結合するようにレイヤを加熱することを含む
ことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
ａ)  延伸ポリテトラフルオロエチレンから成形された第１のレイヤを提供し、
ｂ)  シリコン−ポリウレタン共ポリマーおよびジエンポリマーからなるグループより選択される低永久伸びポリマーの溶液に第１のレイヤをさらして、低永久伸びポリマーを前記延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸させる、
ことを特徴とするカテーテル用バルーンの製造方法。
【請求項５０】
前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのレイヤがチューブであり、
前記（ｂ）が、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのチューブの一端を元に戻せるように閉鎖し、かつ前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのチューブの内腔に低永久伸びポリマーの溶液を注入し、さらに注入した低永久伸びポリマーの溶液の溶媒を蒸発させて、前記低永久伸びポリマーが前記延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸するとともに前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのチューブの内側表面をコーティングするようにすることを含む
ことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのレイヤがチューブであり、
かつ前記（ｂ）が、前記低永久伸びポリマーの溶液が入っている容器内に前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのチューブを挿入し、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのチューブの内腔に負圧を負荷して前記低永久伸びポリマー溶液を前記延伸ポリテトラフルオロエチレンの内腔に導入し、かつ導入した前記低永久伸びポリマー溶液の溶媒を蒸発させて、前記低永久伸びポリマーが前記延伸ポリテトラフルオロエチレンに含浸するとともに前記延伸ポリテトラフルオロエチレンのチューブの内側表面をコーティングするようにすることを含む、
ことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に医療装置に関し、より詳しくはバルーンカテーテルのような治療あるいは診断に用いる身体内部装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
経皮経管冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）手技において、案内カテーテルは、その遠位端が所望の冠状動脈の入り口に着座するまで前進させられる。ガイドワイヤは、その遠位端が拡大させる病変部を越えるまで、最初に案内カテーテルの遠位端から患者の冠状動脈内へと進められる。そして、その遠位側部分上に膨張可能なバルーンを有している拡張カテーテルは、拡張カテーテルのバルーンが病変を横切って適切に配置されるまで、予め導入されているガイドワイヤ上を患者の冠状解剖学的構造内へと進められる。適切に配置されると、拡張バルーンは（例えば８気圧を超える）比較的高い圧力の流体により、所定のサイズへと１回あるいは複数回にわたって膨張させられ、狭窄を動脈の壁に押圧して流路を開かせる。一般的に、バルーンの膨張直径は、拡張は完了するが動脈壁を拡げすぎないようにするために、拡張する体内管腔の本来の直径とほぼ同じ直径である。血管壁に対するバルーンの事実上の制御不能な膨張は、血管壁に外傷を生じさせるおそれがある。バルーンを最終的に収縮させると、拡張した動脈を介して血流が再開し、拡張カテーテルをそこから取り出すことができる。
【０００３】
このような血管形成手技においては、動脈の再狭窄、すなわち動脈閉塞の再形成が生じることがあり、さらなる血管形成手技、または拡張領域を修復しあるいは強化する他のいくつかの方法を取ることが余儀なくさせられる。再狭窄率を減少させるとともに拡張領域を強化するために、医師はたびたび、一般的にステントと呼ばれている血管内人工器官を病変部位の動脈内部に移植する。ステントはまた、内膜弁あるいは剥離を有した血管を修復するために、または血管の弱まった部分を全般的に強化するために用いることができる。ステントは通常、多くの点でバルーン血管形成術カテーテルに類似しているカテーテルのバルーン上において収縮した状態で、冠状動脈内の所望する場所に配送されて、バルーンの膨張によってより大きな直径に拡げられる。バルーンを収縮させてカテーテルを取り出すと、ステントは拡張した病変部位における動脈内の所定位置に残される。例えば疑似動脈瘤および孔のあいた動脈の治療、およびプラクの脱出を防止するために、ステントの内側表面あるいは外側表面上のカバーが用いられてきた。同様に、組織あるいはダクロンのような合成材料から作られた円筒形チューブを備える血管グラフトは、血管を強化しあるいは修復するために血管内に植設され、または血管部分を一体に接続するための吻合手技において用いられる。
【０００４】
カテーテルの製造における１つの障害は、異なる材料を一体に接合することであった。基質材料への異なる材料の融着は、基質の表面エネルギーが低い場合には極めて困難である。例えば、その内部におけるガイドワイヤの良好な移動をもたらすために、カテーテルの内側管状部材の成形にしばしば用いられるＨＤＰＥおよびＰＴＦＥのような潤滑性の材料は、それぞれ３１ダイン／ｃｍおよび１８ダイン／ｃｍという低い表面エネルギーを有しており、それがポリアミドのような異なる材料から成形されたバルーンへの接着を困難にしている。この課題に取り組む従来の試みには、バルーンに接合可能に構成された外側層をシャフト上に有する多層構造シャフトの提供が含まれている。しかしながら、外側レイヤの剛性が低いときは、場合によってシャフト崩壊圧抵抗の減少が生じる。異なる材料を一体に接合するために、場合によっては接着剤を用いることができるが、それは理想的ではない。その接合部において構成要素の剛性を増加させるとともに、医療機器において一般的に用いられる接着剤ではいくつかの材料を良好に接着できないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）から成形されたカテーテルバルーンが提案されてきた。このｅＰＴＦＥは、多孔性のｅＰＴＦＥを形成するために延伸させたＰＴＦＥであり、節と、微細線維によって相互に接続された節から成る微細線維構造とを典型的に有している。しかしながら、このｅＰＴＦＥは、バルーンライナ材料および／またはカテーテルシャフトへの接着が困難であることが判明した。一つの障害は、接着剤および／または微細線維構造の分解を生じさせるいくつかの前処理を使用することなしにｅＰＴＦＥを接着することにある。
【０００６】
改良された性能および接着性を有するカテーテルバルーンあるいは他の医療機器の構成要素を提供することができければ、それは大幅な前進となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、永久伸びの小さいポリマーから成形されおよび／または永久伸びの小さいポリマーが含浸された第２のレイヤに接合される、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）のようなポリマー材料から成形されたカテーテルバルーンに向けられている。好ましい実施例において、永久伸びの小さいポリマーは、シリコン−ポリウレタンコポリマーおよびジエンポリマーからなるグループより選択されるエラストマである。永久伸びの小さいポリマーは高い強度、低い引張応力、高い伸びおよび小さい永久伸びを有し、改良されたバルーン性能をもたらす。特に、シリコン−ポリウレタンあるいはジエンは小さい永久伸びを有しており、小さな輪郭の収縮形状へのバルーンの収縮を容易にする。好ましい実施例において、バルーンは約１％〜約２０％、好ましくは約１％〜約１０％の小さな半径方向永久伸びを有する。
【０００８】
一つの実施例において、永久伸びの小さいポリマーはシリコン−ポリウレタンコポリマーである。目下のところ好適なシリコン−ポリウレタンはエーテルウレタンであり、より具体的には、Polymer Technology Groupより入手可能なPURSIL AL 575AおよびPURSIL AL 10、かつElastomedicsより入手可能なELAST−EON3−70Aのような脂肪族エーテルウレタンである。これらはシリコーン−ポリエーテルウレタンコポリマーであるが、より具体的には脂肪族エーテルウレタンシロキサンである。目下のところ好適なシリコーンポリウレタンコポリマーは、約４００％を超える高い伸び、ｅＰＴＦＥレイヤの延伸性に最小限の影響を及ぼす約３００ｐｓｉ〜約２１００ｐｓｉの十分に小さい初期引張応力、およびバルーンを半径方向に膨張させた後にｅＰＴＦＥレイヤを収縮させる約３０００ｐｓｉ〜約６５００ｐｓｉの高い引張り強さを有している。
【０００９】
目下のところ好適なシリコン−ポリウレタンコポリマーは、小さい非弾性的応力反応あるいは永久伸び（すなわち、指定の方法で試験片を引っ張ってから縮ませたときに残る伸びであり、最初の寸法に対するパーセントで表される。ＡＳＴＭ  Ｄ４１２を参照）を有している。第１のレイヤ（例えばｅＰＴＦＥレイヤ）およびシリコン−ポリウレタンコポリマーから成形された第２のレイヤを有するバルーンにおいて、シリコン−ポリウレタンレイヤは半径方向の初期寸法の約３００％以上半径方向に膨張させた後に約０％〜約１０％、好ましくは約１％〜約５パーセントの小さい半径方向永久伸びを有し、約１％〜約２０％、好ましくは約１％〜約１０パーセントという低い半径方向永久伸びを有したバルーンをもたらす。したがって、ｅＰＴＦＥレイヤの非弾力性にもかかわらず、バルーンは小さな輪郭の収縮形状へと収縮する。同様に、シリコン−ポリウレタンレイヤは、最初の軸線方向寸法に対し約３００％以上で軸線方向に膨張させた後に、約０％〜約１０％、好ましくは約１％〜約５％の小さな軸線方向永久伸びを有する。半径方向の永久伸びの測定においては、ポリマーチューブの最初の直径を測定するとともにチューブを初期直径に対して３００％以上まで半径方向に引き伸ばし、歪みを１分間保持し、次いで拘束を解いてチューブが縮むようにし、そして縮んだチューブの直径を１分後に測定する。軸線方向の永久伸びの測定は、初期長さに対して３００％以上で長手方向に引き伸ばしたポリマーチューブについて同様に行われる。
【００１０】
他の実施例において、永久伸びの小さいポリマーはジエンポリマーである。本発明の特徴を具現化するバルーンには、ＡＢおよびＡＢＡポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）のようなイソプレン、ネオプレン、スチレンブタジエンスチレン（ＳＢＳ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）および１，４−ポリブタジエンのようなＡＢおよびＡＢＡポリ（スチレン−ブロック−ブタジエン）を含む種々の適当なジエンポリマーを用いることができる。好ましい実施例において、ジエンポリマーは、イソプレンコポリマーおよびポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）のようなイソプレンブロックコポリマーを含むイソプレンである。目下のところ好適なイソプレンは、Kraton社から入手可能なKraton 1161Kのようなスチレンイソプレンスチレンブロックコポリマーである。しかしながら、Apex Medicalから入手可能なHT 200、Kratonから入手可能な Kraton R310、およびDupont Elastomersより入手可能なイソプレン（すなわち２−メチル１、３−ブタジエン）を含む、種々の適当なイソプレンを用いることができる。本発明に有用なネオプレンのグレードには、Apex Medicalより入手可能なHT 501、およびDupont Elastomersより入手可能なNeoprene G, W, T and A タイプを含むネオプレン（すなわちポリクロロプレン）が含まれる。目下のところ好適なジエンポリマーは、約３００％を超える高い伸びと約５０ｐｓｉ〜約３５００ｐｓｉの低い引張応力を有していてｅＰＴＦＥレイヤの延伸性に及ぼす影響は最小限であり、かつ約３０００ｐｓｉ〜約１００００ｐｓｉの高い強度を有していてバルーンを半径方向に膨張させた後にｅＰＴＦＥレイヤを縮ませる。
【００１１】
第１のレイヤ（例えばｅＰＴＦＥレイヤ）およびジエンポリマーから成形された第２のレイヤを有したバルーンにおいては、ジエンレイヤが約０％〜約２５％、好ましくは約０％〜約１０％、最も好ましくは約１％〜約５％の小さな半径方向永久伸びを有しており、最初の半径方向寸法に対して約３００％以上半径方向に膨張させた後で、好ましくは約１％〜約２０％、最も好ましくは約１％〜約１０％の小さい半径方向永久伸びを有するバルーンをもたらす。ジエンレイヤがイソプレンから成形される実施例においては、最初の寸法の３００％以上膨張させた後に、ジエンレイヤは約０％〜約１０％、好ましくは約１％〜約５％、より詳しくは約２％〜約５％の非常に小さい半径方向および軸線方向の永久伸びを有している。一つの実施例においては、ネオプレンから成形されたジエンレイヤが、約１６％〜約１８％の半径方向永久伸びを有する。
【００１２】
永久伸びの小さいポリマーレイヤは、好ましくは融着によってｅＰＴＦＥレイヤに接合されるが、それに代えて接着剤による接合も用いることができる。一つの実施例において、ｅＰＴＦＥレイヤは接合可能材料でコーティングされあるいは含浸され、永久伸びの小さいポリマーレイヤに対するｅＰＴＦＥレイヤの接合を改善する。一つの実施例において、ｅＰＴＦＥ第１レイヤ上の接合可能な材料は、ｅＰＴＦＥレイヤの少なくとも一部分に接合されたプラズマ重合官能基である。あるいは、接合可能な材料はｅＰＴＦＥに含浸されたポリマーである。
【００１３】
ｅＰＴＦＥ上に接合可能な材料として用いる適切なプラズマ重合膜は、好ましいモノマー、ＲＦ場の強さ、および反応物(co−reactants)を含めて、米国特許出願第０９／８２７８８７号に開示されている。なお、この米国特許出願の全体がこの参照によって本願明細書に組み込まれる。プラズマ重合においては、分断化されたアクリル酸のような遊離基有機化学種は、プラズマ内でｅＰＴＦＥ基質の表層と結合し、ｅＰＴＦＥに共有結合して接合する架橋薄膜を生じさせる。これは、Yasuda and Sharma, J. Polym. Sci. Polym. Phys. , Ed. 19: 1285 (1981)に記載されているように、基質の表面エネルギーに作用するいかなる有益な効果も時間の関数として急速に減少するプラズマエッチング処理とは異なり、永続性のある表面改質を形成する。なお、この文献の全体が本願明細書に組み込まれる。ｅＰＴＦＥに共有結合して接合されるプラズマ重合膜は、ｅＰＴＦＥの第２のレイヤへの接合を例えば水素結合を介することにより強化し、あるいは第２のレイヤへの接着剤による接合を強化する。このようにして、ｅＰＴＦＥに対して適合性のない、あるいはｅＰＴＦＥに容易に接合することができない、永久伸びの小さいポリマーから成形された第２レイヤへのｅＰＴＦＥレイヤの接合が可能となる。プラズマ重合膜は、ｅＰＴＦＥレイヤの伸展性に対する影響が最小な製造上の利点を有している。プラズマ重合膜は、カルボン酸塩、アミンおよびスルホン酸塩グループを含む、種々の適切な官能基から構成することができるが、それらは少なくとも医療機器の構成要素の基質の表面上に重合される。目下のところ好ましい実施例においては、プラズマ重合されるカルボン酸塩膜は、ｅＰＴＦＥフィルムをプラズマにさらすことによってｅＰＴＦＥ上に堆積させた、アクリル酸塩あるいはアクリル酸塩類似のポリマー層から成るが、目下のところ好ましい実施例において、このプラズマはアクリル酸プラズマである。プラズマ重合の結果としてアクリル酸樹脂の若干の分断が典型的に発生し、断片的なアクリル酸樹脂からアクリル酸樹脂類似のポリマ層を生じさせることを、当業者は理解するであろう。しかしながら、アミンリッチな膜をもたらすプラズマ重合アリルアミンを含む、種々の適切なプラズマ重合膜を、ｅＰＴＦＥレイヤ上の接合可能材料として用いることができる。プラズマ重合膜は、膜およびプラズマ重合プロセスにおいて用いられる高周波（ＲＦ）強度を形成するプラズマ内における反応的化学種の性質に応じて、異なる度合いで典型的に架橋される。
【００１４】
ジエンは、典型的にｅＰＴＦＥに不適合であってｅＰＴＦＥには容易に融着することができないが、本発明の一態様はｅＰＴＦＥに対するジエンの改良された接合をもたらす。一つの実施例において、バルーンは、接合可能な材料が含浸されあるいはコーティングされているｅＰＴＦＥから成形された第１レイヤと、ジエンポリマーと接合促進剤との混合物から成形された第２レイヤとを有する。接合促進剤は、ジエンの不飽和部部に共有結合して接合し、ｅＰＴＦＥレイヤ上のあるいはその内部の接合可能な材料に接合する。一つの実施例においては、接合促進剤がカテーテルシャフトへのバルーンの接合を容易にする。例えば、ジエンに対して容易に融着できないポリアミドおよびポリウレタンを含むシャフト材料は、本発明の特徴を具現化したバルーンのジエン接合促進剤第２レイヤに融着することができる。第２レイヤのジエンに対する接合促進剤の共有結合による接合は、カテーテルシャフトにバルーンを融着させる前に生じ得る。
【００１５】
一つの実施例において、接合促進剤は、アミンまたはカルボン酸官能基のような官能基を有したチオール、チウラム、メルカプトアミン、メルカプトエポキシド、ダンシル塩化物およびチオニン酢酸塩から成るグループより選択される両親媒性の材料である。接合促進剤は、改質されたｅＰＴＦＥレイヤ上の酸リッチな接合可能材料に接合するペンダントアミングループ、あるいは改質されたｅＰＴＦＥレイヤ上にアミンリッチな接合可能材料に接合するカルボン酸グループまたはエポキシドグループのような、種々の適切な極性の官能基を有することができる。１の好ましい実施例において、接合促進剤は加硫剤である。一つの実施例において、加硫剤は、アミンあるいはカルボン酸官能基のような官能基を有したチオール、メルカプトエポキシド、メルカプトアミン、およびチウラムからなるグループより選択される。より具体的には、一つの実施例において、接合促進剤は、６−アミノ, ２―メルカプトベンゾチアゾールのようなメルカプトベンゾチアゾール、およびテトラアミノアルキルチウラムジスルフィドのようなチウラムジスルフィド合成物から成るグループより選択される。加硫剤（すなわち接合促進剤）は、ジエンを加硫してｅＰＴＦＥレイヤ上の接合可能材料に水素結合する。具体的には、加硫剤は、ジエンに共有結合によって接合するメルカプト基のような加硫処理を受ける官能基、およびｅＰＴＦＥの接合可能材料に例えば水素結合によって接合するアミングループのような極性の官能基を有している。これにより、ジエンを加硫する薬品の混合物を加熱して加硫が生じるようにすると、加硫剤は共有結合によりジエンに接合するとともに、改質されたｅＰＴＦＥ第１レイヤに対する加硫されたジエン第２レイヤの接合あるいは融着を可能とする極性の官能基をもたらす。加硫剤は、ジエンを必然的に架橋させることなしにジエンに接合する。
【００１６】
ジエン第２レイヤにおける接合促進剤は、ｅＰＴＦＥ第１レイヤ上の接合可能な材料に接合するが、このような接合可能材料は、ｅＰＴＦＥレイヤの少なくとも一部分に接合されるプラズマ重合官能基、あるいはｅＰＴＦＥに含浸されるジエンポリマーのようなポリマーを含む。一つの実施例において、ｅＰＴＦＥに含浸されるジエンポリマーは、好ましくは含浸されたジエンを加硫する加硫剤である接合促進剤と混合される。ｅＰＴＦＥ第１レイヤに含浸された加硫されたジエン（すなわち接合可能材料）は、ジエン第２レイヤにおける接合促進剤の極性官能基に水素結合し、それによってバルーンのジエン第２レイヤにｅＰＴＦＥ第１レイヤを接合する。
【００１７】
他の実施例において、バルーンは、少なくとも、シリコン−ポリウレタンコポリマーあるいはジエンポリマーのような永久伸びの小さいポリマーを含浸させたｅＰＴＦＥのような多孔性材料から成形された第１のレイヤを有する。一つの実施例において、ｅＰＴＦＥは、シリコン−ポリウレタンコポリマーあるいはジエンポリマーの溶液が含浸され、その結果としてポリマーがｅＰＴＦＥの孔を満たす。典型的に、ｅＰＴＦＥチューブの内側表面はｅＰＴＦＥチューブを含浸させるために、ｅＰＴＦＥチューブの内側管腔内のシリコーンポリウレタンコポリマーあるいはジエンポリマー溶液にさらされ、かつこれらのポリマーはｅＰＴＦＥチューブの内側表面をコーティングする。一つの実施例においては、ｅＰＴＦＥに含浸させるジエンポリマーは上述した接合促進剤と混合されるが、この接合促進剤は例えばｅＰＴＦＥに含浸したジエンポリマーを加硫することにより、ｅＰＴＦＥに含浸したジエンポリマーの不飽和部分に共有結合して接合する。含浸させたｅＰＴＦＥレイヤから成形されたバルーンは、選択的に、含浸させたｅＰＴＦＥレイヤと接合する第２のポリマーから成形された第２のレイヤを有する。この第２のレイヤは、含浸させたｅＰＴＦＥレイヤに接着によりあるいは融着によって接合されるが、望ましくは融着される。一つの実施例において、第２レイヤを形成する第２のポリマーはジエンであり、一つの実施例においては例えば第２レイヤのジエンポリマーを加硫することによって第２レイヤのジエンポリマーの不飽和部分に共有結合して接合する上述した接合促進剤と混合され、かつｅＰＴＦＥに含浸された接合促進剤とジエンの混合物に水素結合し、その結果としてこれらのレイヤは融着、例えば熱融着によって一体に接合可能となる。
【００１８】
他の実施例において、バルーンは、永久伸びの小さいポリマーから成形された第２のレイヤに接着により接合される、ｅＰＴＦＥのようなポリマー材料から成形された第１のレイヤを有する。永久伸びの小さいポリマーは、好ましくはシリコン−ポリウレタンコポリマー、あるいはジエンポリマーであり、好ましくはイソプレンおよびネオプレンからなるグループより選択される。
【００１９】
本発明の特徴を具現化するカテーテル用バルーンを製造する方法の一実施例においては、接合可能材料がコーティングされあるいは含浸されたｅＰＴＦＥのようなポリマー材料から成形された第１レイヤが第２レイヤに対して配置され、そしてこれらのレイヤは加熱されて一体に融着される。一つの実施例において、第２レイヤは、ジエンポリマーと、ジエンポリマーと共有結合により接合するとともにｅＰＴＦＥ第１レイヤの接合可能材料に接合する接合促進剤との混合物から成形される。第２レイヤに対して第１レイヤを配置し、これらのレイヤを加熱して一体に融着する。接合促進剤にジエンを結合させるために、第１レイヤに対して配置する前にジエンレイヤを加熱することができる。あるいは、第２レイヤの接合促進剤にジエンを結合させるとともにｅＰＴＦＥ第１レイヤにジエン第２レイヤを融着させるために、２つのレイヤを一体に配置して加熱する。
【００２０】
本発明の特徴を具現化するカテーテル用バルーンの他の製造方法においは、ｅＰＴＦＥのようなポリマー材料から成形された第１レイヤが、永久伸びの小さいポリマーの水性あるいは有機溶液にさらされ、ｅＰＴＦＥの孔を完全にあるいは部分的に塞ぐことによってｅＰＴＦＥにポリマーを含浸させる。
【００２１】
本発明のバルーンは、冠状動脈血管形成カテーテル、周縁拡張カテーテル、ステント配送カテーテル、薬剤配送カテーテル等を含む、種々の適切なバルーンカテーテルと共に用いることができる。本発明のバルーンカテーテルのカテーテルは、全般的に、少なくとも一つの内腔を有した細長いシャフトと、その内部が少なくとも一つの内腔と流体的に連通している遠位側シャフト部分上のバルーンとを備えている。ｅＰＴＦＥの管状レイヤは、全般的に、マンドレルの周りをｅＰＴＦＥのシートで包むとともに包んだ材料を熱で一体に融解させてチューブを成形することを含む、従来の方法を用いて成形することができる。ｅＰＴＦＥは、全般的に多孔性であり、かつ典型的に節および微細線維構造を有している。ｅＰＴＦＥから成形したバルーンについて主に議論したが、バルーンは、多孔質構造を有したポリマー、一般的にポリエチレンおよびフッ素ポリマー、および超高分子量ポリエチレンおよびポリプロピレンのような極めて高い分子量のポリオレフィンを含む節および微細線維構造を有したポリマー等の、他の基質から構成できることは理解されるべきであるが、そこにおいては通常の融着は機能せず表面改質が必要である。ｅＰＴＦＥあるいは超高分子量ポリエチレンのような多孔性材料から成形されたレイヤを有するバルーンが、他のポリマー材料によって部分的にあるいは完全に満たされる多孔性材料の孔を有することは理解されるべきである。
【００２２】
本発明のバルーンは、小さな輪郭に収縮する構造、高い強度、柔軟性および適合性、改良された生産性といった改良された性能的な特徴を有している。加えて、このバルーンは、ｅＰＴＦＥ（あるいは他のポリマー）とシリコン−ポリウレタンコポリマーあるいはジエンポリマーとの間の優れた接合性を有しているとともに、ｅＰＴＦＥの変質を含む化学的処理とは異なり、ｅＰＴＦＥ材料の構造の完全性における影響は最小である。
【００２３】
本発明のこれらのおよび他の利点は、添付の例示的な図面に関してなされる以下の詳細な説明からより明らかなものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜図３は、本発明の特徴を具現化しているオーバーザワイヤタイプのステント配送バルーンカテーテル１０を例示している。このカテーテル１０は、全般的に、外側管状部材１４および内側管状部材１６を有した細長いカテーテルシャフト１２を備えている。図１のカテーテルの破断線２−２および破断線３−３に沿った横断面図をそれぞれ示している図２および図３に最も良く表されているように、ガイドワイヤ２０を摺動自在に受け入れるように構成されたガイドワイヤ管腔１８を内側管状部材１６が画成するとともに、外側管状部材１４と内側管状部材１６との同軸な関係が環状の拡張用内腔２２を画成している。カテーテルシャフト１２の遠位側部分上に配設された膨張可能なバルーン２４は、外側管状部材１４の遠位端に密封的に固着された近位側の裾部と内側管状部材１６の遠位端に密封的に固着された遠位側の裾部とを有しており、その内部が拡張用内腔２２と流体的に連通している。カテーテルシャフト１２の近位端にあるアダプタ３６は、アーム３８を介して拡張用内腔２２内に膨張流体を導くとともに、ガイドワイヤ管腔１８へのアクセスを提供するように構成されている。バルーン２４は、バルーンのテーパ部分間に配置された膨張可能な作動長さを有している。拡張可能なステント３０はバルーンの作動長さ上に取り付けられている。図１は、ステント３０を配備する前の、未だ膨張していない状態のバルーン２４を示している。カテーテルの遠位端は従来の方法で患者の体内管腔３２の所望の領域へと前進させることができ、バルーン２４を膨張させてステント３０を拡げると、ステントは体内管腔３２内に着座する。
【００２５】
図１に示した実施例において、バルーン２４は、好ましくは節および微細線維構造を具備したｅＰＴＦＥのような多孔性材料から成形された第１レイヤ３３と、シリコン−ポリウレタンコポリマーあるいはジエンポリマーのような永久伸びの小さいポリマーから成形された第２レイヤ３４とを有している。好ましい実施例において、レイヤ３４は、レイヤ３３に対して内側のレイヤであるが、他の実施例においてはレイヤ３３に対して外側のレイヤとすることができる。レイヤ３４は、微孔性のｅＰＴＦＥを介した膨張流体の漏出を制限しあるいは予防してバルーン２４が膨張できるようにするとともに、非常に弾力的であって小さな輪郭の収縮形状へのバルーン２４の収縮を容易にする。図１の実施例において、レイヤ３４は、ｅＰＴＦＥレイヤの孔を塞いだり節および微細線維構造を妨げたりしない別個のレイヤである。他の実施例においては、ジエンポリマーのようなポリマーが、少なくとも部分的にｅＰＴＦＥレイヤの孔を塞ぐ。典型的に、ｅＰＴＦＥは、管を成形するためのマンドレルの周りをｅＰＴＦＥ材料で包むとともに、包んだ材料を融解させるために包んだ材料を加熱することによって管状レイヤ３３を成形するための、延伸材料のフィルムから成っている。
【００２６】
図１に示した実施例において、バルーン２４のｅＰＴＦＥレイヤ３３は、レイヤ３３のレイヤ３４への接合を容易にするプラズマ重合膜３５をもたらすために化学的に改質される。ｅＰＴＦＥレイヤ３３の少なくとも一部分、および好ましくはｅＰＴＦＥレイヤ３３の内側表面の全長がプラズマ重合膜３５を有する。しかしながら、他の実施例においては、この分野において従来公知の方法を用いてｅＰＴＦＥ基質の一部分をマスキングすることにより、全長より短い部分を化学的に改質することができる。プラズマ重合膜３５は、図示を容易にするために図１において誇張されているが、約１０ナノメートル〜約１５０ナノメートル、好ましくは約１０ナノメートル〜約５０ナノメートルの厚みである。目下のところ好ましい実施例においては、カルボン酸塩が豊富な表層を生成するために、バルーンは化学的に改質される。しかしながら、アミンおよび硫酸塩官能基を含む種々の適切な官能基を、バルーンの表面上にプラズマ重合させることができる。目下のところ好ましい実施例においては、プラズマ重合されるカルボン酸塩膜は、ｅＰＴＦＥフィルムをプラズマにさらすことによってｅＰＴＦＥ上に堆積させた、アクリル酸塩あるいはアクリル酸塩類似のポリマー層から成る。なお、目下のところ好ましい実施例において、このプラズマはアクリル酸プラズマである。ｅＰＴＦＥ上へのアクリル酸のプラズマ重合によってカルボン酸塩膜を付加することについて以下に議論するが、種々の官能基を用いることができることは理解されるべきである。
【００２７】
第２レイヤ３４がシリコン−ポリウレタンコポリマーから成形される実施例においては、この第２レイヤ３４は、プラズマ重合させたカルボン酸塩膜をその上に有するプラズマ重合アクリル酸処理を施したｅＰＴＦＥレイヤ３３に、容易に融着させることができる。加えて、シリコン−ポリウレタンコポリマーから成形された第２レイヤ３４は、カテーテルシャフト１２を成形するために用いるポリアミドおよびポリウレタンのような普通のポリマー材料に融着させることができる。シリコン−ポリウレタンは、典型的に、レイヤ３４を成形するためにチューブ状に溶融押出しされるが、シリコン−ポリウレタンレイヤ３４は浸漬塗装のような方法によって成形することもできる。一つの実施例において約１％〜約２０％のコシロキサン(cosiloxane)を有した、脂肪族エーテルウレタンシロキサンを含む、種々の適切なシリコーンポリウレタンコポリマーをレイヤ３４のために用いることができる。一つの実施例において、シリコン−ポリウレタンコポリマーレイヤ３４は、約１０％未満の小さい半径方向永久伸びを有する。公称直径への５回の膨張の後、PURSIL−AL 575Aから成形された最初の外径が約０．０４５インチのチューブの半径方向永久伸びおよび軸線方向永久伸びは、１０％未満であった。
【００２８】
一つの実施例において、第２のレイヤ３４は、イソプレン、ネオプレン、１，４−ポリブタジエン、ポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）およびポリ（スチレン−ブロック−ブタジエン）から成るグループより選択されるジエンポリマーから成形される。一つの実施例において、ジエンレイヤ３４は約２０％未満、好ましくは約１０％未満という小さい半径方向永久伸びを有する。目下のところ好ましい実施例においては、第２のレイヤ３４を成形するジエンポリマーは、ポリ（スチレン−ブロック−イソプレン）を含むイソプレンである。イソプレンは、ｅＰＴＦＥレイヤ３３への接合を容易にする追加の薬剤なしには、ＰＴＦＥに容易に接合することができない。
【００２９】
好ましくは、ジエンの第２レイヤ３４は、共有結合によりジエンに結合するとともにレイヤ３３の表面改質されたｅＰＴＦＥに接合する、ジエンに混合された接合促進剤（図示せず）を含む。目下のところ好ましい実施例において、接合促進剤は、ジエンを加硫するとともにｅＰＴＦＥレイヤ３３上のプラズマ重合官能基３５に水素結合し、レイヤ３３を熱融着によってレイヤ３４に接合できるようにする。例えば、６−アミノ，２―メルカプトベンゾチアゾールおよびテトラアミノアルキルチウラムジスルフィドから成るグループより選択される接合促進剤のアミン極性の官能基は、プラズマ重合アクリル酸塩膜のアクリル酸リッチな表面のような、ｅＰＴＦＥレイヤ３３上の酸リッチなブラズマ重合膜３５への熱溶着による接合ができるようにする。これにより、プラズマ重合官能基はｅＰＴＦＥレイヤの内側表面上の接合可能材料であり、ジエン第２レイヤ３４を成形している加硫された接合促進剤の極性官能基に水素結合して、レイヤ３３および３４を熱融着によって一体に接合できるようにする。ジエンを加硫する接合促進剤について議論するが、ジエンの不飽和部分に共有結合により接合する種々の適切な接合促進剤を用いることができることは理解されるべきである。
【００３０】
ジエンポリマーと接合促進剤の混合物における接合促進剤の比率は約０．５〜約３重量％である。目下のところ好ましい実施例において、接合促進剤の量はジエンの全ての不飽和部分と反応するには不十分であり、その結果として第２レイヤ３４は接合促進剤と反応するいくらかの不飽和部分が残っているジエンである。ジエンレイヤ３４を成形するために用いる方法に応じ、ジエンポリマーと接合促進剤は典型的に溶液の形態で混ぜ合わされ、あるいは固体として混ぜ合わされて溶融される。例えば、一つの実施例において、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）のような溶媒による接合促進剤の溶液は、ＴＨＦのような溶媒によるジエンポリマーの溶液に混ぜ入れられる。結果として生じた溶液は、例えば浸漬塗装によってマンドレルに付加され、マンドレルを取り除いた後に乾燥されて管状のジエンレイヤ３４を成形するフィルムを形成する。あるいは、ジエンポリマーおよび接合促進剤の固体ペレットを混合して一体に溶融し、普通の押出方法を用いた溶融押出しにより管状のジエンレイヤ３４に成形する。このようにしてマンドレル上に成形された管状ジエンレイヤ３４をシャフトの内側および外側の管状部材に典型的に接合すると、それに接合されるプラズマ重合官能基を有した管状のｅＰＴＦＥレイヤ３３がジエンレイヤ３４の周りに配置される。テフロンのシースをｅＰＴＦＥレイヤ３３上に配置し、好ましくはバルーンプレス装置を用いつつ、レイヤ３３および３４を高められた温度および圧力にさらしてレイヤ３３および３４を一体に積層する。このバルーンプレス装置は、ｅＰＴＦＥおよびジエンライナ層３３および３４を一様に加熱する。例えば、一つの実施例においては、レイヤ３３および３４を約１００℃〜約１５０℃に加熱し、約１０ｐｓｉ〜約５０ｐｓｉの半径方向圧縮圧力を約１０〜約１２０秒間負荷すると、レイヤ３３および３４が一体に融着してバルーン２４を成形する。一つの実施例においては、それに混合された接合促進剤にジエンを接合する（例えば、ジエンレイヤを加硫する）ために、ｅＰＴＦＥレイヤ３３に対して配置する前にジエンレイヤ３４は加熱されず、その結果として２つのレイヤを加熱するとジエンレイヤが加硫されるとともに、加硫されたジエンレイヤがｅＰＴＦＥレイヤ３３上に融着される。
【００３１】
他の実施例（図示せず）において、ｅＰＴＦＥの第１レイヤ３３と第２のレイヤ３４（例えばジエンあるいはシリコン−ポリウレタンの第２のレイヤ３４）を有したバルーンは、レイヤ３３，３４を接着剤で接合するためにｅＰＴＦＥレイヤ３３とレイヤ３４との間に接着剤を有する。医療機器分野において一般的に用いられている種々の適切な接着剤を用いることができる。一つの実施例においては、レイヤ３３上のプラズマ重合膜３５あるいはレイヤ３４のジエンと混合された接合促進剤を用いることなしに、接着剤がレイヤ３３をレイヤ３４に接合する。しかしながら、一つの実施例においては、レイヤ３３への接着剤の接合を容易にするために、プラズマ重合膜３５がレイヤ３３上に設けられる。図１に示した実施例においては、外側管状部材１４および内側管状部材１６の外側表面にレイヤ３４を熱融着しあるいは接着することにより、バルーン２４がシャフト１２に固着される。ジエンレイヤ３４が接合促進剤を含む実施例においては、バルーン２４をシャフトに固定するために、レイヤ３４は、シャフトの外側管状部材１４および内側管状部材１６の外側表面に対して熱融着される。接合促進剤は、このように、ジエンポリマーには容易に接合しないポリウレタンおよびポリアミドのような通常のカテーテルシャフト材料へのジエンレイヤ３４の熱融着を容易にする。通常の熱／レーザー接合法を用いるときには、バルーン近位側の裾部を外側管状部材１４の遠位側部分に配置するとともに、バルーン遠位側の裾部を内側管状部材１６の遠位側部分に配置し、バルーンの裾部部分に熱を負荷するとポリマー材料が溶融しあるいは軟化する。接合部分に圧力を加える熱収縮スリーブを熱融着の間に用いることもできる。他の実施例（図示せず）においては、レイヤ３４がｅＰＴＦＥレイヤ３３の全長にわたって延びておらず、プラズマ重合官能基３５をその上に有する化学的に改質されたｅＰＴＦＥレイヤ３３の一方または両方の端部が、熱融着あるいは接着によってシャフトに直接接合される。バルーン２４をシャフト１２に融着することについて主に議論したが、他の実施例において、２つの構成要素は接着剤で一体に接合される。医療機器分野において一般的に用いられている種々の適切な接着剤、好ましくはアクリル酸樹脂、エポキシおよびウレタンを用いることができるが、従来知られているように吹付け、浸漬、あるいはシャフトの接合部分にコーティングすることによって接着剤を付加することができる。
【００３２】
図４は本発明の特徴を具現化する他のバルーンカテーテル５０の遠位端を示しているが、図１のバルーンカテーテル１０と同様に、バルーン５１を外側管状部材１４および内側管状部材１４に接合している。図５は、図４のバルーンカテーテルの破断線５−５に沿った横断面図を示している。バルーン５１は少なくとも、シリコン−ポリウレタンコポリマーあるいはジエンポリマーのような永久伸びの小さいポリマー５６を含浸させたｅＰＴＦＥから成形された第１のレイヤ５３を有している。例えば、ＴＨＦのような有機溶媒にジエンを溶解させることにより、あるいは水性のジエンを水に溶解させることにより、約５％〜約２５％、好ましくは約５％〜約１５％の濃度を有するジエン溶液を作る。この溶液は、種々の適切な方法を用いてｅＰＴＦＥチューブの内側にコーティングされる。一つの実施例においては、好ましくはｅＰＴＦＥチューブの一方の端部を元に戻せるように、例えば結ぶことによってあるいは他の方法で塞ぐことによって閉じた後に、注射器あるいはジエン溶液を供給するための他の装置を用いることにより、ジエン溶液をｅＰＴＦＥチューブの内腔に注入する。余分な溶液をｅＰＴＦＥチューブ内腔から取り除くと、ｅＰＴＦＥの多孔質構造およびｅＰＴＦＥチューブの内側表面上にジエン溶液が残る。他の実施例においては、ｅＰＴＦＥチューブをガラス製の型のような容器内に挿入し、この容器にジエンポリマー溶液を入れ、ｅＰＴＦＥチューブの内腔に負圧を負荷してｅＰＴＦＥチューブの内腔にジエンポリマー溶液を吸い上げる。負圧をオフにしてジエンポリマー溶液がｅＰＴＦＥチューブの内部から抜けるようにすると、前述したようにジエン溶液が残る。ジエンポリマー溶液は、３Ｍより入手可能なFC 430 and FC 129あるいはZenecaより入手可能なZonylを含む過フッ化炭化水素のような界面活性剤を含み、ｅＰＴＦＥの節および微細線維構造とジエンポリマーとの間に共存可能な境界部分を形成する。加えて、表面の濡れ性を改良するために、ｅＰＴＦＥチューブの内側表面を、例えばアルゴンプラズマを用いてプラズマエッチングすることができる。このようにコーティングしたｅＰＴＦＥチューブを、高められた温度あるいは（高められた温度、あるいは周囲温度の）空気の吹き付けにさらして、溶媒を蒸発させる。結果として得られるｅＰＴＦＥチューブは、ｅＰＴＦＥの孔に含浸してｅＰＴＦＥチューブに機械的に結合したジエンポリマー５６を有している。図示はされないが、いくらかのジエンポリマー５６は典型的にｅＰＴＦＥ  チューブの内側表面をコーティングしており、好ましくは少なくとも部分的にｅＰＴＦＥレイヤ５３の内側表面上にある。結果として得られるｅＰＴＦＥレイヤ５３はジエンポリマー５６により完全にあるいは部分的に含浸されているが、目下のところ好ましい実施例においてはジエンポリマーによって部分的に含浸される。ジエンポリマー５６に関して議論したが、ｅＰＴＦＥレイヤ５３はシリコン−ポリウレタンコポリマーによって同じように含浸することができる。
【００３３】
一つの実施例において、ｅＰＴＦＥレイヤ５３に含浸させるジエンポリマーは、それに混合された接合促進剤を含む。図１の実施例のジエンレイヤ３４に混合した接合促進剤に関する上述の議論は、図４の実施例のｅＰＴＦＥレイヤ５３に含浸させたジエンポリマーに混合した接合促進剤に当てはまる。このように、接合促進剤は、例えばｅＰＴＦＥレイヤ５３に含浸したジエンポリマーを加硫することによって、ｅＰＴＦＥレイヤ５３に含浸したジエンポリマーの不飽和部分に好ましくは共有結合により接合する。一つの実施例においては、ｅＰＴＦＥに含浸したジエンと接合促進剤との混合物は、含浸したｅＰＴＦＥレイヤ５３のカテーテルシャフトへの水素結合を促進する。ジエンと接合促進剤との間の共有結合による接合（例えば加硫）は、バルーンをシャフトに接合する前にあるいはその間に生じることができる。
【００３４】
図６は、含浸させたｅＰＴＦＥレイヤ５３から成るとともにｅＰＴＦＥレイヤ５３に接合された第２のレイヤ５４を含むバルーン５１を備えた、他の実施例を示している。第２のレイヤ５４は、好ましくは、ジエンポリマー、Thermedicsより入手可能なTecoflex EG80A、BF Goodrichより入手可能なEstane（ポリエステルベースのポリウレタン）、Apex Medicalより入手可能なHT−7のようなポリウレタン、およびPursil AL 575のようなシリコン−ポリウレタンコポリマーから成るグループより選択されるポリマーから成形される。図７は、図６のバルーンカテーテルの破断線７−７に沿った横断面図を示している。第２のレイヤ５４は、図１の実施例のレイヤ３４に類似している。このように、一つの実施例において、第２のレイヤ５４は、例えば第２のレイヤのジエンポリマーを加硫するとともにｅＰＴＦＥレイヤ５３に含浸されたジエン（例えば加硫されたジエン）に水素結合することにより、第２レイヤ５４のジエンポリマーの不飽和部分に共有結合して接合する接合促進剤を混合した、ジエンポリマーから成形される。好ましくは、加硫されあるいは他の方法で改質されたジエンの第２レイヤ５４は、図１の実施例に関連して上述した方法を用いることにより、加硫されあるい他の方法により改質されたジエンを含浸させたｅＰＴＦＥレイヤ５３に熱融着により接合される。第２のレイヤ５４は、ｅＰＴＦＥレイヤ５３に接合される前に、それに混合された接合促進剤により加硫されあるいは他の方法でそれに結合される。あるいは、第２レイヤ５４のジエンおよびｅＰＴＦＥ第１レイヤ５３に含浸されたジエンは、レイヤ５３および５４を一体に接合する間に、加硫され／それぞれの接合促進剤に結合される。このように、ｅＰＴＦＥに含浸させたジエンポリマーは、レイヤ５３および３４を融着によって一体に接合できるようにする接合可能材料である。具体的に、ｅＰＴＦＥに含浸されて改質され／加硫されたジエンは、第２レイヤ５４を形成しているジエンに結合した接合促進剤の極性の官能基に、例えば水素結合によって接合する。図１の実施例に関して上述したように、１つの一実施例（図示せず）において、ジエンレイヤ５４はｅＰＴＦＥレイヤ５３の全長にわたって延びてはおらず、その結果としてｅＰＴＦＥレイヤ５３の一方または両方の端部がカテーテルシャフトに直接接合される。
【００３５】
本願明細書において先に議論しない範囲において、様々なカテーテルの構成要素を、通常の材料および方法によって成形しかつ接続することができる。例えば、内側管状部材１６および外側管状部材１４は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタンおよび複合材等の血管内カテーテルに有用であることが判っている材料を、押出しかつ絞り加工するといった通常の技術によって成形することができる。
【００３６】
カテーテル１０の寸法は、主として使用するバルーンおよびガイドワイヤの寸法、カテーテルのタイプ、カテーテルが通過しなければならない動脈あるいは他の体内管腔の寸法、あるいは配送するステントの寸法によって決定される。典型的に、外側管状部材１４の外径は約０．０２５〜約０．０４インチ（０．０６４〜０．１０ｃｍ）、通常は約０．０３７インチ（０．０９４ｃｍ）であり、かつ外側管状部材１４の壁厚は約０．００２〜約０．００８インチ（０．００５１〜０．０２ｃｍ）、典型的に約０．００２〜０．００５インチ（０．００５〜０．０１３ｃｍ）の範囲である。内側管状部材１６は、典型的に約０．０１〜約０．０１８インチ（０．０２５〜０．０４６  ｃｍ）、通常は約０．０１６インチ（０．０４ｃｍ）の内径と、０．００２〜０．００８インチ（０．００５〜０．０２ｃｍ）の壁厚を有する。カテーテル１０の全長は約１００〜約１５０ｃｍの範囲であり、典型的には１３５ｃｍである。好ましくは、バルーン２４は、約０．５ｃｍ〜約４ｃｍ、典型的に約２ｃｍの長さと、約１〜約８ｍｍの膨張作動直径を有し、好ましい実施例においては、収縮させたときの直径が約１．３ｍｍを超えない。ｅＰＴＦＥ第１レイヤ３３、５３の厚みは約０．００１インチ〜約０．００６インチ、好ましくは約０．００２インチ〜約０．００４インチであり、第２のレイヤ３４、５４の厚みは約０．００１インチ〜約０．００６インチ、好ましくは約０．００２インチ〜約０．００４インチである。
【実施例】
【００３７】
実施例１  
プラズマ重合アクリル酸官能基（すなわち接合可能材料）を有したｅＰＴＦＥの第１レイヤと、ジエンポリマーおよびＡＭＢＴ（すなわち接合促進剤）の第２レイヤを備えるカテーテルバルーンを、以下のように準備した。３０グラムのKraton1611 Kスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーを１６６グラムのＴＨＦに混合するとともに、Aldrichからの６アミノ２−メルカプトベンゾチアゾール（ＡＭＢＴ）０．９２グラムをこの混合物に加えた。、一様に溶解した溶液の形成を確実にするために、この溶液を１２時間にわたって攪拌機上に置いた。テフロンコーティングした約０．０２６インチの外径を有するマンドレルをこの溶液で浸漬塗装し、乾燥させた。その結果得られたコーティングをマンドレルから取り外し、約０．０２６インチの内径および約０．０３２インチの外径を有するジエン−ＡＭＢＴ混合物から成形されたチューブを製造した。ジエン−ＡＭＢＴチューブは、約２インチの長さにカットし、ｅＰＴＦＥの外側レイヤへの取り付けに備えてバルーンカテーテル軸上に配置した。
【００３８】
ｅＰＴＦＥのチューブには、係属中の米国特許出願第０９／８２７８８７号に記載されているようにして、その内側表面上にプラズマ重合アクリル酸官能基を形成した。なお、この特許出願の内容はこの参照によって本明細書に組み込まれるｅＰＴＦＥチューブの両端がジエン−ＡＭＢＴチューブを完全に覆うように、ｅＰＴＦＥチューブをジエン−ＡＭＢＴチューブ上に配置した。外径が０．０９１インチのテフロン保護シースをｅＰＴＦＥチューブ上に配置し、かつ華氏約２７０度の温度のバルーンかしめ装置内に組立体を配置した。カテーテルを、約２０ｐｓｉの圧力の空気で加圧するとともに、約２０秒にわたって高められた温度に維持し、それによってｅＰＴＦＥ外側レイヤをジエン内側レイヤに接合した。結果として得られたバルーンは、膨張および疲労テストの間、ジエンレイヤとｅＰＴＦＥレイヤとの間の接合が許容範囲にあることを示した。
【００３９】
代わりに、ジエンＡＭＢＴチューブは溶融押出法を用いて以下のように製造した。１０００グラムのKratonを華氏約１２０度で３時間にわたって乾燥し０．５グラムの鉱油と混合してから、１５分間にわたって２０グラムのＡＭＢＴの粉末を加えて、混合物をさらに１５分間ドラム内で回転させた。それから、華氏約２５０度〜華氏約３３５度の範囲の様々な押出領域の温度において、Ｋｒａｔｏｎ−ＡＭＢＴを一軸スクリュー押出機を用いて押出成形した。クロスヘッドアダプタおよび金型は華氏約３７５度の温度にセットした。０．０６２インチの金型および０．０４６インチのマンドレルを有した環状の押出金型を用いて、約０．０２８インチの内径および約０．０３４インチの外径を有したチューブを押出成形した。金型から出たチューブを室温にある水で急冷した。このように成形した押出ジエン−ＡＭＢＴチューブを、前述のようにｅＰＴＦＥレイヤに接合した。結果として得られたバルーンは、膨張および疲労テストの間、ジエンレイヤとｅＰＴＦＥレイヤとの間の接合が許容範囲にあることを示した。
【００４０】
実施例２
ジエン−ＡＭＢＴ混合物（すなわち接合可能材料）を含浸させたｅＰＴＦＥの第１レイヤと、ジエンポリマーおよびＡＭＢＴ（すなわち接合促進剤）の第２レイヤとを備えるカテーテルバルーンを以下のように準備した。実施例１において上述した浸漬塗装を用いてジエン−ＡＭＢＴチューブを製造した。調製したＫｒａｔｏｎ／ＴＨＦ／ＡＭＢＴ溶液の一部を取り出してＴＨＦと１:１の比率で希釈し、ＴＨＦに溶解したＫｒａｔｏｎが約７．５重量％である溶液を製造した。ｅＰＴＦＥチューブを溶液にさらすために、Ｋｒａｔｏｎ／ＴＨＦ／ＡＭＢＴ溶液で濡らした０．０３４インチのテフロンマンドレルをｅＰＴＦＥチューブの内側管腔にスライドさせて挿入した。ｅＰＴＦＥチューブをその全長にわたってマンドレル上に手動で押圧し、良好な接触を確実なものとすることにより、均一なコーティングを生じさせた。マンドレルを取り除くとともに、２０ｐｓｉ未満の乾燥した窒素をｅＰＴＦＥチューブの内側管腔を通して吹き付けることにより、溶媒を蒸発させた。Ｋｒａｔｏｎ／ＡＭＢＴ混合物は、ｅＰＴＦＥｅの多孔性の性質によってｅＰＴＦＥの孔を通って相互に浸透する網目を形成し、ｅＰＴＦＥとＫｒａｔｏｎ／ＡＭＢＴ混合物との間の機械的な接合に結びつくと考えられる。このように含浸させたｅＰＴＦＥチューブを、実施例１で説明したようにジエン内側層に接合した。結果として得られたバルーンは、膨張および疲労テストの間、ジエンレイヤとｅＰＴＦＥレイヤとの間の接合が許容範囲にあることを示した。
【００４１】
特定の好ましい実施例に関連させて本発明をこの明細書に記載したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および改良をなすことができる。例えば、図１に示した実施例において、カテーテルはオーバーザワイヤステント配送カテーテルである。しかしながら、遠位側ガイドワイヤポートおよび近位側ガイドワイヤポートを有するとともにカテーテルの遠位側の部分において近位側および遠位側のガイドワイヤポート間で延びる短いガイドワイヤ管腔を有する迅速交換拡張カテーテルのような、他のタイプの血管内カテーテルを用い得ることは、当業者が容易に認識するところである。加えて、カテーテル用バルーンについて議論したが、ステントのカバーおよび血管グラフトを含む、様々な膨張可能な医療機器あるいはその構成要素を、本発明に基づいて製造することができる。さらに、永久伸びの小さいシリコン−ポリウレタンあるいはジエンに関して議論したが、より高い永久伸びを有するシリコン−ポリウレタンおよびジエンを必要に応じて用いる得ることは理解されるべきである。本発明の１つの実施例の個々の特徴を本願明細書において議論しあるいは１つの実施例の図面に図示して他の実施例には示さなかったが、１つの実施例の個々の特徴を、他の実施例の１つもしくは複数の特徴あるいは複数の実施例の特徴と組み合わせることができることは、明らかでなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ｅＰＴＦＥから成形された第１のレイヤと、永久伸びの小さいポリマーから成形されて第１のレイヤに接合された第２のレイヤとを有する、本発明の特徴を具現化したステント配送用バルーンカテーテルの要部破断側面図。
【図２】図１に示したカテーテルの破断線２−２に沿った横断面図。
【図３】図１に示したカテーテルの破断線３−３に沿った横断面図。
【図４】ポリマーが含浸された単一レイヤのバルーンを有した、本発明の特徴を具現化するバルーンカテーテルの他の実施例の遠位端の縦断面図。
【図５】図４に示したカテーテルの破断線５−５に沿った横断面図。
【図６】ポリマーを含浸させた第１のレイヤとそこに接合された第２のレイヤとを有したバルーンを備える、本発明の特徴を具現化したバルーンカテーテルの他の実施例の遠位端の縦断面図。
【図７】図６に示したカテーテルの破断線７−７に沿った横断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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