(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
犠牲材上にマスク膜を形成する工程と、
前記マスク膜上にフォトレジスト膜を形成し、前記フォトレジスト膜を露光し、現像することで、前記マスク膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記マスク膜をエッチングすることで、  犠牲材上に開孔パターンを有するメタルマスクを形成する工程と、
前記レジストパターンを剥離する工程と、
前記メタルマスクをマスクとして前記犠牲材を貫通しないようにエッチングすることで、前記犠牲材に溝パターンを形成する工程と、
前記メタルマスク上に膜を形成する工程と、
前記メタルマスクをエッチングすることで、前記メタルマスクから前記膜を離す工程と、
を具備することを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記溝パターンを形成する工程の前記エッチングは、ウェットエッチングまたは等方性のドライエッチングであり、
前記溝パターンは、前記開孔パターンの周囲の前記メタルマスクの直下に位置する前記犠牲材がエッチングされた部分であるアンダーカット部を有し、
前記膜を形成する工程で、前記アンダーカット部には前記膜が形成されず、空隙が形成されることを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記犠牲材上にマスク膜を形成する工程は、前記犠牲材上に電解メッキ法によりメッキ膜からなるマスク膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記犠牲材は犠牲管であり、
前記メタルマスクを形成する工程は、前記犠牲管の外面に開孔パターンを有するメタルマスクを形成する工程であり、
前記膜を離す工程は、前記メタルマスクから前記膜を離すことで、前記膜からなる管状物を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記膜を形成する工程は、前記犠牲管を回転させながら前記メタルマスク上に膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記犠牲管は、枝状に分岐した管形状または端部の径が異なる管形状を有することを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記膜を形成する工程は、前記犠牲材を加熱しながら前記メタルマスク上に膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、
前記膜を形成する工程は、前記メタルマスク上に蒸着法、溶射法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法により膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記膜は、ステンレス鋼、 CoCr合金、 チタン合金、超弾性を有する生体用形状記憶合金、ナイロン、ポリプロピレン、ポリジオキサノン及びポリ乳酸の群から選択された一の材料からなる膜であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療器具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療器具の一例としてはステントがある。ステントとは、人体の管状の部分（血管、気管、食道、十二指腸、大腸、胆道など）を管腔内部から広げる医療機器である。ステントの一例としては金属でできた網目の筒状のものがあり、治療する部位に応じたステントが用いられる。狭心症、急性心筋梗塞、急性冠症候群、癌による血管、気管や食道、十二指腸、大腸、胆道などの狭窄、脳梗塞などの治療としてステントグラフト内挿術が行われる。
【０００３】
従来のステントの製造方法は次のとおりである。
医療用のステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ，ＳＵＳ３１６ＬＶＮ）、コバルトクロム、ＮｉＴｉ等の素材となる単一金属または合金のパイプを外周からレーザー光によって加工し、その後、熱処理、酸洗浄、電解研磨の工程を経てステントが製作される。酸洗浄、電解研磨の工程は、レーザー加工時に、切り口にバリが生ずるため、そのバリを除去してステントの表面を滑らかにして仕上げを行う工程である。
【０００４】
上記従来のステントの製造方法では、レーザー加工時に、素材のパイプ自体が過熱されてパイプの表面上に不純物等の偏析が生じ、酸洗浄の工程でステントの網目の一部が断線する事がある。
【０００５】
また、長手方向が例えば１００ｍｍ以上の長物のステントを製作しようとすると、レーザー加工後にステントが冷却される時、ステントの自重による垂れのために必要な加工精度が保てないという問題がある。そのため、必要な加工精度が保てるステントの長さは３０〜４０ｍｍ程度が限界であり、それより長いステントでは加工精度が上がらないので、上記従来のステントの製造方法では、長物のステントに対応することができないという問題がある。
【０００６】
つまり、レーザー加工を用いたステントの製造方法では、レーザー加工時にステントに加えられる熱によって加工精度が低下する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−３６８１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一態様は、レーザー加工のような熱による加工精度の低下を抑制できる医療器具の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、本発明の種々の態様について説明する。
［１］犠牲材上に開孔パターンを有するマスク膜を形成する工程と、
前記マスク膜をマスクとして前記犠牲材を貫通しないようにエッチングすることで、前記犠牲材に溝パターンを形成する工程と、
前記マスク膜上に膜を形成する工程と、
前記マスク膜をエッチングすることで、前記マスク膜から前記膜を離す工程と、
を具備することを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１０】
［１−１］上記［１］において、
前記溝パターンは、前記開孔パターンの周囲の前記マスク膜の直下に位置する前記犠牲材がエッチングされた部分を有し、
前記膜を形成する工程で前記エッチングされた部分に空隙が形成されることを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１１】
［２］上記［１］または［１−１］において、
前記マスク膜を形成する工程は、前記犠牲材が犠牲管であり、前記犠牲管の外面に開孔パターンを有するマスク膜を形成する工程であり、
前記膜を離す工程は、前記マスク膜から前記膜を離すことで、前記膜からなる管状物を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１２】
［２−１］上記［２］において、
前記マスク膜を形成する工程は、前記犠牲管の外面にマスク膜を形成し、前記マスク膜上にフォトレジスト膜を形成し、前記フォトレジスト膜を露光し、現像することで、前記マスク用膜上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記マスク膜をエッチングすることで、前記犠牲管の外面に開孔パターンを有するマスク膜を形成する工程と、前記レジストパターンを剥離する工程を含むことを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１３】
［２−２］上記［２］または［２−１］において、
前記溝パターンは、前記開孔パターンの周囲の前記マスク膜の直下に位置する前記犠牲管がエッチングされた部分を有し、
前記膜を形成する工程で前記エッチングされた部分に空隙が形成されることを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１４】
［３］上記［２］、［２−１］及び［２−２］のいずれか一項において、
前記膜を形成する工程は、前記犠牲管を回転させながら前記マスク膜上に膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１５】
［４］上記［２］、［２−１］、［２−２］及び［３］のいずれか一項において、
前記犠牲管は、枝状に分岐した管形状または端部の径が異なる管形状を有することを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１６】
［５］上記［１］、［１−１］、［２］、［２−１］、［２−２］、［３］及び［４］のいずれか一項において、
前記膜を形成する工程は、前記犠牲材を加熱しながら前記マスク膜上に膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１７】
［６］上記［１］、［１−１］、［２］、［２−１］、［２−２］、［３］、［４］及び［５］のいずれか一項において、
前記膜を形成する工程は、前記マスク膜上に蒸着法、溶射法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法により膜を形成する工程であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【００１８】
［７］上記［１］、［１−１］、［２］、［２−１］、［２−２］、［３］、［４］、［５］及び［６］のいずれか一項において、
前記膜は、ステンレス鋼、 CoCr合金、 チタン合金、超弾性を有する生体用形状記憶合金、ナイロン、ポリプロピレン、ポリジオキサノン及びポリ乳酸の群から選択された一の材料からなる膜であることを特徴とする医療器具の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、レーザー加工のような熱による加工精度の低下を抑制できる医療器具の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の一態様に係る医療器具の製造方法を説明するための断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の一態様に係る医療器具の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】（Ａ）は端部の径が異なる犠牲管を示す断面図、（Ｂ）は枝状に分岐した犠牲管を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の一態様に係る医療器具の製造方法を説明するための断面図である。
【００２３】
まず、図１（Ａ）に示すように、犠牲材１１を用意する。犠牲材１１の材質は金属であるとよいが、本実施の形態ではＣｕを用いる。犠牲材１１の形状は例えば板状である。
【００２４】
次いで、犠牲材１１上に電解メッキ法によりメッキ膜（電鋳膜）１２を形成する。つまり、犠牲管１１にメッキ液（電鋳液）を流し、犠牲材１１に電流を流すことにより、犠牲材１１上にメッキ膜１２が形成される。なお、図１では犠牲材１１の下面にはメッキ膜１２が形成されていないが、犠牲材１１の上面及び下面にメッキ膜１２を形成してもよい。また、メッキ膜１２の厚さは例えば0.02ｍｍ以上0.5ｍｍ以下である。また、メッキ膜１２は例えばＮｉ膜である。
【００２５】
次に、図１（Ｂ）に示すように、メッキ膜１２を加工することで、開孔パターン１２ａを有するメタルマスク（マスク膜）１２ｂを犠牲材１１上に形成する。詳細には、メッキ膜１２上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成し、このフォトレジスト膜を露光し、現像することで、メッキ膜１２上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてメッキ膜１２をエッチングすることで、犠牲材１１上に開孔パターン１２ａを有するメタルマスク１２ｂを形成する。次いで、レジストパターンを剥離する。
【００２６】
この後、図１（Ｃ）に示すように、メタルマスク１２ｂをマスクとして犠牲材１１をハーフエッチングすることで、開孔パターン１２ａを転写した溝パターン１１ａを犠牲材１１に形成する。この溝パターン１１ａは、開孔パターン１２ａの周囲のメタルマスク１２ｂの直下に位置する犠牲材１１がエッチングされた部分であるアンダーカット部１１ｂを有している。アンダーカット部１１ｂを形成するためには、上記のハーフエッチングは等方性エッチングであるとよく、例えばウェットエッチングまたは等方性のドライエッチングを用いるとよい。
【００２７】
なお、本実施形態では、犠牲材１１をハーフエッチングすることで犠牲材１１の深さの半分程度までエッチングしているが、これに限定されるものではなく、犠牲材１１を貫通しないようにエッチングするものであれば種々の深さまでエッチングすることも可能である。
【００２８】
この後、図１（Ｄ）に示すように、メタルマスク１２ｂ上及び溝パターン１１ａ内に蒸着法、溶射法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法により医療器具用の材料膜１３を形成する。この際、溝パターン１１ａのアンダーカット部１１ｂの直上にはメタルマスク１２ｂが存在するため、アンダーカット部１１ｂには材料膜１３が形成されず、空隙が形成される。
【００２９】
なお、材料膜１３を形成する際は真空雰囲気で行うとよい。また、材料膜１３を形成する際に犠牲材１１及びメタルマスク１２ｂをヒーター１４によって加熱してもよい。
【００３０】
次に、図１（Ｅ）に示すように、メタルマスク１２ｂをウェットエッチングすることでメタルマスク１２ｂから材料膜１３をリフトオフにより離す。詳細には、溝パターン１１ａ内に形成された材料膜１３とメタルマスク１２ｂ上に形成された材料膜１３との隙間から上記の空隙にエッチング液が入ることで、メタルマスク１２ｂがエッチング除去される。これにより、メタルマスク１２ｂから材料膜１３がリフトオフされて離れる。この際、犠牲材１１も同時にエッチング除去されるとよいが、少なくともメタルマスク１２ｂがエッチング除去されれば材料膜１３を自立した膜１３ａとすることが可能である。この膜１３ａが医療器具となる。
【００３１】
本実施形態によれば、医療器具用の材料膜１３をメタルマスク１２ｂ上に形成し、リフトオフにより管状の膜１３ａを形成するため、材料膜１３をエッチング加工する必要がない。従って、エッチング加工しにくい材料であっても材料膜１３として用いることができ、種々の材料を用いることが可能となる。
【００３２】
材料膜１３の材質としては、例えば種々の金属（Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, ランタノイド, アクチノイド, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi, B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po ）、その金属の酸化物や窒化物、その金属の合金、生体適用材料としてステンレス鋼, CoCr合金, チタン合金、超弾性を有する生体用形状記憶合金、高分子材料としてナイロン、ポリプロピレン、ポリジオキサノン、ポリ乳酸等を用いることが可能である。
【００３３】
また、本実施形態では、従来技術のレーザー加工のような熱による加工精度の低下を抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、犠牲材１１にＣｕを用いているが、メッキ膜１２及び材料膜１３それぞれとのエッチング選択比がとれる材料であれば、Ｃｕ以外の材料を用いてもよい。
また、本実施形態では、メッキ膜１２にＮｉを用いているが、犠牲材１１及び材料膜１３それぞれとのエッチング選択比がとれる材料であれば、Ｎｉ以外の材料を用いてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、電解メッキ法により形成したメッキ膜１２を用いているが、電解メッキ法以外の方法により形成した膜を用いてもよい。また、本実施形態では、メタルマスク１２ｂを用いているが、メタル以外の材料を用いたマスクを採用してもよい。
【００３６】
［第２の実施形態］
図２（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の一態様に係る医療器具の製造方法を説明するための断面図である。本実施形態では、医療器具としてステントを例に挙げて説明する。
【００３７】
まず、図２（Ａ）に示すように、犠牲管２１を用意する。犠牲管２１の材質は第１の実施形態と同様にＣｕを用いる。犠牲管２１の厚さは例えば0.02ｍｍ以上0.5ｍｍ以下である。
【００３８】
次いで、犠牲管２１の外面に電解メッキ法によりメッキ膜（電鋳膜）２２を形成する。つまり、犠牲管２１にメッキ液（電鋳液）を流し、犠牲管２１に電流を流すことにより、犠牲管２１上にメッキ膜２２が形成される。なお、図２では犠牲管２１の内面にはメッキ膜２２が形成されていないが、犠牲管２１の外面及び内面にメッキ膜２２を形成してもよい。また、メッキ膜２２の厚さは例えば0.02ｍｍ以上0.5ｍｍ以下である。また、メッキ膜１２は例えばＮｉ膜である。
【００３９】
次に、図２（Ｂ）に示すように、メッキ膜２２を加工することで、開孔パターン２２ａを有するメタルマスク（マスク膜）２２ｂを犠牲管２１の外面に形成する。詳細には、メッキ膜２２上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成し、このフォトレジスト膜を露光し、現像することで、メッキ膜２２上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてメッキ膜２２をエッチングすることで、犠牲管２１の外面に開孔パターン２２ａを有するメタルマスク２２ｂを形成する。次いで、レジストパターンを剥離する。
【００４０】
この後、図２（Ｃ）に示すように、メタルマスク２２ｂをマスクとして犠牲管２１をハーフエッチングすることで、開孔パターン２２ａを転写した溝パターン２１ａを犠牲管２１の外面に形成する。この溝パターン２１ａは、開孔パターン２２ａの周囲のメタルマスク２２ｂの直下に位置する犠牲管２１がエッチングされた部分であるアンダーカット部２１ｂを有している。アンダーカット部２１ｂを形成するためには、上記のハーフエッチングは等方性エッチングであるとよく、例えばウェットエッチングまたは等方性のドライエッチングを用いるとよい。
【００４１】
なお、本実施形態では、犠牲管２１の外面をハーフエッチングすることで犠牲管２１の深さの半分程度までエッチングしているが、これに限定されるものではなく、犠牲管２１を貫通しないようにエッチングするものであれば種々の深さまでエッチングすることも可能である。
【００４２】
この後、図２（Ｄ）に示すように、メタルマスク２２ｂ上及び溝パターン２１ａ内に蒸着法、溶射法、ＣＶＤ法またはスパッタリング法により医療器具用の材料膜２３を形成する。この際、溝パターン２１ａのアンダーカット部２１ｂの直上にはメタルマスク２２ｂが存在するため、アンダーカット部２１ｂには材料膜２３が形成されず、空隙が形成される。材料膜２３の膜厚は、例えば0.02ｍｍ以上0.2ｍｍ以下である。
【００４３】
なお、材料膜２３を形成する際に犠牲管２１を回転させてもよい。これにより、メタルマスク２２ｂ上に均一性良く材料膜２３を成膜することができる。また、材料膜２３を形成する際は真空雰囲気で行うとよい。また、材料膜２３を形成する際に犠牲管２１及びメタルマスク２２ｂをヒーター２４によって加熱してもよい。
【００４４】
次に、図２（Ｅ）に示すように、メタルマスク２２ｂ及び犠牲管２１をウェットエッチングすることで、メタルマスク２２ｂから材料膜２３をリフトオフにより離す。詳細には、溝パターン２１ａ内に形成された材料膜２３とメタルマスク２２ｂ上に形成された材料膜２３との隙間から上記の空隙にエッチング液が入ることで、メタルマスク２２ｂ及び犠牲管２１がエッチング除去される。これにより、メタルマスク２２ｂから材料膜２３がリフトオフされて離れる。その結果、材料膜２３からなる自立した管状物である管状の膜２３ａを形成することができる。この管状の膜２３ａがステントとなる。
【００４５】
その後、必要に応じてステントの表面研磨や端面Ｒ処理等の表面処理を施してもよいし、ステントの表面に貴金属をコーティングしてもよい。
【００４６】
本実施形態によれば、医療器具用の材料膜２３をメタルマスク２２ｂ上に形成し、リフトオフにより管状の膜２３ａを形成するため、材料膜２３をエッチング加工する必要がない。従って、エッチング加工しにくい材料であっても材料膜２３として用いることができ、種々の材料を用いることが可能となる。材料膜２３の材質としては、第１の実施形態と同様のものを用いることができる。
【００４７】
また、超弾性を有する生体用形状記憶合金からなる材料膜２３によってステントを作製すると、関節で曲げられるような部分に用いるステントにも適用可能である。以下に詳細に説明する。
【００４８】
超弾性特性を有しないステントでは、ステントの形状を工夫したとしても、曲がりくねった血管内をバルーンカテーテルとともに挿入する際に、屈曲追随性および挿入特性が不十分である。屈曲追随性を向上させるためには、バルーン拡張型ではなく、自己拡張型ステント、すなわち超弾性特性を有するステントが適している。
【００４９】
超弾性特性を有することにより、ステントの挿入時の屈曲追随性のみならず、屈曲変形性の高い部位にもステントを使用することが可能となる。超弾性を有する材料としては、ニッケルチタンをはじめとするチタン合金があり、具体的な超弾性材料としてはTi-Ni、Ti-6Al-4V, Ti-Nb, Ti-Pd, Ti-Zr-Nb, Ti-Mo-Sn,Ti-Mo-Ga, Ti-Ni-O, Ti-Ni-Alなどのチタンを含む二元系、三元系もしくはそれ以上の合金が挙げられる。チタン合金は加工しにくいため、従来技術のレーザー加工では、チタン合金のステントの加工性が低い。これに対し、本実施形態では、チタン合金のような加工しにくい材料であっても容易に加工することができる。
【００５０】
また、ポリ乳酸からなる材料膜２３によってステントを作製すると、ポリ乳酸は体内で溶けて吸収されるため、患部が治った後にステントが溶けてなくなる。
【００５１】
また、本実施形態では、従来技術のレーザー加工のような熱による加工精度の低下を抑制することができる。従って、従来技術では作製が困難であった長手方向が１００ｍｍ以上の長物のステントを製作することが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態では、犠牲管２１にＣｕを用いているが、メッキ膜２２及び材料膜２３それぞれとのエッチング選択比がとれる材料であれば、Ｃｕ以外の材料を用いてもよい。
また、本実施形態では、メッキ膜２２にＮｉを用いているが、犠牲管２１及び材料膜２３それぞれとのエッチング選択比がとれる材料であれば、Ｎｉ以外の材料を用いてもよい。
また、本実施形態では、電解メッキ法により形成したメッキ膜２２を用いているが、電解メッキ法以外の方法により形成した膜を用いてもよい。また、本実施形態では、メタルマスク２２ｂを用いているが、メタル以外の材料を用いたマスクを採用してもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、外径及び内径が一定である同径の犠牲管２１を用いているが、例えば図３（Ａ）に示すように、端部の径が異なる犠牲管を用いることも可能であり、また図３（Ｂ）に示すように、枝状に分岐した犠牲管を用いることも可能である。従って、従来技術では製造できない管状物を製造することが可能となる。
【００５４】
また、上記の第１及び第２の実施形態を互いに組み合わせて実施することも可能である。
【００５５】
また、第２の実施形態では、医療器具としてステントに適用した例を挙げているが、これに限定されるものではなく、第１の実施形態または第２の実施形態で作製可能な種々の医療器具に本発明の一態様を適用することが可能である。例えば、フローダイバータ、ステントレトリバーシステム、脳血管用コイル、ガイドワイヤ、造影用マーカ、下大動脈フィルタ、末梢保護フィルタ、医療用クリップ、医療用針、バネ類を用いた金属または樹脂等に適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１１    犠牲材
１１ａ  溝パターン
１１ｂ  アンダーカット部
１２    メッキ膜（電鋳膜）
１２ａ  開孔パターン
１２ｂ  メタルマスク（マスク膜）
１３    医療器具用の材料膜
１３ａ  自立した膜
１４    ヒーター
２１    犠牲管
２１ａ  溝パターン
２１ｂ  アンダーカット部
２２    メッキ膜（電鋳膜）
２２ａ  開孔パターン
２２ｂ  メタルマスク（マスク膜）
２３    医療器具用の材料膜
２３ａ  管状の膜
２４    ヒーター
【図１】
0006567343.tif 000002
【図２】
0006567343.tif 000003
【図３】
0006567343.tif 000004