(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端と後端を有し、該先端が心臓の冠状静脈洞内に配置され、該先端から造影剤を含んだ血液を体外へ脱血した後、血液浄化法により造影剤を除去した血液を体内へ返血する体外循環システムに適用される体外循環用カテーテルであって、前記カテーテルは先端から後端まで延在する脱血ルーメンと、前記カテーテルの後端から所定長先端側まで延在する返血ルーメンとを備え、
前記カテーテルが、編組チューブの外側に外側チューブを二重管状に配置した構造を有し、編組チューブの外面と外側チューブの内面で画定されるルーメンが脱血ルーメンであり、編組チューブの内面で画定されるルーメンが返血ルーメンである体外循環用カテーテル。
【請求項２】
先端と後端を有し、該先端が心臓の冠状静脈洞内に配置され、該先端から造影剤を含んだ血液を体外へ脱血した後、血液浄化法により造影剤を除去した血液を体内へ返血する体外循環システムに適用される体外循環用カテーテルであって、前記カテーテルは先端から後端まで延在する脱血ルーメンと、前記カテーテルの後端から所定長先端側まで延在する返血ルーメンとを備え、
前記カテーテルが、編組チューブをバイアキシャルとする構造を有し、
一方のルーメンが脱血ルーメンであり、他方のルーメンが返血ルーメンである体外循環用カテーテル。
【請求項３】
前記カテーテルが、編組チューブの外側に外側チューブを並列に配置し被覆チューブで固定する構造を有し、
編組チューブの内面で画定されるルーメンが脱血ルーメンであり、外側チューブの内面で画定されるルーメンが返血ルーメンである請求項１記載の体外循環用カテーテル。
【請求項４】
先端と後端を有し、該先端が心臓の冠状静脈洞内に配置され、該先端から造影剤を含んだ血液を体外へ脱血した後、血液浄化法により造影剤を除去した血液を体内へ返血する体外循環システムに適用される体外循環用カテーテルであって、前記カテーテルは先端から後端まで延在する脱血ルーメンと、前記カテーテルの後端から所定長先端側まで延在する返血ルーメンとを備え、
前記脱血ルーメンの相当直径Ｄ１が１．８０ｍｍ以上、３．００ｍｍ以下であり、前記返血ルーメンの相当直径Ｄ２が１．３０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下であることを特徴とする体外循環用カテーテル。
【請求項５】
前記脱血ルーメンの相当直径Ｄ１が１．８０ｍｍ以上、３．００ｍｍ以下であり、前記返血ルーメンの相当直径Ｄ２が１．３０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項６】
前記体外循環用カテーテルの先端側にサイドホールを備える請求項１から５の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項７】
前記サイドホールが２個以上、１０個以下である請求項６記載の体外循環用カテーテル。
【請求項８】
同一円周上に存在するサイドホール数が１である請求項６記載の体外循環用カテーテル。
【請求項９】
サイドホールが螺旋状に配置される請求項７または８記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１０】
前記サイドホールの相当直径Ｄ３が１．８０ｍｍ以上である請求項６から９の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１１】
前記体外循環用カテーテルが金属と樹脂を複合化した複合チューブ及び樹脂製チューブの組み合わせによって構成される請求項１から１０の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１２】
前記先端側が樹脂製チューブから構成される請求項１から１１の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１３】
前記樹脂がショア硬度２５Ｄ以上、７５Ｄ以下のエラストマーあるいは該エラストマー同士のブレンドを含み、
前記エラストマーがポリアミド系のエラストマーである請求項１１または１２記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１４】
前記樹脂にＸ線不透過性物質が混合されている請求項１３記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１５】
前記体外循環用カテーテルの外面に親水性のコーティングが施されている請求項１から１４の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１６】
前記脱血ルーメン内に脱着可能に取り付けられたサブカテーテルを有する請求項１から１５の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１７】
前記サブカテーテルが可撓性のある樹脂製チューブから構成される請求項１６記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１８】
前記樹脂が高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンの何れかである請求項１７記載の体外循環用カテーテル。
【請求項１９】
前記樹脂がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、およびポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）からなる群より選ばれる少なくとも１種以上である請求項１７記載の体外循環用カテーテル。
【請求項２０】
前記樹脂がポリアミド系のエラストマーである請求項１７記載の体外循環用カテーテル。
【請求項２１】
前記樹脂にＸ線不透過性物質が混合されている請求項１７記載の体外循環用カテーテル。
【請求項２２】
前記樹脂製チューブにＸ線不透過性のマーカーを備える請求項１７から２１の何れかに記載の体外循環用カテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用途に使用される体外循環用カテーテルに関し、さらに詳しくは冠状動脈へ局所投与された造影剤を血液から除去するために、冠状静脈洞から一時的に体外へ血液を脱血した後、体内へ返血することが可能な体外循環用カテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血管などの脈管において狭窄あるいは閉塞が生じた場合、または血栓により血管が閉塞した場合には、狭窄部位あるいは閉塞部位をバルーンカテーテルにより拡張して、血管末梢側の血流を改善する血管形成術（ＰＴＡ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎａｌ  Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ、ＰＴＣＡ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎａｌ  Ｃｏｒｏｎａｒｙ  Ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ）は、多くの医療機関において多数の術例があり、この種の疾患に対する治療法としては一般的になっている。
【０００３】
ＤＣＡ（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｒｏｎａｒｙ  Ａｔｈｅｒｅｃｔｏｍｙ）やローターブレータなどのデバイスの進化に伴い、アテローマを経カテーテル的に切除するアテレクトミー療法も行われている。また、拡張した狭窄部位や閉塞部位の開存状態を維持するために留置されるステント等も多く用いられている。これらのＰＴＣＡ、アテレクトミー療法、ステント留置術等は経皮的冠動脈インターベンション（ＰＣＩ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ  Ｃｏｒｏｎａｒｙ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）と総称される。近年、術者の技術レベルの向上、デバイスの性能向上などにより、左冠動脈主幹部（ＬＭＴ）病変や慢性完全閉塞（ＣＴＯ）病変などの難易度の高い症例がＰＣＩの適応となってきている。
【０００４】
冠動脈造影（ＣＡＧ：Ｃｏｒｏｎａｒｙ  Ａｎｇｉｏｐｒａｐｈｙ）やＰＣＩ時に造影剤は必要不可欠な薬剤であり、広範に使用されている。一方で造影剤には腎機能障害、皮膚障害、心血管障害、呼吸器障害、泌尿器障害などの副作用があることが知られている。そのため、インジェクターの使用等により造影剤の使用量をできるだけ少なく抑制する試みがなされている。
【０００５】
しかし、ＬＭＴ病変やＣＴＯ病変のような難易度の高い複雑な症例では造影回数が増加し、必然的に造影剤の使用量が増加する。また、ステント留置術後の再狭窄の発生を劇的に軽減させる薬剤溶出ステント（ＤＥＳ：Ｄｒｕｇ  Ｅｌｕｔｉｎｇ  Ｓｔｅｎｔ）が近年開発され高い治療効果をあげているが、ＤＥＳの留置に際しては血管径、長さなどの病変性状の正確な把握や病変に対するＤＥＳの位置決め等を行うために、より多くの造影剤が使用されているのが現状である。
【０００６】
近年、ＰＣＩを行う患者に糖尿病合併例が多いと報告されており、造影剤による副作用の中でも腎機能障害が問題とされている。造影剤性腎症と称されるこうした腎機能障害を抑制するために、特に腎不全患者に対してはＰＣＩ術前後における補液、Ｎ−アセチルシステインなどの投薬、ＰＣＩ術後の透析による造影剤の除去などが試みられている。
【０００７】
中でも透析は血液中の造影剤除去に有効な手段と考えられていたが、その効果を疑問視する報告がなされてきている。非特許文献１に提示されているように、慢性腎不全患者で造影剤使用後に透析を行った群（透析群）と行わなかった群（非透析群）で造影剤性腎症の発生頻度に差は認められていない。造影剤投与から透析までの時間が長いため、その間に造影剤を含む血液が体内を循環し続け、腎機能障害を引き起こすことが原因として示唆されている。こうした背景から、ＰＣＩ中に造影剤による腎臓への負荷を軽減させる治療システムが必要とされており、関連する技術が開示されている。
【０００８】
特許文献１では、拡張可能なバルーンと、基端部から先端部に延びるカテーテル内腔および基端部から該バルーンまで延びるバルーン用内腔を有するカテーテル本体と、を備えたバルーンカテーテルであって、カテーテル本体の前記バルーンより先端よりに前記カテーテル内腔に貫通した開孔部が複数備えられていることを特徴とするバルーンカテーテルが開示されている。
【０００９】
心臓の断面概略図を図１７に示す。本カテーテルは冠状静脈洞口０１６に配置され、冠状動脈への造影剤の投与とほぼ同時にバルーンを拡張させることで冠状静脈洞口０１６から右心房０１５への血流を遮断し、冠状動脈に投与された造影剤を含む血液をカテーテル内腔から回収することを目的としている。回収された血液中の造影剤は吸着やろ過により除去され、除去後の血液が再び体内へ返血されることで造影剤による腎臓への負荷を軽減させることが可能となる。しかし、本カテーテルには以下のような問題があった。
【００１０】
まず、冠状静脈洞口０１６でバルーンを拡張し右心房０１５への血流を遮断することが困難な点である。冠状動脈は細動脈となり毛細血管を介して細静脈へ循環している。いくつかの細静脈が合流して大心臓静脈、中心臓静脈、小心臓静脈等が形成され、残る細静脈と共に冠状静脈洞へ合流し右心房へと流入する。このように冠状静脈洞へは極めて多数の静脈が流入しており、流入部位は冠状静脈洞口０１６付近までの広範囲にわたっている。つまり、冠状静脈洞の内部でバルーンを拡張した場合には、冠状静脈洞口０１６付近に合流する細静脈からの血流は遮断されずに右心房０１５へと流入してしまい、カテーテル内腔に導入することは困難となる。
【００１１】
また、冠状静脈洞の壁は非常に薄いため、バルーンでの拡張により壁の損傷や穿孔を引き起こす可能性がある。損傷や穿孔が発生すると心臓と心嚢膜の間に血液が流出し、心タンポナーデなどの重篤な疾患が引き起こされる危険性が高くなる。
【００１２】
一方で、冠状静脈洞口０１６を確実に覆う位置にバルーンを正確に配置し、且つバルーンを固定して配置することは心拍の影響もあり極めて困難である。従って、本先行技術にかかるバルーンカテーテルによる場合、冠状静脈洞から右心房０１５への血流を遮断してカテーテル内腔に導入することが困難となり、その結果、冠状動脈に投与された造影剤の回収率が低くなる。
【００１３】
さらに、ＰＣＩ中にこのようなカテーテルにより冠状動脈に投与された造影剤を含む血液を脱血する場合、カテーテルを挿入する部位と脱血した血液を返血する部位、さらにはＰＣＩに使用するガイディングカテーテルを挿入する部位を合わせた少なくとも３箇所にシースイントロデューサーや留置針などのブラッドアクセス用デバイスを導入する必要がある。このように通常のＰＣＩよりブラッドアクセス用デバイスの導入数が多いため、患者への侵襲度が高いことも問題となっていた。
【非特許文献１】Ｃｏｒｏｎａｒｙ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ，ｖｏｌ．２，Ｎｏ．４，２００３，７８−８３
【特許文献１】特開平７−３０３７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、以上の問題に鑑み、本発明が解決しようとするところは、冠状動脈から冠状静脈を介し冠状静脈洞に流入する血液を効率よく体外へ脱血することが可能で、従来のＰＣＩで使用されるカテーテル類と操作性の変わらない上に、ブラッドアクセス用のデバイスの導入数をできるだけ少なくし、患者の負担をより低減させることが可能な体外循環用カテーテルを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、先端と後端を有し、該先端が心臓の冠状静脈洞内に配置され、該先端から血液を体外へ脱血した後、体内へ返血することが可能な体外循環用カテーテルであって、前記カテーテルは先端から後端まで延在する脱血ルーメンと、前記カテーテルの後端から所定長先端側まで延在する返血ルーメンを有することを特徴とする体外循環用カテーテルを発明するに至った。
【００１６】
前記脱血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ１、浸辺長をＬ１とする場合に（４×Ｓ１）／Ｌ１で定義される相当直径をＤ１とする際に、Ｄ１が１．８０ｍｍ以上であり、前記返血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ２、浸辺長をＬ２とする場合に（４×Ｓ２）／Ｌ２で定義される相当直径をＤ２とする際に、Ｄ２が１．３０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
前記体外循環用カテーテルの先端側にサイドホールを備えることが好ましく、前記サイドホールが２個以上、１０個以下であることが好ましく、同一円周上に存在するサイドホール数が１であることが好ましい。
【００１８】
また、サイドホールが螺旋状に配置されることが好ましく、前記サイドホールの断面積をＳ３、浸辺長をＬ３とする場合に（４×Ｓ３）／Ｌ３で定義される相当直径をＤ３とする際にＤ３が１．８０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
前記体外循環用カテーテルが金属と樹脂を複合化した複合チューブ及び樹脂製チューブの組み合わせによって構成されることが好ましく、前記先端側が樹脂製チューブから構成されることがさらに好ましい。
【００２０】
前記樹脂がショア硬度２５Ｄ以上、７５Ｄ以下のエラストマーあるいは該エラストマー同士のブレンドを含むことが好ましく、前記エラストマーがポリアミド系のエラストマーであることがさらに好ましい。また、前記樹脂にＸ線不透過性物質が混合されていることが好ましい。
【００２１】
前記体外循環用カテーテルの外面に親水性のコーティングが施されていることが好ましい。
【００２２】
前記脱血ルーメン内に脱着可能に取り付けられたサブカテーテルを有することが好ましく、前記サブカテーテルが可撓性のある樹脂製チューブから構成されることがさらに好ましい。
【００２３】
前記樹脂が高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンの何れかであることが好ましく、または前記樹脂がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、およびポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）からなる群より選ばれる少なくとも１種以上であることが好ましく、前記樹脂がポリアミド系のエラストマーであることが好ましい。前記樹脂にＸ線不透過性物質が混合されていることがさらに好ましい。
【００２４】
前記樹脂製チューブにＸ線不透過性のマーカーを備えることが好ましい。
【００２５】
前記体外循環用カテーテルの先端に冠状静脈洞の損傷を抑制するためのチップが取り付けられていることが好ましく、前記サブカテーテルの先端に冠状静脈洞の損傷を抑制するためのチップが取り付けられていることが好ましい。
【００２６】
前記チップが樹脂から形成され、該樹脂のショア硬度が２５Ｄ以上、４０Ｄ以下のエラストマー、あるいは該エラストマーのブレンドであることが好ましく、前記樹脂にＸ線不透過性物質が混合されていることがさらに好ましい。
【００２７】
また、本発明は、体外循環用カテーテルの作動方法であって、前記カテーテルは、先端と後端とを有し、前記カテーテルは、該先端から該後端まで延在する脱血ルーメンと、前記カテーテルの後端から所定長先端側まで延在する返血ルーメンとを有し、患者心臓の冠状静脈洞内に配置される該脱血ルーメンの該先端から、血液が該患者体外へ脱血され、患者体内に配置される該返血ルーメンから該患者体内へ、該血液を返血することを備える、作動方法を提供する。
【００２８】
この場合、前記脱血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ１、浸辺長をＬ１とする場合に（４×Ｓ１）／Ｌ１で定義される相当直径をＤ１とする際に、Ｄ１が１．８０ｍｍ以上であり、前記返血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ２、浸辺長をＬ２とする場合に（４×Ｓ２）／Ｌ２で定義される相当直径をＤ２とする際に、Ｄ２が１．３０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、冠状動脈から冠状静脈を介し冠状静脈洞に流入する血液を効率よく体外へ脱血することが可能となる。冠状動脈に投与された造影剤などの薬剤を吸着、ろ過などの体外循環療法により除去することができ、造影剤性腎症などの腎機能障害などの疾患が効果的に抑制される。また、本発明にかかる体外循環用カテーテルの使用感は従来のＰＣＩで使用されるカテーテル類と変わらないため、術時間の過度な延長を伴わずに安全に体外への脱血操作が可能となる。さらには脱血した血液を返血するためのブラッドアクセスを別途設ける必要がなく、患者の負担をより低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明にかかる脱血用カテーテルの種々の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
本発明にかかるカテーテルは、図１に示すように、先端と後端を有し、該先端が心臓の冠状静脈洞内に配置され、該先端から血液を体外へ脱血した後、体内へ返血することが可能な体外循環用カテーテルであって、前記カテーテルは先端から後端まで延在する脱血ルーメンと、前記カテーテルの後端から所定長先端側まで延在する返血ルーメンを有することを特徴とする。
【００３２】
本発明にかかる体外循環用カテーテルは１本のカテーテル内に脱血ルーメンと返血ルーメンを有する構造であるため、脱血した血液を返血するためのブラッドアクセスを別途設ける必要がない。従って、ブラッドアクセスを別途設ける必要がなく患者への侵襲度をより低くすることが可能である。
【００３３】
一方で、１本のカテーテル内に脱血ルーメンと返血ルーメンを備えることで該体外循環カテーテルの外径は増加するため、ブラッドアクセス数は減少するものの外径増加により患者への侵襲度が高まることが懸念される。
【００３４】
本発明における体外循環カテーテルでは、返血ルーメンは前記体外循環用カテーテルの後端から所定長先端側まで延在しており、該カテーテルの先端までは到達しない。この構造により、返血ルーメンを追加したことによる前記カテーテルの外径増加を抑制することができる。返血ルーメン全長（所定長）は、該返血ルーメンの先端が体内に挿入され得る範囲でできるだけ短いことが好ましい。返血ルーメン全長（所定長）は、ハブの形状や体外循環用カテーテルの有効長（体内に挿入される部分の長さ）によって異なるが、１００以上、７００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
本発明における体外循環用カテーテルは、前記脱血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ１、浸辺長をＬ１とする場合に（４×Ｓ１）／Ｌ１で定義される相当直径をＤ１とする際に、Ｄ１が１．８０ｍｍ以上であり、前記返血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ２、浸辺長をＬ２とする場合に（４×Ｓ２）／Ｌ２で定義される相当直径をＤ２とする際に、Ｄ２が１．３０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００３６】
ここにいう円周方向最小断面積とは、体外循環カテーテルに延在する脱血ルーメン、あるいは返血ルーメンの円周方向断面積のうち、体外循環カテーテルの長さ方向で最小となる断面積を指す。
【００３７】
体外循環カテーテルを円周方向に切断し、切断面における脱血ルーメン、あるいは返血ルーメンをマイクロハイスコープ等で拡大観察することで円周方向断面積が測定される。体外循環カテーテルの長さ方向の複数箇所で同様の測定を行って得られた最小値が円周方向最小断面積となる。長さ方向の測定箇所が多いほど、円周方向最小断面積の精度は高くなる。本明細書にいう円周方向最小断面積の評価値は、長さ１０ｍｍごとに評価して決定した値である。
【００３８】
ここにいう浸辺長とは、体外循環カテーテルに延在する脱血ルーメン、あるいは返血ルーメンの円周方向断面において、各ルーメンを画定する周の長さの合計を指す。例えば脱血ルーメンが直径Ｒの円の場合、浸辺長はπ×Ｒである。また、脱血ルーメンが同心円状に配置された直径Ｒの円と直径ｒの円（Ｒ＞ｒ）で画定されるドーナツ形状の場合、浸辺長はπ×（Ｒ＋ｒ）である。
【００３９】
体外循環カテーテルを円周方向に切断し、切断面における脱血ルーメン、あるいは返血ルーメンをマイクロハイスコープ等で拡大観察することで浸辺長が測定される。
【００４０】
カテーテルを介して血液を脱血および返血する場合の挙動は流体力学的に予測可能である。体外循環用カテーテルのような管内を血液のような流体が流れる場合、管内の流れを表す無次元量であるレイノルズ数Ｒｅは式１のように表される。ここで、脱血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ１、脱血ルーメン内での血液流速をＵ１、浸辺長をＬ１、相当直径をＤ１、血液の密度をρ、血液の粘度をμとする。
（式１）Ｒｅ＝（Ｄ１×Ｕ１×ρ）／μ＝［（４×Ｓ１）／Ｌ１］×（ρ／μ）
同様に返血ルーメンの円周方向最小断面積をＳ２、返血ルーメン内での血液流速をＵ２、浸辺長をＬ２、相当直径をＤ２とすると、レイノルズ数Ｒｅは式２のように表される。
（式２）Ｒｅ＝（Ｄ２×Ｕ２×ρ）／μ＝［（４×Ｓ２）／Ｌ２］×（ρ／μ）
レイノルズ数が２，１００未満の場合は層流、４，０００を超える場合は乱流になることが知られている。脱血ルーメンあるいは変血ルーメンの円周方向最小断面形状が直径３ｍｍの円と仮定する場合、レイノルズ数はおおむね数十のオーダーとなる。従って、脱血ルーメンおよび返血ルーメン内での血液の流れは層流と考えられる。
【００４１】
管内の層流に関しては、式３に示すハーゲンポアズイユの式が成立する。ここで、脱血ルーメンの相当直径をＤ１、脱血ルーメンの長さをＬｕ１、脱血時に付与する圧力差（以下、脱血圧）の絶対値をΔＰ１、脱血量をＱ１とする。本発明における脱血圧とは、脱血量が０ｍＬ／ｍｉｎである時の圧力をＰ０ｍｍＨｇ、脱血量がＱ１ｍＬ／ｍｉｎ（Ｑ１＞０）である場合の圧力をＰ１ｍｍＨｇとした場合の圧力差Ｐ１−Ｐ０の絶対値である。
（式３）Ｑ１＝［π×（Ｄ１／２）＾４×ΔＰ１］／（８×μ×Ｌｕ１）
同様に、返血ルーメンの相当直径をＤ２、返血ルーメンの長さをＬｕ２、返血時に付与する圧力差（以下、返血圧）の絶対値をΔＰ２、脱血量をＱ２とする場合に式４が成立する。本発明における返血圧とは、返血量が０ｍＬ／ｍｉｎである時の圧力をＰ０ｍｍＨｇ、返血量がＱ２ｍＬ／ｍｉｎ（Ｑ２＞０）である場合の圧力をＰ２ｍｍＨｇとした場合の圧力差Ｐ２−Ｐ０の絶対値である。脱血量と返血量に関しては連続の式より、式５が成立する。
（式４）Ｑ２＝［π×（Ｄ２／２）＾４×ΔＰ２］／（８×μ×Ｌｕ２）
（式５）Ｑ１＝Ｑ２
冠状動脈に投与された造影剤を含む血液を冠状静脈洞より脱血し、吸着などの体外循環療法により造影剤を除去した血液を体内に返血する場合、造影剤除去を効率よく実施するためには脱血量は高いほうが好ましい。吸着効率は脱血量が低い方が高くなるが、脱血量が低すぎると冠状動脈から冠状静脈洞に流入する血液を全て脱血することが困難になり、結果的に造影剤除去効率が低くなる。従って、脱血量は少なくとも２５ｍＬ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。さらに好ましくは８０ｍＬ／ｍｉｎ以上である。脱血量を上昇させる方法としては、ポンプやシリンジなどの手段を用いて脱血圧を増加させる方法、あるいは脱血ルーメンの相当直径を大きくする方法がある。脱血量の増加に伴い、脱血圧はより陰圧となる。脱血圧が−２００ｍｍＨｇより小さくなると陰圧により血管がつぶれる可能性が極めて高く危険であるため、−２００ｍｍＨｇ以上であることが好ましい。血管の偏平化を防ぐ観点からは脱血圧は、−１５０ｍｍＨｇ以上であることが好ましく、より好ましくは−１００ｍｍＨｇ以上である。
【００４２】
脱血圧が−１００ｍｍＨｇ以上の条件で脱血量を８０ｍＬ／ｍｉｎ以上とするためには脱血ルーメンの相当直径Ｄ１が１．８０ｍｍ以上であることが好ましい。Ｄ１が１．８０ｍｍ未満の場合、脱血圧が−１００ｍｍＨｇ以上の条件で安定的に８０ｍＬ／ｍｉｎ以上の脱血量を得ることが困難となる。脱血量の観点からは、Ｄ１は大きいほど好ましいが、Ｄ１が大きいほど体外循環カテーテルを挿入するためのシースイントロデューサーのようなブラッドアクセス用デバイスのサイズも大きくなり、患者への侵襲度が高くなる。こうした観点からＤ１は３．００ｍｍ以下であってもよい。
【００４３】
また、式５より、返血量は少なくとも２５ｍＬ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。さらに好ましくは８０ｍＬ／ｍｉｎ以上である。返血量の増加に伴い、返血圧はより陽圧となる。返血圧の上昇により溶血を生じる危険性が高くなるため、３００ｍｍＨｇ以下であることが好ましい。より好ましくは２００ｍｍＨｇ以下であり、さらに好ましくは１００ｍｍＨｇ以下である。
【００４４】
返血圧が１００ｍｍＨｇ未満で返血量を８０ｍＬ／ｍｉｎ以上とするためには返血ルーメンの相当直径Ｄ２が１．３０ｍｍ以上、２．００ｍｍ以下であることが好ましい。Ｄ２が１．３０ｍｍ未満の場合、返血量を８０ｍＬ／ｍｉｎ以上とすることが困難となる。一方、Ｄ２が２．００ｍｍを超える場合、体外循環用カテーテルの外径が著しく増加し、患者への侵襲度が大きくなるため好ましくない。
【００４５】
以上で述べたように、本発明にかかる体外循環用カテーテルは１本のカテーテルの中に脱血ルーメンと返血ルーメンを共に有することを特徴とするが、これらのルーメンを備えるための構造は制限されない。すなわち、図２及び図３に示すように編組チューブの外側に外側チューブを二重管状に配置した構造、図４に示すように編組チューブをバイアキシャルとする構造、図５に示すように編組チューブの外側に外側チューブを並列に配置し被覆チューブで固定する構造等が挙げられる。特に、図２及び図３に示す構造の場合、脱血量を安定的に確保するため、編組チューブの外面と外側チューブの内面で画定されるルーメンを脱血ルーメンとし、編組チューブの内面で画定されるルーメンを返血ルーメンとすることが好ましい。
【００４６】
図８に示すように、体外循環用カテーテルの先端側、好ましくは冠状静脈洞に挿入される部位にはサイドホールが備えられていることが好ましい。冠状静脈洞のような非常に薄い壁で囲まれた部位に体外循環用カテーテルを挿入・配置し脱血を行う場合、脱血圧の影響で該カテーテルの先端部が周囲の壁と密着する場合がある。こうした密着により、必要とする脱血量を実現できないだけでなく、周囲の壁の損傷や穿孔を引き起こす危険性が高まり危険である。該カテーテル先端部の相当直径を１．８０ｍｍ以上とすることで周囲の壁と密着する可能性は低くなるが、サイドホールを備えることで、その可能性はより低減されることとなり好ましい。
【００４７】
周囲の壁との密着をより効果的に防止するためにはサイドホールが２個以上であることが好ましい。複数のサイドホールを設けることにより、脱血の安全性はより一層高くなる。
【００４８】
一方でサイドホール数の増加によりサイドホールが備えられた部分の強度が低下するため、サイドホールが１０個以下であることが好ましい。また、サイドホールを付与することで該部分における体外循環用カテーテルの柔軟性は向上するが、耐キンク性は低下する。従って、体外循環用カテーテルにキンクをもたらすことなくサイドホールの付与によるメリットを最大限に活かす上で、同一円周上に存在するサイドホールの数を１個とすることが好ましい。同一円周上に存在するサイドホール数を増加させることで体外循環用カテーテルのキンク、さらには断裂の危険性が増加するため好ましくない。
【００４９】
サイドホールが配置されるパターンは同一円周上に１個以下存在することが好ましい。すなわち、軸方向に複数のサイドホールを直線上に配置するパターン、図９のように螺旋状に配置されるパターン等が好適である。冠状静脈洞周囲の壁との密着を防止する観点からは螺旋状に配置されることが好ましい。ここで、単位螺旋あたりのサイドホール数、螺旋の傾きなどは該体外循環用カテーテルの寸法や先端部の形状に合わせて設計可能である。
【００５０】
また、サイドホールの相当直径Ｄ３は１．８０ｍｍ以上であることが好ましい。Ｄ３が１．８０ｍｍより小さい場合、脱血圧が−１００ｍｍＨｇ以上の条件で脱血量を８０ｍＬ／ｍｉｎ以上確保することが困難となる。脱血量の観点からは、Ｄ３は大きいほど好ましいが、Ｄ３がＤ１よりも大きくなるとサイドホールが存在する部分の強度が著しく低下する。こうした観点からＤ３は３．００ｍｍ以下であってもよい。
【００５１】
サイドホール形状は本発明の効果を妨げるものではなく、該体外循環用カテーテルの柔軟性、強度等を勘案して任意の形状とすることが可能である。すなわち、円形（図９）、楕円形（図１０）、矩形等の形状として良い。楕円形とする場合、長軸方向を脱血用カテーテルの軸方向としても良いし、円周方向としても良い。また、矩形とする場合、長辺方向を脱血用カテーテルの軸方向としても良いし、円周方向としても良い。さらに、すべてのサイドホール形状を同一の形状とする必要はなく、円形、楕円形、矩形等の形状を組み合わせても良い。加工の容易性、脱血用カテーテルが屈曲した場合のサイドホール形状の変形性等を考慮すると、サイドホール形状は円形または楕円形であることが好ましい。
【００５２】
サイドホールの付与方法は本発明の効果を制限しない。ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、フェムト秒レーザー等によるレーザー加工、ポンチ等による切削加工等が好適に使用される。加工後に熱処理や研磨処理等の表面処理を行っても良い。
【００５３】
本発明にかかる体外循環用カテーテルはＰＣＩ時に併用され、大腿部、頚部、腕部等から経皮的に冠状静脈洞へ導入されるため、５００ｍｍ以上の有効長が好ましく、８００ｍｍ以上の有効長がより好ましい。このように比較的長い有効長を有する体外循環用カテーテルを冠状静脈洞へ導入するためには、トルクを付与し回転、押込等の操作をする必要がある。従って、本発明にかかる体外循環用カテーテルにはトルクの伝達性が求められる。また、柔軟かつ屈曲した血管を経由して冠状静脈洞へ導入するためには柔軟性も必要となる。
【００５４】
安定した脱血量を実現するためには冠状静脈洞の屈曲部に体外循環用カテーテルが配置された場合であっても、該カテーテルがキンクせず十分な脱血ルーメンが確保されなければならない。さらに、安定した返血量を実現するためには返血ルーメンの確保も重要になる。従って、該カテーテルには十分な耐キンク性が要求される。以上より、本発明にかかる脱血用カテーテルは、金属と樹脂を複合化した編組チューブ、及び樹脂製チューブの組み合わせによって構成されることが好ましい。編組チューブを使用することで、トルクの伝達性と耐キンク性、柔軟性が同時に担保される。組み合わせ方は特に限定されないが、先端側を柔軟に、後端側を剛直にする観点から、先端側に樹脂製チューブ、後端側に編組チューブを配置することが好ましい。
【００５５】
該体外循環用カテーテルの冠状静脈洞への導入は静脈を介して行われる。静脈は動脈に比較して壁が薄いため、該体外循環用カテーテルの先端側が樹脂製チューブから構成されることが好ましい。樹脂製チューブを先端側に使用することで該体外循環用カテーテル全体を編組チューブで作製する場合と比較して柔軟性が大きく向上し、冠状静脈洞へ安全に導入できる。先端側に設ける樹脂製チューブの長さは冠状静脈洞の形状に合わせて選択されるが、５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であることが好ましい。５０ｍｍより短い場合、十分な柔軟性が発揮されないため冠状静脈洞を損傷する危険性が高くなり好ましくない。また、２００ｍｍより長い場合、該カテーテル先端側へのトルク伝達性が不十分となり、冠状静脈洞への挿入が困難となり好ましくない。
【００５６】
また、冠状静脈洞への導入を容易にするため、図６に示すように該脱血用カテーテルの先端側をあらかじめ任意の形状に加工しておいても良い。図６では大きく３つの屈曲形状を付与した例を図示しているが、屈曲の数、形状は制限されない。また、図６の例は同一平面上で屈曲形状を付与しているが、図７に示すように同一平面だけでなく複数の平面にわたるように屈曲形状を示しても良い。
【００５７】
屈曲形状の付与方法は本発明の効果を制限するものではなく、あらゆる加工方法が利用され得る。好適な例として、脱血用ルーメン形状を維持するための芯材を挿入後に目的とする屈曲形状を付与し熱処理により形状を記憶させる方法が挙げられる。
【００５８】
前記編組チューブを構成する樹脂あるいは前記樹脂製チューブを構成する樹脂はショア硬度２５Ｄ以上、７５Ｄ以下のエラストマーまたは該エラストマーのブレンドを含むことが好ましい。エラストマーを使用することで強度と柔軟性の両立が容易になる。特に編組チューブの場合は外面に該エラストマーまたは該エラストマーのブレンドを使用することで、柔軟性を容易に実現できる。
【００５９】
ショア硬度が２５Ｄより低いエラストマーのみを使用する場合、強度を維持することが困難であり好ましくない。また７５Ｄより大きいエラストマーのみを使用する場合は柔軟性が低くなり好ましくない。目的とする強度及び柔軟性を実現するために該エラストマーを任意の比率でブレンドしても良い。前記編組チューブと前記樹脂製チューブに使用される樹脂は同一のエラストマーでも良く、異なるエラストマーでも良いが、脱血用カテーテルの物性を容易にコントロールする上では異なるエラストマーとすることが好ましい。また、前記編組チューブあるいは前記樹脂製チューブの全長にわたって同一の樹脂を使用する必要はなく、複数の樹脂を使用して該チューブの長さ方向で物性に傾斜を設けても良い。好適な例として、前記編組チューブに使用する樹脂はショア硬度４０Ｄ以上、７５Ｄ以下であり、前記樹脂製チューブに使用する樹脂はショア硬度２５Ｄ以上、６３Ｄ以下である。
【００６０】
ここで、加工性等を考慮に入れると、前記エラストマーはポリアミド系のエラストマーであることが好ましい。
【００６１】
本明細書にいうショア硬度は、ＩＳＯ８６８により測定した値である。該エラストマーが、ポリエーテルエステルアミドエラストマーである場合、ポリエーテルエステルアミドエラストマー材料のショアＤ硬度は、該ポリエーテルエステルアミドエラストマー材料のハードセグメント重量比に比例するといえる。前記ハードセグメントの重量比は、Ｈ1−ＮＭＲによってポリアミド部分の重量と、エステル部分の重量と、ポリエーテル部分の重量を測定し、ポリアミド部分の重量／（ポリアミド部分の重量＋エステル部分の重量＋ポリエーテル部分の重量）として得られ、該ハードセグメントの重量比と標準品のそれと比較することでショア硬度を算出可能である。
【００６２】
前記編組チューブおよび前記樹脂製チューブの作製方法は本発明の効果を制限しない。前記編組チューブの場合、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）などのフッ素系樹脂やポリアミド系のエラストマーなどによるチューブの外面に金属素線を編組加工、あるいはコイル加工し、さらにその外面に前記エラストマーまたは前記エラストマーのブレンドを被覆することで作製され得る。金属素線あるいはコイルの材料としてステンレス合金、コバルト−クロム合金、ニッケル−チタン合金等が使用可能であり、その断面形状は円形、楕円形、矩形などの任意の形状で構わない。前記樹脂製チューブは押出成形法、ディッピング法、電線被覆法等により作製され得る。
【００６３】
体外循環用カテーテルはＸ線透視下で冠状静脈洞へ導入される。従って、体外循環用カテーテルがＸ線不透過性を有していることが好ましい。Ｘ線不透過性を備える方法としては、体外循環用カテーテル外面または内面にＸ線不透過性を有する材料から構成されるマーカーを設ける方法、前記編組チューブを構成する金属素線に貴金属を含む合金を使用する方法、前記編組チューブと前記樹脂製チューブの少なくとも一方を構成している樹脂にＸ線不透過性物質を混合する方法などがあるが、体外循環用カテーテルの柔軟性をできるだけ高く保つ観点から前記編組チューブと前記樹脂製チューブの少なくとも一方を構成している樹脂にＸ線不透過性物質を混合する方法、体外循環用カテーテル外面または内面にＸ線不透過性を有する材料から構成されるマーカーを設ける方法が好ましい。前記マーカーを設ける場合、設けるマーカーの数は限定されない。脱血用カテーテルの先端部のみに１個設けても良いし（図１１）、サイドホールの周囲（図１２）に設けても良い。
【００６４】
前記樹脂にＸ線不透過性物質を混合する方法としては、あらかじめＸ線不透過性物質を混練した樹脂のペレットを作製しておき、該ペレットを使用する方法、前記編組チューブおよび／または前記樹脂製チューブを作製する際に樹脂とＸ線不透過性物質を混合する方法等があり、どのような方法を用いても構わない。
【００６５】
前記Ｘ線不透過性物質の種類は特に限定されず、バリウム、ビスマス等の金属化合物、金、白金等の貴金属化合物が好適に使用されるが、上述した作製方法への適応性の観点からバリウム、ビスマス等の酸化物が特に好ましい。
【００６６】
前記Ｘ線不透過性物質の含有量は樹脂の物性を大きく損なわず、かつ成形加工が可能な範囲でできるだけ高いほうが好ましい。上述したバリウムやビスマスの酸化物を使用する場合、好ましくは３０重量％以上である。
【００６７】
前記体外循環用カテーテルを冠状静脈洞に導入する際の操作性を向上させ、導入に伴う損傷の危険性を低減させるため、該カテーテルの外面には親水性のコーティングが施されていることが好ましい。親水性のコーティングにより生体管腔に導入する際の摩擦抵抗を軽減可能である。コーティング材料の種類は限定されず、使用する編組チューブや樹脂チューブの物性に合わせて選択可能である。一例を挙げると、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の親水性高分子が使用できる。該カテーテルの長さ方向でコーティング材料の種類やコーティング厚さを調整して摩擦抵抗を漸次増減するように調整しても良い。
【００６８】
冠状静脈洞へより容易に導入するため、前記体外循環用カテーテルはガイドワイヤに誘導されることがある。この場合、ＰＣＩ時にガイドカテーテルを冠状動脈入口部にエンゲージさせる場合と同様に、前記体外循環用カテーテルの内部にガイドワイヤを配置した状態で体内に挿入される。体外循環用カテーテルの内部に脱血ルーメンと独立したガイドワイヤを挿通するルーメン（ガイドワイヤルーメン）を設けても良いが、脱血量を維持するため脱血ルーメンの相当直径を変えずにガイドワイヤルーメンを設けると、体外循環用カテーテルの外径が必然的に増加してしまい好ましくない。従って、脱血ルーメンをガイドワイヤルーメンとして使用することが好ましい。
【００６９】
本発明にかかる体外循環用カテーテルのハブからガイドワイヤを挿入する場合、特にガイドワイヤ先端がＪ型のカーブを有する場合には、図１３に示すように体外循環用カテーテルに設けられたサイドホールからガイドワイヤ先端が飛び出してしまい、ガイドワイヤによる誘導が容易に行えなくなる。また、一度生体管腔に導入した体外循環用カテーテルにガイドワイヤを挿入して、図１３のようにガイドワイヤ先端がサイドホールから飛び出した場合には、Ｘ線透視下でガイドワイヤを操作して脱血用カテーテルの先端からガイドワイヤ先端が出るように調整しなくてはならない。Ｘ線透視下でこのような調整を実施することは非常に時間がかかり、術者のストレスが高まるだけでなく、患者への負担が大きくなる。さらに、Ｘ線透視下でガイドワイヤがサイドホールから飛び出ていることに気づかずに操作を続けた場合、サイドホール部の破損による体外循環用カテーテルの断裂等の可能性があり危険である。
【００７０】
以上より、図１５に示すように、本発明にかかる体外循環用カテーテルの脱血ルーメン内に脱着可能に取り付けられたサブカテーテルを有することが好ましい。図１６に示すように、該サブカテーテルの内腔をガイドワイヤルーメンとして使用することで、前記体外循環用カテーテルのサイドホールからガイドワイヤが飛び出す現象を防止できる。脱血ルーメン内にサブカテーテルを配置することにより脱血ルーメンの円周方向最小断面積は減少するが、該サブカテーテルは脱着可能に取り付けられているため、脱血時に該サブカテーテルを取り外すことにより脱血量を維持できる。該サブカテーテルを取り外した後に再度ガイドワイヤと共に脱血用カテーテルを操作する必要が生じた場合には、該サブカテーテルを脱血ルーメン内に配置した後ガイドワイヤを挿入すればよく、安全に操作可能である。
【００７１】
図１４に示すサブカテーテルは可撓性のあるチューブ状部材から構成され、後端部にハブを備えることが好ましい。可撓性のある部材で構成することにより、脱血用カテーテルに屈曲形状が備え付けられている場合でも容易に脱着することが可能である。また、後端部にハブを備えることにより、前記サブカテーテルの内部をヘパリンの入った生理食塩水等でフラッシュすることが可能になり、使用時の血栓形成を抑制し安全に使用できる。前記サブカテーテルと前記脱血用カテーテルの接続方法は限定されるものではないが、一例として、図１４および図１５に示すように、ハブの先端をオス型のルアーとすることで、前記体外循環用カテーテルの後端に設けられたハブの後端（メス型のルアー）と脱着可能に接続される。
【００７２】
前記チューブ状部材は樹脂製チューブから構成されることが好ましく、前記樹脂は高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンの何れか、あるいはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、またはポリアミド系のエラストマーの何れかであることが好ましい。上述した材料の何れかを使用することにより、サブカテーテルを体外循環用カテーテルに脱着する際の摩擦抵抗だけでなく、サブカテーテルとガイドワイヤの摩擦抵抗を低減させることが可能となり、良好な操作性を実現可能である。
【００７３】
体外循環用カテーテルと同様、サブカテーテルにもＸ線不透過性があることが好ましい。Ｘ線不透過性を備える方法としては、サブカテーテルの柔軟性をできるだけ高く保ち、かつ高いＸ線不透過性を実現する観点から、サブカテーテル外面または内面にＸ線不透過性を有する材料から構成されるマーカーを設ける方法、サブカテーテルを構成する樹脂にＸ線不透過性物質を混合する方法が好ましい。
【００７４】
前記マーカーを構成する材料は特に限定されず、バリウム、ビスマス等の金属化合物、金、白金等の貴金属化合物が好適に使用される。
【００７５】
前記樹脂にＸ線不透過性物質を混合する方法としては、あらかじめＸ線不透過性物質を混練した樹脂のペレットを作製しておき、該ペレットを使用する方法、前記樹脂製チューブを作製する際に樹脂とＸ線不透過性物質を混合する方法等があり、どのような方法を用いても構わない。
【００７６】
前記樹脂に混合されるＸ線不透過性物質の種類は特に限定されず、バリウム、ビスマス等の金属化合物、金、白金等の貴金属化合物が好適に使用されるが、上述した作製方法への適応性の観点からバリウム、ビスマス等の酸化物が特に好ましい。また、含有量は樹脂の物性を大きく損なわず、かつ成形加工が可能な範囲でできるだけ高いほうが好ましい。上述したバリウムやビスマスの酸化物を使用する場合、好ましくは３０重量％以上である。
【００７７】
前記サブカテーテルを前記体外循環用カテーテルに取り付けた場合、互いのカテーテルの相対的な位置は本発明の効果を制限しない。つまり、前記サブカテーテルの先端は前記脱血用カテーテルの先端よりも先端側に配置されても良く、前記体外循環用カテーテルの先端よりも後端側に配置されても良い。何れの配置状態においても前記体外循環用カテーテルが配置される冠状静脈洞の損傷を防止するため、該体外循環用カテーテルの最先端部にはチップが設けられていることが好ましい。
【００７８】
さらに、前記サブカテーテルの先端が前記体外循環用カテーテルの先端よりも先端側に配置される場合には、前記サブカテーテルの先端に該チップが設けられていることが好ましい。また、前記サブカテーテルの先端が前記体外循環用カテーテルの先端よりも後端側に配置される場合には、前記体外循環用カテーテルの先端に該チップが設けられていることが好ましい。このように前記サブカテーテルと前記体外循環用カテーテルを取り付けた状態で最先端に位置する部分に該チップを設けることで、冠状静脈洞の損傷が抑制される。
【００７９】
前記チップは上述したように冠状静脈洞の損傷を抑制するためのものであるため、柔軟であることが好ましい。すなわち、前記チップは樹脂から形成され、該樹脂のショア硬度が２５Ｄ以上、４０Ｄ以下のエラストマー、あるいは該エラストマーのブレンドであることが好ましい。ショア硬度が２５Ｄより低いエラストマーのみを使用する場合、強度を維持することが困難であり好ましくない。また４０Ｄより大きいエラストマーのみを使用する場合は柔軟性が低くなり好ましくない。目的とする強度及び柔軟性を実現するために該エラストマーを任意の比率でブレンドしても良い。前記チップの全長にわたって同一の樹脂を使用する必要はなく、複数の樹脂を使用して該チップの長さ方向で物性に傾斜を設けても良い。
【００８０】
前記チップは前記サブカテーテルと前記体外循環用カテーテルが取り付けられた状態での最先端部であることから、Ｘ線透視下での正確な位置の把握が必要となる。従って、前記チップを構成する樹脂にＸ線不透過性物質が混合されていることが好ましい。
【００８１】
前記樹脂にＸ線不透過性物質を混合する方法としては、あらかじめＸ線不透過性物質を混練した樹脂のペレットを作製しておき、該ペレットを使用する方法、前記樹脂製チューブを作製する際に樹脂とＸ線不透過性物質を混合する方法等があり、どのような方法を用いても構わない。
【００８２】
前記樹脂に混合されるＸ線不透過性物質の種類は特に限定されず、バリウム、ビスマス等の金属化合物、金、白金等の貴金属化合物が好適に使用されるが、上述した作製方法への適応性の観点からバリウム、ビスマス等の酸化物が特に好ましい。また、含有量は樹脂の物性を大きく損なわず、かつ成形加工が可能な範囲でできるだけ高いほうが好ましい。上述したバリウムやビスマスの酸化物を使用する場合、好ましくは３０重量％以上である。
【００８３】
本発明にかかる体外循環用カテーテルおよびサブカテーテルの製造方法は本発明の効果を制限するものではない。脱血用カテーテルの典型的な構造は図１、図６から図８に示すものであり、チップと樹脂製チューブ、樹脂製チューブと編組チューブ、編組チューブとハブが接続され、編組チューブとハブの接続部分にはカテーテル使用時のキンク等を防止するためのストレインリリーフが接続されている。また、サブカテーテルの典型的な構造は図１４に示すものであり、チップと樹脂製チューブ、樹脂製チューブとハブが接続され、樹脂製チューブとハブの接続部分にはカテーテル使用時のキンク等を防止するためのストレインリリーフが接続されている。
【００８４】
各接続部分における接続方法は特に限定されず、接着剤を使用した接着、熱溶着等の方法が使用可能である。
【００８５】
接着による場合、使用する接着剤の種類は制限されず、シアノアクリレート系、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系などの接着剤が好適に使用できる。接着剤の効果形式も制限されず、２液混合型、吸水硬化型、加熱硬化型、ＵＶ硬化型等の接着剤が好適に使用できる。接続部位の剛性が該接続部位の前後で不連続に変化しない程度の硬化後の硬度を有する接着剤を使用することが好ましく、接着する材料の材質、寸法、剛性等を考慮して接着剤を選択することができる。該接続部位を細径化するために加熱処理、研磨処理等を接着の前後で実施しても良く、ポリオレフィン等の難接着性材料の場合は酸素ガス等を用いたプラズマ処理等の表面処理を実施しても良い。
【００８６】
ハブを構成する材質は特に制限されず、射出成形可能な汎用樹脂が好適に使用される。ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリサルホン、ポリアリレート、スチレン−ブタジエンコポリマー、ポリオレフィン等が一例として挙げられる。
【００８７】
以下に本発明にかかる具体的な実施例について詳説するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
ＳＵＳ３０４合金から作製した０．１０ｍｍ×０．０３ｍｍの金属素線を１本持・１６打で加工した金属編組を用い、外径２．６９ｍｍ、内径２．２９ｍｍ、長さ９００ｍｍの編組チューブを作製した。内層はポリテトラフルオロエチレン（ポリフロンＦ−２０７、ダイキン工業株式会社）、外層は二軸混連押出法により硫酸バリウムを４０ｗｔ％で含有させた４種類のポリアミドエラストマー（ＰＥＢＡＸ７２３３ＳＡ０１（ショア硬度７２Ｄ）、ＰＥＢＡＸ６３３３ＳＡ０１（ショア硬度６３Ｄ）、ＰＥＢＡＸ５５３３ＳＡ０１（ショア硬度５５Ｄ）、ＰＥＢＡＸ４０３３ＳＡ０１（ショア硬度４０Ｄ）、ｅｌｆ  ａｔｏｃｈｅｍ社）を用い切替押出法により作製した。
【００８８】
二軸混連押出法により硫酸バリウムを４０ｗｔ％で含有させたポリアミドエラストマー（ＰＥＢＡＸ４０３３ＳＡ０１（ショア硬度４０Ｄ）ｅｌｆ  ａｔｏｃｈｅｍ社）を用い、外径３．００ｍｍ、内径２．２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍのチューブを押出成形により作製した。予め形状付けされたＳＵＳ３０４合金製の外径２．２０ｍｍの芯材を作製したチューブの内部に挿入した。ポリオレフィン製の熱収縮チューブをかぶせた状態で１８０℃のオーブン内で４５分間加熱し、図６に示すような形状付け加工を行ったものを樹脂製チューブとした。また、二軸混連押出法により硫酸バリウムを４０ｗｔ％で含有させたポリアミドエラストマー（ＰＥＢＡＸ３５３３ＳＡ０１（ショア硬度３５Ｄ）ｅｌｆ  ａｔｏｃｈｅｍ社）で作製した長さ５ｍｍのチップを樹脂製チューブの先端に熱溶着した。
【００８９】
編組チューブと樹脂製チューブを熱溶着により接続し、シャフトとした。ＳＵＳ３０４合金から作製した０．１０ｍｍ×０．０３ｍｍの金属素線を１本持・１６打で加工した金属編組を用い、外径４．４０ｍｍ、内径４．００ｍｍ、長さ１００ｍｍの編組チューブを作製した。内層はポリテトラフルオロエチレン（ポリフロンＦ−２０７、ダイキン工業株式会社）、外層は二軸混連押出法により硫酸バリウムを４０ｗｔ％で含有させたポリアミドエラストマー（ＰＥＢＡＸ７２３３ＳＡ０１（ショア硬度７２Ｄ）、ｅｌｆ  ａｔｏｃｈｅｍ社）を用い切替押出法により作製し、外側チューブとした。シャフトの外側に外側チューブを二重管状に配置し、外側チューブの端部を編組チューブが接続されている側のシャフト端部から１０ｍｍ飛び出させた。この状態で外側チューブの両端部と編組チューブを２液混合型ウレタン系接着剤（ＵＲ０５３１、Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒ社）で接着し、図３に示す断面構造とした。
【００９０】
シャフト端部から１０ｍｍ飛び出している編組チューブ端にポリアミドエラストマー（ＰＥＢＡＸ５５３３ＳＡ０１、ｅｌｆ  ａｔｏｃｈｅｍ社）で作製したストレインリリーフとポリカーボネート（Ｍａｋｌｏｒｏｎ２６５８、Ｂａｙｅｒ社）で作製したハブを２液混合型ウレタン系接着剤（ＵＲ０５３１、Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒ社）で接着し、体外循環用カテーテルとした。
【００９１】
実施例１において、Ｄ１は２．２５ｍｍ、Ｄ２は１．３１ｍｍである。
（実施例２）
エキシマレーザーを用いて直径１．８５ｍｍの円形のサイドホールを樹脂製チューブの先端側に２個付与し、外側チューブの全長を３００ｍｍとした以外は実施例１と同様に体外循環用カテーテルを作製した。サイドホールの位相の差は１８０°とし、長さ方向のサイドホール間距離は４０ｍｍとした。得られた編組チューブと樹脂製チューブを用いて実施例１と同様に体外循環用カテーテルを作製した。
【００９２】
押出成形により低密度ポリエチレン（ＬＦ４８０Ｍ、日本ポリケム株式会社）を用いて外径１．６０ｍｍ、内径１．１０ｍｍ、長さ１，０５０ｍｍの樹脂製チューブを作製し、一端にポリカーボネート（Ｍａｋｌｏｒｏｎ２６５８、Ｂａｙｅｒ社）で作製したハブを２液混合型ウレタン系接着剤（ＵＲ０５３１、Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒ社）で接着し、サブカテーテルを作製した。接着前には酸素プラズマ処理を施した。
【００９３】
実施例２において、Ｄ１は２．２５ｍｍ、Ｄ２は１．３１ｍｍ、Ｄ３は１．８５ｍｍである。
（実施例３）
先端チューブの外径を２．６０ｍｍ、内径を１．８０ｍｍとし、形状付けに使用する芯材の外径を１．７５ｍｍとした。さらに、サイドホールの直径を１．８０ｍｍとした以外は実施例２と同様に体外循環用カテーテルを作製した。サブカテーテルは実施例２と同様に作製した。
【００９４】
実施例３において、Ｄ１は１．８０ｍｍ、Ｄ２は１．３１ｍｍ、Ｄ３は１．８０ｍｍである。
（実施例４）
先端チューブに設けたサイドホールの個数を１０個、位相の差を９０°、長さ方向のサイドホール間距離を５ｍｍとした。さらに、外側チューブの寸法を外径５．００ｍｍ、内径４．６５ｍｍ、長さ５００ｍｍとした以外は実施例２と同様に体外循環用カテーテルを作製した。サブカテーテルは実施例２と同様に作製した。
【００９５】
実施例４において、Ｄ１は２．２５ｍｍ、Ｄ２は１．９６ｍｍ、Ｄ３は１．８５ｍｍである。
（実施例５）
直径１．３０ｍｍのサイドホールを設け、さらに、外側チューブの寸法を外径４．００ｍｍ、内径３．６０ｍｍ、長さ３００ｍｍとした以外は実施例２と同様に体外循環用カテーテルを作製した。サブカテーテルは実施例２と同様に作製した。
【００９６】
実施例５において、Ｄ１は１．８０ｍｍ、Ｄ２は０．９１ｍｍ、Ｄ３は１．３０ｍｍである。
（評価）
ＬＷＤブタ（体重５７．７ｋｇ）に対し、吸入麻酔下に右大腿静脈に挿入した１５Ｆｒのシースイントロデューサーを挿入した。Ｘ線透視下で脱血用カテーテルを冠状静脈洞に留置した。いずれの例においても、０．０３５”のガイドワイヤを併用した。実施例２から実施例４、実施例５ではサブカテーテルを体外循環用カテーテルと組み合わせた状態で冠状静脈洞に留置し、留置後にサブカテーテルを抜去した。
【００９７】
体外循環用カテーテルの脱血ルーメンおよび返血ルーメンに長さ５００ｍｍの延長チューブをそれぞれ接続し、体外循環装置ＤＸ２１（株式会社カネカ）を用いて脱血および返血を行った。
（結果）
本発明にかかる実施例１から４及び実施例５の何れも冠状静脈洞に留置可能だった。また、実施例２から４、実施例５ではサブカテーテルの効果により脱血用カテーテルのサイドホールからガイドワイヤが飛び出すことなく、良好に操作可能だった。
【００９８】
実施例１から４のいずれにおいても８０ｍＬ／ｍｉｎでの脱血が可能であり、極端な返血圧の増加もなく返血が可能だった。脱血圧は実施例１で−８５ｍｍＨｇ、実施例２で−８６ｍｍＨｇ、実施例３で−９５ｍｍＨｇ、実施例４で−８３ｍｍＨｇだった。また、返血圧は実施例１で５０ｍｍＨｇ、実施例２で１４０ｍｍＨｇ、実施例３で１３７ｍｍＨｇ、実施例４で４６ｍＨｇだった。体外循環中に溶血は認められなかった。本発明にかかる体外循環用カテーテルを用いることで、脱血した血液を返血するためのブラッドアクセスを別途設けることなく脱血及び返血が実施可能だった。
【００９９】
一方、実施例５では返血圧が極端に増加し、８０ｍＬ／ｍｉｎでの循環を実施できなかった。返血圧が２００ｍｍＨｇの場合であっても脱血速度は３０ｍＬ／ｍｉｎ程度にとどまり、実施例１〜４のほうが実施例５よりも、造影剤を含んだ血液を脱血し、吸着などの血液浄化法により造影剤を除去した血液を体内に返血するシステムへの適用の観点から好ましいと考えられた。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】体外循環用カテーテルの一例を示す概略図である。
【図２】体外循環用カテーテルのＡ−Ａ’断面の一例を示す断面図である。
【図３】体外循環用カテーテルのＡ−Ａ’断面の異なる一例を示す断面図である。
【図４】体外循環用カテーテルのＡ−Ａ’断面の異なる一例を示す断面図である。
【図５】体外循環用カテーテルのＡ−Ａ’断面の異なる一例を示す断面図である。
【図６】体外循環用カテーテルの異なる一例を示す概略図である。
【図７】図６に示す体外循環用カテーテルの一例を示す側面図である。
【図８】体外循環用カテーテルのうち、サイドホールを有する一例を示す概略図である。
【図９】体外循環用カテーテルの先端側の一例を示す概略図である。
【図１０】体外循環用カテーテルの先端側の異なる一例を示す概略図である。
【図１１】体外循環用カテーテルの先端側の異なる一例を示す概略図である。
【図１２】体外循環用カテーテルの先端側の異なる一例を示す概略図である。
【図１３】体外循環用カテーテルのサイドホールからガイドワイヤが飛び出した状態を示す概略図である。
【図１４】サブカテーテルの概略図である。
【図１５】サブカテーテルを備えた体外循環用カテーテルにガイドワイヤを挿入した状態を示す概略図である。
【図１６】図１４に示す体外循環用カテーテルの先端側の拡大図である。
【図１７】典型的な心臓の断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
００１  チップ
００２  樹脂製チューブ
００３  編組チューブ
００４  ストレインリリーフ
００５  ハブ
００６  脱血ルーメン
００７  返血ルーメン
００８  外側チューブ
００９  被覆チューブ
０１０  サイドホール
０１１  マーカー
０１２  ガイドワイヤ
０１３  脱血用カテーテル
０１４  下大静脈
０１５  右心房
０１６  冠状静脈洞口
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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