(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水媒体流入口と水媒体流出口とエネルギー導入口を備えた近位部接続部品、該近位部接続部品からバルーン近位部にまでバルーン内部に連通する水媒体流入用ルーメンとバルーンからの水媒体流出用ルーメンの２本のルーメンを備えたカテーテル軸、バルーン及び変換素子を有し、該近位部接続部品と該カテーテル軸近位部とが結合され、該カテーテル軸遠位部と該バルーン近位部とが結合されてなる医療装置であり、該バルーンが、１００℃以上の温度でブロー成形された熱可塑性樹脂からなり、該バルーンの中央部の内面に温度センサーを有し、前記変換素子は、水媒体流入用ルーメンの遠位部の内部に、バルーンに流入する直前の水媒体と接触するように設けられてなり、該バルーンを所定の容積にまで所定の圧力で膨張させて近位部接続部品の水媒体流入口から低温の水媒体を流入し、水媒体流入用ルーメンを経由してバルーン内に水媒体を貫流させながら、エネルギー導入口から水媒体流入用ルーメン内の変換素子にレーザーエネルギーを出力して、レーザーエネルギーを熱に変換し、前記バルーンへ流入する直前の水媒体を加熱してバルーン表面の温度を上昇させ、次いで、所定の圧力を維持して水媒体を貫流させながら、レーザーエネルギーの出力を停止して、低温の水媒体によってバルーン表面の温度を下降させ、該バルーン表面との接触により生体器官を加熱直後に冷却して治療する医療装置であって、バルーン温度を３７℃から８０℃へ３０秒以内に昇温させ、昇温直後、８０℃から４５℃以下に４０秒以内に冷却し得る能力を有することを特徴とする医療装置。
【請求項２】
バルーンがポリアミド樹脂である請求項１記載の医療装置。
【請求項３】
圧力検出手段を有し、水媒体流入口と水媒体流出口の開閉度又は流入圧を調整し、バルーンを加圧して膨張させ、バルーンを所定の圧力で所定の容積に膨張させた状態を維持し得る請求項１又は２記載の医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルーンカテーテル、医療装置及び生体器官の処置方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、バルーンに過熱による損傷を与えるおそれがなく、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術などに適応して、血管を傷つけることなく安全に拡張することができるバルーンカテーテル、医療装置及び生体器官の処置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バルーンによる経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）は、近年めざましい普及をみせている。当初は適応となる症例や病変も限られていたが、器具の開発や技術の進歩により、多枝病変はもとより、完全閉塞や急性心筋梗塞にまで適応が拡大されている。しかし、術後の再狭窄の発生頻度がかなり大きく、ＰＴＣＡの最大の問題とされている。再狭窄を予防するために、各種のステントが開発され、使用されているが、再狭窄の防止効果は小さく、また、再狭窄が発生したとき、留置されたステントが処置の邪魔になる場合がある。さらに、ステントの材料であるステンレス鋼が、組織に対してアレルギー反応を示す場合も見られる。したがって、ステンレス鋼などの異物を用いることなく、狭窄を処置し、再狭窄を予防することが望まれる。過去において、レーザーで管腔組織を直接焼いたり、蒸散させるレーザー治療や、アルゴンレーザーなどで、狭窄部位を処置する方法などが試みられたが、組織に深い損傷を与えたり、分解物の悪影響が現れたりして、効果がなく失敗している。
管腔組織の再狭窄は、平滑筋細胞が損傷を受けると、幹細胞によって組織が修復されるとき、破壊された異常情報が伝達され、あるいは幹細胞の異常分化が起こり、これが再狭窄となると考えられている。また、処置される血管が、いわゆるＴＥＣ（transluminal extraction cathether）、あるいは、ロータブレーターによって削られ、外膜のみにしてステントを留置する処置もなされているが、必要な組織を切除してしまうと、仮に内皮組織ができても、これが安定化せず、結局、再狭窄が起こってしまうと考えられる。通常のＰＴＣＡでは、血管を８００〜１,０００ｋＰａという高い圧力で無理やりに拡張するために、組織を引き裂いたり、大きな力で血管組織を変質させ、冠動脈の障害からの修復過程で、過剰な平滑筋細胞の増殖が生じ、再狭窄が発生しやすい。
このために、狭窄部の血管に損傷を与えることなく、血管を拡張する器具や方法の開発が試みられている。例えば、患者の身体内での熱の適用に有用な、血管形成術などの処置に有用な装置として、管腔組織に対する加熱と加圧を同時に行い、管腔組織の降伏行動又は熱伝導性の変化を検出して、組織の行動に反応するカテーテル制御手段を有する身体管腔拡張システムが提案されている（特許文献１）。しかし、病変の状態がさまざまに異なる患部の生理学的反応を一律に判断して、それぞれの患部に対して最適の処置を行うことは極めて困難である。また、ＰＴＣＡにおいて、血管内膜の損傷を起こすことなく、血管内面を熱凝固させて再度の閉塞を防止できるカテーテルとして、バルーン内方に突入するレーザーファイバーと、レーザー光吸収加熱管を備えたフッ素系樹脂からなるバルーンを備えたカテーテルが提案されている（特許文献２）。しかし、血管壁を８０〜９０℃に加熱すると、血管壁が薄くなりやすい。さらに、バルーン内の局部的な過熱がないカテーテルとして、バルーン内に金属編組チューブと該チューブを被覆する樹脂チューブを有する発熱管及び２つの熱電対を備えたカテーテルが提案されている（特許文献３）。しかし、このカテーテルでは、血管に過度の力を加えたり、過度の熱的侵襲を加えると、安定した良好な結果が得られ難いという問題がある。
【特許文献１】特許第２９８４０５６号公報（第２頁）
【特許文献２】特許第２５３５２５０号公報（第１−２頁）
【特許文献３】特許第２８６４０９４号公報（第１−２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、バルーンに過熱による損傷を与えるおそれがなく、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術などに適応して、血管を傷つけることなく安全に拡張することができるバルーンカテーテル、医療装置及び生体器官の処置方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、発熱部材をカテーテル軸遠位部内に設けて、バルーンへ流入する流体と接触させることにより、熱可塑性樹脂からなるバルーンの使用が可能となり、また、バルーンの温度を短時間で８０℃まで昇温する手段と、バルーンの温度を短時間で４５℃まで冷却する手段を備えた医療装置を用いることにより、損傷を与えることなく血管を拡張し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）水媒体流入口と水媒体流出口とエネルギー導入口を備えた近位部接続部品、該近位部接続部品からバルーン近位部にまでバルーン内部に連通する水媒体流入用ルーメンとバルーンからの水媒体流出用ルーメンの２本のルーメンを備えたカテーテル軸、バルーン及び変換素子を有し、該近位部接続部品と該カテーテル軸近位部とが結合され、該カテーテル軸遠位部と該バルーン近位部とが結合されてなる医療装置であり、該バルーンが、１００℃以上の温度でブロー成形された熱可塑性樹脂からなり、該バルーンの中央部の内面に温度センサーを有し、前記変換素子は、水媒体流入用ルーメンの遠位部の内部に、バルーンに流入する直前の水媒体と接触するように設けられてなり、該バルーンを所定の容積にまで所定の圧力で膨張させて近位部接続部品の水媒体流入口から低温の水媒体を流入し、水媒体流入用ルーメンを経由してバルーン内に水媒体を貫流させながら、エネルギー導入口から水媒体流入用ルーメン内の変換素子にレーザーエネルギーを出力して、レーザーエネルギーを熱に変換し、前記バルーンへ流入する直前の水媒体を加熱してバルーン表面の温度を上昇させ、次いで、所定の圧力を維持して水媒体を貫流させながら、レーザーエネルギーの出力を停止して、低温の水媒体によってバルーン表面の温度を下降させ、該バルーン表面との接触により生体器官を加熱直後に冷却して治療する医療装置であって、バルーン温度を３７℃から８０℃へ３０秒以内に昇温させ、昇温直後、８０℃から４５℃以下に４０秒以内に冷却し得る能力を有することを特徴とする医療装置、
（２）バルーンがポリアミド樹脂である(１)記載の医療装置、及び、
（３）圧力検出手段を有し、水媒体流入口と水媒体流出口の開閉度又は流入圧を調整し、バルーンを加圧して膨張させ、バルーンを所定の圧力で所定の容積に膨張させた状態を維持し得る(１)又は(２)記載の医療装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のバルーンカテーテルは、発熱部材がカテーテル軸遠位部内において、バルーンへ流入する流体と接触し、バルーンが発熱部材と直接接触して損傷を受けるおそれがないので、バルーンの材質を熱可塑性樹脂として、折りたたみ性、挿入性及び膨張性の良好なバルーンを使用することができる。本発明のバルーンカテーテル、医療装置及び生体器官の処置方法によれば、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）などに適応して、血管を傷つけることなく安全に拡張し、再狭窄を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のバルーンカテーテルは、流体流入口と流体流出口とエネルギー導入口を備えた近位部接続部品、バルーンへの流体流入用とバルーンからの流体流出用の２本のルーメンを備えたカテーテル軸、発熱部材及びバルーンを有し、該近位部接続部品と該カテーテル軸近位部とが結合され、該カテーテル軸遠位部と該バルーン近位部とが結合され、発熱部材がカテーテル軸遠位部内において、バルーンへ流入する流体と接触するバルーンカテーテルである。
図１は、本発明のバルーンカテーテルの一態様の説明図である。本態様のバルーンカテーテルは、流体流入口と流体流出口とエネルギー導入口を備えた近位部接続部品１、バルーンへの流体流入用のルーメン２、バルーンからの流体流出用のルーメン３、レーザー光を導く光ファイバー４及び熱電対５が挿通されているカテーテル軸６、発熱部材７及びバルーン８を有する。バルーン内には、熱電対の接点である温度センサー９が設けられている。
バルーンへの流体流入用とバルーンからの流体流出用の２本のルーメンの形態に制限はなく、例えば、２本のチューブを２本のルーメンとして使用する形態、円形の断面を有する１本のチューブの中央を、長さ方向に伸びる内壁で仕切って、２本のルーメンとして使用する形態などを挙げることができる。また、流体用のルーメン以外に、例えば、エネルギーとして高周波電流を通ずる導線や、温度測定用の熱電対を挿通するルーメンなどを設けることもできる。
【０００７】
本発明のバルーンカテーテルは、図１に示すように、近位部接続部品とカテーテル軸近位部とが結合され、カテーテル軸遠位部とバルーン近位部とが結合され、発熱部材７がカテーテル軸６遠位部内において、バルーン８へ流入する流体と接触する。発熱部材をバルーンへ流入する流体と接触させる方法に特に制限はなく、例えば、発熱部材をカテーテル軸遠位部のバルーンへの流体流入用ルーメン内に設けることができ、カテーテル軸遠位部のバルーンへの流体流入用ルーメンの一部を発熱部材とすることもでき、あるいは、カテーテル軸遠位部のバルーンへの流体流入用ルーメンの流出端の外側に発熱部材を設置することもできる。
図１に示す態様においては、バルーンへの流体流入用ルーメンの流出端の部分のポリマーが除去され、露出した金属編組がレーザーエネルギー変換素子としての発熱部材７となっている。発熱部材がカテーテル軸の近位部寄りに存在すると、血液、体液、組織などへの伝導により加熱された流体から熱エネルギーが失われ、熱効率が低下するのみならず、バルーンの温度制御も不安定となる。本発明のバルーンカテーテルは、発熱部材がカテーテル軸遠位部内に存在し、加熱部材により加熱された流体は直ちにバルーン内に流入するので、バルーン温度を安定して正確に制御することができる。
本発明のバルーンカテーテルの形態に特に制限はなく、例えば、バルーン遠位部とカテーテル軸の途中に開けられたガイドワイヤーポートとの間にガイドワイヤールーメンを有するモノレール型とすることができ、あるいは、カテーテル軸の全長にわたりガイドワイヤールーメンが貫通しているオーバーザワイヤー型とすることもできる。
【０００８】
本発明のバルーンカテーテルにおいて、発熱部材に供給するエネルギーに特に制限はなく、例えば、５００ｋＨｚ程度の高周波電流や、レーザー光などを挙げることができる。エネルギーとして高周波電流を用いる場合は、発熱部材としてＮｉＣｒ合金線、カーボン配合発熱体、タングステンなどの発熱体を用いることができる。エネルギーとしてレーザー光を用いる場合は、発熱部材としてレーザー光を吸収し、熱に変換する金属部材、例えば、ステンレス鋼、クロム鋼、フェライト鋼などのレーザーエネルギー変換素子を用いることができる。これら金属部材は、ブレード状、コイル状、網状、ウール状などとすることにより、カテーテル軸が硬くなることを防ぎ、良好な操作性を維持することができる。また、これらの金属部材を、Ｘ線マーカーとして利用することもできる。
本発明のバルーンカテーテルは、発熱部材がカテーテル軸遠位部内に存在し、発熱部材とバルーンが接触するおそれがないので、バルーンの材質として熱可塑性樹脂を使用することができる。発熱部材がバルーン内に設けられたバルーンカテーテルでは、発熱部材とバルーンが接触して過熱によりバルーンが損傷するおそれがあるので、バルーンの材質として耐熱性の高い熱硬化性樹脂を用いることが必要であった。しかし、熱硬化性樹脂の薄膜の形成は、熱可塑性樹脂の薄膜の形成に比べて生産性が低く、そのためにバルーンがコスト高になっていた。また、熱硬化性樹脂の薄膜は、熱可塑性樹脂の薄膜に比べて弾性率が大きいので、折りたたみ性、リラップ性、体腔への挿入性などが良好であるとは言えなかった。本発明のバルーンカテーテルは、バルーンの材質を熱可塑性樹脂とすることにより、ブロー成形などによって容易に生産性よくバルーンを形成することができる。また、熱可塑性樹脂の薄膜は弾性率が小さいので、折りたたみ性とリラップ性が良好であり、体腔内への挿入に際しても、折りたたまれたバルーンが体腔の屈曲した形状に追随して微小に変形し、小さい抵抗で挿入することができる。
【０００９】
本発明のバルーンカテーテルにおいては、発熱部材がカテーテル軸遠位部内においてバルーンへ流入する流体と接触することにより、流体に熱が伝達される。すなわち、流れ場において熱伝達が行われるために、総括伝熱係数が大きく、効率的に流体を加熱することができる。また、流体が所定の温度に加熱されたのち直ちにバルーン内に流入するために、バルーンの表面及び内部がすべて一定の温度に保たれる。発熱部材がバルーン内に設けられたバルーンカテーテルでは、総括伝熱係数が小さいために、流体を加熱する効率が低く、また、バルーンの表面及び内部の温度にむらを生じやすい。
本発明のバルーンカテーテルにおいては、バルーンがブロー成形された熱可塑性樹脂からなることが好ましい。本発明において、熱可塑性樹脂としては、架橋構造を全く有しない熱可塑性樹脂のみならず、部分的に架橋構造を有する樹脂であっても、押出成形及びブロー成形が可能である限り、熱可塑性樹脂として使用することができる。本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリエーテルアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルエラストマー、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴムなどを挙げることができる。
本発明に用いるブロー成形された熱可塑性樹脂からなるバルーンの製造方法に特に制限はなく、例えば、熱可塑性樹脂の押出成形により得られたチューブを切断してパリソンとし、該パリソンを二軸延伸ブロー成形することによって得ることができる。二軸延伸ブロー成形の延伸倍率に特に制限はないが、長さ方向が１.５〜５倍、径方向が２〜５倍であることが好ましく、長さ方向が２〜４倍、径方向が２.５〜４倍であることがより好ましい。
【００１０】
本発明においては、バルーンのブロー成形温度が１００℃以上であることが好ましく、１０５℃以上であることがより好ましく、１１０℃以上であることがさらに好ましい。バルーンの加熱媒体としては、ほとんどの場合水を溶媒又は分散媒とする生理食塩水、Ｘ線造影剤などが用いられるので、バルーンが１００℃を超える温度に達することはほとんどない。したがって、バルーンのブロー成形を１００℃以上の温度で行うことにより、バルーンカテーテルを使用するとき、加熱によりバルーンが変形することが少なく、安全に使用することができる。４０〜８０℃程度の温度で、いわゆるコールドブローイングされたバルーンは、ボリマーが配向結晶化するために肉厚の割に強度が大きいが、ブロー成形した温度以上に温度を上げると、形状戻りが生じ、バルーンの直径が小さくなりやすい。本発明においては、バルーンに高い圧力をかけることなく生体器官を拡張するので、バルーンにも大きな耐圧性は不要であり、通常は強度が出ないとされる高い温度におけるブロー成形により得られる熱安定性の良好なバルーンを用いることができる。
本発明のバルーンカテーテルにおいては、カテーテル軸の全体又は発熱部材が存在する遠位部が、耐熱性材料からなることが好ましい。耐熱性材料としては、例えば、ＮｉＴｉ超弾性合金、ステンレス鋼、ポリイミド、ポリエーテリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトンなどや、これらからなる複合材料などを挙げることができる。これらの材料は、耐熱性とともに適度の可撓性をも有するので、バランスのよいカテーテル軸を得ることができる。カテーテル軸のうち、少なくとも発熱部材が存在する遠位部を耐熱材料で構成することにより、カテーテル軸が過熱による損傷を受けるおそれがなく、安全に使用することができる。
【００１１】
本発明の医療装置は、本発明のバルーンカテーテルが接続されてなり、バルーン内又は発熱部材よりもカテーテル軸の遠位側に温度センサーを有し、流体流入口から低温の流体を流入し、バルーン内に流体を貫流させ、流体流出口から流体を流出し、エネルギー導入口からエネルギーをカテーテル軸内に導入し、発熱部材においてこのエネルギーを熱に変換し、バルーンへ流入する流体を加熱し、バルーンにより生体器官を加熱及び冷却して治療する医療装置である。
本発明の医療装置は、発熱部材がカテーテル軸遠位部内において、流れ場において発熱部材からバルーンに流入する流体に熱が伝達されるので、効率的に流体を加熱し、短時間でバルーン温度を上昇させることができる。また、温度センサーにより検出した信号をエネルギー出力器に送って導入するエネルギーの量を制御することにより、バルーン温度を正確に制御することができる。さらに、加熱部材がカテーテル軸遠位部に存在するので、エネルギーの導入を停止することにより、直ちに低温の流体がバルーン内に貫流し、短時間でバルーン温度を低下させることができる。
【００１２】
生体はコラーゲンを主体とするたんぱく質から構成され、たんぱく質も一般のポリマーと同様に、温度を高めると軟化する。生体細胞に対する熱による影響は、時間的に割合緩やかであり、長時間高温に保つと細胞は壊死するが、血管組織のコラーゲンなどの物性変化は、物理化学的現象であり、瞬間的に起こる。したがって、生体組織を短時間で急速に昇温し、深い相に生物学的な損傷を与えることなく、生体組織のごく浅い相のみを加熱して組織を死滅させ、あるいは、アポトーシス因子を与えることができる。また、物理化学的に柔軟になった血管を、比較的低い圧力で拡張し、組織に過度の力による損傷を与えることなく、十分な血流を得るための管腔を確保し、処置後の十分な血流により、管腔の安定な開存を実現することができる。
本発明の医療装置は、バルーン温度が３７℃から８０℃へ３０秒以内に昇温し、８０℃から４５℃以下に４０秒以内に冷却し得る能力を有することが好ましい。生体器官の病変部を、３７℃から８０℃へ３０秒以内に昇温し、８０℃から４５℃以下に４０秒以内に冷却することにより、生体器官に大きい侵襲を与えることなく、治療を行うことができる。
本発明の医療装置は、圧力検出手段を有し、流体流入口と流体流出口の開閉度又は流入圧を調整し、バルーンを加圧して膨張させ得ることが好ましい。バルーンを生体器官の狭窄部に導入し、過大な圧力をかけないように圧力検出手段を利用して圧力を制御しつつ、バルーンを膨張させて狭窄部を拡張することにより、組織を引き裂いたり、大きな力で血管組織を変質させたりすることなく、治療を行うことができる。
【００１３】
本発明の生体器官の処置方法においては、生体器官の病変部を３５〜４０℃から６０〜９０℃へ３０秒以内、より好ましくは１５秒以内に昇温し、バルーンに８００ｋＰａ以下の加圧を行って拡張したのち、昇温した温度から４５℃以下に４０秒以内、より好ましくは２０秒以内に冷却する。本発明方法において、生体器官の病変部の昇温と、バルーンの加圧による拡張の順序に特に制限はなく、例えば、バルーンに８００ｋＰａ以下の加圧を行ったのち、昇温することもできる。この場合、常温付近の温度では、バルーンに８００ｋＰａ以下の加圧を行っても拡張は起こらないが、温度が６０〜９０℃に達すると生体器官が拡張する。
図２は、本発明方法の実施の一例について、バルーン内の圧力とバルーン表面の温度の状態を示すグラフである。時間０秒から流体を送り始めると、バルーン内の圧力は上昇し始め、１４秒後に２００ｋＰａに達する。流体を送り始めて２５秒後に、バルーン内の圧力が２４０ｋＰａとなったとき、レーザー出力を開始すると、バルーン表面の温度は急速に上昇し、レーザー出力開始４秒後に６０℃に達する。バルーン表面の温度を６０〜７０℃に維持するように、温度センサーから送られる信号に基づいてレーザー出力装置をオンオフ制御する。レーザー出力開始１５秒後に、レーザー出力を停止すると、バルーンは流体により急速に冷却され、レーザー出力停止３秒後には、バルーン表面の温度は４５℃となる。レーザー出力停止２０秒後に、流体の流入を停止し、バルーン内の圧力を低下させる。
本発明方法において、３５〜４０℃から６０〜９０℃への昇温に要する時間が３０秒を超えると、生体器官が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。生体器官の病変部の温度が６０℃未満であると、バルーンの圧力４００ｋＰａ以下では、拡張が不十分となるおそれがある。バルーンの圧力が８００ｋＰａを超えると、生体組織の断裂や、変質などを生ずるおそれがある。４５℃以下への冷却時間が４０秒を超えると、生体器官が損傷を受けて薄くなるとともに、経時的に再狭窄を生ずるおそれがある。
【００１４】
本発明の処置方法は、経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）などの血管の病変部の治療に特に好適に適用することができる。血管の管腔組織の再狭窄は、平滑筋細胞が損傷を受けると、幹細胞により組織が修復されるとき、破壊された異常情報が伝達され、あるいは、幹細胞の異常分化が起こり、これにより再狭窄が生ずると考えられている。また、処置された血管が、いわゆるＴＥＣ，あるいは、ロータブレーターによって削られ、外膜のみにしてステントを留置する処置もなされているが、必要な組織を切除してしまうと、仮に内皮組織ができても、これが安定化せず、結局、再狭窄が起こってしまうと考えられる。これに対し、本発明の処置方法によれば、瞬間的に血管組織の表面のみを加熱し、管腔組織の深部に損傷を与えることなく、低い圧力で管腔組織を拡張し、無理な力により血管組織に損傷を与えることなく、安全かつ効果的に血管組織を処置し、良好な治療効果を得ることができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例１
図１に示す構成の医療装置を用いた。バルーンは、直径３ｍｍ、長さ１５ｍｍ、膜厚２０μｍのポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなり、ブロー温度１００℃、ブロー圧７００ｋＰａでブロー成形したものである。カテーテル軸は、外径１ｍｍ、肉厚５０μｍ、全長１,４００ｍｍのＳＵＳ編組ポリアミドチューブであり、内部に外径０.４５ｍｍ、肉厚３０μｍの造影剤／生理食塩水流入用ルーメン及び流出用ルーメン各１本、直径１００μｍの石英光ファイバー及び熱電対を挿通した。造影剤／生理食塩水流入用ルーメンの遠位端部２０ｍｍのポリマーを除去し、編組を露出させてレーザーエネルギー変換素子とし、石英光ファイバーの先端を、レーザーエネルギー変換素子の近位端に位置合わせした。温度センサーは、バルーン中央部に設置した。
ウサギの左大腿部動脈に６Ｆシースを挿入し、これを通してバルーンカテーテルを挿入した。造影剤／生理食塩水（容量比１／１）混合液を造影剤注入用ポンプを用いて連続圧入し、バルーン圧を２００ｋＰａに保った。出力５ＷのＹＡＧレーザーでレーザー光を出力し、バルーン温度を３７℃から７０℃まで２０秒で昇温し、７０℃で１０秒間保ったのち、７０℃から４５℃まで２０秒で冷却した。温度調整は温度センサーの信号をフィードバックし、レーザー出力のオンオフで行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンには、わずかに変形が認められる程度だった。使用後のカテーテル軸には、極めてわずかな変形が認められた。
操作後、止血し、犠死させ、剖検し、処置部の血管径ｄ1とその隣接部位の血管径ｄ0を測定し、その比ｄ1／ｄ0を求め、あわせて血管内の状態を観察した。ｄ1／ｄ0は２.０であり、血管に異常は認められなかった。
比較例１
ブロー温度６０℃、ブロー圧８００ｋＰａでブロー成形したポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなるバルーンを用い、ステンレス鋼からなるレーザーエネルギー変換素子をバルーン内に設けたバルーンカテーテルを用いた以外は、実施例１と同時に、同じウサギの右大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンは、変形が大きかった。使用後のカテーテル軸には、わずかな変形が認めらた。ｄ1／ｄ0は２.２であり、血管には大きな亀裂等大きな侵襲が認められた。
【００１６】
実施例２
バルーンの材質にポリアミドエラストマー［アトフィナ・ジャパン(株)、パバックス６３３ＳＮ０１、硬度Ｄ６３］を用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組ポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］／ポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］チューブを用いた以外は、実施例１と同様にして、ウサギの左大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンには、わずかな変形が認められた程度だった。使用後のカテーテル軸には、極めてわずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は２.０であり、血管に異常は認められなかった。
比較例２
ブロー温度８０℃、ブロー圧６００ｋＰａでブロー成形したポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなるバルーンを用い、ステンレス鋼からなるレーザーエネルギー変換素子をバルーン内に設けたバルーンカテーテルを用いた以外は、実施例２と同時に、同じウサギの右大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンには、かなり大きな変形が認められた。使用後のカテーテル軸には、わずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は２.８であり、血管は拡張されている等の異常が認められた。
【００１７】
実施例３
カテーテル軸に、内面をＮｉＴｉ合金でライニングしたＳＵＳ編組ポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］チューブを用いた以外は、実施例１と同様にして、ウサギの左大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンには、わずかな変形が認められた。使用後のカテーテル軸には、変形が全く認められなかった。ｄ1／ｄ0は２.０であり、血管に異常は認められなかった。
比較例３
ブロー温度９０℃、ブロー圧４００ｋＰａでブロー成形したポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなるバルーンを用い、ステンレス鋼からなるレーザーエネルギー変換素子をバルーン内に設けたバルーンカテーテルを用いた以外は、実施例３と同時に、同じウサギの右大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンには、変形が認められた。使用後のカテーテル軸には、わずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は２.２であり、血管に異常がところどころに認められた。
【００１８】
実施例４
ブロー温度１２０℃、ブロー圧４００ｋＰａでブロー成形したポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなるバルーンを用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組ポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］／ポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］チューブを用いた以外は、実施例１と同様にして、ウサギの左大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンと使用後のカテーテル軸には、いずれも極めてわずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は２.１であり、血管に異常は認められなかった。
実施例５
ブロー温度１３０℃、ブロー圧６００ｋＰａでブロー成形したポリエステルエラストマー［東洋紡績(株)、ペルプレンＳ６００１、硬度Ｄ７２］からなるバルーンを用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組ポリエステルエラストマー［東洋紡績(株)、ペルプレンＳ６００１、硬度Ｄ７２］／ポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］チューブを用いた以外は、実施例４と同時に、同じウサギの右大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、やや劣っていた。使用後のバルーンには、極めてわずかな変形が認められた。使用後のカテーテル軸には、極めてわずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は２.１であり、血管に異常は認められなかった。
【００１９】
実施例６
ディップ法により製造したポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］からなるバルーンを用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組ポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］チューブを用いた以外は、実施例１と同様にして、ウサギの左大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
使用後のバルーンにも、使用後のカテーテル軸にも、変形は全く認められなかった。ｄ1／ｄ0は２.０であり、血管に異常は認められなかった。
実施例７
ブロー温度２２０℃、ブロー圧７００ｋＰａでブロー成形したパーフロロアルコキシ樹脂［三井・デュポンフロロケミカル(株)、テフロンＰＦＡ、硬度Ｄ６０］からなるバルーンを用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組パーフロロアルコキシ樹脂［三井・デュポンフロロケミカル(株)、テフロンＰＦＡ、硬度Ｄ６０］チューブを用いた以外は、実施例６と同時に、同じウサギの右大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
使用後のバルーンには、極めてわずかな変形が認められた。使用後のカテーテル軸には、変形が全く認められなかった。ｄ1／ｄ0は２.０であり、血管に異常は認められなかった。
【００２０】
実施例８
ブロー温度１２０℃、ブロー圧４００ｋＰａでブロー成形したポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなるバルーンを用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組ポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］／ポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］チューブを用い、バルーン温度を３７℃から７０℃まで１０秒で昇温し、７０℃で１０秒間保ったのち、７０℃から４５℃まで１０秒で冷却した以外は、実施例１と同様にして、ウサギの左大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンとカテーテル軸には、いずれも極めてわずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は１.９であり、血管に変化は全く認められなかった。
参考例
ブロー温度１２０℃、ブロー圧４００ｋＰａでブロー成形したポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］からなるバルーンを用い、カテーテル軸にＳＵＳ編組ポリアミド［宇部興産(株)、ＵＢＥナイロン５０３３Ｊ１２、硬度Ｒ８０］／ポリイミド［東レ(株)、ＴＩポリマー、硬度Ｅ８６］チューブを用い、バルーン温度を３７℃から７０℃まで４０秒で昇温し、７０℃で１０秒間保ったのち、７０℃から４５℃まで５０秒で冷却した以外は、実施例８と同時に、同じウサギの右大腿部動脈に、同じ条件で同じ試験を行った。
バルーンの折りたたみ性とリラップ性は、良好であった。バルーンカテーテルの挿入性は、良好であった。使用後のバルーンとカテーテル軸には、いずれも極めてわずかな変形が認められた。ｄ1／ｄ0は２.３であり、血管が薄くなっていた。
実施例１〜８、比較例１〜３及び参考例の試験条件を第１表に示し、結果を第２表に示す。
【００２１】
【表１】
0004669218.tif 000002
【００２２】
【表２】
0004669218.tif 000003
【００２３】
第２表に見られるように、レーザーエネルギー変換素子をカテーテル軸遠位部内に設け、熱可塑性樹脂からなるバルーンを用いた実施例１〜５及び実施例８のバルーンカテーテルは、操作性は良好であり、使用後のバルーン及びカテーテル軸の変形はわずかであり、血管にはほとんど異常が生じていない。レーザーエネルギー変換素子をカテーテル軸遠位部内に設け、ポリイミド樹脂又はフッ素樹脂からなるバルーンを用いた実施例６〜７のバルーンカテーテルは、操作性は他の実施例ほど良くなかったが、使用後のバルーン及びカテーテル軸の変形はほとんどなく、血管にはほとんど異常が生じていない。
これに対して、レーザーエネルギー変換素子をバルーン内に設け、熱可塑性樹脂からなるバルーンを用いた比較例１〜３のバルーンカテーテルでは、バルーンのブロー成形の温度が低いと、使用後のバルーンに大きい変形を生じている。レーザーエネルギー変換素子をカテーテル軸遠位部内に設け、熱可塑性樹脂からなるバルーンを用いても、昇温時間及び冷却時間が長い参考例では、血管が薄くなっている。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のバルーンカテーテル、医療装置及び生体器官の処置方法によれば、バルーンに過熱による損傷を与えるおそれがなく、生体器官を極めて短時間内に加熱冷却して病変組織を治療することができ、特に経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）などに適応して、血管を傷つけることなく狭窄部を安全に拡張することができる
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のバルーンカテーテルの一態様の説明図である。
【図２】バルーン内の圧力とバルーン表面の温度の状態を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１  近位部接続部品
２  流体流入用ルーメン
３  流体流出用ルーメン
４  光ファイバー
５  熱電対
６  カテーテル軸
７  発熱部材
８  バルーン
９  温度センサー
【図１】
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【図２】
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