(57)【要約】  ガイドワイヤー装置及びその製造方法。ガイドワイヤー装置は、実質的にチタンを含まないＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られた少なくとも１つの部位を含んだ細長いガイドワイヤー部材を備えている。実質的にチタンを含まないＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金はステンレス鋼（例えば、３０４Ｖステンレス鋼）及びニッケル−チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）に比して優れた剛性（即ち、より大きなヤング率及びせん断弾性率）を示すと共に、ステンレス鋼に比してより大きな降伏強度を示す。ヤング率及びせん断弾性率を増大させることによって、ガイドワイヤー装置のトルク伝達及び操作性を相当向上させることができると共に、降伏強度を増大させることによって、ガイドワイヤー装置のキンク耐性を大幅に向上させることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端部分及び遠位端部分を有する細長いガイドワイヤー部材を備え、
前記細長いガイドワイヤー部材の前記近位端部分又は前記遠位端部分の少なくとも一方は、実質的にチタンを含まないコバルト−ニッケル−クロム−モリブデン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）から作られている、ガイドワイヤー装置。
【請求項２】
前記近位端部分はステンレス鋼合金から作られ、前記遠位端部分はＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られ、かつ、前記近位端部分及び前記遠位端部分は、溶接継手、ろう付け継手、又は接着継手のうちの１つ以上によって相互に接合されている、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項３】
前記近位端部分及び前記遠位端部分は、前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られている、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項４】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、約０．０５重量パーセント（ｗｔ％）未満のチタンを含む、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項５】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、約０．００１ｗｔ％未満のチタンを含む、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項６】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、
約３１．５ｗｔ％から約３９ｗｔ％のコバルトと、
約３３ｗｔ％から約３７ｗｔ％のニッケルと、
約１９ｗｔ％から約２１ｗｔ％のクロムと、
約９ｗｔ％から約１０．５ｗｔ％のモリブデンと、
約０．０５ｗｔ％未満のチタンと
を含む、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項７】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、約０．００１ｗｔ％未満のチタンを含む、請求項６に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項８】
前記近位端部分は第１の断面寸法を有し、前記遠位端部分は、より小さい第２の断面寸法を有するとともに前記近位端部分及び前記遠位端部分間に配置されて遠位側に向けて先細な部分を形成する研削面を有する、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項９】
前記近位端部分は約０．３ｍｍから約１ｍｍの断面直径を有し、前記遠位端部分での前記研削面は約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの断面直径を有する、請求項８に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１０】
前記遠位端部分は、約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの直径に研削した研削面によって構成されるテーパー形状を有する、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１１】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、約５０％から約９５％の冷間加工を呈する、請求項１に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１２】
近位端部分及び遠位端部分を有する細長いガイドワイヤー部材を備え、
前記細長いガイドワイヤー部材の前記近位端部分又は前記遠位端部分の少なくとも一方は、少なくとも約２３０ＧＰａのヤング率、少なくとも約８０ＧＰａのせん断弾性率、及び約１ＧＰａから約２ＧＰａの降伏強度を有する実質的にチタンを含まないコバルト−ニッケル−クロム−モリブデン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）から作られている、ガイドワイヤー装置。
【請求項１３】
前記実質的にチタンを含まないＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、
約３１．５ｗｔ％から約３９ｗｔ％のコバルトと、
約３３ｗｔ％から約３７ｗｔ％のニッケルと、
約１９ｗｔ％から約２１ｗｔ％のクロムと、
約９ｗｔ％から約１０．５ｗｔ％のモリブデンと、
約０．０５ｗｔ％未満のチタンと、
を含む、請求項１２に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１４】
前記実質的にチタンを含まないＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、約０．００１ｗｔ％未満のチタンを含む、請求項１３に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１５】
約１ＧＰａから約２ＧＰａの前記降伏強度は、少なくとも約５０％から約９５％の冷間加工によって与えられる、請求項１２に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１６】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、少なくとも約８０％から約９５％の冷間加工を呈する、請求項１５に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１７】
前記近位端部分は約０．３ｍｍから約０．５ｍｍの断面直径を有し、前記遠位端部分は、約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの断面直径を有する遠位テーパー部分を有するより小さい第２の断面形状を形成する研削面を有する、請求項１２に記載のガイドワイヤー装置。
【請求項１８】
近位部分又は遠位部分の少なくとも一方が、実質的にチタンを含まないコバルト−ニッケル−クロム−モリブデン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）から作られる近位部分及び遠位部分を有する細長いガイドワイヤー部材を作ることと、
約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの、遠位側に向けて先細となった断面寸法に遠位端部分を研削することと、
前記遠位部分の少なくとも遠位端部分の周囲に螺旋コイル部分を配置することと、
近位位置で前記細長いワイヤー部材に前記螺旋コイルを接合すること、
前記螺旋コイルの遠位端上に丸みの付いたキャップ部分を形成することと、
前記細長いワイヤー部材の少なくとも一部分に亘って少なくとも１つの潤滑性外側コーティング層を付けて、前記ガイドワイヤー装置を形成することと、
を含むガイドワイヤー装置の製造方法。
【請求項１９】
前記細長いガイドワイヤー部材を作ることは、引き抜き、遠心加工、冷間圧延、スタンピング、押し出し、鍛造又は平坦化のうちの１つ以上を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記細長いガイドワイヤー部材の前記遠位部分を前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作ることと、
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の少なくとも一部分を冷間加工して、少なくとも約５０％から約９５％の冷間加工を示す冷間加工した部分を生成することと、を更に備えた、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記細長いガイドワイヤー部材の前記近位部及び前記遠位部を前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作ることと、
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の少なくとも一部分を冷間加工して、少なくとも約５０％から約９５％の冷間加工を示す冷間加工した部位を生成することと、を更に備えた請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、少なくとも約２３０ＧＰａのヤング率、及び約１ＧＰａから約２ＧＰａの降伏強度を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、
約３１．５ｗｔ％から約３９ｗｔ％のコバルトと、
約３３ｗｔ％から約３７ｗｔ％のニッケルと、
約１９ｗｔ％から約２１ｗｔ％のクロムと、
約９ｗｔ％から約１０．５ｗｔ％のモリブデンと、
約０．０５ｗｔ％未満のチタンと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、約８０％から約９５％の冷間加工を呈する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
この出願は２０１２年２月２日付けで出願した米国特許出願公開第１３/３６４,５４８号明細書に基づく優先権を主張するものであり、この参照により当該米国出願の全体が本願明細書に組み込まれる。
【０００２】
［背景］
ガイドワイヤーは、経皮経管血管形成術（ＰＴＣＡ：Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty）等の血管内の部位の処理用、又は例えば、心臓血管撮影等の検査においてカテーテルをガイドするのに使用される。例えば、ＰＴＣＡで使用するガイドワイヤーは、バルーンカテーテルと一緒に、目的とする血管狭窄部分の近傍に挿入して、バルーンカテーテルの遠位端部分を目的とする血管狭窄部分にガイドするように操作される。
【０００３】
（例えば、外部アクセス・ポイントから血管内の処置部位へ）患者の脈管構造を通してガイドワイヤーをガイドすることを容易にするためには、ガイドワイヤーは多数の性能基準を満たす必要がある。例えば、ガイドワイヤーは、近位端から遠位端へ操作力を伝達するための適切な可撓性、プッシャビリティ（pushability）、及びトルク伝達性能、及びキンク耐性（シャープな折り曲げに抗する耐性）を必要とする。
【０００４】
［簡単な要約］
本開示はガイドワイヤー装置及びそれらの製造の方法について説明する。本開示で説明するガイドワイヤー装置は、実質的にチタンフリー（実質的にチタンを含まない）のＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られた少なくとも１つの部分を含む細長いガイドワイヤー部材を備えている。ＭＰ３５ＮＬＴ（登録商標）及び３５ＮＬＴ（登録商標）の名称で通っているこの実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、ステンレス鋼（例えば、３０４Ｖステンレス鋼）及びニッケル−チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）に比して優れた剛性（例えば、より大きなヤング率及びせん断弾性率）を示すと共に、ステンレス鋼に比してより大きな降伏強度を示す。ヤング率及びせん断弾性率を増大させることによって、ガイドワイヤー装置のトルク伝達及び操作性を相当改善することができると共に、かつ、降伏強度を増大させることによって、ガイドワイヤー装置のキンク耐性を相当高めることができる。
【０００５】
一実施形態において、ガイドワイヤー装置が記述される。このガイドワイヤー装置は、近位端部分及び遠位端部分を有する細長いガイドワイヤー部材を備えている。この場合、この細長いガイドワイヤー部材の近位端部分又は遠位端部分のうちの少なくとも１つは、実質的にチタンフリー（例えば、重量で約０．０５％未満のチタン）のコバルト−ニッケル−クロム−モリブデン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）合金から作られている。
【０００６】
別の実施形態では、ガイドワイヤー装置は、近位端部分及び遠位端部分を有する細長いガイドワイヤー部材を備えている。この場合、この細長いガイドワイヤー部材の近位端部分又は遠位端部分のうちの少なくとも１つは、少なくとも２３０ＧＰａのヤング率と、少なくとも約８０ＧＰａのせん断弾性率と、約１ＧＰａから約２ＧＰａの降伏強度を有する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られている。ガイドワイヤー装置を作るのに使用するＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金のヤング率及びせん断弾性率は、ステンレス鋼に比して高く、かつ、オーステナイト又はマルテンサイトＮｉ−Ｔｉの何れかに比して相当高い。降伏強度はステンレス鋼の降伏強度に比して相当高い。ワイヤー直径プロファイル、ヤング率及びせん断弾性率は、ガイドワイヤーによって得られるトルク伝達及びカテーテル支持に関する手ごろな予測因子であり、一方、降伏強度はそのキンク耐性に関する手ごろな予測因子である。
【０００７】
さらに別の実施形態では、ガイドワイヤー装置の製造方法が開示される。この方法は、（１）少なくとも一方が実質的にチタンフリーＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られる近位部及び遠位部を有する細長いガイドワイヤーを形成することと、（２）この遠位端部分を約０．３ｍｍから約０．０５ｍｍの、遠位にテーパーの付いた断面直径に研削することを含む。この方法は更に、（３）遠位部の少なくとも遠位端部分の周囲に螺旋コイルを配置することと、（４）この螺旋コイルを近位の位置の細長いガイドワイヤー部材に接合することと、（５）螺旋コイルの遠位端上に丸みの付いたキャップ部を形成することと、（６）細長いガイドワイヤー部材の少なくとも一部分に亘って少なくとも１つの滑らかな外側被覆層を塗布して、ガイドワイヤー装置を形成することと、を含む。
【０００８】
本願明細書で開示するガイドワイヤー装置及び方法の幾つかの実施形態では、近位端部分はステンレス鋼合金（例えば、３０４Ｖ又は３１６Ｌステンレス鋼）から作られ、遠位端部分はＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られ、かつ、近位端部分及び遠位端部分は、溶接継手、ろう付け継手、又は接着継手のうちの１つ以上によって相互に接合される。本願明細書で開示するガイドワイヤー装置及び方法の別の態様において、近位端部分及び遠位端部分はＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られる。また別の態様では、近位部はＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金であり、かつ、遠位部は超弾性又は線形弾性のニチノール（nitinol）である。
【０００９】
本開示のこれらの及び他の目的及び特徴は以下の説明及び添付した請求の範囲からより十分に明らかとなるか、あるいは、以下に記載された発明の各実施形態の実践により学び得よう。
【００１０】
本開示の前記及び他の利点及び特徴を更に明瞭にするために、添付図面に描かれた特定の各実施形態を参照して、発明の更に特別な説明を行うこととする。これらの図面は発明の例示的な実施形態のみを描くものであり、従って、発明の範囲を限定的するものではないものと認められる。本開示は、添付図面の使用を通して付加的な特殊性及び詳細について述べられ、かつ説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるガイドワイヤー装置の部分的破断図を示している。
【図２】本発明の一実施形態によるデリバリー・カテーテルの周囲に配置したステントを有する体管腔内のデリバリー・カテーテルの、部分的に断面の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［詳細な説明］
【００１３】
Ｉ．序文
本開示では、ガイドワイヤー装置及びそれらの製造の方法を説明する。本開示で説明するガイドワイヤー装置は、実質的にチタンフリー（実質的にチタンを含まない）のＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られた少なくとも１つの部位を含む細長いガイドワイヤー部材を備えている。ＭＰ３５ＮＬＴ（登録商標）または３５ＮＬＴ（登録商標）の名称で通っているこの実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、ステンレス鋼（例えば、３０４Ｖステンレス鋼）及びニッケル−チタンに比して優れた剛性（例えば、より大きなヤング率及びせん断弾性率）を示すと共に、ステンレス鋼に比してより大きな降伏強度を示す。ヤング率及びせん断弾性率を増大させることによって、ガイドワイヤー装置のトルク伝達及び操作性を大幅に改善することができ、かつ、降伏強度を増大させることによってガイドワイヤー装置のキンク耐性を大幅に高めることができる。
【００１４】
ガイドワイヤー装置は患者の脈管系の中をたどるように設計されているために、例えば、ガイドワイヤー装置は極めて長く（例えば、約１５０ｃｍから約３００ｃｍの長さ）で極めて細い場合がある。ガイドワイヤー装置は患者の体の外部のアクセス点から処置部位にまで進むのに十分長く、かつ、患者の脈管系の中を自由に通るのに十分細いことが必要である。例えば、典型的なガイドワイヤー装置は、冠状動脈使用のために約０．２ｍｍから約０．５ｍｍの全体の直径を有している。より大きな直径のガイドワイヤーは、抹消動脈及び他の身体の管腔内において用いてもよい。ガイドワイヤー装置の直径はその可撓性、支持、及びトルクに影響を及ぼす。より細いワイヤーはよりしなやかで、かつ、より細い脈管にアクセスすることが可能であり、一方、より大きい直径のワイヤーはより大きな支持とトルク伝達を提供する。
【００１５】
ガイドワイヤー装置の幾つかの典型例は、超弾性のＮｉ−Ｔｉ合金芯線、ステンレス鋼近位コア部に溶接、ろう付け又は別の方法で接合されたバイナリＮｉ−Ｔｉ遠位芯線を備えたツーパートワイヤー（two part wire）、並びに、所謂全ステンレス鋼コア・ツー・チップ（core to tip）ガイドワイヤー設計を使用して構成されている。
【００１６】
超弾性Ｎｉ−Ｔｉ合金はその可撓性及び極度のキンク耐性がよく知られているが、にＮｉ−Ｔｉ芯線は高レベルのトルク伝達が必要とされる場合、操作することがより困難となり得る。超弾性のＮｉ−Ｔｉガイドワイヤコアの諸利点（例えば、永久歪みを引き起こすこと無く非常に劇的に曲げることができる能力）にも拘わらず、Ｎｉ−Ｔｉ合金のせん断弾性率及びヤング率がステンレス鋼のそれらに比して十分に低いことから、典型的なＮｉ−Ｔｉガイドワイヤーは一般に、近位シャフトから同様に効果的に印加したトルクを伝達するものではない。この結果、超弾性Ｎｉ−Ｔｉは、端から端まで直接的にトルクを伝達することとは反対に、捩られる（wind up）か、ねじれを蓄える傾向がある。ガイドワイヤー芯線の曲げ及びねじり剛性を増大させる一方法は、その直径を増大させることである。それにも拘わらず、芯線の直径はガイドワイヤーの設計仕様によって制限されてしまい、また、当該ガイドワイヤーと一緒に使用することが意図されるカテーテルの内腔寸法によって限定されてしまう。超弾性Ｎｉ−Ｔｉ芯線の遠位研削プロファイルは一般に、ステンレス鋼のそれらに比して大きいが、製品の寸法上の要件を超えることなく、超弾性Ｎｉ−Ｔｉ芯線を使用して得ることができるトルク伝達には固有の制限がある。
【００１７】
Ｎｉ−Ｔｉとは対照的に、ステンレス合金はそれらの剛性及びトクカビリティ（torqueability）と性のために、多くの応用が望まれている。ステンレス鋼ガイド芯線は現在のところ、例えば、３１６Ｌ又は３０４Ｖ等の程度のステンレス鋼から作られている。ステンレス鋼はＮｉ−Ｔｉに比してはるかに剛性で、トルクはワイヤーの近位端から遠位端にうまく伝達されるので、患者の脈管系の中を進むのがより容易である。この結果、ステンレス鋼ガイドワイヤー芯は、類似のＮｉ−Ｔｉ芯線に比して一般により細く作ることができる。しかしながら、ステンレス鋼「コア・ツー・チップ（core to tip）」ガイドワイヤーは、Ｎｉ−Ｔｉワイヤーに比してはるかに細く作ることができるが、ステンレス鋼は、ワイヤーが脱出する場合又は曲がりくねった組織中に進める場合に、はるかにキンクが生じやすい。キンクが生じると、「ホイッピング（whipping）」のためにガイドワイヤー性能が多くの場合十分に低減される。この「ホイッピング」では、十分なトルクによってキンクが生じた領域が急激に１回の完全な回転をするまで、弾性的な捩れがキンクの近位側の部位内に作られている。この作用によって、不可能でないにせよ、ガイドワイヤーの遠位端の細かい操作が困難とされる。
【００１８】
Ｎｉ−Ｔｉ又はステンレス鋼とは対照的に、本開示は、一般に使用されるステンレス鋼及びＮｉ−Ｔｉに比して優れた剛性（即ち、より大きなヤング率及びせん断弾性率）を示すと共に、ステンレス鋼に比してより大きな降伏強度を示す（ＭＰ３５ＮＬＴ又は３５ＮＬＴ（登録商標）として知られる）実質的にチタンフリーのコバルト−ニッケル−クロム−モリブデン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）合金の使用に関するものである。こういった材料は、欠点無しにステンレス鋼及びＮｉ−Ｔｉの多くの最良の特性を示す。例えば、より高いヤング率及びせん断弾性率に起因して、こういった材料は、Ｎｉ−Ｔｉに比して、また少なかれステンレス鋼に比して改良した操作応答を示すことが期待されよう。何故ならば、操作力はガイドワイヤーの長さに沿って直接的に、より伝達されやすいからである。同様に、ＭＰ３５ＮＬＴはステンレス鋼に比してより良好にトルクを伝え、転向させることができるが、その高い降伏強度のためにキンクが生じにくいものと考えられる。
【００１９】
表１から表３はＮｉ−Ｔｉ合金及びステンレス鋼と比較したＭＰ３５ＮＬＴの物理は諸特性の幾つかを示している。
【表１】
2015511833.tif 000002
【表２】
2015511833.tif 000003
【００２０】
第一次近似で、ヤング率及びせん断弾性率（ギガパスカル即ち、“ＧＰａ”で報告した）は、それぞれ材料の引っ張り及びねじり剛性の尺度である。一般に、より高いヤング率及びせん断弾性率を有する材料は患者の人体の中を進むのがより容易となろう。何故ならば、この材料は、相当な弾性的な捻り作り上げることとは対照的に、近位端で印加された伝達トルクを遠位端に伝達することとなるからである。表１及び表２から理解できるように、ＭＰ３５５ＮＬＴは、３０４Ｖと比肩しうるがそれよりも高く、かつ、かつ、Ｎｉ−Ｔｉに比して相当高いヤング率及びせん断弾性率を有している。一般に、ＭＰ３５ＮＬＴから作られる芯線を有するガイドワイヤーは患者の人体の中で操作することがより容易であると考えられる。何故ならば、この材料はステンレス鋼又はＮｉ−Ｔｉの何れかに比して、遠位端で印加された伝達トルクをより効率的に遠位に伝えることとなるからである。
【００２１】
表３（以下に示す）は３０４Ｖステンレス鋼と比較したＭＰ３５ＮＬＴの降伏強度を示している。材料の降伏強度すなわち降伏点は、材料が可塑的に変形し始める（ＧＰａで報告した）応力として定義される。降伏点に先立って、印加された応力に応答して材料は弾性的に変形することとなり、かつ、印加応力が除去されると、永久的にキンクするのではなく、その最初の形状に戻ることとなる。しかしながら、一旦、降伏強度を過ぎると、変形のいくらかの部分が永久的かつ非可逆的となろう。
【００２２】
表３に提示したデータから理解できるように、ＭＰ３５ＮＬＴは全ての冷間加工レベルで３０４Ｖステンレス鋼に比して高い降伏強度を有している。それ故に、ＭＰ３５ＮＬＴから作られたガイドワイヤー芯線は、ステンレス鋼と比較して、永久に変形すること無く、曲がりくねった組織中を通り抜けながら、より厳しい曲げ応力に耐えるであろう。ＭＰ３５ＮＬＴはＮｉ−Ｔｉ程にキンク耐性はないが、ＭＰ３５ＮＬＴは、多くの応用において超弾性Ｎｉ−Ｔｉに比してＭＰ３５ＮＬＴをより望ましいものとする、より大きな曲げ及びねじり剛性を有している。
【表３】
2015511833.tif 000004
【００２３】
本願で開示する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（即ち、ＭＰ３５ＮＬＴ）は、クロム及びモリブデンが高温で溶解可能なコバルト及びニッケルの面心立方マトリクスを有するニッケル−コバルト基合金である。この面心立方構造は室温及びそれ以下に冷却すると持続する。
【００２４】
従来法で作られたＭＰ３５Ｎ合金は、計画的な添加合金元素として、最大約１％のチタンを含んでいる。チタンを添加することによって、幾つかの物品の製造者に好まれる諸特性を合金にもたらし得ることが信じられている。しかしながら、チタンは溶解作業の際に炭素及び窒素に晒すと、炭化物及び窒化物を形成する強い傾向がある。形成されてしまった炭化物及び窒化物含有物は、ガイドワイヤー芯用に使用するワイヤーの疲労寿命を低減しうる。例えば、チタン炭化物及び窒化物含有物は、バルクのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ材料の諸特性とは対照的に脆くて、非可鍛性であり、それ自体がガイドワイヤー芯用に使用する細いワイヤーのクラック形成の原因物質として作用しうる。
【００２５】
チタンを極端に低レベル（例えば、０．０５ｗｔ％未満）に低減することによって、チタン炭化物及びチタン窒化物含有物の寸法及び総量を（例えば、従来のＭＰ３５Ｎにおける１平方インチ当たり約５５０，０００個の介在物から、ＭＰ３５ＮＬＴにおける１平方インチ当たり約３５，０００個の介在物まで）実質的に低減することができる。介在物の数についてのこういった低減は、患者の人体を進みながらガイドワイヤーが経験するトルク伝達及び曲げ力の結果としてのガイドワイヤー芯線の破損の可能性を相当低減することができる。
【００２６】
一実施形態において、本願で開示する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（即ち、ＭＰ３５ＮＬＴ）は、約３１．５ｗｔ％から約３９ｗｔ％のコバルト、約３３ｗｔ％から約３７ｗｔ％のニッケル、約１９ｗｔ％から約２１ｗｔ％のクロム、約９ｗｔ％から約１０．５ｗｔ％のモリブデン、及び約０．０５ｗｔ％未満のチタンを含んでいる。別の実施形態では、本願で開示するＭＰ３５ＮＬＴ合金は、約３５ｗｔ％のコバルト、約３５ｗｔ％のニッケル、約２０．５ｗｔ％のクロム、約９．５ｗｔ％のモリブデン、及び約０．０５ｗｔ％未満のチタンを含んでいる。好ましくは、ＭＰ３５ＮＬＴは約０．０１ｗｔ％未満のチタン、あるいは約０．００５ｗｔ％未満のチタン、あるいは約０．００１ｗｔ％未満のチタンを含有している。
【００２７】
実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を形成するために、４つの主成分（即ち、コバルト、ニッケル、クロム、及びモリブデン）のおのおのは精錬（refining）することができ、これにより実質的にチタン及び他の汚染元素のない炉原料を形成することができる。精製された主成分は真空誘導溶解によって溶解した合金中で化合される。均質化及び最終的精錬は真空アーク再溶融炉中で行われる。この方法で生成されたＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金材料は一般に、重量で最大１．０％のチタンを計画的に含有する従来法で処理したＭＰ３５Ｎと比較して、０．０５ｗｔ％未満のチタン、あるいは約０．０１ｗｔ％未満のチタン、あるいは約０．００５ｗｔ％未満のチタン、あるいは約０．００１ｗｔ％未満のチタンを含有している。
【００２８】
真空アーク精製及び冷却の後、引き抜き、延伸加工、冷間圧延、スタンピング、押し出し、鍛造、又は他の適切な冷間加工法のうちの少なくとも１つ以上を含む従来の冷間加工法によって、ＭＰ３５ＮＬＴを、ガイドワイヤー芯を形成するためのワイヤーに加工することができる。ここで挙げたような方法を用いてＭＰ３５ＮＬＴ合金を冷間加工することによって、強度で相当の増大を生むことができる（例えば、表３参照）。一実施形態において、ＭＰ３５ＮＬＴ合金は、少なくとも約１０％から約９５％の冷間加工、あるいは約１０％から約６０％の冷間加工、あるいは約２０％から約５０％の冷間加工によって与えられた約１ＧＰａから約２．３ＧＰａの降伏強度を有している。
【００２９】
降伏強度を更に増大させるために、冷間加工したＭＰ３５Ｎ又はＭＰ３５ＮＬＴ合金は、少なくとも約４３０℃から約６５０℃の温度で約３０分から約２４０分加熱処理することによって時効硬化させることができる。こういった加熱処理は、冷間加工の際に生じた転移構造を安定化することによって合金を強化するように作用する。転移の運動を妨げて延性に対するほどほどの影響だけを伴い強度を増大させる非常に微細な析出粒子の形成を引き起こすために、時効硬化熱処理は種々の合金系で使用される。一方で、ＭＰ３５Ｎ及びＭＰ３５ＮＬＴで生じる冶金反応は別のメカニズム、すなわち積層欠陥の組織化及び安定化を伴う。ガイドワイヤー応用で高い降伏強度を提供するために必要とされる高レベルな従来の冷間加工下においては、ＭＰ３５Ｎ又はＭＰ３５ＮＬＴの計画的な時効硬化は延性の多大なロスにつながる場合があり、一般には推奨されない。
【００３０】
ＩＩ．  ガイドワイヤー装置
本願明細書の他の項でより詳細に論述したように、ガイドワイヤー装置は一般に、ステンレス鋼、従来法で処理した超弾性Ｎｉ−Ｔｉ合金、又はこれら２つの組合せから作られる。ある与えられたワイヤー直径に対して、ステンレス鋼は超弾性Ｎｉ−Ｔｉに比してごく僅かに剛性が高く、一般に、伝達トルクでは良好である。それにも拘わらず、ステンレス鋼は曲がりくねった組織中を通る際にキンクを生じやすい。対照的に、超弾性Ｎｉ−Ｔｉはキンクをより生じ難いが、トルク伝達トルクについて効果的ではない。
【００３１】
通常の応用において、２つの材料間の可撓性の差は寸法変更によって容易に補償することができる。即ち、例えば、従来法で処理した超弾性Ｎｉ−Ｔｉに典型的なものである捩れ（wind-up）傾向は、ワイヤーの直径を増大することによって通常は補償することができ、これにより、より剛性の高いワイヤー材料と比較したときに同等の撓み挙動を達成することができる。しかしながら、ガイドワイヤー装置は、製品全体のプロファイルにより、当該ガイドワイヤー装置を覆うコイル又はポリマージャケット内に許容されるスペースにより、及び／又はアクセスすべき組織の寸法により課せられる、固有の寸法の制約に一般に直面している。このため、優れた剛性（即ち、より大きなヤング率及びせん断弾性率）及びより大きな降伏強度を示す実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を使用することによって、所定のプロファイルのガイドワイヤーにおいて達成することができるねじり又は曲げ剛性の最大範囲が相当に拡大される。
【００３２】
一実施形態において、ガイドワイヤー装置は、近位部及び遠位部を有する細長いガイドワイヤー部材を備えている。この細長いガイドワイヤー部材の少なくとも一部分は、実質的にチタンの無い（例えば、重量で約０．０５％未満のチタン）コバルト−ニッケル−クロム−モリブデン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）合金から作られている。
【００３３】
他の実施形態では、ガイドワイヤー装置は、近位端部分及び遠位端部分を有する細長いガイドワイヤー部材を備えている。この場合、細長いガイドワイヤー部材の近位端部分又は遠位端部分の少なくとも一方は、少なくとも約２３０ＧＰａのヤング率、少なくとも約８０ＧＰａのせん断弾性率、及び約１ＧＰａから約２ＧＰａの降伏強度を有する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から作られている。ガイドワイヤー装置を作成するのに使用するＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金のヤング率及びせん断弾性率は、ステンレス鋼に比して高く、かつ、オーステナイト又はマルテンサイトＮｉ−Ｔｉの何れかに比してはるかに高い。降伏強度はステンレス鋼に比してはるかに高い。ヤング率及びせん断弾性率は、ガイドワイヤー装置の操縦可能性の適正な推測変数であり、降伏強度はガイドワイヤー装置のキンク耐性の適正な推測変数である。
【００３４】
ここで図１を参照すると、ガイドワイヤー装置１００の一例の部分的破断図が描かれている。このガイドワイヤー装置１００は、例えば、動脈又は別の血管等の患者の体の内腔に挿入できるようになっていてもよい。ガイドワイヤー装置１００は、細長い近位部１０２及び遠位部１０４を備えている。一実施形態において、細長い近位部１０２及び遠位部１０４の双方は、本願明細書で開示する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の何れかから形成されてよい。別の実施形態では、細長い近位部１０２は、例えばステンレス鋼（例えば、３０４Ｖ又は３１６Ｌステンレス鋼）またはＮｉ−Ｔｉ合金等の第１の材料から形成してもよく、かつ、遠位部は、例えば、本願で開示する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の何れか等の第２の材料から形成してもよい。細長い近位部１０２及び遠位部１０４が異なる材料から形成される各実施形態において、細長い近位部１０２及び遠位部１０４は、この近位部１０２及び遠位部１０４をトルク伝達関係につなぎ合わせる溶接継手、ろう付け継手、又は接着継手１１６を介して相互に接合してもよい。
【００３５】
ＭＰ３５ＮＬＴは非常に腐食耐性のある合金で、かつ、或る一定の条件では、ＭＰ３５ＮＬＴを例えばステンレス鋼等の金属に接合することは、ステンレス鋼の電解腐食につながり得ることに注意する価値がある。このことは、長期間の間、体に埋め込むように設計されてはいないガイドワイヤーについての問題となることはないであろう。しかしながら、仮にワイヤーが長期間（即ち、数日又は数週間以上）体の中に残される場合にのみ、電解腐食が問題となるかもしれない。
【００３６】
一実施形態において、ガイドワイヤー装置１００の全体又はガイドワイヤー装置１００の選択された部分を、近位部及び遠位部のうちの一つ以上を冷間加工し、その後任意選択的にエージング（時効）を行うことにより処理して、少なくとも約２３０ＧＰａのヤング率、少なくとも約８０ＧＰａのせん断弾性率、及び約１ＧＰａから約２ＧＰａの降伏強度を有する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を生成してもよい。本願明細書において他で議論したように、その後にエージングが行われる冷間加工のレベルを増大させることによって、ヤング率及びせん断弾性率に限定した程度に影響を及ぼすことができると共に、合金の降伏強度をはるかに高めることができる。しかしながら、このことはガイドワイヤー応用において延性の点で大きな代償を払うことになるであろう。
【００３７】
一実施形態では、ガイドワイヤー装置１００の全体又はガイドワイヤー装置１００の選択した部分に、約１０％から約９５％の冷間加工、約１０％又は約６０％の冷間加工、或いは約２０％から約５０％の冷間加工を示すように冷間加工を行ってもよい。冷間加工に引き続いて、少なくとも約４３０℃から約６５０℃の温度で、約３０分から約２４０分のエージングを行ってもよい。
【００３８】
再度図１を参照すると、遠位部１０４は、例示的な実施形態では、遠位方向に向かってより小さくなる少なくとも１つのテーパー部分１０６を有している。テーパー付き遠位コア部分１０６の長さ及び直径は、例えば、ガイドワイヤー装置１００のトラッカビリティに影響を及ぼす。一般に、ゆるやかな即ち長いテーパーは、支持は小さいがトラッカビリティが大きいガイドワイヤー装置をもたらし、その一方で、急な即ち短いテーパーは、操作するときに支持は大きいが逸脱（prolapse）をもたらす（即ち、キンクを生じる）という大きな傾向が得られるガイドワイヤー装置をもたらす。遠位端部分１０６の長さは、例えばガイドワイヤー装置１００の操作性に影響を及ぼす。一実施形態において、遠位端部分１０６は長さが約１０ｃｍから約４０ｃｍである。
【００３９】
ガイドワイヤー装置１００の近位端部分１０２は約０．３ｍｍから約１．０ｍｍの直径を有している。一実施形態において、テーパー付き遠位部は、約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの直径の終端直径に遠位部１０４を研削することによって形成することができ、その結果、遠位テーパー付き端部分１０６の最端部１０８が形成される。即ち、テーパー付き端部分１０６は、約０．３ｍｍから０．５ｍｍの直径からガイドワイヤー装置１００の遠位端（例えば、１０８）における約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの終端直径に至るまで徐々に先細になっている。
【００４０】
長期間に亘って体の定位置にあったり又は体中に埋め込んだりするようには設計されてはいない一般に一回限り使用の使い捨てタイプの製品である各ガイドワイヤーにおいて、耐疲労性（即ち、長期間の耐久性）は一般に関係のないことである。しかしながら、例えば、引っ張り破壊荷重及び破損に至るまでの巻き数（ねじれ延性）の一貫性等の、延性に対する短期的基準は極めて重要である。遠位テーパー付き端部分１０６はこういった小さい直径へと研削されるので、ガイドワイヤーの引っ張り破壊荷重と破損への巻き数の値の変化が最小の直径に研削された遠位の数センチメーターに主として依存するという事実により、この部位に相当に大きな介在物を有することはこれらの性能特質の何れかに強い悪影響を与え得る。
【００４１】
例示的実施形態において、テーパー付き遠位コア部分１０６は形付け可能な（シェイパブルな）最遠位端部分１０８を備えている。また、この遠位端部分１０８は、ＭＰ３５ＮＬＴの降伏強度特性がステンレス鋼と同様であり従ってユーザーが遠位端部分を手で曲げることができることから、形付け可能である。それ自体として、形付け可能な端部は図示のようにガイドワイヤー装置１００と一体化されていてもよく、あるいは、ガイドワイヤー装置１００の遠位端の一部分として含まれる個別の部分（piece）（図示せず）であってもよい。形付け可能な最遠位端部分１０８を有することにより、施術者はガイドワイヤー装置１００の遠位端を患者の脈管系中をトラッキングするための所望の形状（例えば、Ｊ形の曲がり）に形付けすることができる。
【００４２】
図１に示されるように、ガイドワイヤー装置１００は螺旋コイル部分１１０を備えている。この螺旋コイル部分１１０はガイドワイヤー装置の支持、トラッカビリティ、及び可視性に影響を及ぼし、触覚のフィードバックをもたらす。螺旋コイル部１１０の最遠位部は、白金又は白金−ニッケル合金等の白金合金等のＸ線不透過性金属から作られ、患者の体内に配置されている時のＸ線撮影観察を円滑にする。図示されているように、螺旋コイル部分１１０は、遠位部１０４の少なくとも一部分の周囲に配置されると共に、その遠位端上に丸みの付いた非外傷性キャップ部１２０を有している。螺旋コイル部分１１０は、半田付け、ろう付け、溶接、又は接着等（これらに限定されるものではないが）の適切な技術によって、近位位置１１４及び中間位置１１２において、遠位部１０４にしっかり固定されている。
【００４３】
一実施形態において、ガイドワイヤー装置１００の各部分は、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE: polytetrafluoroethylene）(デュポン社（du Pont, de Nemours & Co.）によりテフロン（Teflon）の商標の下で販売)等の潤滑材量コーティング１１８、又はポリシロキサンコーティング及びポリビニルピロリドン(PVP: polyvinylpyrrolidone)等の他の適切な潤滑性コーティングで被覆されている。
【００４４】
ここで図２を参照すると、ガイドワイヤー装置１００が示されており、このガイドワイヤー装置１００は、ステント２１０の配置を促進すべく構成されている。
図２はガイドワイヤー装置１００が患者の脈管系内をトラッキングするのに使用し得る方法についてのより詳細を示しており、当該脈管系内では、ガイドワイヤー装置は、ステント２１０等（ステント２１０に限定されるものではないが）の処置装置（治療装置）の配置を促進するために使用することができる。図２は本開示の実施形態による、その周囲に配置されたステント２１０を有するデリバリー・カテーテル２００の部分断面側面図を描いている。図２で見ることができる描かれたガイドワイヤー装置１００の一部分は、遠位部１０４、螺旋コイル部分１１０及び非外傷性キャップ部１２０を備えている。デリバリー・カテーテル２００は、その上にステント２１０が装着されるとともに動脈等の体の内腔２０４内でステント２１０を伸長させる、伸長可能な部材ないしバルーン２０２を有している。
【００４５】
デリバリー・カテーテル２００は一般に血管形成術用に使用される従来のバルーン膨張カテーテルとすることができる。バルーン２０２は、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルクロライド、ナイロン、Ｐｅｂａｘ（登録商標）又は別の適切なポリマー材料から作ることができる。体の内腔２０４内の損傷部位までデリバリーするときに、バルーン２０２の定位置にステント２１０がとどまりやすくするために、ステント２１０をバルーン２０２上に押し付けてもよい。バルーン２０２の作動部（即ち、円筒部）の縁上にカラー又は稜（ridge）を設ける等、バルーン２０２にステント２１０を固定する他の技術も用いてもよい。
【００４６】
使用にあたっては、ステント２１０をデリバリー・カテーテル２００の遠位端部分上の可膨張性のバルーン２０２に取り付けてもよい。バルーン２０２の外部にステント２１０を固定するために、バルーン２０２を僅かに膨張させてもよい。カテーテル／ステント・アセンブリを、案内用カテーテル２０６を通して従来のセルディンガー法（Seldinger technique）を使用して生体対象内に導入してもよい。ガイドワイヤー１００を、分離し又は深く裂けた内側２０７を有する損傷した動脈部のところを横切って配置し、次いで、ステント２１０が目標位置２０７に位置付けられるまで、カテーテル／ステント・アセンブリを体の内腔２０４内においてガイドワイヤー１００上を前進させることができる。カテーテル２００のバルーン２０２は、例えばステント２１０の永久塑性変形により体の内腔２０４を形成する内表面に向けてステント２１０を膨張させながら、膨張させることができる。展開されると、カテーテル２００及びバルーン２０２が引っ込められた後、ステント２１０は体の内腔２０４を開いたままに保持する。
【００４７】
III. ガイドワイヤー装置の製造方法
別の実施形態において、ガイドワイヤー装置の製造方法が開示される。この方法は、（１）近位部分及び遠位部分のうちの少なくとも一方が本願明細書で開示する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の何れかからつくられる近位部分及び遠位部分を有する細長いガイドワイヤー部材を作成することと、（２）遠位側に向けて先細とされた（テーパーが付けられた）約０．１ｍｍから約０．０５ｍｍの断面の直径に遠位端部分を研削することを含む。この方法はさらに、（３）遠位部の少なくとも遠位端部分の周囲に螺旋コイルを配置することと、（４）近位位置にある細長いガイドワイヤー部材にこの螺旋コイルを接合することと、（５）この螺旋コイルの遠位端上に丸みのあるキャップ部分を形成することと、（６）細長いガイドワイヤー部材の少なくとも一部分に亘って少なくとも１つの潤滑性の外側コーティング層を塗布してガイドワイヤー装置を形成することを含む。
【００４８】
実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を形成するために、４つの主成分（即ち、コバルト、ニッケル、クロム、及びモリブデン）の各々は精製することができ、実質的にチタン及び他の汚染元素のない炉原料を形成する。精製された主成分は真空誘導溶解によって溶解した合金中で化合される。均質化及び最終的精製は真空アーク再溶融炉中で行われる。この方法で生成されたＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金材料は一般に、重量比で最大１．０％チタンを含有する従来法で処理したＭＰ３５Ｎと比較して、０．０５ｗｔ％未満のチタン、又は約０．０１ｗｔ％未満のチタン、又は約０．０５ｗｔ％未満チタン、又は約０．００１ｗｔ％未満のチタンを含有している。
【００４９】
真空アーク精製及び冷却の後、引き抜き、延伸加工、冷間圧延、スタンピング、押し出し、鍛造、及び当業者に既知の他の適切な冷間加工法のうちの少なくとも１つ以上を含む従来の冷間加工法によって、ＭＰ３５ＮＬＴを、ガイドワイヤー芯を形成するためのワイヤーに加工することができる。本願明細書に挙げたこれら等の各工程を使用してＭＰ３５ＮＬＴを冷間加工することによって、強度で相当の増大をもたらすことができる（例えば、表３参照）。一実施形態において、ＭＰ３５ＮＬＴ合金は、少なくとも約１０％から約９５％の冷間加工によって与えられた約１ＧＰａから約２．３ＧＰａの降伏強度を有する。好ましくは、ＭＰ３５ＮＬＴ合金は、約１０％から約６０％の冷間加工、又は約２０％から約５０％の冷間加工を含んでいる。
【００５０】
降伏強度を更に増大させるために、冷間加工した合金を少なくとも約４３０℃から約６５０℃の温度で約３０分から約２４０分加熱処理することによって析出硬化、すなわちエージングさせることができる。しかしながら、ガイドワイヤー応用で高い降伏強度を提供するために必要とされる高レベルな従来の冷間加工を行ったときには、ＭＰ３５Ｎ又はＭＰ３５ＮＬＴの計画的な時効硬化は延性の多大な損失をもたらす可能性があるので、一般には推奨されない。
【００５１】
一実施形態において、本願明細書で開示する方法はさらに、（ａ）Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金から細長いガイドワイヤー部材の遠位部を作ることと、（ｂ）このＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の少なくとも一部分を冷間加工して、少なくとも５０％の冷間加工を示す冷間加工した部位を生みだすことを含む。
【００５２】
別の実施形態では、本願明細書で開示する方法は（ａ）本願で開示する実質的にチタンフリーのＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の何れかから細長いガイドワイヤー部材の近位部及び遠位部を作ることと、（ｂ）Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の少なくとも一部分を冷間加工して、少なくとも約８０％の冷間加工を示す冷間加工された部位を生成することを含む。
【００５３】
本発明は、その精神又は本質的な特徴から逸脱すること無く、他の特定の形式で実施してよい。説明した各実施形態は全ての点において例示的なものであり、限定的ではないものとして考慮すべきである。従って、本発明の範囲は、前述の説明によってよりも、むしろ添付した特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味およびその均等の範囲内に収まる全ての変形例はそれらの範囲内に包含されるべきである。
【図１】
2015511833.tif 000005
【図２】
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【国際調査報告】
2015511833.tif 000007
2015511833.tif 000008
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