(57)【要約】  本発明は、適切な半製品からバルーンを製造する方法を記載している。半製品は外型に導入され、この方法は、半製品を加熱して、外型の内壁に接触するまで加圧する第一工程と、半製品の拡張後、半製品が再び弛緩するように減圧する第二工程と、型の三次元拡張を変更する第三工程と、外型の変化した体積部の内壁に接触するまで再び拡張させるように再び加圧する第四工程とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
適切な半製品からバルーンを製造する方法であって、前記半製品を外型に導入し、
前記半製品を加熱して、前記外型の内壁に接触するまで加圧する第一工程と、
前記半製品の拡張後、前記半製品が再び弛緩するように減圧する第二工程と、
前記型の三次元拡張を変更する第三工程と、
前記外型の変化した体積部の内壁に接触するまで再び拡張させるように、再び加圧する第四工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記型の長さを減少させる請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記型は円筒部と２つの円錐部から成り、前記円錐部の少なくとも１つは、両円錐部の間の距離を変化させるように前記円筒部内で移動可能になっている請求項１または請求項２に記載された方法。
【請求項４】
前記２つの円錐部が移動可能になっており、前記方法の第三工程において、前記２つの円錐部を前記円筒部内で互いに近づくように滑動させる請求項３に記載された方法。
【請求項５】
前記半製品を、ガラス転移温度を超える温度、好ましくはガラス転移温度を２０℃超える温度まで加熱する請求項１から請求項まで４のいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
第一工程において、圧力を、前記バルーンの成形後、短時間、好ましくは０．１〜５秒、特に好ましくは０．１〜３秒、特に０．１〜１秒維持する請求項１から請求項まで５のいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
前記型の円筒部内の前記半製品の材料を、２５０％未満、好ましくは２１５％未満、特に好ましくは１７０％と２５０％との間で、軸方向に延伸させる請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項８】
血管形成術法を行うためのカテーテルへの使用に適したバルーンであって、中央の円筒形の部分と前記中央の円筒形の部分の範囲を画定する２つの末端部分から成り、前記バルーンは、６バールの加圧により、前記中央の部分の断面積と前記末端部分の断面積の比が少なくとも２、特に３超になるようになっている、バルーン。
【請求項９】
ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、ポリウレタン、ＰＥＴ、特にＰＡ１２および／またはＰＥＢＡＸから成る請求項９に記載されたバルーン。
【請求項１０】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された方法により製造されたバルーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適切な半製品からバルーンを製造する方法を記載し、該半製品は外型に導入され加熱されるものであり、更に、血管形成術のカテーテルへの使用に適した斯かるタイプのバルーンも記載する。
【背景技術】
【０００２】
血管形成術は腔内血管形成術とも呼ばれるが、バルーン拡張または他の方法（レーザー、血栓切除、カテーテル等）により、狭窄した、または閉塞した血管（通常は動脈、まれには静脈）を広げる、または開く方法である。
【０００３】
バルーンカテーテルは、ほとんどの場合、ガイドワイヤまたはガイドカテーテルを通して鼠蹊部から狭窄部位に配置され、圧力（７〜３０バール）下に膨張させ、その結果、狭窄部位が通常排除され、従って手術が回避される。加えて、ステント（内側から血管を支持するワイヤメッシュであり、血管の開口を維持するのに使用される）がしばしば移植される（ステント血管形成術）。
【０００４】
このタイプのバルーンカテーテルは遠位端部位（本出願において、「遠位」と言う用語は、使用者から離れていると言う意味で使用される）にバルーンを有しており、加圧流体により作動され、その結果、拡張される。拡張するバルーンにより、狭窄した血管は再び広げられる、または再び開口される。支持構造体（ステント）を斯かるバルーンに取り付け、以前に狭窄していた部位でバルーンを拡張させることにより、それを移植してもよい。
【０００５】
斯かるバルーンは、中央部にある実質的に円筒状の部位および２つの円錐形の末端部位（しばしば頸部とも呼ばれる）から成っており、バルーンに流体を送るため、カテーテル特に腔内に接続されている。それに従って、本出願の範囲内で、「半径方向」および「軸方向」と言う用語が使用される。「軸方向」と言う用語は実質的に円筒状のバルーンの中央部の対称軸に沿った方向を意味し、「半径方向」と言う用語は円筒軸からバルーン壁への半径方向を意味する。軸方向はカテーテルの軸方向にも対応する。
【０００６】
斯かる方法およびバルーンカテーテルは一般的に周知であり、広範に使用されている。バルーンカテーテルは動脈の狭窄を治療するためだけでなく、人工心臓弁およびその支持構造体を移植するのにも使用される。
【０００７】
本発明は、ブロー成形とも呼ばれる方法によりバルーン型内で半製品から形成されるタイプの、上述のバルーンカテーテル用のバルーンを製造する方法を記載し、更に斯かるバルーンそれ自体も記載する。
【０００８】
従来技術の最も簡単な方法またはブロー成形として知られている方法においては、適切な素材製の半製品が型に導入され、ガラス転移温度以上の温度に加熱され、それに圧力が加えられる。従って、該半製品は型の三次元幾何形状にまで拡張される。次に、該半製品はガラス転移温度未満に冷却されバルーンが形成される。ブロー成形の場合、成形されたバルーンの首部は半製品の外径より小さくはならない。
【０００９】
一般的に、反対側に２つの円錐形の末端部分を有する実質的に円筒形のチューブが型として使用される。しかし、型は機械引き板ガラス型等の単一部分から成っているものでもよいし、軸方向に分かれた２つの金属製の型で作られていてもよい。
【００１０】
改良型は延伸ブロー成形で構成され、成形処理は半製品に追加の軸方向の負荷を与えることにより開始される。斯かる処理の変形として、半製品の末端を予め熱機械的に引っ張ってもよい。末端部は、中央部よりはるかに小さい直径を持つようになるので、より小さい首部の直径を通して円錐形の中に導入できる。収縮したバルーンチューブの末端は、半製品を引っ張るため、バルーン成形システムによって型の外から掴むことができる。従って、バルーンの首部の外径は半製品の外径よりも小さくできる。この半製品は型に導入され、固定され、上記ブロー成形法の後、加熱および加圧される。
【００１１】
半製品は適切なプラスチック材料でできている。十分高い伸び率を有し、両軸方向に引っ張った状態で十分な強度を提供する熱可塑性素材であれば全て適切である。成功例としては、ポリアミドおよびポリエーテルブロックアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）だけでなく、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）も挙げられる。斯かる半製品は文献ではパリソンと呼ばれることもある。
【００１２】
ブロー成形の場合、半製品は、型形状に一致させるため、かなりの伸びに耐えなければならない。血管形成術バルーンの場合、ポリアミド半製品の内側表面における半径方向伸び率（以下、半径方向の延伸と呼ぶ）は５００％から８００％の範囲である。軸方向の同時伸び率（以下、軸方向の延伸と呼ぶ）は半製品の特性に従って与えられ、ブロー成形の場合、相対的に狭い範囲で制御可能である。
【００１３】
従来技術による斯かるタイプの方法を用いたバルーンのブロー成形の場合、結果として得られるバルーンは、中央部および実質的に円筒部分よりも円錐形の末端部分においてはるかに厚い壁を有しているが、これは避けられないことである。これは特に、半製品およびバルーンの素材の一定性を仮定した場合のバルーン壁の厚さは、バルーンの半径と相反関係でなければならないという事実に基づいている。
【００１４】
血管形成術の場合、バルーンは緩んだ（委縮した）状態で体の血管内に導入され、治療部位（例えば狭窄部）に運ばれる。従って、従来技術のバルーンの場合、円錐形の末端部分の厚い壁はカテーテルの全直径に実質的に貢献する。しかし、カテーテルを誘導する場合、特に狭くて曲がりくねった体の血管の場合には、カテーテル全体が厚いと不利である。
【００１５】
従って、斯かるバルーンの製造方法が数多く従来技術では知られており、その目的は、円錐形の末端部分（しばしば首部とも呼ばれる）を薄くすること、すなわちこの部分の素材を除去することである。
【００１６】
特許文献１は、円錐形の末端部分の素材をレーザー切除術で除去するバルーン製造方法を記載している。
【００１７】
特許文献２は、円錐形の末端部分の壁の厚さをレーザー切除術、機械的摩耗または化学エッチングで減少させる方法を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許第７，７７１，４５０号明細書
【特許文献２】欧州特許第１６２０１６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかし、斯かる従来技術の全てにおいて、円錐形の末端部分の素材の除去は制御が極めて困難であり、加えて、その後の局所加熱処理または機械処理によってバルーン構造の不完全な部分が形成され、ひいてはバルーンの耐圧負荷性能が全体的に低下すると言う欠点を有している。
【００２０】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点が回避されるようなやり方で、バルーン製造方法を設計し、上記のタイプのバルーンを設計することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本目的は、方法としては請求項１の特徴の組み合わせと、装置としては請求項１０の特徴を有するバルーンにより解決される。本発明の有利な実施形態は従属項に記載されている。
【００２２】
外型に導入される適切な半製品からバルーンカテーテル用のバルーンを製造するための本発明によるブロー成形方法は、以下の４つの重要な工程を含む。
・半製品が第一工程で加熱され、外型の内壁に接触するまで加圧される。
・半製品の拡張後、第二工程で、該半製品が再び弛緩するように減圧される。
・第三工程で、型の三次元拡張が変更される。
・第四工程で、外型の変化した体積の内壁に接触するまで再び拡張するように、再び加圧される。
【００２３】
第四工程における加熱された型壁への接触は、既知のブロー成形方法における凍結応力の減少を確実なものとし、従ってバルーンの幾何形状を確実に安定化させる。第一工程での加熱および加圧は、半製品の降伏応力を超えるように選択するのが好ましい。
【００２４】
従来技術のブロー成形方法により製造されたバルーンの円錐末端部分における好ましくない厚い壁の主な原因は、上述の通り、半製品およびバルーンの素材の一定性を仮定した場合のバルーン壁の厚さがバルーンの半径と相反関係であるという事実にある。しかし、半製品の素材は軸方向の延伸によりバルーン型から追加的に除去されることを発明家達は確認した。その結果、広い部分に亘る軸方向の延伸は半径方向の延伸に比例して増大するので、バルーンの円筒形部分は更に薄くなる。
【００２５】
従って、本発明の基礎概念によれば、本発明のバルーン成形方法における軸方向と半径方向の延伸の相関関係は選択的に変更される。本発明によれば、これは、半径方向に著しく延伸された部分（型の中央の円筒形部分）は軸方向の延伸の程度が小さいという事実により生じる。本発明において第二加圧期間中（まだ冷却されておらず加熱状態にある）の半製品の粘弾性の利用、およびそれに伴う軸方向と半径方向の延伸の相関関係の変化によってのみこれは可能である。
【００２６】
軸方向と半径方向の延伸の相関関係の変更は、外型の三次元的拡張の修正および三次元的に変更された型における加熱された半製品への新たな加圧により実施される。外型の変更は軸方向と半径方向の延伸の相関関係を変化させる。本発明の範囲内において、外型の三次元的拡張の修正とは、原則的に型内で半製品により占められ、加圧される三次元空間が変化するように外型が変更されることを意味しており、その点は理解されている。原則的に、外型の内側表面はそれに従って変更されなければならない。本発明により軸方向と半径方向の延伸の相関関係が変えられるので、その後の工程でバルーンの所定部分の材料を削る必要はない。更に換言すれば、本発明の方法によれば、従来技術の方法の場合よりも、ブロー成形処理中、ある部分への材料の流入が確実に減少する。従来技術と比べて、より多くの材料が型内に保持される。
【００２７】
本発明のブロー成形方法は、延伸ブロー成形法として構成してもよい。すなわち、本発明の方法中、追加の引張力を軸方向に（例えばおもしにより）半製品上に加えてもよい。
【００２８】
型の長さは減らされるのが好ましい。第二加圧中における外型の軸方向への拡張の単純な変更（型の長さの削減）により、従来技術のブロー成形法と比べ材料の分布がより均一になる。特に、従来技術のブロー成形法によって製造されるバルーンと比べ、円錐形の末端部分の壁の厚さを犠牲にして、中央の円筒形部分の壁の厚さを増大させることができる。従って、円錐形末端または首部の機械的な後処理の必要性、およびそれに関連する欠点が排除される。
【００２９】
本発明の方法の斯かる好ましい実施形態では、上記のように製造されるタイプのバルーンにおいて、材料の特に均一な分布が達成される。従来技術の方法によれば、円錐形の末端部分は円筒形の中央部分よりも壁が厚い。従来技術の方法では、円錐形の末端部分には必要以上の材料が残っている。従来技術の方法で製造されるバルーンの場合には、その後この部分を除去しなければならない。本発明の好ましい実施形態は全く反対の原理に従う。第三工程における型の三次元的拡張の変更および第四工程における追加の加圧により、材料の分布の均一化が達成される。
【００３０】
第一工程における半製品の加圧およびその後の圧力放出の後、第二工程において半製品は軸方向にも半径方向にも大幅に収縮する。第三工程における型の三次元的サイズの変化はこの収縮を考慮に入れている。従って、半製品は第四工程において変更された三次元型の形状に形作られる。本発明の斯かる四工程中、半製品はずっとガラス転移温度を超えた温度に維持される。従って、素材はとても弾力性を有している。型の三次元拡張の変化（特に型の長さの変化）の故に、円筒形部分の軸方向の延伸がバルーンの第二膨張中に大幅に減少できる。従って、斯かる部分の壁の厚さが増大する。
【００３１】
斯かる方法で本発明によって製造されるバルーンは、成形処理により厚い壁を有している円錐および首部が再形成されて薄くなり、しかも円筒形部分を脆弱化しないので、従来のバルーンよりも応力分布がはるかに優れている。その結果、より良好に折り畳まれたバルーン円錐部、従ってはるかに小さく折り畳まれたバルーンが得られる。加えて、従来技術と比べて、円錐形の末端部分の材料がはるかに少なく、しかも中央部分の壁の厚さは一定しているので、カテーテルシステム全体の剛性が減少する。より小さな直径と剛性の低下の組み合わせにより、取扱者によるバルーンカテーテルの誘導がはるかに単純でしかもやりやすくなる。処置部位すなわちバルーンの標的部位が小さい直径を有するとても曲がりくねった体の血管内にある場合は特にそうである。同時に、本発明により製造されるバルーンは、処置部位で拡張した後、従来技術の製造方法によるバルーンよりもはるかに容易に折り畳まれて元の弛緩状態に戻る。
【００３２】
バルーンチューブの膨張可能性の天然の限界はチューブの所定の外径である。膨張圧はチューブの内側表面にも当然加わり、その結果、熱で柔らかくなった半製品の壁の応力を増大させ、素材が可塑的にバルーンを形成するようになる。従って、従来技術の方法では、バルーンの壁の厚さを更に増大させるには、チューブの外径を大きくするしかない。本発明の方法では、第二形成中に軸方向の延伸を減少させアニーリングを行うことにより、バルーン中央の円筒形部分の壁の厚さを１０％超（好ましくは３０％まで）増大させることが可能である。
【００３３】
本出願の範囲内において、「アニーリング」と言う用語は、バルーンをバルーン型に押圧することによる強制成形と、本発明の方法の第四工程の温度までの加熱またはその温度の維持とを組み合わせる行為であり、その点は理解されている。
【００３４】
アニーリング工程は、ブロー成形処理によりバルーン壁に生じる高い応力を取り除くのに使用される。アニーリング工程がなければ、バルーンは保管後または温度上昇により過剰に収縮し、その形状を失ってしまうであろう。
【００３５】
アニーリングは、バルーン壁の厚さの元々の分布ではなく機械的負荷への応答に影響を及ぼす。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態では、型は円筒形の部分と２つの円錐から成っており、円錐の少なくとも１つは、両円錐の距離が変化し得るように円筒形の部分で移動可能である。型は、第三工程において互いに近づくように滑動する２つの移動可能な円錐を円筒部分に有しているのが特に好ましい。
【００３７】
血管形成術に使用されるバルーンは、それが機能するには実質的に円筒形でなければならない。斯かるバルーンの形状は、使用される型により達成される。バルーンの実質的に円筒形の中央は円筒部分により形成され、２つの移動可能な円錐は、カテーテル特にバルーン腔内との接続に使われるバルーンの円錐形末端部分を形成する。最も簡単な形態では、型の円筒は、バルーンの目標直径に対応する内径を有するチューブであれば好ましい。移動可能な円錐は例えば金属製であってもよく、各々中央部に開口を有しており、それを通して半製品のチューブ部分が誘導され、半製品に加圧流体が適用できる。半製品は２つの円錐により型内に固定される。円錐を互いに押圧する力（型の長さを減少させる程度）は、成形処理の第一工程の直後の第二工程において弛緩可能な素材の粘弾性特性次第である。
【００３８】
半製品は、ガラス転移温度を超える温度、好ましくはガラス転移温度を３０℃超える温度、特に好ましくはガラス転移温度を２０℃超える温度まで加熱される。選択される温度は、毎回、ガラス転移温度および使用される素材の融点に依存する。この場合、選択される温度は、ガラス転移温度を超えた温度しかも素材の融点未満である。半製品は、型に導入される前に少なくとも部分的に加熱してもよい。しかし、型内の半製品の加熱は熱放射により行われるのが好ましく、この目的のためには、型自体が加熱されるのが好ましい。
【００３９】
第一工程の圧力が、短時間、好ましくは０．１〜５秒、特に好ましくは０．１〜３秒、特に０．１〜１秒維持されるのが有利である。この場合、第一ブローサイクル（第一工程）中に半製品が型の内壁に完全に押圧されるのを確認するまで加圧する。斯かる条件の下、バルーン素材の弾性回復力は圧力維持の時間が増すと減少するので、圧力の維持は出来るだけ短い時間行われる。
【００４０】
本発明の方法の第四工程において、圧力は本発明の方法の第一工程の場合よりも長く維持するのが有利である。この場合、温度も本発明の方法の第一工程の場合よりも高温であるのが有利である。本発明の方法の第四工程中の圧力および温度の維持時間は従来技術のブロー成形法の好ましい時間および温度に対応しており、それぞれの素材に関して当業者には周知である。この場合、温度は、ガラス転移温度を超えた温度しかも融点未満である。加えて、圧力が維持されるならば、「アニーリング」として知られる工程が参照される。原子鎖運動性と機械的負荷の増大の組み合わせにより、原子鎖は互いに最も密な状態に配置され、その結果、結晶化まで、制御されながら互いの方向に滑動することが可能となる。斯かる方法で結晶化した部分は、凍結応力を有し加熱時に接触を願っている無定形の隣接部位よりも次元的に安定している。
【００４１】
第四工程後、半製品はガラス転移温度未満にまで冷却され型から取り出される（すなわち減圧されている）が、この処理中に更なる変形は生じない。これも、従来技術のブロー成形法におけるブロー工程を有する方法に対応している。対応するパラメーターは当業者には周知である。
【００４２】
ブロー成形を可能とする全ての粘弾性ポリマー、特にポリアミド、特にＰＡ１２、ポリエーテルブロックアミド、ポリウレタン、ＰＥＴまたはＰＥＢＡＸが、半製品、従ってバルーン用の素材と考えられる。
【００４３】
本発明の１つの好ましい実施形態ではポリアミド製の半製品が使用される。ポリアミドは４８℃から加圧し（ブロー）、１７８℃までアニーリングしてよい。この場合、温度が低ければアニーリングの時間も長くなり、それだけ費用効果も低下する。ポリアミド１２製の半製品を使用すると、本発明の方法の第三工程における円錐部分を、該方法の第一工程における最初の間隔の７０％まで押し込むことができる。この場合、型は１４０℃に加熱した。該方法の第一工程における圧力は１秒未満維持した。本発明のこの例示的実施形態においては、本発明の方法の第四工程において（すなわち第四工程において、半製品は斯かる方法で変更された型の内壁に再び完全に押圧される）、最初の長さの（従って、本発明の方法の第一工程における円錐部分の最初の間隔の）７０％と１００％の間の範囲に容易に成形できる。従って、この本発明の好ましい例示的実施形態においては、斯かる方法で製造されたバルーンの中央円筒形部分の壁の厚さは３０％（円錐部分が最初の間隔の７０％に押圧された場合）から０％（円錐部分が押圧されなかった場合）の範囲で増加可能である。ポリアミド製の半製品による例示的実施形態においては、第四工程において、１４０℃の温度および１５秒と１２０秒の間の圧力維持、好ましくは２０秒間の圧力維持が便利である。
【００４４】
本発明の方法が実施される場合、半製品の材料は、型の円筒形部分において、２５０％未満、好ましくは２１５％未満、特に好ましくは１７０％と２５０％との間の軸方向の延伸を経験するのが有利である。
【００４５】
本発明の範囲内において、軸方向の延伸とは、半製品が製造中に軸方向に延伸される場合の軸方向の伸びを意味しており、それは理解されている。従って、軸方向の延伸とは、半製品が軸方向に延伸される場合の伸びである。
【００４６】
この場合、以下の式が成り立つ。
【数１】
2017523884.tif 000003
その場合、
【数２】
2017523884.tif 000004
【数３】
2017523884.tif 000005
【数４】
2017523884.tif 000006
【００４７】
断面積とは、半製品またはバルーンが長軸に垂直の面に一度切断された場合の、半製品またはバルーンの全壁面積に対応する。従って、断面積は、素材を含む半製品またはバルーンの断面の面積である。この場合、上記式において、
・ｄは半製品の直径（外径または内径）を表し、
・Ｄはバルーンの直径（外径または内径）を表し、
・ｓはバルーンの壁の厚さを表し、
・εｒａｄは半径方向の延伸を表し、
・εａｘは軸方向の延伸を表し、
・指標Ｂはバルーンを表し、指標Ｒは半製品を表し、指標ａは外部を表し、指標ｉは内部を表す。
【００４８】
半製品の直径ｄおよびバルーンの直径Ｄは、３バールの加圧の下に各点で測定される。直径を測定する際、バルーンは完全に開いているが延伸はしていない状態になるよう圧力が選択される。従って、円錐形の末端部分の直径は加圧力とは実質的に独立している。
【００４９】
従来技術の方法の場合、半製品の円錐形末端部分における軸方向の延伸は約２２０％、中央円筒形部分における軸方向の延伸は２５０％と３５０％の間である。
【００５０】
本発明の方法の場合、半製品の円錐形末端部分における軸方向の延伸は従来技術の方法による場合と類似しているが、中央円筒形部分における軸方向の延伸ははるかに小さい。
【００５１】
本発明の斯かる有利な実施形態の故に、中央円筒形部分の壁の厚さと円錐形末端部分の壁の厚さとの比が、斯かる方法で製造されたバルーンの場合には変化する。従来技術の方法により製造されるバルーンの場合のように円筒部分の壁の厚さを一定にすると、本発明の方法の実施形態により製造されたバルーンでは、円錐形の末端部分を最高２５％減らすことができる。
【００５２】
本発明の斯かる実施形態は、流体により高圧を加える必要があるバルーンカテーテル用のバルーンの製造、すなわち高圧に特に抵抗力のあるバルーンの製造に特に適している。バルーンの疲労強度は、断面積の増加、特に壁の厚さの増加により増大する。壁の厚さを増加させるには、内径を減らすか外径を増やせばよい。従来技術によるブロー成形法の場合、いずれの手段にも限界がある。内径を大幅に減らせば、バルーンの内層の降伏強度を超えてしまう危険性がある。従って、バルーン製造の不良率が増大する。従来技術のブロー成形法では、半製品の外層の延伸は内面側の延伸よりも必ず小さい。斯かる延伸の差は壁の厚さの増加に伴って増大する。斯かる外側の低延伸は、周辺方向に沿った低配向すなわち半径方向の低配向がポリマー素材に生じるという危険性を増大させる。その結果、降伏応力に対して耐えうる外側の応力が限定される。従って、斯かる方法で製造されるバルーンの最大圧力が限定される。
【００５３】
本発明の斯かる実施形態では、本発明の方法は従来技術と比べて外側の半径方向の延伸を増大させる。従来技術と比べて外側の半径方向の延伸を増大させることにより、外側の素材の半径方向の配向も増大し、従って、斯かる方法で製造されるバルーンの耐圧負荷性能も増大する。これは、型内で半製品への加圧を２度連続的に行い、その結果、三次元拡張が加圧と加圧の間で変化する本発明の方法により可能となる。
【００５４】
特に、本発明の上記実施形態における半製品は、外側の半径方向の延伸を３００％超、特に３１５％超経験する。
【００５５】
本発明の更に有利な実施形態においては、半製品は、中央の円筒形部分の内側において、６００％未満、好ましくは５５０％未満、特に５１７％未満の半径方向の延伸を経験する。
【００５６】
本発明の上記実施形態は、軸方向の延伸可能性の高いバルーン、すなわち従来技術のブロー成形方法により製造されるバルーンよりも１０％、特に２０％増大した延伸可能性を有するバルーンの製造に特に適している。本発明の上記実施形態は、ひどく曲がりくねった体の血管の血管形成術に特に適している。血管の拡張時、および上記タイプのひどく曲がりくねった体の血管に支持構造体を移植する際、従来技術によるバルーンの拡張により体の血管が好ましくない状態に引き伸ばされる。バルーンの非生理学的円筒形状が、通常、体の血管を圧迫する。本発明の上記実施形態によるバルーンにおいては、バルーンの拡張によって体の血管が引き伸ばされると言う上述の影響が回避される。本発明の上記実施形態によるバルーンでは軸方向の延伸可能性が高まっているので、たとえ拡張した状態であっても、曲がりくねった血管の生理学的方向に容易に従うことができる。
【００５７】
装置に関しては、上述の目的は、中央の円筒形の部分と中央の円筒形の部分の範囲を設定する２つの末端部分から成っており、血管形成術の方法を実行するためのカテーテルへの使用に適したバルーンにより達成され、その場合、該バルーンは、６バールの加圧の場合、前記中央部分の断面積と前記末端部分の断面積の比が少なくとも２、特に３超である。
【００５８】
本発明のバルーンは、従来技術のバルーンとはかなり異なっている。中央の円筒形部分の断面積と末端部分の断面積の比が上記のようであり、しかも素材除去処理を必要としないバルーンは従来技術には存在しない。
【００５９】
斯かる断面積を有するバルーンは、特に本発明の方法により製造可能である。その場合、特に、第三工程および第四工程を通して、かなりの割合の素材が中央の実質的に円筒形の部分に徐々に供給される。斯かるタイプのバルーンは極めて高い破裂圧力を特徴としている。斯かる壁の厚さを有するバルーンは、とても厚い円錐形の末端部分の発生と、いくつかのバルーンを融合して１つのバルーンを形成する方法とを同時に行わない限り、従来技術の既知の如何なる方法によっても製造不可能である。
【００６０】
特に好ましいバルーンは１つの部分で構成されており、バルーンの壁の厚さは０．０２５ｍｍ、外径は３ｍｍである。
【００６１】
バルーンは、ポリアミド、特にＰＡ１２、ポリエーテルブロックアミド、ポリウレタン、ＰＥＴ、および／またはＰＥＢＡＸから成っているのが好ましい。
【００６２】
本発明または本発明の１実施形態による方法で製造されるバルーンが好ましい。
【００６３】
本発明は、従来技術と比較したいくつかの例示的実施形態に基づいて、以下に更に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明の方法の原理を概略的に説明する。
【図２】図２は、従来技術の方法および本発明の方法の例示的実施形態により製造されたバルーンの、中央の円筒形部分と円錐形の末端部分の断面積の比較を示す。
【図３】図３は、本発明の方法の例示的実施形態によるバルーンと比較した従来技術によるバルーンの、伸びに及ぼす半径方向および軸方法の応力の比較を示す。
【図４】図４は、本発明の方法の別の例示的実施形態によるバルーンと比較した従来技術によるバルーンの、伸びに及ぼす半径方向および軸方法の応力の比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１は本発明の方法の原理を概略的に説明する。チューブ状の半製品１が、円筒３とその中で移動可能な２つの円錐部分２から成る型にまず導入される。半製品１は、型内で該半製品の素材のガラス転移温度を超える温度に加熱される。本発明のこの例示的実施形態においては、半製品１は型中で加熱されるが、その場合、加熱は型を通して行われる。型に導入される前に該半製品を加熱してもよい。型内または型外での加熱に関しては、当業者に周知のあらゆる方法が適用可能である。
【００６６】
最初の工程Ａにおいて、加熱された半製品１が型の内壁に完全に収まるように加圧される。型の内壁は、円筒３の内壁と２つの円錐部分２の内壁とで形成されている。次の工程Ｂにおいて、半製品１は弛緩される、すなわち半製品には圧力はもはや加えられていない。従って、半製品１は部分的に最初の拡張状態に戻り、型の内壁との接触は失われる。第三工程Ｃにおいて、型の三次元拡張が変更される。加圧中に半製品が収まっていた内側表面が工程Ｃで変更される。本発明のこの実施形態においては、右側の円錐部分２が左側の円錐部分２ａの方向に滑動される。従って、半製品が占め得る内側表面と体積が、工程Ｄの加圧の際には減少する。
【００６７】
図示された工程Ａ〜工程Ｄにおいて、半製品１は素材のガラス転移温度を超える温度に常に維持されている。工程Ａにおける半製品１への加圧はできるだけ短期間行われる。加圧は、半製品１が型の内側表面に完全に接触するまで維持される。しかし、工程Ａにおける圧力は、素材の弾性回復機能の損傷が最小な期間だけ、最適には全く損傷していない期間だけ維持される。工程Ｄにおいて、圧力ははるかに長い間維持される。その場合、半製品の素材に配向が生じ、それが結晶化されるまで、圧力が維持される。その場合、必要に応じて、工程Ａにおける温度よりも高い温度を選択してもよい。次に、このようにして製造されたバルーンは型から取り出され（減圧）、ガラス転移温度未満に冷却される。
【００６８】
工程Ｄは従来技術のブロー成形法における加圧に実質的に対応している。ここで記載されるブロー成形法は、延伸ブロー成形法として構成してもよい、すなわち工程Ａ〜工程Ｄ中に軸方向に追加の引っ張り力（例えばおもしで）を該半製品に与えてもよい。
【００６９】
図２は、従来技術によるバルーン（実施例１）の断面積と、本発明の方法の例示的実施形態により製造されたバルーン（実施例２）の断面積との比較を示している。
【００７０】
実施例１は従来技術のブロー成形法によるバルーンである。この場合、ＰＡ１２製のチューブ式半製品が、図１に示される型と類似の型内で１４０℃に加熱される。加熱された半製品は２５秒加圧され、次に型から取り出されガラス転移温度未満に冷却される。型の円筒部分の直径は３ｍｍなので、直径３ｍｍのバルーンが製品として製造される。
【００７１】
実施例２は本発明のブロー成形法によるバルーンである。この場合も、ＰＡ１２製のチューブ式半製品が、図１に示される型と類似の型内で加熱される。実施例１とは対照的に、実施例２の半製品は工程Ａにおいて１４０℃で１秒未満加圧される。工程Ｂにおける減圧および弛緩の後、工程Ｃにおいて、最初の間隔の約７５％まで円錐部分を互いに滑動させる。次に、工程Ｄにおいて、半製品を再び１４０℃で２０秒加圧する。半製品は、次に型から取り出されガラス転移温度未満に冷却される。型の円筒部分の直径は実施例２においても３ｍｍだったので、やはり直径３ｍｍのバルーンが製造される。
【００７２】
図２は、実施例１（Ｅｘ１）および実施例２（Ｅｘ２）に関して、バルーンの中央円筒形部分の断面積の比較（図２の上の図）および円錐形の末端部分の断面積の比較（図２の下の図）を示している。この場合、実施例２におけるバルーンの中央部分の断面積すなわち壁の厚さは、従来技術による実施例１と比べて大幅に増大している。バルーンの円錐形末端部分の壁の厚さが類似の場合、本発明の例示的実施形態のバルーン（実施例２）において、中央部分の壁の厚さの増大２７％が達成できる。実施例２のバルーンにおいて、６バールの加圧により、中央部分の断面積と円錐形の首部の断面積の比３対１が達成される。
【００７３】
図３は、従来技術によるバルーン（実施例３）と、本発明の方法の例示的実施形態により製造されたバルーン（実施例４）との間の応力／伸び行動の比較を示す。
【００７４】
実施例３は従来技術のブロー成形法によるバルーンである。この場合、ＰＡ１２製の０．５７ｘ１．０７の寸法を有するチューブ式半製品が、図１の型に類似の型内で１４０℃に加熱される。加熱された半製品は２５秒加圧され、次に型から取り出されガラス転移温度未満に冷却される。型の円筒部分の直径は３．５ｍｍなので、直径３．５ｍｍのバルーンが製品として製造される。
【００７５】
実施例４は本発明のブロー成形法によるバルーンである。この場合も、ＰＡ１２製の０．５７ｘ１．０７の寸法を有するチューブ式半製品が、図１の型に類似の型内で加熱される。実施例３とは対照的に、実施例２の半製品は工程Ａにおいて１４０℃で１秒未満加圧される。工程Ｂにおける減圧および弛緩の後、工程Ｃにおいて、最初の間隔の約７５％まで円錐部分を互いに押圧する。次に、工程Ｄにおいて、半製品を再び１４０℃で２０秒加圧する。半製品は、次に型から取り出されガラス転移温度未満に冷却される。型の円筒部分の直径は実施例２においても３．５ｍｍだったので、やはり直径３．５ｍｍのバルーンが製造される。
【００７６】
図３は、実施例３（Ｅｘ３）および実施例２（Ｅｘ４）に関して、軸方向における応力／伸び行動（図３の左図）と半径方向における応力／伸び行動（図３の右図）の比較を示す。この場合、実施例４のバルーンの軸方向の伸びは、従来技術の実施例３と比べて減少している。同じ開始チューブにおいて、本発明の例示的実施形態のバルーン（実施例４）では、軸方向のバルーンコンプライアンスを１５％（実施例３）から１１％（実施例４）に減少できる。軸方向の伸びの減少は、バルーンの半径方向のコンプライアンス行動を変化させることなく、一定圧力下で軸方向にも半径方向にも応力を確実に減少させる。
【００７７】
図４は、従来技術によるバルーン（実施例５）と、本発明の方法の例示的実施形態により製造されたバルーン（実施例６）との間の応力／伸び行動の比較を示す。
【００７８】
実施例５は従来技術のブロー成形法によるバルーンである。この場合、ＰＡ１２製の０．５８ｘ０．９２の寸法を有するチューブ式半製品が、図１の型に類似の型内で１４０℃に加熱される。加熱された半製品は２５秒加圧され、次に型から取り出されガラス転移温度未満に冷却される。型の円筒部分の直径は３．０ｍｍなので、直径３．０ｍｍのバルーンが製品として製造される。
【００７９】
実施例６は本発明のブロー成形法によるバルーンである。この場合も、ＰＡ１２製の０．５８ｘ０．９２の寸法を有するチューブ式半製品が、図１の型に類似の型内で加熱される。実施例３とは対照的に、実施例２の半製品は工程Ａにおいて１４０℃で１秒未満加圧される。工程Ｂにおける減圧および弛緩の後、工程Ｃにおいて、最初の間隔の約７５％まで円錐部分を互いに押圧する。次に、工程Ｄにおいて、半製品を再び１４０℃で２０秒加圧する。半製品は、次に型から取り出されガラス転移温度未満に冷却される。型の円筒部分の直径は実施例２においても３．０ｍｍだったので、やはり直径３．０ｍｍのバルーンが製造される。
【００８０】
図４は、実施例５（Ｅｘ５）および実施例６（Ｅｘ６）に関して、軸方向における応力／伸び行動（図４の左図）と半径方向における応力／伸び行動（図４の右図）の比較を示す。この場合、実施例６のバルーンの軸方向の延伸可能性は、従来技術の例（実施例５）と比べて増大している。同一の開始チューブにおいて、本発明の例示的実施形態のバルーン（実施例６）では、軸方向のバルーンコンプライアンスを７％（実施例５）から２３％（実施例６）に増大できる。軸方向の伸びが増大しても、バルーン（実施例６）は、２４バールまでは、標準のバルーン（実施例５）と同じ応力状態には達しない。斯かる圧力になって始めて、バルーンは本発明の方法により確立された軸方向の伸び予備力を使用するからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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