JP6162932B2 - バルーンカテーテルおよびバルーンカテーテルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、バルーンカテーテルおよびバルーンカテーテルの製造方法に関する。

冠動脈血管インターベンション（ＰＣＩ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｃｏｒｏｎａｒｙ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）は、血管などの脈管において狭窄が生じた場合、血管の狭窄部位を拡張して血管末梢側の血流を改善するための安全かつ有効な治療法として、広く行われている。

また、狭窄部位を拡張し、再狭窄を避ける治療方法も確立されつつある。例えば、バルーンの外側の表面が再狭窄を防ぐ薬剤でコーティングされたバルーンカテーテルを用いることにより、再狭窄率の低減を図る技術が提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。このようなバルーンカテーテルを用いて施術する場合、まず、このバルーンカテーテルを血管内に挿入してバルーンを狭窄部位（以下、治療部位）に一致させる。次いで、バルーンを膨張させることによって、当該バルーンの表面にコーティングされた薬剤を治療部位に放出させる。薬剤を治療部位に放出させた後は、バルーンを減圧収縮させてバルーンカテーテルを体外へ抜去する。

また、バルーンカテーテルのバルーンを、多孔質エラストマー材料を使用して製造した技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術では、バルーンには、複数の空洞が分散して形成されている。空洞には薬剤が埋め込まれている。このようなバルーンカテーテルを用いて施術する場合、バルーンカテーテルを血管内に挿入してバルーンを治療部位に一致させる。次いで、バルーンを膨張させることによって、当該膨張に伴い伸張した空洞から薬剤がしぼり出されるようにして、当該薬剤を治療部位に放出させる。これにより、他の方法（例えば、注射、服用等）では使用することができない種類や濃度の薬剤を、治療部位に直接届けることができる。

特許第４４３６７６１号公報

Ｂ Ｂｒａｕｎ社「ＳｅＱｕｅｎｔ Ｐｌｅａｓｅ（薬剤溶出性バルーン）」カタログ

しかしながら、表面を薬剤でコーティングしたバルーンの場合、バルーンカテーテルが治療部位に到達する前にコーティングが剥がれたり、溶けたりしてしまう等の理由から、治療部位に直接届けることができる薬剤の量が低下してしまう問題があった。

また、上記特許文献１に記載の技術では、薬剤とバルーンとは一体形成されているので、薬剤を放出させるためにバルーンを膨張させればさせるほど、バルーンの壁厚は減少し、膨張の度合いによってはバルーンが破れてしまうおそれがあった。したがって、実際には、バルーンが破れない程度にバルーンを膨張させる必要がある。しかしながら、バルーンの膨張が不十分であると、薬剤はバルーンの表面上のみから放出され、当該バルーンの内部には薬剤が残存してしまう。それゆえ、治療部位に対して必要な量の薬剤を届けることができない。

本発明は、治療部位に対して必要な量の薬剤を届けることが可能なバルーンカテーテルおよびバルーンカテーテルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るバルーンカテーテルは、
カテーテル本体と、
前記カテーテル本体の遠位部に設けられ、前記カテーテル本体内のルーメンを通じて流体を注入することにより前記カテーテル本体の遠心方向に拡径するバルーンと、
前記バルーンの外周面に形成され、前記バルーンの拡径時に亀裂する多孔質樹脂膜と、
を有し、
前記多孔質樹脂膜の孔は、前記バルーンの拡径時に前記多孔質樹脂膜の亀裂の起点となり、前記バルーンの拡径時に亀裂が入る部分となる、前記多孔質樹脂膜の前記孔以外の領域には、薬剤が混入されている。

本発明に係るバルーンカテーテルの製造方法は、
薬剤、樹脂および溶媒を混合した混合液の膜を、カテーテル本体の遠位部に形成されたバルーンの外周面に形成する第１の工程と、
前記バルーンの外周面に形成された混合液の膜から前記溶媒を真空凍結乾燥法により除去して、前記混合液の膜を前記バルーンの拡径時に亀裂の起点となる孔を有し、且つ、前記孔以外の領域が、前記バルーンの拡径時に亀裂が入る部分となる多孔質樹脂膜に変化させる第２の工程と、
を含む。

本発明によれば、治療部位に対して必要な量の薬剤を届けることが可能なバルーンカテーテルおよびバルーンカテーテルの製造方法を提供することができる。

本実施の形態におけるバルーンカテーテルの要部断面図である。 本実施の形態におけるバルーンカテーテルの製造方法を示す図である。 本実施の形態におけるバルーンの外周面に形成される膜の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［バルーンカテーテル１００］
図１に示すバルーンカテーテル１００は、血管などの脈管において生じた狭窄部位（以下、「治療部位」という）を拡張した後、当該治療部位に対して再狭窄を防ぐ薬剤を届けるために使用される。バルーンカテーテル１００は、血管内に挿入されるカテーテル本体１１０と、カテーテル本体１１０の遠位部の外周面に設けられ、加圧流体（例えば、造影剤または、生理食塩水で薄められた造影剤）が注入されることによってカテーテル本体１１０の遠心方向（図１の矢印Ａ方向）に拡径するバルーン１２０とを備える。

バルーン１２０の外周面には、薬剤が混入された多孔質樹脂膜１３０があらかじめ形成されている。１５０はカテーテル本体１１０に挿通し、治療部位までバルーンカテーテル１００を案内するガイドワイヤである。なお、バルーン１２０の外周面に対する多孔質樹脂膜１３０の形成方法については後述する。

カテーテル本体１１０の内部には、ガイドワイヤ１５０が挿通されるガイドワイヤルーメンと、バルーン１２０に加圧流体を注入するためのインフレーションルーメンとがカテーテル本体１１０の軸方向（図１の矢印Ｂ方向）に沿って設けられている。

バルーン１２０は、加圧流体が注入される前、カテーテル本体１１０の外径と近似する寸法でカテーテル本体１１０の外周面に密着するように設けられている。加圧流体が注入されると、バルーン１２０の壁は伸びて膨張する。なお、図１では、バルーン１２０が膨張した状態を示している。

［バルーンカテーテル１００の製造方法］
次に、バルーンカテーテル１００の製造方法の例を説明する。

＜バルーン１２０の形成工程＞
説明を簡単にするため、カテーテル本体１１０の遠位部の外周面へのバルーン１２０の形成工程については詳細な説明を省略し、以下、バルーン１２０の外周面への多孔質樹脂膜１３０の形成方法について説明する。

＜混合液１９０の生成工程＞
まず、図２（ａ）に示すように、薬剤１６０、例えばプラスチック等の樹脂１７０、および溶媒１８０を所定の割合で混合して混合液１９０を生成する。

＜成膜工程＞
次に、図２（ｂ）に示すように、カテーテル本体１１０の遠位部に形成されたバルーン１２０の外周面に混合液１９０を略均一に塗布して混合液１９０の膜を生成する。最後に、バルーン１２０の外周面に形成された混合液１９０の膜を急速凍結した後、凍結真空乾燥法によって混合液１９０の膜から溶媒１８０を除去する。

このように、凍結真空乾燥法を用い、変質しやすい薬剤１６０を凍結させて真空中で溶媒１８０を蒸発させることにより、熱に弱い薬剤１６０の変化を極力抑えることができる。

図２（ｃ）に示すように、凍結真空乾燥法によって溶媒１８０を除去すると、バルーン１２０の外周面に形成された混合液１９０の膜は多孔質樹脂膜１３０に変化する。多孔質樹脂膜１３０の厚さは、例えば３／１００［ｍｍ］である。多孔質樹脂膜１３０は、複数の孔１３０ａと、孔１３０ａ以外の領域で薬剤１６０が混入された薬剤担持樹脂部１３０ｂとを有する。図２（ｄ）は、バルーン１２０の外周面に形成された多孔質樹脂膜１３０の外観を示す図である。

［バルーンカテーテル１００の使用手順］
次に、血管などの脈管において生じた狭窄部位（治療部位）を拡張した後、バルーンカテーテル１００を用い、当該治療部位に対して再狭窄を防ぐ薬剤１６０を届ける手順について説明する。

まず、術者は、治療部位を通過して血管内に挿入されたガイドワイヤ１５０に沿わせて、バルーン１２０を膨張させていない状態のバルーンカテーテル１００を治療部位まで挿入する。

次に、カテーテル本体１１０の近位部に接続されたシリンジ（図示せず）によって生理食塩水等の液体を注入することにより、バルーン１２０を拡径させる。これにより、バルーン１２０の外周面に形成された多孔質樹脂膜１３０の孔１３０ａに亀裂が入り、その亀裂部分から血管中の血液が孔１３０ａに浸入する。孔１３０ａに浸入した血液と薬剤担持樹脂部１３０ｂの薬剤１６０とが孔１３０ａにおいて混合される。そして、混合された血液が治療部位に流れ出すことによって、薬剤１６０は治療部位へ放出される。

その後、術者は、シリンジによって生理食塩水等の液体を吸引することにより、バルーン１２０を収縮させ、バルーンカテーテル１００を引き抜く。最後に、ガイドワイヤ１５０を引き抜くことによって、治療部位に薬剤１６０を届ける作業は終了する。

以上詳しく説明したように、本実施の形態のバルーンカテーテル１００は、カテーテル本体１１０と、カテーテル本体１１０の遠位部に設けられ、カテーテル本体１１０内のルーメンを通じて流体を注入することによりカテーテル本体１１０の遠心方向に拡径するバルーン１２０と、バルーン１２０の外周面に形成された多孔質樹脂膜１３０とを有する。そして、多孔質樹脂膜１３０には、孔１３０ａ以外の薬剤担持樹脂部１３０ｂに薬剤１６０が混入されている。

このように構成した本実施の形態によれば、バルーンカテーテル１００を治療部位に移動させる際、多孔質樹脂膜１３０の樹脂１７０は、薬剤１６０が溶けてしまうことを防止する壁の役割を果たす。そのため、バルーンカテーテル１００が治療部位に到達する前に、治療部位に届けることができる薬剤１６０の量が低下してしまうことを防止することができる。

また、バルーン１２０および多孔質樹脂膜１３０はそれぞれ別体としてバルーンカテーテル１００に設けられているので、多孔質樹脂膜１３０の全ての孔１３０ａに亀裂が入るようにバルーン１２０を大きく拡径させても、バルーン１２０自体の厚みが薄くなるわけでなく、バルーン１２０が破れる心配はない。それゆえ、バルーン１２０の拡径時に多孔質樹脂膜１３０の内部に薬剤１６０が残存することを防止し、治療部位に対して必要な量の薬剤１６０を届けることができる。

また、本実施の形態における多孔質樹脂膜１３０の生成方法によれば、混合液１９０を生成する際、薬剤１６０の濃度を変えることによって、治療部位に届ける薬剤１６０の量を容易にコントロールすることができる。また、溶媒１８０の量を変えることによって、治療部位に対する薬剤１６０の放出スピードを容易にコントロールすることができる。例えば、溶媒１８０の量を多くすれば、多孔質樹脂膜１３０の孔１３０ａが大きくなり、バルーン１２０の拡径時に多孔質樹脂膜１３０に亀裂が入りやすくなる。それゆえ、治療部位に対する薬剤１６０の放出スピードを速くすることができる。一方、溶媒１８０の量を少なくすれば、多孔質樹脂膜１３０の孔１３０ａが小さくなり、バルーン１２０の拡径時に多孔質樹脂膜１３０に亀裂が入りにくくなる。それゆえ、治療部位に対する薬剤１６０の放出スピードを遅くすることができる。

なお、上記実施の形態において、図３に示すように、多孔質樹脂膜１３０の外周面には保護膜２００が形成されていても良い。このようにすれば、バルーンカテーテル１００を治療部位に移動させる際、薬剤１６０が溶けてしまうことをより確実に防止することができる。保護膜２００は、バルーン１２０の拡径時に裂けやすくする観点および、治療部位に対する薬剤１６０の放出スピードを速くする観点から、例えば膨張率の低い材料または多孔質樹脂材からなって良い。保護膜２００が多孔質樹脂材からなる場合には、バルーンカテーテル１００を治療部位に移動させる際、保護膜２００から薬剤１６０が不必要に溶けてしまうことを防止する観点から、保護膜２００には、薬剤１６０が混入されていない方が望ましい。

また、上記実施の形態では、多孔質樹脂膜１３０に混入された薬剤１６０が、再狭窄を防ぐ薬剤である例について説明したが、本発明はこれに限らない。薬剤１６０は、例えば、鎮痙薬、抗血栓剤、抗血小板剤、抗生物質、ステロイド、抗酸化剤、抗ガン剤、抗炎症剤、化学療法剤、抗凝血剤、又はこれらの組み合わせであっても良い。

また、上記実施の形態では、バルーンカテーテル１００は、血管中の治療部位に対して薬剤１６０を届けるために使用される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、血管以外の管腔（例えば胃等）の治療部位に適用することも可能である。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ バルーンカテーテル
１１０ カテーテル本体
１２０ バルーン
１３０ 多孔質樹脂膜
１３０ａ 孔
１３０ｂ 薬剤担持樹脂部
１５０ ガイドワイヤ
１６０ 薬剤
１７０ 樹脂
１８０ 溶媒
１９０ 混合液
２００ 保護膜

Claims (4)

1. カテーテル本体と、
   前記カテーテル本体の遠位部に設けられ、前記カテーテル本体内のルーメンを通じて流体を注入することにより前記カテーテル本体の遠心方向に拡径するバルーンと、
   前記バルーンの外周面に形成され、前記バルーンの拡径時に亀裂する多孔質樹脂膜と、
   を有し、
   前記多孔質樹脂膜の孔は、前記バルーンの拡径時に前記多孔質樹脂膜の亀裂の起点となり、前記バルーンの拡径時に亀裂が入る部分となる、前記多孔質樹脂膜の前記孔以外の領域には、薬剤が混入されているバルーンカテーテル。
2. 前記多孔質樹脂膜の外周面には、保護膜が形成されている請求項１に記載のバルーンカテーテル。
3. 前記保護膜は、多孔質樹脂材からなる請求項２に記載のバルーンカテーテル。
4. 薬剤、樹脂および溶媒を混合した混合液の膜を、カテーテル本体の遠位部に形成されたバルーンの外周面に形成する第１の工程と、
   前記バルーンの外周面に形成された混合液の膜から前記溶媒を真空凍結乾燥法により除去して、前記混合液の膜を前記バルーンの拡径時に亀裂の起点となる孔を有し、且つ、前記孔以外の領域が、前記バルーンの拡径時に亀裂が入る部分となる多孔質樹脂膜に変化させる第２の工程と、
   を含むバルーンカテーテルの製造方法。
   

Images