JP4903555B2 - 粘着性のコーティングを備えた医療器具及びその製造方法 - Google Patents

Description

発明の分野

本発明は、医療器具に関し、より特定すると、ガイドワイヤ及びそれに関連する器具のような最少の侵襲性の処置において有用な細長い医療器具に関する。

ガイドワイヤのような医療器具は、例えば表面の潤滑性を増すために又は治療対象の剥離のための担持部材として機能するために、別の材料によってコーティングされることが多い。器具の表面に対する物質の共有結合、イオン結合又は水素結合を含む多数の異なるコーティング方法が示唆され且つ採用されて来た。

コーティングに対する十分な一体性を提供するために、コーティング材料及び器具の表面が互いに接合しないことがときどきあることは困難性を惹き起こす。このことは、特に、コーティング材料の非共有結合が含まれる場合に問題である。このことはまた、器具の表面がその不活性で非反応性で非接合性を得るために選択されたフルオロポリマーのような材料によって形成されている場合にも特に問題である。

本発明は、これらの問題点を解決することを意図している。

本発明は、一つの実施形態においては、フルオロポリマーの表面と、該フルオロポリマーの表面に安定して接合される潤滑性の治療剤のコーティングとを有するガイドワイヤのような細長い医療器具を提供している。好ましい器具においては、コーティングは潤滑性のコーティングであり及び／又はフルオロポリマーの表面は金属ナトリウムのような強い化学エッチング液を使用して炭素質の膜を形成するように調製されている。

別の実施形態においては、本発明は、エッチングされた炭素質表面を備えた体内通路を横切るための細長い部材と、前記表面に設けられた潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングとを有する医療器具を提供している。

もう一つ別の実施形態においては、本発明は、体内通路を横切るか又は体内通路に移植するために部材であって、エッチングされた炭素質表面を備えたポリマー部分を備えた部材を含んでいる医療器具を提供している。この器具はまた、エッチングされた表面に接合された潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングをも備えている。

別の実施形態においては、本発明は、原子を除去し且つ表面の親水性を増大するように処理されたポリマー表面を備えている医療器具を提供している。潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングは、処理されたポリマー表面に接合されている。好ましい医療器具としては、ガイドワイヤ、カテーテル及びステントがある。

本発明はまた、ナトリウムでエッチングされたポリマー表面を有する医療器具を提供することと、潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングを前記エッチングされた表面に適用することとを含む医療器具に潤滑性コーティングを適用するための方法をも提供している。

本発明の別の実施形態は、（ａ）細長いワイヤを準備することと、（ｂ）前記細長いワイヤにポリマーコーティングを適用することと、（ｃ）エッチングされたポリマー表面を形成するために、前記ポリマーコーティングをナトリウム金属によってエッチングすることと、（ｄ）前記エッチングされたポリマー表面に潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングを適用することとを含む医療用ガイドワイヤを製造する方法を提供している。

本発明の更に別の実施形態は、医療器具に潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングを適用する方法を提供している。この方法は、前記医療器具のポリマー部分上のエッチングされた炭素質の表面に潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングを適用するステップを含んでいる。

本発明の更に別の実施形態のみならず特徴及び利点は本発明の説明から明らかとなるであろう。

好ましい実施形態の説明

以下、本発明の原理の理解を促進する目的で、図面に示された実施形態を参照し且つ本発明の実施形態を説明するために特別な用語を使用する。それにも拘わらず、実施形態によって本発明の範囲を限定することは意図されておらず、記載され又は図示された実施形態の如何なる代替例及び更に別の変形例並びにここに例示された本発明の原理の更に別の用途は、本発明が関係する技術分野の当業者が通常想到できるものであると考えられることは理解できるであろう。

図１を参照すると、医療用ガイドワイヤ１０又はそれに類似の体内通路を横切るための細長い器具が提供されている。例示的されている器具１０は、例えばニチノールのような金属によって形成された中実の芯線１１と、ワイヤの周囲に収縮包装された例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフルオロポリマーのようなポリマーを含んでいるワイヤ１１上に設けられたコーティング１２とを備えた４８０ｃｍ又は２６０ｃｍの長さの標準的な交換ガイドワイヤからなるのが好ましい。本発明はまた、内側芯線１１をコーティングする浸漬、押し出し又はその他の方法で適用される外面コーティングを有しているガイドワイヤ器具に適用されることも理解できるであろう。

好ましい器具１０はまた、数センチメートルの長さ（例えば、末端５ｃｍ）の単一の標識か、複数の標識か、伸長した放射線不透過性領域としての放射性の標識材料１３を有する末端部分をも含んでいる。放射線不透過性を提供する方法は、末端への白金コイルの追加、金その他の放射線不透過性材料からなる標識の付加、放射線不透過性インクの使用又は放射線不透過性ウレタンのような放射線不透過性収縮包装若しくは管材料の芯線の周囲への使用、又は放射線不透過性ポリマー内へのワイヤの浸漬、又はタングステンのような放射線不透過性の粉体を混ぜたＰＥＢＡＸのようなポリマー製の先端の付着のような標準的な技術を含んでいる。

器具１０はまた、末端部分に適用された潤滑性のコーティング１４を有していても良い。潤滑性のコーティング１４は、器具の使用を容易にし且つ通路の組織内層の損傷を防止するために、器具１０が体内通路を横切る際に間に潤滑性を提供する。潤滑性のコーティング１４の接合を改良するために、改造された潤滑性のコーティング１４はポリマーコーティング１２の一部分の覆うように適用されている。本発明によれば、このような改造は、典型的には、このような潤滑性のコーティング１４の接合程度を高めるやり方でポリマーコーティング１２の表面に付与された原子又は化学基を抜き取り又は交換することを含んでいるであろう。これらの改造は、例えば、ポリマーコーティング１２の表面の潤滑性及び／又は親水性の増大によって証明されるかも知れない。例示的には、表面の改造は、ポリマーコーティング剤からの原子又は化学基の除去及び対応する改造されていないポリマー表面よりも潤滑性のコーティングに使用されるポリマーに対して接合性がより高い炭素質の膜又は表面の形成を含んでいても良い。例えば、フルオロポリマーコーティング１２が存在する場合には、表面の改造は、フッ素原子の除去及び炭素質の表面の形成を含んでいても良い。フッ素原子のような原子の除去は、例えば、ナトリウム−ナフタレン錯体（例えば、ＦｌｕｒｏＥｔｃｈ（登録商標）Ｓａｆｅｔｙ Ｓｏｌｖｅｎｔ， Ａｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ．，（米国ペンシルバニア州ピッツトン））を含んでいる製品によってもたらされるような金属ナトリウムのような強い化学エッチング液を使用して達成しても良い。結果的に得られる炭素質の膜は、典型的にはヒドロキシル基及びカルボキニル含有基のような酸素含有有機基を含む相対極性有機基を含む表面露出の炭素質の主鎖を表している。このようなエッチング過程においては、エッチング液は、浸漬、噴霧等を含む適当な方法で、ポリマーコーティング１２と１回以上接触させることができる。浸漬過程においては、フルオロポリマーコーティング１２は、例えば約５分以上、典型的には約３０秒ないし約５分間、炭素質の膜を形成するのに十分な期間に亘ってナトリウム金属エッチング液と適切に接触させることができる。その後に、エッチングされた表面は、その上にコーティングを適用される前に、例えばアルコール及び／又は温水によって完全に洗い流されるのが望ましい。

エッチングされた表面をコーティングする目的で、広範囲の潤滑性のコーティング材料を使用しても良い。好ましい材料は、Ｗｈｉｔｂｏｕｒｎｅらに付与された米国特許第５，００１，００９号及び第５，３３１，０２７号に開示されており、これはＳＬＩＰ−ＣＯＡＴ（登録商標）の名前で米国ニューヨーク州ヘンリエッタにあるＳＴＳ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ， Ｉｎｃ．によって市販されている。比較的親水性の潤滑性ポリマーを含んでいる外層と比較的親水性が低く且つ潤滑性が低いコーティング材料を含んでいる内層とを含んでいるコーティングがより好ましい。親水性ポリマーは、極性側基を有しているビニルポリマーのようなポリオレフィン、親水性エステル化基を有しているポリアクリレート若しくはメタクリレート、ポリエステル、ポリエチレングリコール又は親水性を有するその他のポリオレフィンである。親水性ポリマーは、ポリビニルピロリドン又はポリビニルピロリドンビニルアセテートであるのが好ましい。内層すなわち“下塗り”ポリマーは、溶液内で親水性ポリマーと著しく反応しない水不溶性のポリマーであるのが有利であり且つセルロースエステル、ポリメチルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体又はナイロンであるのが好ましい。例えば、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテートピロピオネートを含むセルロースエステルが最も好ましい。好ましくは、下塗りポリマーと親水性の頂部コーティングポリマーとは、更に高い温度も使用できるが、通常、約１０°Ｃ乃至約６５．６°Ｃ（約５０°Ｆ乃至約１５０°Ｆ）の範囲の適当な温度で各ステップ後に乾燥させながら別個のステップにおいて適用される。

コーティング１４はまた、体内への器具１０の滞留中に放出するように、例えば、抗生物質及び／又は抗血栓剤のような１以上の治療剤を組み込むことによって、１以上の治療目的を果たすこともできる。この点において、コーティング１４は、潤滑性及び治療性の一方又は両方を有していても良く、本明細書の教示が与えられた場合には、これらの目的のために適当なコーティング材料を選択することは当業者が想到できる範囲に含まれる。

器具１０はまた、ワイヤの最も末端の部分に沿って設けられた着色部分１５を含んでいても良い。末端の着色部分１５は、例えば、下地のコイル又はその他の放射線不透過性材料の範囲と一致した一様に着色された部分であっても良く、且つワイヤの端部近くの表示とコイル又はその他の放射線不透過性のＸ線撮影像に対して位置的に比較することができる内視鏡によって見ることができる表示との両方を提供する。ポリマーコーティング１２の周りに適用されるか、内部に組み込まれるか又はその両方による着色された部分１５のためには、如何なる色を使用しても良い。更に、器具１０の末端領域内のポリマーコーティング１２は、器具１０の残りの部分に適用されたポリマーコーティングと同じポリマーによって形成しても良いし異なるポリマーによって形成しても良い。ＰＴＦＥポリマー１２が使用される場合には、影響を及ぼさないＰＴＦＥ（例えば、テフロン（登録商標））色素を使用しても良い。黒の色素、灰色の色素又は白の色素のような両方の色及び色合いを含む如何なる適当な色素を使用しても良い。例えば、米国マサチューセッツ州ウエストハノーバーにあるＧＥＭ Ｇｒａｖｕｒｅ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているＢｌａｃｋ Ｓｔｒｉｐｉｎｇ Ｉｎｋを含む種々の適当なＰＴＦＥ色素が市販によって入手可能である。フルオロポリマー（例えばＰＴＦＥ）インクのようなポリマーを基礎とするインクが使用されている場合には、インクコーティングは、本発明に従ってエッチングされるべきポリマー表面又はコーティングとして機能するかも知れない。

潤滑性の及び／又は治療剤のコーティング１３の優れた付着力及び粘着性は、イオン結合及び／又は水素結合のような非共有結合による相互作用を使用し且つ潜在的にはポリマーの分子混合によっても達成することができる。このようにして、本発明の潤滑性の及び／又は治療剤のコーティング１４は、例えば、膜形成ポリマーを組み入れるポリマーコーティング１２に対する又は（存在する場合には）コーティング１４の複数の層間の共有結合が欠けているかも知れない。しかしながら、所望の場合には、ポリマーコーティング１２に対して及び／又は潤滑性の及び／又は治療剤のコーティング１４の層間に共有結合を誘起するために、反応性モノマー又はその他の反応性官能基を導入することができる。

好ましいガイドワイヤ製造過程においては、白金のコイルばねがニチノール芯線の末端のテーパーが付けられた先端に溶接されている。最初に、ニチノール製の芯線が、末端において螺旋状の表示を担持しているＰＴＦＥシース内に挿入され、該シースは、一般的な技術を使用してワイヤに対して熱収縮せしめられる。余分のシース材料を切り取った後に、ＰＴＦＥブラックの縞模様のインク（Ｇｅｍ Ｇｒａｖｕｒｅ）が、インク内に浸漬し且つ約５３８°Ｃ（約１０００°Ｆ）の高温で乾燥させることによって末端の先端に適用される。ワイヤの端部は一般的には閉じられ、ワイヤは、末端の先端約５ｃｍに亘ってグリットブラスト仕上げされる。末端の先端５ｃｍは、ナトリウムエッチング液内に浸漬され、例えば、温水及び／又はアルコール（例えば、イソプロパノール）及び／又はアセトンのような極性有機溶液によって十分に洗い流される。乾燥後に、次いで、膜形成２層ＳＬＩＰ−ＣＯＡＴ（登録商標）装置が使用されて、ワイヤの末端５ｃｍに潤滑性のコーティングが形成される。最初に、セルロースエステルの下塗り（例えば、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースナイトレート、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート又はセルロースアセテートプロピオネート及び潜在的にはインクをも含んでいる）を適用し、約４３．３°Ｃ（約１１０°Ｆ）の温度で約５分間乾燥させ、次いで、下塗りの上に親水性のポリマービニルピロリドンの上塗りを適用し、約３８°Ｃ（約１００°Ｆ）の温度で約１時間乾燥させることによって行われる。結果的に得られるコーティングは、著しく合着性であり且つワイヤに対して安定して接合される。

本発明のガイドワイヤのような医療器具はまた、本明細書にその全体が組み入れられている２０００年６月５日に出願され２０００年１２月１４日にＷＯ ００／７４５６５として公開された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ００／１５５３２号に開示されている特徴をも有することができる。従って、ガイドワイヤ１０は、患者の体内での位置及び／又は動きを指示するための多数の形式の表示を有している内視鏡と共に使用するようになされた交換ガイドワイヤであっても良い。例えば、図１に図示されているように、ガイドワイヤは、少なくとも部分的に直接観察又は内視鏡観察によって見ることができる表示パターンを含むことができる。表示パターンは、第１の表示系１６と第２の表示系１７とを含んでいる。第１の表示系は、末端の先端のような細長い部材の固定基準点までの特定の距離を独特の方法で特定する一連の目盛基準標識を含んでいる。これらの目盛基準標識は、（図１に示されているような）数字、異なる番号が付けられた帯、ドット等又は何らかの他の形体の独特の標識を含むことができる。第２の表示系１７は、内視鏡専門医又はオペレータが、細長い部材が配置されている内視鏡に対して動きつつあるか否かを容易に判断できるようにするために細長い部材に刻印されるか又は組み入れられている。第２の表示系は、２つの異なる色を含んでいる螺旋状のストリップ１８及び１９（図１）又は別の方法として斜めの線、螺旋状のストリップ、近接して配置された標識若しくは内視鏡を介して器具を見るか内視鏡の基端側に延びている細長い部材の外側部分を監視することによって、長手方向の位置のずれを検知できるようにした別のパターンの表示を含むことができる。第２の表示系１７の使用方法の種々の実施形態としては、内視鏡によって見られる末端部分上に斜めに若しくは近接して配置した標識を配置すること、相対的な動きを判定するために患者の体外から直接見ることができるように細長い部材の基端部分に標識を配置すること、又は器具内に螺旋状のパターンを組み込んで、例えば、縞目状のガイドワイヤコーティング若しくは二色のカテーテルの同時押出成形を提供することを含んでいる。後者の場合には、印刷された目盛基準標識、帯、斜めの線等は、螺旋状のパターンを有している器具の表面に亘って印刷することができる。

本発明のコーティングされた医療器具は、例えば、胃腸管、脈管ガイドワイヤ、カテーテル、胃腸系のためのプラスチック排出用ステントのようなステント（例えば、ＰＴＦＥ、ポリウレタン若しくはポリウレタン）又は潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングによって潜在的に利益を得る医療器具、特に体内通路を横切るか若しくは移植するための医療器具を含んでいても良い。このような器具は、上記した潤滑性の及び／又は治療剤のコーティングによって改造及びコーティングすることができるポリマーの表面を提供する。

以上、本発明を特定の実施形態によって詳細に説明したけれども、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、ここに開示された実施形態の変形及び代替例が当業者によってなされても良いことは理解されるであろう。このような変形及び代替例の全てが保護されることが意図されている。更に、ここに開示された全ての公報は、当業者の技能を示しており且つ各々が個々に参考として組み入れられ且つ十分に記載されている場合には、その全体が本明細書に組み入れられる。

図１は、本発明の例示的なガイドワイヤの側面図である。 図２は、図１のガイドワイヤを線２−２に沿って断面し且つ矢印の方向から見た断面図である。

Claims (25)

1. 医療用ガイドワイヤであって、
   細長いワイヤと、
   前記細長いワイヤ上に設けられ、エッチングされた炭素質の表面であって表面露出の炭素質の主鎖を表している炭素質の膜を備えているフルオロポリマーのコーティングと、
   前記エッチングされた炭素質の表面に接合された潤滑性で親水性のコーティングと、を含んでおり、
   前記潤滑性で親水性のコーティングが前記炭素質の表面に非共有結合によって接合された１以上のポリマーを含んでいる、医療用ガイドワイヤ。
2. 請求項１に記載の医療用ガイドワイヤであって、
   前記フルオロポリマーがポリテトラフルオロエチレンである医療用ガイドワイヤ。
3. 請求項１又は２に記載の医療用ガイドワイヤであって、
   交換ガイドワイヤである医療用ガイドワイヤ。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の医療用ガイドワイヤであって、
   少なくとも１つの表示システムが表面に設けられた医療用ガイドワイヤ。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の医療用ガイドワイヤであって、前記コーティングが治療剤を含んでいる医療用ガイドワイヤ。
6. 請求項１に記載の医療用ガイドワイヤであって、
   前記炭素質の主鎖が極性有機基を含んでおり、該極性有機基がヒドロキシル基及びカルボキニル含有基を含んでいる、医療用ガイドワイヤ。
7. 請求項５に記載の医療用ガイドワイヤであって、
   前記潤滑性のコーティングがポリビニルピロリドン又はその共重合体を含んでいる医療用ガイドワイヤ。
8. 医療器具であって、
   体内通路を横切るための細長い部材であって、エッチングされた炭素質の表面であって表面露出の炭素質の主鎖を表している炭素質の膜を備えている炭素質の表面を備えているフルオロポリマーコーティングを含んでいる細長い部材と、
   前記表面上に設けられた潤滑性で親水性のコーティングであって、前記炭素質の表面に非共有結合によって接合された１以上のポリマーを含んでいる、前記潤滑性で親水性のコーティングと、を含んでいる医療器具。
9. 請求項８に記載の医療器具であって、
   前記炭素質の主鎖が極性有機基を含んでおり、該極性有機基がヒドロキシル基及びカルボキニル含有基を含んでいる、医療器具。
10. 請求項９に記載の医療器具であって、
    前記フルオロポリマーがポリテトラフルオロエチレンである医療器具。
11. 請求項８乃至１０のうちのいずれか一項に記載の医療器具であって、
    カテーテル又はガイドワイヤである医療器具。
12. 医療器具であって、
    体内通路内を横切るか又は体内通路内に移植するための部材であって、炭素質の表面であって表面露出の炭素質の主鎖を表している炭素質の膜を備えている炭素質の表面を備えているエッチングされたポリマー部分を有している部材と、
    前記炭素質の表面に接合された潤滑性で親水性のコーティングであって、前記炭素質の表面に非共有結合によって接合された１以上のポリマーを含んでいる、前記潤滑性で親水性のコーティングと、を含んでいる医療器具。
13. 請求項１２に記載の医療器具であって、
    前記ポリマーがフルオロポリマーである医療器具。
14. 請求項１２又は１３に記載の医療器具であって、
    ガイドワイヤ、カテーテル又はステントである医療器具。
15. 請求項１２乃至１４のうちのいずれか一項に記載の医療器具であって、前記コーティングが治療剤を含んでいる医療器具。
16. 請求項１５に記載の医療器具であって、
    前記治療剤が抗生物質又は抗血栓剤を含んでいる医療器具。
17. 医療器具に潤滑性のコーティングを適用するための方法であって、
    ナトリウムによってエッチングされたポリマー表面であって表面露出の炭素質の主鎖を表している炭素質の膜を備えているナトリウムによってエッチングされたポリマー表面を備えた医療器具を準備することと、
    潤滑性で親水性のコーティングを前記ナトリウムによってエッチングされた表面に適用することと、を含み、
    前記潤滑性で親水性のコーティングが、前記炭素質の表面に非共有結合によって接合された１以上のポリマーを含んでいる、方法。
18. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記ポリマーがフルオロポリマーである方法。
19. 請求項１８に記載の方法であって、
    前記フルオロポリマーがポリテトラフルオロエチレンである方法。
20. 請求項１７乃至１９のうちのいずれか一項に記載の方法であって、
    前記医療器具がガイドワイヤ、カテーテル又はステントである方法。
21. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記医療器具がガイドワイヤである方法。
22. 医療用ガイドワイヤを製造するための方法であって、
    細長いワイヤを準備することと、
    前記細長いワイヤ上にフルオロポリマーのコーティングを適用することと、
    エッチングされたフルオロポリマーの表面であって表面露出の炭素質の主鎖を表している炭素質の膜を備えているエッチングされたフルオロポリマーの表面を形成するために、前記フルオロポリマーのコーティングをナトリウム金属によってエッチングすることと、
    前記エッチングされたフルオロポリマーの表面に潤滑性で親水性のコーティングを適用することと、を含み、
    前記潤滑性で親水性のコーティングが、前記炭素質の表面に非共有結合によって接合された１以上のポリマーを含んでいる、方法。
23. 医療器具に潤滑性の及び／又は調剤のコーティングを適用する方法であって、
    前記医療器具のポリマー部分のエッチングされた炭素質の表面に、潤滑性で親水性のコーティングを適用することを含み、
    前記炭素質の表面が表面露出の炭素質の主鎖を表している炭素質の膜を備えており、
    前記潤滑性で親水性のコーティングが、前記炭素質の表面に非共有結合によって接合された１以上のポリマーを含んでいる、方法。
24. 請求項２３に記載の方法であって、
    前記エッチングされた炭素質の表面が化学エッチングされたものである方法。
25. 請求項２４に記載の方法であって、
    前記エッチングされた炭素質の表面がナトリウムによってエッチングされたものである方法。

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