JPH0796026B2 - 疎水性表面を備えた膨張式カテーテル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景 本発明は患者のカテーテル処置に関するものであり、よ
り詳細には水性液体と接触すると膨張してより大きなゲ
ージサイズになるカテーテルに関する。

【０００２】発明の背景 カテーテル処置には、一般に患者の皮膚を穿刺し、いず
れかの種類のカテーテル挿入用具を用いてカテーテルを
体腔、たとえば血流内へ挿入することが含まれる。患者
が快適であるためには、カテーテルおよび必然的にいず
れの挿入用具も挿入に際してはできるだけ小さな断面積
のものであることが極めて望ましい。それにもかかわら
ず、カテーテル内腔はカテーテルを通して必要な速度で
薬液を投与し、または体液もしくはその成分、たとえば
血球を取り出すのに十分なほど大きくなければならない
ことは明らかである。これらは小さすぎる内腔を強制的
に通すと破壊される場合がある。

【０００３】先行技術によるカテーテルは一般に、体液
と接触した際に断面が実質的に変化しない硬質ポリマー
材料で作成されている。この種の通常のカテーテルの例
は、ベクトン・ディッキンソン・アンド・カンパニーの
ディーゼレット部門（ユタ州サンディ）から入手される
インサイト（Ｉｎｓｙｔｅ、登録商標）系列のカテーテ
ルである。

【０００４】最近、水を吸収して膨張する親水性ポリマ
ー（しばしばヒドロゲルと呼ばれる）が見られる。ゴー
ルドらは米国特許第４，４５４，３０９号明細書に、水
に挿入した際に膨潤し、成形および硬化して造形品とな
しうる親水性ポリウレタンジアクリレート熱硬化性組成
物を示している。

【０００５】アニウクらの米国特許第４，８８３，６９
９号明細書には、非親水性ポリウレタン成分および親水
性ポリビニルアルコール成分を含むチューブが示されて
いる。このチューブは水を吸収して膨潤し、その際引張
り強さを保持すると述べられている。

【０００６】米国特許第４，７８１，７０３号、４，８
４０，６２２号および４，８４６，８１２号明細書に
は、非親水性第１成分および親水性第２成分ポリウレタ
ンジアクリレートを含む組成物から作成されたカテーテ
ルが示されている。この組成物は液体と接触した際に液
体を吸収するため膨潤して軟化し、カテーテルの断面積
を増大させる。

【０００７】同様にルーテルの米国特許第４，６６８，
２２１号明細書には、挿入用スタイレットにフィットす
る親水性ポリマー製カテーテルが示されている。このカ
テーテルは血液と接触した際に膨潤して軟化し、そのた
めスタイレットを取り外すことができる。

【０００８】同一出願人による出願中の米国特許出願第
４９９，１４５号明細書には、別種のポリマー製の補剛
用ストライプが封入されたポリウレタン製カテーテルチ
ューブが示されている。

【０００９】以上の記載はカテーテル設計技術を進歩さ
せたが、いっそうの改良が要求されている。本発明はこ
の要求に対処するものである。

【００１０】発明の要約 本発明のカテーテルチューブは、熱可塑性の弾性親水性
ベースポリエーテルウレタン（ＨＰＥＵ）、およびそれ
に積層された疎水性ポリマーのコーティングを含む。Ｈ
ＰＥＵは硬質セグメント（ＨＳ）含量２５−７５％を有
し、少なくともジイソシアネート、ポリエチレンオキシ
ドグリコール（ＰＥＧ）を含むポリグリコール成分、お
よび連鎖延長剤の反応生成物である。本明細書において
％はすべて重量による。好ましいＨＰＥＵは少なくとも
５０％のＰＥＧを含み、好ましい疎水性ポリマーはＨＳ
含量５０−９０％および／または吸水率約１０％以下の
ポリウレタンである。

【００１１】本発明の他の形態においては、チューブは
多重内腔を備えていてもよく、ＨＰＥＵに封入された放
射線不透物質のストライプ１または２以上を含んでもよ
い。

【００１２】このチューブは溶融加工法、たとえば同時
押出し、または浸漬コーティングと組み合わせた押出し
により成形され、硬化または架橋を必要としない。チュ
ーブは水性液体と接触すると液体を吸収し、軟化して膨
張し、これによりその内腔の断面積が増大する。

【００１３】本発明の極めて好ましいカテーテルのＨＰ
ＥＵは、高分子量ＰＥＧ、４，４′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート（ＭＤＩ）、および低分子量のジオー
ル系連鎖延長剤の反応生成物であり、その重量の約５０
−２００％の水を吸収することにより膨張し、これによ
りその内腔の内径が約５−５０％増大する。極めて好ま
しいＨＰＥＵは、ＭＤＩ、分子量約８，０００のＰＥ
Ｇ、および連鎖延長剤としての１，４−ブタンジオール
（ＢＤＯ）の反応生成物である。

【００１４】本発明のカテーテルの他の形態において
は、ＨＰＥＵおよび／または疎水性ラミネートは表面に
付着した抗血栓形成薬（ａｎｔｉｔｈｒｏｍｂｏｇｅｎ
ｉｃａｇｅｎｔ）、たとえばヘパリン、および／または
表面に付着した、もしくはＨＰＥＵもしくは疎水性ラミ
ネート全体に実質的に均一に分布した（ここではバルク
分布したという）抗感染薬を含んでもよい。

【００１５】従って本発明は、中枢静脈用、および特に
抹消用カテーテルとしての用途に対し先行技術のカテー
テルに優る著しい利点をもつ膨張式／膨潤式の軟化性カ
テーテルを提供する。これは挿入に際して痛みがより少
なく、挿入後に膨張してより大きなゲージサイズになる
という、先行技術による小ゲージの膨張式カテーテルが
もつ利点を保持する。しかし前記米国特許第４，７８
１，７０３号、４，８４０，６２２号および４，８４
６，８１２号明細書に記載された先行技術による膨張式
カテーテルは、前進および設置に際して静脈穿刺もしく
は静脈炎を予防する危険性を防ぐのに十分なほど速やか
には軟化せず、または緊急状態に際して薬剤、たとえば
血漿を大量に投与するのに十分なほど速やかには膨張し
ない。さらにこれらのカテーテルは、キンクを克服する
ために壁面の厚さが徐々に薄くなる移行帯域または強化
チューブを備えている。これらのカテーテルの移行帯域
は、予備成形チューブに通常の延伸処理を施すことによ
り形成される。この延伸は加工費を増大させる付加的な
処理工程である。これに対し本発明のカテーテルは一定
かつ均一な外径のものであり、疎水性コーティングの高
いＨＳによってキンクを克服する。従ってこれは通常の
押出し装置によって後続成形工程なしに加工される。

【００１６】先行技術カテーテルのさらに他の欠点は、
それらを挿入する際に患者の皮膚組織下層から水分が急
速に除かれることである。周知のように、皮膚組織は部
分的に乾燥すると異物に強く粘着する（そのよく知られ
た例は、傷口包帯を取り除くのが困難なことである）。
これは膨張に関係のない表面作用であり、患者に不快感
をもたらす著しい皮膚抗力（ｄｒａｇ）を生じる。患者
にとっての他の不快感は、これら先行技術によるカテー
テルの、直径が徐々に増大する移行帯域が皮膚を通過す
る際に皮膚が伸長することにより生じる。

【００１７】従って理想的なカテーテルは、粘着、キン
ク、または皮膚組織からの水分吸収を防止するために挿
入および設置に必要な期間中は剛性を保持し、前進およ
び位置定めに必要な期間中は安全のため血液から水分を
急速に吸収して速やかに柔軟になるものであろう。大部
分の熟練した医師にとってこの期間は約１／２−５分間
である。

【００１８】同一出願人による出願中の米国特許出願第
４９９，１４５号明細書には、この時間枠内に軟化させ
る１方法として特定の組成物からなる膨張式カテーテル
が示されている。熱可塑性、弾性の溶融加工性ＨＰＥＵ
から作成された本発明のカテーテルは、疎水性コーティ
ングによってこの時間枠を満たすものである。

【００１９】詳細な説明 本発明は多種多様な形態により満たされるが、ここでは
本発明の好ましい形態につき詳述する。ただし本明細書
の記載は本発明の原理の例示にすぎず、本発明をここに
記載する形態に限定するためのものではないと解すべき
である。本発明の範囲は請求の範囲およびそれらの均等
物により判定される。

【００２０】本発明によれば、疎水性ポリウレタンでコ
ーティングされたＨＰＥＵ製の膨張式軟化性カテーテル
が提供される。このカテーテルが体液、たとえば血液と
接触すると水を吸収し、軟化して膨張し、より大きなゲ
ージサイズになる。

【００２１】ここで図面について述べると、図１は通常
のハブ１２、および患者の皮膚を貫通して血流中にカテ
ーテルを設置するための挿入用具（中空の針１４として
示される）に取り付けたカテーテルチューブ１０を示
す。ハブおよび針はカテーテル技術の分野で一般的なも
のであり、本発明の一部をなすものではない。チューブ
１０には一定の均一な外径の本体部１６が含まれ、これ
はいずれか通常のカテーテル先端形成法により先端１８
において針１４に取り付けられる。

【００２２】図２−４は、親水性ポリウレタンベースチ
ューブ２０および内腔２２を備えた本発明のカテーテル
を示す。図２および３において、疎水性ポリマーコーテ
ィング２４および２６はそれぞれチューブ２０の外壁お
よび内腔壁上にある。図４においては、疎水性コーティ
ングは外壁および内腔壁の両方にある。

【００２３】図５−７においては、図２−４のカテーテ
ルがベースチューブ２０に封入された、放射線不透物質
を含有するストライプ３０を含むものとして示される。
図８および９は、ストライプがベースチューブ２０の外
壁および内腔壁上にある疎水性コーティング２４および
２６に封入されたものとして示す。

【００２４】図１０−１５は、本発明の多重内腔チュー
ブを示す。図１０−１２には、親水性ベースポリウレタ
ンチューブ４０および多重内腔４２を備えたカテーテル
が示される。図１０のカテーテルはベースチューブの外
壁上に疎水性ポリマーのコーティング４４を備えてい
る。図１１のカテーテルは内腔壁上に疎水性コーティン
グ４６を備えている。図１２のカテーテルは外壁および
内腔壁の両方に疎水性コーティングを備えている。

【００２５】本発明の多重内腔カテーテルも放射線不透
物質を含有するストライプを含みうる。図１３には親水
性ベースチューブ４０、多重内腔４２、疎水性コーティ
ング４４、およびベースポリマー４０に封入されたスト
ライプ４８を備えたカテーテルが示される。図１４およ
び１５においては、ストライプ４８はそれぞれ外側疎水
性コーティング４４および内腔疎水性コーティング４６
に封入されている。

【００２６】ＨＰＥＵは３種の主成分、すなわちジイソ
シアネート、ＰＥＧおよび連鎖延長剤を含む。後記のよ
うに他の成分が含まれてもよい。

【００２７】適切なジイソシアネートは芳香族ジイソシ
アネート、たとえばＭＤＩ、３，３′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネートおよびトルエンジイソシアネート、
脂環式ジイソシアネート、たとえばイソホロンジイソシ
アネートおよび４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート、ならびに脂肪族ジイソシアネート、たと
えばヘキサメチレンジイソシアネートである。極めて好
ましいジイソシアネートはＭＤＩである。使用しうる他
のイソシアネートにはフッ素置換イソシアネート、およ
びイソシアネート基を含むシリコーンが含まれる。

【００２８】ＨＰＥＵのポリエーテルグリコール成分
は、ＰＥＧ単独、または０−５０重量％の他のポリグリ
コールと混合したものである。ＰＥＧと混合しうる適切
なポリグリコールには、ポリプロピレンオキシドグリコ
ール、ポリテトラメチレンオキシドグリコール（ＰＴＭ
ＥＧ）、フッ素化ポリグリコールおよびシリコーングリ
コールである。これらのグリコールは実質的に疎水性で
あり、それらを適量のＰＥＧと混合することによりＨＰ
ＥＵの親水性を目的の膨張度に従って調整することがで
きる。特に有用なシリコーングリコールはダウ・コーニ
ング社から４−３６６７液（以前はＱ４−３６６７）の
表示で市販されている。

【００２９】ＨＰＥＵのＰＥＧは分子量約６５０−１
６，０００、好ましくは約３，３５０−１２，０００を
有しうる。極めて好ましいＰＥＧは分子量約８，０００
をもつ。本発明によればＰＥＧ８０００を含有するＨＰ
ＥＵで作成したカテーテルは、低分子量ＰＥＧ系のＨＰ
ＥＵから作成したカテーテルより乾燥状態で剛性であ
り、湿潤および乾燥双方の状態でより良好な機械的特性
を与え、水和した際にはより著しく膨張することが認め
られた。

【００３０】適切な連鎖延長剤は水、および／または最
高１０個の炭素原子を含む、所望によりフッ素化された
低分子量の分枝鎖もしくは非分枝鎖ジオール、ジアミン
もしくはアミノアルコール、またはそれらの混合物であ
る。限定ではない連鎖延長剤の代表例には下記のものが
含まれる：ＢＤＯ；エチレングリコール；ジエチレング
リコール；トリエチレングリコール；１，２−プロパン
ジオール；１，３−プロパンジオール；１，６−ヘキサ
ンジオール；１，４−ビス−ヒドロキシメチルシクロヘ
キサン、ハイドロキノンジヒドロキシエチルエーテル、
エタノールアミン、エチレンジアミンおよびヘキサメチ
レンジアミン。好ましい連鎖延長剤は１，６−ヘキサン
ジオール、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
および水であり、極めて好ましくはＢＤＯである。

【００３１】成分の％は、ＨＰＥＵの硬質セグメントが
配合物の全重量の約２５−７５％、好ましくは約３０−
６０％、極めて好ましくは約４０−５５％となるもので
ある。予め定められた硬質セグメントの％から成分の割
合を容易に算出することができる。

【００３２】本発明のＨＰＥＵは卓越した湿潤時および
乾燥時物理的特性を備え、１４１−７０３ｋｇ／ｃｍ²
（２，０００−１０，０００ｐｓｉ）の引張り特性をも
つ。これはその重量の約１０−２００、好ましくは約５
０−１５０％の水分を吸収することができ、その際水分
吸収率は軟質セグメント含量の増加ならびにＰＥＧ含量
および分子量の増加に伴って増大する。これから押出さ
れたチューブは、水分を吸収すると内径が５−７５％、
好ましくは約１５−４０％、極めて好ましくは約２５％
増大する。

【００３３】疎水性コーティングはＨＰＥＵと同時押出
し可能な、またはＨＰＥＵ上に浸漬コーティングしうる
いずれの疎水性ポリマーであってもよい。適切なポリマ
ーはたとえばシリコーンラテックス、ポリ塩化ビニル、
またはポリオレフィン、たとえばポリエチレンもしくは
ポリプロピレンである。好ましい疎水性ポリマーは水分
吸収率約１０％以下のポリウレタンである。好ましい疎
水性ポリウレタンはＨＰＥＵに関して先に述べたジイソ
シアネートおよび連鎖延長剤から合成され、前記のポリ
プロピレンオキシドグリコール、フッ素化グリコールま
たはシリコーングリコールを軟質セグメント中に含有し
うる。分子量約６５０−１６，０００、好ましくは約
２，０００のＰＴＭＥＧを軟質セグメント中に用いるこ
とが極めて好ましい。疎水性ポリウレタンは約３５−７
５、好ましくは約４５−６５、極めて好ましくは約６０
％のＨＳを含有しうる。

【００３４】所望により、カテーテルの挿入性を改良す
るために通常の潤滑剤、たとえばシリコーンを用いて疎
水性コーティングを潤滑処理することができる。

【００３５】カテーテルが膨張するためには水が疎水性
コーティングを貫通してＨＰＥＵに達する必要があるこ
とは明らかであろう。従って疎水性コーティングの適切
な厚さを判定するための因子は、水透過率である。実際
に約２．５４−７６．２ミクロン（約０．１−３．０ミ
ル）のコーティング厚さが適切であることが認められた
が、これは限定ではない。好ましくはコーティングは約
１２．７−２５．４ミクロン（約０．５−１．０ミル）
の厚さである。目的のカテーテル特性を得るために好ま
しい厚さの判定は当業者が容易になしうる範囲のもので
ある。

【００３６】本発明のＨＰＥＵおよび疎水性ポリウレタ
ンを製造するためには通常のいずれかのポリウレタン合
成法を採用することができる。イソシアネートキャップ
付きポリマーの合成、次いで連鎖延長を含む２工程法を
採用しうる。好ましくは、全成分を一度に混和するワン
ショットまたは塊状重合法が採用される。これら通常の
ポリウレタン合成法は当業者に周知である。

【００３７】多重内腔カテーテルも当技術分野で周知で
ある（ベネットの米国特許第４，８３８，８８１号明細
書およびそこに引用される参考文献）。この種の多重内
腔カテーテルは通常の押出し法により製造され、その際
カテーテルの形状はカテーテルがその上にポリマーメル
トから成形されるマンドレルの形状により、またはメル
トがそれから押出されるダイの形状により決定される。
同時押出し法も周知であり、この場合同種または別種の
ポリマーの熱可塑性メルト１または２以上が目的形状の
ダイを通過する前に混和される。本発明のカテーテルは
多重内腔または単一内腔であり、その際ＨＰＥＵチュー
ブの外壁および１もしくは２以上の内腔の壁面のうちい
ずれか、または両者が疎水性ポリマーでコーティングさ
れる。

【００３８】本発明のカテーテルの他の形態において
は、通常の放射線不透物質、たとえば硫酸バリウムまた
は三酸化ビスマスを押出し前にＨＰＥＵまたは疎水性ポ
リウレタンに配合することができる。放射線不透物質の
好ましい形状は、ストライプがＨＰＥＵに封入される状
態にＨＰＥＵと同時押出しされたストライプである。あ
るいはダイは放射線不透物質のストライプが疎水性コー
ティング層に封入される形状であってもよい。放射線不
透物質ストライプの同時押出しは全体として一般的であ
り、これによればたとえば放射線不透物質ストライプを
含む親水層上に疎水層をコーティングしたものが単一押
出し操作において容易に得られる。

【００３９】本発明による同時押出しはいずれか通常の
市販される同時押出し装置を用いて実施しうる。適切な
同時押出し装置は、たとえばジェンカ・ケーブル・カン
パニー（フロリダ州クリアウォーター）、またはウェイ
ン・マシーン・アンド・ダイ・カンパニー（ニュージャ
ージー州トトワ）から購入しうる。この通常の装置をも
ちろん本発明のいずれか特定の物品を加工するための特
注ダイと共に用いることができる。本発明のこの観点を
当業者が完全に理解するために本発明のこの観点につき
これ以上詳述する必要はないと思われる。

【００４０】浸漬コーティング法はＨＰＥＵチューブ上
に疎水性ポリマーコーティングを積層するための別法で
ある。チューブを適宜な溶剤中の疎水性ポリマーの溶液
に浸漬し、溶剤から取り出し、そして溶剤をフラッシュ
除去する。有用な溶剤はジメチルアセトアミド（ＤＭＡ
Ｃ）、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、
トルエン、メチルエチルケトン、石油エーテル、イソプ
ロパノールおよびプロピレングリコールメチルエーテル
アセテート（ＰＧＭＥＡ）である。好ましい溶剤はＤＭ
ＡＣおよびＰＧＭＥＡの１：１容量比の混合物である。

【００４１】本発明のカテーテルには抗血栓形成薬およ
び／または抗感染薬が付随してもよい。適切な抗血栓形
成薬はプロスタグランジン、ウロキナーゼ、ストレプト
キナーゼ、組織プラスミノーゲン活性剤、クマジン、ジ
クメロール、硫酸プロタミン、ヒルジンおよびヘパリノ
イド類である。好ましい抗血栓形成薬はスルホン化ヘパ
リノイド類、たとえばスルホン化デキストラン、極めて
好ましくはヘパリンまたはそれらの塩類である。当技術
分野で知られている限定ではない適切な抗感染薬には、
細菌、菌類、寄生虫またはウイルスの存在下に置かれた
際に抗感染効果を生じるすべての化学的および生物学的
薬剤が含まれる。適切な薬剤の例には下記のものが含ま
れる：クロルヘキシジン類およびクロルヘキシジン類の
塩、ビグアニド類、ビスビグアニド類およびそれらの
塩、塩素および二酸化塩素を形成する化学物質、塩素を
形成する他の化合物、臭素およびヨウ素を含めた他のハ
ライド含有薬剤、第四アンモニウムまたは他の界面活性
剤部分、酸化剤、フェノール系薬剤、塩素化フェノール
類、重金属および抗生物質−ゼオライト系薬剤、抗真菌
薬、寄生虫駆除薬、抗ウイルス薬、ならびに抗生物質。
個々の例には下記のものが含まれる：クロルヘキシジ
ン、アレキシジンおよびそれらの塩、たとえば二塩酸
塩、二ヨウ化水素酸塩、二過塩酸塩、二硝酸塩、二亜硝
酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ジ酸ホスフェー
ト、ジフルオロホスフェート、ジホルメート、ジアセテ
ート、ジプロピオネート、ジイソブチレート、ジ−ｎ−
バレレート、ジカプロエート、マロネート、スクシネー
ト、マレート、タルトレート、ジモノグリコレート、モ
ノジグリコレート、ジラクテート、ジ−α−ヒドロキシ
イソブチレート、ジグルコネート、ジグルコヘプトネー
ト、ジイソフタレート、ジ−２−ヒドロキシナフトエー
トおよびエンボネート；塩酸ポリヘキサメチレンビグア
ニド；次亜塩素酸塩カルシウム、次亜塩素酸塩ナトリウ
ム、クロラミン、クロラミンＴ；ポビドン−ヨウ素配合
剤、５，４′−ジブロモサリチルアニリド、３，５，
４′−トリブロモサリチルアニリド、パラクロロメタキ
シレノール、アルキルパラベン、たとえばメチル−およ
びエチルパラベン、ヘキサクロロフェン、テトラクロロ
フェン；トリフェニルビスムチン、トリクロサン、フェ
ノール、ニトロフェニルアセテート、フェニルヒドラジ
ン；塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、
プソイド尿素類、デキサメタゾンのメタスルホベンゾエ
ート；銀および銅を含有する化合物およびゼオライト、
たとえば銀スルファダイアジン、テトラサイクリンおよ
びテトラサイクリン型抗生物質、ペニシリンおよびペニ
シリン系抗生物質、セファロスポリンおよびセファロス
ポリン型抗生物質、ポリエンおよびポリペプチド型抗生
物質、５および８−アミノキノリン型抗生物質、ストレ
プトマイシンおよびストレプトマイシン型抗生物質、マ
クロライド系抗生物質、ならびにＤＮＡ抑制性抗生物
質、たとえばアクチノマイシンおよびカナマイシン。

【００４２】抗血栓形成薬は膨張式カテーテルの表面に
常法によりコーティングされてもよい。たとえばそれを
表面に共有結合させてもよく、またはヘパリンと第四塩
のコンプレックスを用いてもよい。この種のコンプレッ
クス、およびそれらをポリマー表面に付与することは当
技術分野で周知である（ヒュら、米国特許第４，８６
５，８７０号明細書、マックガリーら、米国特許第４，
６７８，６６０号明細書）。抗感染薬がカルボキシル基
を含む場合、それと第四塩のコンプレックスを形成し、
これを上記方法によりコーティングすることもできる。

【００４３】好ましくは、抗感染薬および疎水性ポリマ
ーを適宜な混合法により、たとえばポリマーペレットお
よび抗感染薬を撹拌もしくはタンブリングすることによ
り、または好ましくは通常の２軸スクリュー押出しによ
り、粒状でブレンドすることができる。後者の方法の場
合、市販の２軸スクリュー押出機、たとえばウェルナー
・アンド・フライドラー、モデルＺＤＳＫ−２８ユニッ
トにより、成分を同時に均一にブレンドし、溶融し、そ
してＨＰＥＵと同時押出ししてカテーテルチューブとす
ることができる。この方法によれば、本発明のカテーテ
ルは抗感染薬が疎水性コーティング全体に均一にバルク
分布している。

【００４４】本発明のコーティングされた膨張式カテー
テルの膨潤速度を、コーティングされていない対照、お
よび前記米国特許第４，７８１，７０３号明細書のコー
ティングされていない親水性膨張式カテーテルと比較し
た。この実験は例ＩＩＩに記載され、表Ｉのデータが図
１６にグラフで示される。

【００４５】この膨潤速度データから、コーティングさ
れていない対照は水と接触するとほぼ即座に水を吸収し
始め、１分以内にそれらの全膨張率のほぼ半分にまで膨
張し、５分以内に実質的に完全に膨張したことが分か
る。本発明の疎水性コーティングは約３分間は実質的な
膨張を阻止し、膨張は約１０分以内に実質的に完了す
る。他方、米国特許第４，７８１，７０３号明細書の膨
張式カテーテルは３０分間は実質的な膨張を示さない。

【００４６】以下の例は本発明を詳述するために提示さ
れたものであり、本発明の限定と解すべきでない。

【００４７】例Ｉ Ａ．親水性ポリウレタンの合成 材料 種々の分子量（６００、１，４５０、３，３５０、８，
０００）のＰＥＧをユニオン・カーバイド社から入手
し、受け取ったままの状態で使用した。配合物を化学量
論的に証明および調整するために、無水フタル酸−ピリ
ジン法によるヒドロキシル価測定、およびカールフィッ
シャー滴定法による水分測定を行った。連鎖延長剤とし
ては１，４−ブタンジオール（ＢＤＯ）をデュポン社か
ら受け取ったままの状態で使用した。ＭＤＩはモーベイ
から入手された。

【００４８】合成 ワンショット塊状重合法によりポリウレタンを合成し
た。化学量論的量のＰＥＧおよびＢＤＯを重合容器に装
入し、６０℃で３０分間脱泡した。比率は目的とする硬
質セグメント含量に従って計算された。化学量論的量の
ＭＤＩ（１．０２インデックス）を添加し、重合温度が
約８５℃に達するまで激しく撹拌した。ポリマーを排出
させ、１２５℃で３０分間、後硬化させた。各ＰＥＧか
ら硬質セグメント３５、４５、５０、５５、６０および
６５％のＨＰＥＵ配合物が合成された。

【００４９】Ｂ．疎水性ポリウレタンの合成 Ａに記載したと同様な方法で、種々の分子量のＰＴＭＥ
Ｇ（ポリメグ（Ｐｏｌｙｍｅｇ、登録商標）、クエーカ
ー・オーツ社、テラタン（Ｔｅｒａｔｈａｎｅ、登録商
標）、デュポン社）から疎水性ポリウレタンを合成し
た。

【００５０】例ＩＩ同時押出し 主押出機からのＨＰＥＵの溶融液流および同時押出機か
らの疎水性ポリマーの溶融液流を、押出機ヘッドの前進
下降液流中で混和されるまで別個に保持した。混和した
液流をチューブダイ（同軸またはクロスヘッド）に導通
し、疎水性ポリマーがＨＰＥＵに積層された一体チュー
ブ部材としてここから排出させた。

【００５１】例ＩＩＩ膨潤速度の測定 本発明のコーティングされたカテーテル、コーティング
されていない対照、および先行技術のカテーテルを２５
℃の水に浸漬し、予め定められた時間に水から取り出
し、内径を測定し、乾燥カテーテルの内径と比較した。
この実験の結果を表Ｉに示し、図１６に表す。ここで表
Ｉのカテーテル１−５は、図１６においてはグラフに隣
接する番号により確認される。

【００５２】

【表Ｉ】

【００５３】

【００５４】例ＩＶカテーテルの設置 インビボでのカテーテル設置の容易さを試験する手段と
して、定量家兎モデルを開発した。下記のカテーテルを
試験した： Ａ）押出し２０ゲージＨＰＥＵ、４５％ＨＳ Ｂ）押出し２０ゲージＨＰＥＵ、５０％ＨＳ Ｃ）押出し２０ゲージＨＰＥＵ、５５％ＨＳ Ｄ）押出し２０ゲージ疎水性ポリウレタン、ＰＴＭＥ
Ｇ、６１％ＨＳ Ｅ）押出し２０ゲージＨＰＥＵ、４５％ＨＳ；外側を疎
水性ポリウレタン、ＰＴＭＥＧ、６１％ＨＳで溶液コー
ティング（厚さ約２５．４ミクロン（１ミル）、テトラ
ヒドロフランより） Ｆ）押出し２０ゲージＨＰＥＵ、５５％ＨＳ；外側を厚
さ約２５．４ミクロン（１ミル）の疎水性ポリウレタ
ン、６１％ＨＳで溶液コーティング カテーテルＡ−Ｆをカテーテルアダプターに組み込み、
加熱ダイ操作により先端形成し、シリコーンで潤滑処理
し、標準法により針アセンブリー製品に取り付けた。カ
テーテルはカテーテル設置技術分野の熟練した技術者に
内容を知らせずに渡され、ニュージーランド白兎クオー
ター（ｑｕａｒｔｅｒ）の後足伏在静脈への挿入に用い
られた。初回貫通性、挿入時の抗力、および引出し時の
抗力を観察した。結果を表ＩＩにまとめ、図１７−１９
に表す。

【００５５】 表ＩＩ 試料 初回貫通性 挿入時の抗力 引出し時の抗力 Ａ 著しいアコーデオン効果 高 高 Ｂ 中程度のアコーデオン効果 高 高 Ｃ 良好 中程度 中程度 Ｄ 良好 低 低 Ｅ 良好 中程度 中程度 Ｆ 良好 低 低 図１７は、疎水性ポリウレタン製の非膨張式対照カテー
テル６０（試料Ｄ）が皮膚の抗力およびアコーデオン効
果なしに兎の皮膚６２に容易に挿入され、かつそこから
容易に引出された（矢印の方向）ことを示す。コーティ
ングされていないが潤滑処理されたＨＰＥＵカテーテル
７０（試料Ａ−Ｃ）は、挿入時に見えるほどの皮膚抗力
を生じることが図１８に示され、引出し時に見えるほど
の皮膚抗力７４を生じることが図１９に示される。この
効果は、これらのコーティングされていないＨＰＥＵカ
テーテルの表面が皮下層から水分を急速に吸収して表皮
とチューブを互いに粘着させることによる。さらに硬質
セグメント含量の低いコーティングされていないＨＰＥ
Ｕカテーテル（ＡおよびＢ）は、柔軟であるため挿入時
の皮膚抗力（７２）によって軟質カテーテルが隆起し
（７６）、アコーデオン効果を生じる。これに対し、本
発明のコーティングされた膨張式カテーテルＥは隆起な
しに疎水性試料Ｄに匹敵する良好な貫通性を示し、中程
度の皮膚抗力を示すにすぎない。硬質セグメント含量の
高い本発明の好ましい膨張式カテーテル （Ｆ）は疎水性試料Ｄに匹敵する貫通性および皮膚抗力
を示し、アコーデオン効果を示さず、かつ患者の血流内
では膨張してほぼ２ゲージサイズ大きな極めて軟質のチ
ューブになる。

【００５６】このように本発明のカテーテルは看護婦ま
たは医師がカテーテルを患者に挿入するのに十分な期間
は水分吸収に対して抵抗し、皮下層から水分を急速に吸
収する結果生じる皮膚抗力による不快感がない。一方で
は本発明のカテーテルは約３分後に水分を吸収し始め、
約１５分後には実質的に完全に膨張して患者にとって快
適な柔軟性および可撓性を与え、より硬質の通常の非膨
張式カテーテルに見られる静脈炎の可能性が低くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カテーテル挿入用具を伴う本発明の静脈カテー
テルの透視図である。

【図２】

【図３】

【図４】図２−４は、図１の形態のカテーテルの線２−
２に沿って得た断面図である。

【図５】

【図６】

【図７】図５−７は、親水性ポリマー中に放射線不透物
質のストライプを含む、それぞれ図２−４のカテーテル
の断面図である。

【図８】

【図９】図８および９は、疎水性コーティング層中にス
トライプを含む、それぞれ図２および３のカテーテルの
断面図である。

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】図１０−１５は、多重内腔、内腔および外壁
上の疎水性コーティング、ならびに親水性ポリマーおよ
び疎水性コーティングポリマー中に放射線不透物質のス
トライプを含む、図１の形態のカテーテルの線２−２に
沿って得た断面図である。

【図１６】本発明のコーティングされたカテーテルの経
時的な内径（ＩＤ）の変化をコーティングされていない
膨張式カテーテルの場合と比較したものである。

【図１７】

【図１８】

【図１９】図１７−１９は、本発明のカテーテルおよび
先行技術のカテーテルを家兎の皮膚に挿入し、引き出す
際の効果を示す。

【符号の説明】

１０ カテーテルチューブ １２ ハブ １４ 針 １６ チューブ本体 １８ チューブ先端 ２０，４０ ベースチューブ ２２，４２ 内腔 ２４，２６，４４，４６ 疎水性コーティング ３０，４８ 放射線不透物質のストライプ ６０ 非膨張式カテーテル ６２ 皮膚 ７０ コーティングされていない膨張式カテーテル ７２，７４ 皮膚の抗力 ７６ カテーテルの隆起（アコーデオン効果）

フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・ディー・ソロモン アメリカ合衆国オハイオ州45370，スプリ ング・ヴァレー，クウェイルウッド・トレ イル 9660 (72)発明者 デルマー・アール・ローズ アメリカ合衆国オハイオ州45458，センタ ーヴィル，クレアーリッジ・レーン 545 (56)参考文献 特開 平２−63466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−20855（ＪＰ，Ａ) 特表 昭57−501165（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−28633（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）実質的に親水性の熱可塑性弾性ポリ
   ウレタンベースチユープであって、該ポリウレタンが、
   硬質セグメント３０ー６０％を含み、かつ、ジイソシア
   ネート、約５０−１００％のポリエチレンオキシドグリ
   コールおよび０−５０％のその他のグリコールからなる
   ポリグリコール成分、および連鎖延長剤の反応生成物か
   らなることを必須とし； （ｂ）該チューブの表面上の疎水性ポリウレタンのコー
   ティング；および （ｃ）ベースチューブおよびコーティングの少なくとも
   一方に含まれる、放射線不透物質を含有するストライ
   プ； からなることを必須とし、水性液体と接触するとその重
   量の約５０％−１５０％の液体を吸収して膨張し、それ
   によりその内径が約１５−４０％増大する膨張式カテー
   テル。
2. 【請求項２】多重内腔を備えた、請求項１記載のカテー
   テル。
3. 【請求項３】実質的に親水性の熱可塑性弾性ポリウレタ
   ンベースチューブおよび該チューブの表面上の疎水性ポ
   リマーのコーティングからなることを必須とする膨張式
   カテーテルであって、上記ポリウレタンが、ジイソシア
   ネート、ポリエチレンオキシドグリコールおよび連鎖延
   長剤の反応生成物である、上記膨張式カテーテル。
4. 【請求項４】多重内腔を備えた、請求項３記載のカテー
   テル。
5. 【請求項５】（ａ）硬質セグメント４０−５５％を含
   み、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
   １，４−ブタンジオール、および分子量６，０００−１
   ２，０００のポリエチレンオキシドの反応生成物からな
   る、実質的に親水性の熱可塑性弾性ポリウレタンベース
   チューブ； （ｂ）該チューブベースの表面上の疎水性ポリウレタン
   のコーティングであって、該疎水性ポリウレタンが４，
   ４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ブタンジオ
   ールおよびポリテトラエチレンエーテルグリコールの反
   応生成物からなり； （ｃ）ベースチューブおよびコーティングの一方に封入
   された、放射線不透性物質を含有するストライプ；およ
   び （ｄ）ベースチューブおよびコーティングの内の少なく
   とも一方に付着した、抗感染薬および抗血栓形成薬より
   なる群から選択される薬剤 からなることを必須とし、水性液体と接触すると液体を
   吸収して膨張し、それにより内径が約２５％増大する膨
   張式カテーテル。
6. 【請求項６】ジイソシアネートが、４，４’−ジフェニ
   ルメタンジイソシアネート、３，３’−ジフェニルメタ
   ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよ
   びヘキサメチレンジイソシアネートよりなる群から選択
   される、請求項１記載のカテーテル。
7. 【請求項７】連鎖延長剤が、１，４−ブタンジオール、
   エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
   レングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−
   プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４
   −ビス−ヒドロキシメチルシクロヘキサン、ハイドロキ
   ノンジヒドロキシエチルエーテル、エタノールアミン、
   エチレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミンよりな
   る群から選択される、請求項１記載のカテーテル。
8. 【請求項８】ポリエチレンオキシドグリコールが、約６
   ５０から約１６，０００の分子量を有する、請求項１記
   載のカテーテル。
9. 【請求項９】放射線不透物質が無機放射線不透物質であ
   る、請求項１記載のカテーテル。
10. 【請求項１０】疎水性ポリウレタンが少なくとも５０％
    の硬質セグメントおよび１０％以下の水分吸収性を有す
    る、請求項１記載のカテーテル。
11. 【請求項１１】疎水性ポリウレタンが５０％〜９０％の
    硬質セグメントを有する、請求項５記載のカテーテル。
12. 【請求項１２】疎水性ポリウレタンが１０％以下の水分
    吸収性を有する、請求項５記載のカテーテル。
13. 【請求項１３】上記薬剤がベースポリウレタンおよび疎
    水性ポリウレタンの少なくとも一方の内部に分散されて
    いる、請求項５記載のカテーテル。
14. 【請求項１４】上記薬剤がベースポリウレタンおよび疎
    水性ポリウレタンの少なくとも一方の上にコートされて
    いる、請求項５記載のカテーテル。
15. 【請求項１５】抗血栓形成薬が、プロスタグランジン、
    ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノー
    ゲン活性剤およびヘパリノイドよりなる群から選択され
    る、請求項５記載のカテーテル。
16. 【請求項１６】抗感染薬が、クロルヘキシジン、銀スル
    ファダイアジンおよび抗生物質よりなる群から選択され
    る、請求項５記載のカテーテル。