JP4570708B2 - Indwelling catheter made of polyurethane resin containing multiple polyglycols with different molecular weights - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、留置カテーテルに関し、特に体内への輸液・薬液の注入や輸血、血液の採取及び血行動態のモニター等の目的で血管内に留置して使用する留置カテーテルに関する。
【0002】
【従来の技術】
輸液や輸血等に用いられる留置針は、血管に留置可能なプラスチック等で形成されたカテーテルであり、これを血管内に留置した状態で輸液バッグ等の輸液や薬液が収納された容器から延出したチューブを接続して使用するものである。この留置針には、金属等で形成された尖端を有する内針が挿通されて一体に構成されたものもある。このタイプの留置針は、内針とともにカテーテルを血管内に穿刺した後、内針を留置針から抜去してから上述のものと同様にして使用する。
【0003】
ところで、留置針の主たる目的である輸液・薬液の注入を果たすためには、留置されたカテーテルの流路の確保が重要であることから、優れた耐キンク性がカテーテルに求められている。さらに穿刺時の操作性と、穿刺時及び留置後の血管壁の相互作用は、カテーテルの機械的物性に影響を受けるため、穿刺時は十分にコシがあり留置後柔軟化することが望ましい。
【0004】
従来、留置カテーテルの材質としてポリテトラフルオロエチレン,エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素樹脂が主に用いられている。フッ素樹脂製カテーテルは、穿刺時は硬くてコシが強いため操作性に優れており、血管確保を行いやすい。しかしながら、これらのフッ素樹脂製カテーテルは血管留置後十分に柔軟とはならず、血管壁を損傷する可能性がある。また耐キンク性が十分でなく、輸液流路の確保に支障をきたす恐れがある。
【0005】
このような事情に鑑み、最近ではハードセグメントとソフトセグメントからなり、ソフトセグメントがポリエーテルからなるポリウレタン樹脂が留置針のカテーテル素材として使用されるようになった。特公平8−11129号には、親水性のポリエーテルポリウレタン樹脂を使用した、血管内で柔軟化するカテーテルチューブが開示されており、カテーテル挿入時の剛性と血管留置後の柔軟性のバランスをコントロールする方法も記載されている。しかしながら、このカテーテルには耐キンク性が劣るという問題がある。ポリエーテルポリウレタン樹脂からなる留置カテーテルは、留置後に柔軟となっても、十分な耐キンク性が発現されないという欠点があり、穿刺時の操作性を求めてカテーテルを硬くすると、更に耐キンク性が損なわれてしまう。
【0006】
またソフトセグメントの分子量を調整することで弾性率変化量や耐キンク性を向上させることも可能である。しかし、ソフトセグメントに分子量が500〜1500にあるポリグリコールを用いたポリウレタン樹脂だけを使用する場合、25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態への変化で弾性率が大きく変化するが、耐キンク性は良好でないか、良好であっても一度キンクすると元の形状に復元しないという欠点がある。一方、分子量が1500〜3000のポリグリコールを用いたポリウレタン樹脂は耐キンク性が良好であるが、25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態への変化で弾性率が大きく変化しない。このように実質的に単一分子量のソフトセグメントを含有するポリウレタン樹脂を用いた場合、目的とする弾性率変化量及び耐キンク性の両者を満足するものはできない。
【0007】
また特許第2723190号には形状記憶樹脂製の留置針が記載されている。この留置針のカテーテルは血管挿入時には硬く、血管留置後は柔軟となるが、その変化のスピードが速すぎるため、留置操作を行っている最中に柔軟化してしまい、穿刺操作に支障が生じてしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、血管への挿入時にはフッ素樹脂製カテーテルとほぼ同等の剛性を有するが、血管内留置後柔軟化して血管への損傷を軽減できるとともに、留置操作に適した弾性率の低下挙動を示し、かつ耐キンク性に優れた留置カテーテルを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、留置カテーテルが穿刺時に良好な剛性(操作性)を有するとともに、留置後は柔軟化して血管の損傷を抑えることができるためには、室温乾燥状態から37℃の湿潤状態に置かれたときの弾性率低下の速度を調整することが重要であり、弾性率の低下速度が緩慢すぎると柔軟化するのに時間がかかりすぎるため留置後の血管損傷を引き起こす恐れがあり、逆に弾性率が急速に低下しすぎると留置の操作中に柔軟となり穿刺が困難となる恐れがあることに着目した。
【0010】
この知見に基づき、ポリウレタン樹脂の軟化性能について検討した結果、一般にポリウレタン樹脂の軟化の度合いは、その中に含まれるポリグリコールの結晶化度に大きく依存することが分かった。分子量の低いポリグリコールがポリマー鎖中に存在する場合にはポリウレタン樹脂の結晶化度が大きくなりにくく、温度上昇によって結晶融解が促進される。そのため温度上昇に伴うポリウレタン樹脂の軟化速度は大きくなる。
【0011】
ところで、一般に分子構造の類似したポリマー同士は相溶性を有するので、それらをブレンドした時は物性的に加成性を示す。従って、異なる分子量のポリグリコールを含有するポリウレタン樹脂では、それらの平均的な物性を示すと予測される。しかしながら、本発明者らの検討によると、物性の加成性は成り立たないことが分かった。そこで鋭意研究の結果、単独では特性の劣るポリウレタン樹脂を生成するポリグリコールでも、複数の組合せてポリウレタン樹脂を生成すると、血管への挿入時にはフッ素樹脂製カテーテルとほぼ同等の剛性を有するが、血管内留置後柔軟化して血管への損傷を軽減できるとともに、留置操作に適した弾性率の低下挙動を示し、かつ耐キンク性に優れた留置カテーテルが得られることを発見し、本発明に想到した。
【0012】
すなわち、本発明の第一の態様による留置カテーテルは、分子量の異なる複数のポリグリコールを含有する1つのポリウレタン樹脂により形成されていることを特徴とする。
【0013】
また本発明の第二の態様による留置カテーテルは、分子量の異なる複数のポリグリコールを含有する1つのポリウレタン樹脂からなり、25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率が1GPa以上であり、25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態にして時間tが経過したときの動的貯蔵弾性率の低下率Ep を、下記式:
Ep =〔(E0−Et)/(E0−E30)〕×100%
(ただし、E0は25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率であり、
E30は37℃の湿潤状態での30分後の動的貯蔵弾性率であり、
Etは37℃の湿潤状態で時間tが経過したときの動的貯蔵弾性率で ある。)
により表したとき、20秒経過時の動的貯蔵弾性率の低下率Ep が60%未満であり、1分経過時の低下率Ep が60%以上であることを特徴とする。
【0014】
いずれの態様においても、ポリウレタン樹脂としては、ジイソシアネート、ジオール系鎖延長剤及び分子量の異なる複数のポリグリコールからなるものを使用するのが好ましい。複数のポリグリコールは、分子量500〜1500の第一のポリグリコールと、分子量1500〜3000の第二のポリグリコールとを含み、第一のポリグリコールの分子量と第二のポリグリコールの分子量との差が500以上であるのが好ましい。また第一のポリグリコールと第二のポリグリコールとの重量比は8:2〜2:8であるのが好ましい。さらにポリウレタン樹脂は、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4−ブタンジオール及び分子量が異なる複数のポリカプロラクトングリコールとの反応生成物であり、60D以上のショア硬度を有するのが好ましい。
【0015】
本発明の好ましい実施例による留置カテーテルは、25℃の乾燥状態及び37℃の湿潤状態でともに10mm以上の耐キンク性を示す。またその初期弾性率は25℃の乾燥状態で50kgf/mm2 以上であり、37℃の湿潤状態にすると5分以内に25kgf/mm2 以下となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態への変化で最大限に柔軟化するためには、ポリウレタン樹脂を構成する少なくとも1つのポリグリコールの分子量は1500以下、好ましくは500〜1500とする。ポリグリコールの分子量が500未満では、セグメント化ポリウレタン樹脂としての機能の発現が困難であり、ポリウレタン樹脂の特性が専ら分子量の大きいポリグリコールの性能に依存するようになる。また分子量が1500〜3000の第二のポリグリコールを含ませることにより、ポリウレタン樹脂は耐キンク性が良くなる。第一のポリグリコールの分子量と第二のポリグリコールの分子量との差は、500以上であるのが好ましく、1000以上がより好ましい。ポリグリコールの分子量の差が500未満であると、異なる分子量の複数のポリグリコールを含ませる効果が不十分になる。また、第一のポリグリコールと第二のポリグリコールとの重量比は8:2〜2:8であるのが好ましい。重量比がこの範囲外であると、異なる分子量のポリグリコールを使用する効果が不十分になる。なお、「分子量」は数平均分子量を意味する。また本発明に使用するポリグリコールの分子量分布は狭い。
【0017】
分子量が異なる複数のポリグリコールの合計量によりポリウレタン樹脂の物性は左右され、60D以上のショア硬度を得るためには、ハードセグメント含量が少なくとも40重量%必要であり、また80重量%以上では硬すぎて柔軟性がなくなる。そのため、ハードセグメント成分の含量は40〜80重量%であるのが好ましく、50〜70重量%であるのがより好ましい。
【0018】
ポリグリコールとしては、ポリカプロラクトングリコール、ポリアジペートグリコール、ポリエーテルグリコール、ポリカーボネートグリコール等が好ましく、特にポリカプロラクトングリコールが好ましい。複数のポリグリコールがすべて同種である必要はないが、相溶性の観点から同種であるのが好ましい。
【0019】
ジイソシアネートとしては、芳香族ジイソシアネート(例えば4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート等)、脂肪族ジイソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネート等)、脂環式ジイソシアネート(例えばイソホロンジイソシアネート等)を使用するのが好ましい。特に好ましいジイソシアネートは4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートである。
【0020】
鎖延長剤は低分子量ジオールであり、例えば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、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。特に好ましい鎖延長剤は1,4−ブタンジオールである。またエチレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等を鎖延長剤として使用し、部分的に尿素結合を導入しても良い。
【0021】
本発明の留置カテーテルは、優れた動的貯蔵弾性率、湿潤によるその低下率、初期弾性率、耐キンク性及び/又はショア硬度を有する。
【0022】
動的貯蔵弾性率については、本発明の好ましい実施例による留置カテーテルは25℃の乾燥状態で1GPa以上の動的貯蔵弾性率を有し、また25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態に変化させたときの動的貯蔵弾性率の低下率は、20秒経過時に60%未満であり、1分経過時に60%以上である。
【0023】
動的貯蔵弾性率の測定には、水中測定が可能な動的貯蔵弾性率測定装置(DVA−225、アイティー計測制御(株)製)を用いる。25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率は、治具にサンプルを固定し、装置に水を入れずに測定周波数10Hzの条件で5分間測定する。次に動的貯蔵弾性率の低下率を求めるには、37℃に保った水の循環を行い、経時的に動的貯蔵弾性率を測定する。動的貯蔵弾性率は37℃の温水の循環開始と同時に低下し、30分後にはほぼ一定値に飽和する。そこで25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態へ変化させて30分経過した時における動的貯蔵弾性率の変化の大きさを基準(100%)とし、37℃の湿潤状態で時間tが経過したときの動的貯蔵弾性率の低下率Ep を、下記式:
Ep =〔(E0−Et)/(E0−E30)〕×100%
(ただし、E0は25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率であり、E30は37℃の湿潤状態での30分後の動的貯蔵弾性率であり、Etは37℃の湿潤状態で時間tが経過したときの動的貯蔵弾性率である。)により求める。
【0024】
25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率が1GPa未満であると、留置カテーテルはコシが不足し、穿刺時の操作性に劣る。また37℃の湿潤状態にして20秒経過時の動的貯蔵弾性率の低下率が60%以上であると、湿潤状態での留置カテーテルの柔軟化は急速すぎ、やはり操作性に劣る。一方1分経過時の動的貯蔵弾性率の低下率が60%未満であると、湿潤状態での柔軟化が遅すぎ、血管壁を損傷する可能性がある。より好ましい動的貯蔵弾性率は、20秒経過時で55%以下であり、1分経過時で65%以上である。
【0025】
初期弾性率は、穿刺時の操作性を満足するために、フッ素樹脂製の留置針と同程度に高く25℃の乾燥状態で50kgf/mm2 以上であるのが好ましい。また留置後は血管の損傷を抑えるため、37℃の湿潤状態で5分以内に25kgf/mm2 以下となるのが好ましい。より好ましくは、25℃の乾燥状態で55kgf/mm2 以上、37℃の湿潤状態で5分以内に20kgf/mm2 以下である。上述したように穿刺時から留置後への軟化度が重要であり、最適な軟化度を実現するためには、25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態への変化において初期弾性率が25kgf/mm2 以上低下するのが好ましく、35kgf/mm2 以上低下するのがより好ましい。
【0026】
なお初期弾性率は、カテーテルを引張試験機ストログラフT型(東洋精機製作所(株)製)を用いて、25℃の乾燥状態及び37℃の温水に所定時間浸漬した後の湿潤状態においてそれぞれ標線間距離10mm及び試験速度5mm/ 分で引張試験を行い、得られた応力−歪み曲線の初期直線部分から算出したものである。
【0027】
耐キンク性は、血管内留置時に十分な流量を安定して確保するために37℃の湿潤状態で10mm以上であるのが好ましく、より好ましくは12mm以上、更に好ましくは14mm以上である。また25℃の乾燥状態における耐キンク性も10mm以上であるのが好ましく、より好ましくは12mm以上、更に好ましくは14mm以上である。
【0028】
耐キンク性は図2に示す圧縮試験機オートグラフAGS−100A(島津製作所(株)製、以下圧縮試験機Aとする。)を用いて測定する。圧縮試験機Aは、上部に設けられた上下方向に一定速度で移動可能な把持具7と、下部に設けられた固定された把持具7’とを備え、把持具7、7’間に所定長に切断されたカテーテル6を配置し、軸方向の圧縮試験を行い、カテーテルに掛かる荷重の変化をチャート上に記録できるように構成されている。この圧縮試験機Aにより、サンプル長8を25mmとしたカテーテル6を50mm/ 分の試験速度で、それぞれ25℃の乾燥状態及び37℃の温水に所定時間浸漬後の湿潤状態において、以下のようにして測定する。
【0029】
カテーテル6を図2に示すように軸方向に圧縮していくと、カテーテルに掛かる荷重が変化する。図3はその荷重変化をチャートに示すものである。カテーテルを軸方向に圧縮すると、カテーテルに掛かる荷重が瞬時に増加するが、たわみ始めると荷重は低下する。更に圧縮を続けるとカテーテルの内腔が潰れて閉塞(即ちキンク)が始まり、荷重低下の変化が大きくなり、チャートに変曲点を生じる[ キンク開始点] 。カテーテル内腔がほぼ閉塞すると同時に荷重はほぼ一定となるが、この時にもチャートに変曲点を生じる[ キンク点] 。チャート上で、圧縮試験を開始した時点[ 始点] からカテーテル内腔が閉塞する[ キンク点] までを判定し、この間移動した把持具7の移動距離9(mm)で耐キンク性を表す。
【0030】
穿刺時の良好な操作性を得るためには、各ポリウレタン樹脂のショア硬度は60D以上であるのが好ましい。ショア硬度が60D未満では、カテーテルのコシが充分でなく、穿刺時の操作性に支障をきたすおそれがある。なおショア硬度が85Dを超えるものは、押出成形性が低く、所望のカテーテルに成形するのが難しい。実用上より好ましいショア硬度の範囲は65〜80Dである。
【0031】
本発明の留置カテーテルは、留置後にカテーテルの切断事故が発生した場合等にX線により位置確認を可能とするため、ポリウレタン樹脂にX線不透過物質を混合してなるストライプを有しても良い。ストライプを成形するには、ポリウレタン樹脂にX線不透過物質、例えば硫酸バリウム、タングステン、酸化ビスマス、炭酸ビスマス、金等を混合した樹脂を、X線不透過物質を混合していないポリウレタン樹脂と同時に押出成形することによって、容易に製造することができる。勿論X線不透過物質として使用できるものは、上記に限定されるものではない。ストライプは、一般的な共押出成形によって容易に成形することができ、押出成形ダイの設計によって、ストライプを所望の形状及び数に成形することも可能である。
【0032】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。なお実施例で使用したポリウレタン樹脂は、複数のソフトセグメント成分に、ジイソシアネートとして4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及びジオールとして1,4−ブタンジオールからなる他の成分を、を[NCO]/[OH]のモル比=1の割合で配合し、ワンショット法又はプレポリマー法により合成したものである。なお以下の実施例において使用する「他の成分」は上記のものと同じである。
【0033】
実施例1
成分全体を100 重量%として、分子量550のポリカプロラクトングリコールを22.2重量%、分子量2000のポリカプロラクトングリコールを16.6重量%、及び上記他の成分を仕込み、ショア硬度78Dのポリウレタン樹脂を合成し、内径0.66mm及び外径0.89mmのカテーテル6を押出し成形した。このカテーテル6を有効長25mmとなるように、かしめピン(図示せず)にてハブ3に接合して、内針ハブ4に接合された内針2をカテーテル内腔に挿入し、さらに内針ハブ4後端にフィルターキャップ5を接続して図1に示す留置針1を作製した。
【0034】
この留置針1に用いたカテーテル6に対して、前述の方法に従って、引張試験機ストログラフT型(東洋精機製作所(株)製)を用いて引張試験を行い、25℃の乾燥状態及び37℃の温水に所定時間浸漬後の湿潤状態における初期弾性率を測定した。
【0035】
このカテーテル6の耐キンク性は、図2に示す圧縮試験機Aを用いて前述した方法に従い、25℃の乾燥状態及び37℃の温水に所定時間浸漬後の湿潤状態において測定した。
【0036】
このカテーテルの初期弾性率及び耐キンク性は、図4及び図5に示した通りであった。25℃の乾燥状態(図4中、0分)での初期弾性率は56kgf/mm2 で、血管留置操作に対して十分なコシの強さを示した。また37℃の湿潤状態では速やかに柔軟となり、5分後には15kgf/mm2 と良好な柔軟性を示した。耐キンク性は、25℃の乾燥状態(図5中、0分)において14.3mm、37℃の温水に10分間浸漬した後では18.4mmと良好であった。
【0037】
実施例2
成分全体を100 重量%として、分子量550のポリカプロラクトングリコールを23重量%、分子量2000のポリカプロラクトングリコールを16重量%、及び上記他の成分を仕込み、ショア硬度77Dのポリウレタン樹脂を合成し、内径0.65mm及び外径0.88mmのカテーテル6を押出し成形した。このカテーテル6を用いて、実施例1と同様に留置針1を作製し、カテーテル6の初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。
【0038】
このカテーテルの25℃の乾燥状態での初期弾性率は59kgf/mm2 と高く、穿刺時はコシが強く血管留置操作が容易であることが分かる、また37℃の湿潤状態では速やかに柔軟となり、5分後には15kgf/mm2 と良好な柔軟性を示した。耐キンク性は25℃の乾燥状態において14.1mm、37℃の温水に10分間浸漬した後では14.7mmと良好であった。
【0039】
さらに上述の試験法に従い、それぞれ25℃の乾燥状態時、37℃の湿潤状態にして20秒経過時及び1分経過時において、このカテーテルの動的貯蔵弾性率を測定し、37℃の湿潤状態にして20秒後及び1分後の動的貯蔵弾性率の低下率を求めた。結果を表1に示す。25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率は1.3GPa、37℃の湿潤状態として20秒後の動的貯蔵弾性率の低下率は55%、1分後の低下率は68%であり、良好な動的貯蔵弾性率の低下挙動を示した。
【0040】
実施例3
成分全体を100 重量%として、分子量1000のポリカプロラクトングリコールを16重量%、分子量2000のポリカプロラクトングリコールを13.5重量%、及び上記他の成分を仕込み、ショア硬度77Dのポリウレタン樹脂を合成し、内径0.64mm及び外径0.88mmのカテーテル6を押出し成形した。このカテーテル6を用いて、実施例1と同様に留置針1を作製し、カテーテル6の初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。
【0041】
このカテーテルの25℃の乾燥状態での初期弾性率は58kgf/mm2 と、穿刺時はコシが強く血管留置操作が容易で、37℃の湿潤状態では速やかに柔軟となり、5分後には18kgf/mm2 と良好な柔軟性を示した。耐キンク性は25℃の乾燥状態において13.2mm、37℃の温水に10分間浸漬した後では14.8mmと良好であった。
【0042】
実施例4
成分全体を100 重量%として、分子量1000のポリヘキサメチレンカーボネートグリコールを18.5重量%、分子量2000のポリヘキサメチレンカーボネートグリコールを21重量%、及び上記他の成分を仕込み、ショア硬度76Dのポリウレタン樹脂を合成し、内径0.65mm及び外径0.89mmのカテーテル6を押出し成形した。このカテーテル6を用いて、実施例1と同様に留置針1を作製し、カテーテル6の初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。
【0043】
このカテーテルの25℃の乾燥状態での初期弾性率は58kgf/mm2 と高く、穿刺時はコシが強く血管留置操作が容易であることが分かる。また37℃の湿潤状態では速やかに柔軟となり、5分後には20kgf/mm2 と良好な柔軟性を示した。耐キンク性は25℃の乾燥状態において13.9mm、37℃の温水に10分間浸漬した後では14.5mmと良好であった。
【0044】
実施例5
成分全体を100 重量%として、分子量650のポリテトラメチレングリコールを19.2重量%、分子量2000のポリテトラメチレングリコールを16.8重量%、及び上記他の成分を仕込み、ショア硬度78Dのポリウレタン樹脂を合成し、内径0.65mm及び外径0.87mmのカテーテル6を押出し成形した。このカテーテル6を用いて、実施例1と同様に留置針1を作製し、カテーテル6の初期弾性率を実施例1と同様に測定した。
【0045】
このカテーテルの25℃の乾燥状態での初期弾性率は65kgf/mm2 と高く、穿刺時はコシが強く血管留置操作が容易であることが分かる。また37℃の湿潤状態では速やかに柔軟となり、5分後には21kgf/mm2 と良好な柔軟性を示した。
【0046】
比較例1
エチレン−テトラフルオロエチレン樹脂を用いて押出し成形した内径0.64mm及び外径0.83mmのカテーテルから留置針を作製し、カテーテルの初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。このカテーテルの初期弾性率及び耐キンク性は図4及び図5に示す通りであった。25℃の乾燥状態での初期弾性率は63kgf/mm2 で、血管留置操作に対して十分なコシの強さを示したが、37℃の湿潤状態でも初期弾性率は59kgf/mm2 とほとんど柔軟化しなかった。耐キンク性は25℃の乾燥状態で7.0mmであり、また37℃の温水に10分間浸漬した後において6.8mmと低かった。
【0047】
比較例2
分子量550のポリカプロラクトングリコールからなるソフトセグメントを37重量%含有するポリウレタン樹脂を用いて押出し成形した内径0.68mm及び外径0.89mmのカテーテルから留置針を作製し、カテーテルの初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。このカテーテルは、25℃の乾燥状態での初期弾性率が100kgf/mm2 と非常に高く、コシはあったが、37℃の温水に10分間浸漬した後の初期弾性率は30kgf/mm2 と十分に柔軟化しなかった。耐キンク性は25℃の乾燥状態で11.8mmであり、また37℃の温水に10分間浸漬した後では13.5mmと良好であったが、一度キンクした部位は復元せず、閉塞したままだった。
【0048】
比較例3
分子量550のポリカプロラクトングリコールからなるソフトセグメントを46重量%含有するポリウレタン樹脂を用いて押出し成形した内径0.68mm及び外径0.89mmのカテーテルから留置針を作製し、カテーテルの初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。このカテーテルは、25℃の乾燥状態での初期弾性率が15kgf/mm2 と柔軟であり、37℃の温水に10分間浸漬した後の初期弾性率は1kgf/mm2 と非常に柔軟であった。耐キンク性は25℃の乾燥状態で11.1mmであり、また37℃の温水に10分間浸漬した後では13.5mmと良好であったが、乾燥状態で一度キンクした部位は復元せず閉塞したままだった。またこのカテーテルは37℃の湿潤状態では柔軟すぎ、押しつぶれやすかった。
【0049】
比較例4
分子量2000のポリカプロラクトングリコールからなるソフトセグメントを32重量%含有するポリウレタン樹脂を用いて押出し成形した内径0.67mm、外径0.90mmのカテーテルから留置針を作製し、カテーテルの初期弾性率及び耐キンク性を実施例1と同様に測定した。このカテーテルの初期弾性率及び耐キンク性は図4及び図5に示す通りであった。耐キンク性は、25℃の乾燥状態で11.5mmであり、また37℃の温水に10分間浸漬した後において13.2mmと良好であった。しかしながら、このカテーテルの25℃の乾燥状態での初期弾性率は63kgf/mm2 と高かったが、37℃の温水に10分間浸漬した後は27kgf/mm2 と充分柔軟とはならなかった。
【0050】
比較例5
分子量2000のポリカプロラクトングリコールからなるソフトセグメントを42重量%含有するポリウレタン樹脂を用いて押出し成形した内径0.66mm及び外径0.88mmのカテーテルから留置針を作製し、カテーテルの初期弾性率、耐キンク性を実施例1と同様に測定した。このカテーテルの初期弾性率及び耐キンク性は、図4及び図5に示す通りであった。このカテーテルは37℃の温水に10分間浸漬した後の初期弾性率が8kgf/mm2 と充分に柔軟であったが、25℃の乾燥状態でも20kgf/mm2 と柔軟であり、弾性率の変化は大きくなかった。また押し込み性に乏しく、穿刺手技が困難であった。耐キンク性は25℃の乾燥状態で9.2mmであり、また37℃の温水に10分間浸漬した後では10.4mmと良好ではなかった。
【0051】
比較例6
市販の留置針(フレフロキャス22G、ニプロ社製)のカテーテルについて、上述の試験法に従い、それぞれ25℃の乾燥状態時、及び37℃の湿潤状態にして20秒経過時及び1分経過時において動的貯蔵弾性率を測定し、かつ37℃の湿潤状態にして20秒後及び1分後の動的貯蔵弾性率の低下率を求めた。結果を表1に示す。37℃の湿潤状態にして20秒後に既に動的貯蔵弾性率は75%まで低下しており、留置操作に支障をきたすことが分かる。
【0052】
比較例7
分子量2000のポリテトラメチレングリコールからなるソフトセグメントを42重量%含有するショア硬度が65Dのポリウレタン樹脂から、内径0.69mm及び外径0.88mmのカテーテルを押出し成形した。このカテーテルについて上述の試験法に従い、それぞれ25℃の乾燥状態時、及び37℃の湿潤状態にして20秒経過時及び1分経過時において動的貯蔵弾性率を測定し、かつ37℃の湿潤状態にして20秒後及び1分後の動的貯蔵弾性率の低下率を求めた。結果を表1に示す。37℃の湿潤状態にして1分経過した時点での動的貯蔵弾性率の低下率は59%と小さかった。
【0053】
【0054】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明の留置カテーテルは、ソフトセグメントが分子量の異なる複数のポリグリコールからなるので、25℃の乾燥状態での動的貯蔵弾性率が1GPa以上と大きいとともに、25℃の乾燥状態から37℃の湿潤状態にして時間tが経過したときの動的貯蔵弾性率の低下率が、20秒経過時に60%未満であり、かつ1分経過時に60%以上である。そのため、穿刺時のコシが十分にあるとともに、留置後は適度な速度で柔軟化する。本発明の留置カテーテルはまた25℃の乾燥状態及び37℃の湿潤状態のいずれでも10mm以上の耐キンク性を有し、留置後のカテーテルの流路を安全に確保することができる。また従来のカテーテルとは異なり、耐キンク性を損なうことなく、穿刺時には十分なコシがあり、留置後は適切な速度で柔軟となるので、血管壁への損傷を著しく軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の留置針の概略図である。
【図2】耐キンク性の測定に使用する圧縮試験機A及び圧縮試験方法を示す概略図である。
【図3】カテーテルにかかる荷重と把持具の移動距離との関係を示すグラフであり、カテーテルの耐キンク性を表す。
【図4】37℃の温水への浸漬時間と初期弾性率との関係を示すグラフである。
【図5】37℃の温水への浸漬時間と耐キンク性との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1・・・留置針
2・・・内針
3・・・ハブ
4・・・内針ハブ
5・・・フィルターキャップ
6・・・カテーテル
7・・・把持具(移動)
7’・・把持具(固定)
8・・・サンプル長
9・・・把持具の移動距離[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an indwelling catheter, and more particularly to an indwelling catheter that is used by being placed in a blood vessel for the purpose of infusion of a liquid or medicinal solution into the body, blood transfusion, blood collection, and monitoring of hemodynamics.
[0002]
[Prior art]
Indwelling needles used for infusions and blood transfusions are catheters made of plastic that can be indwelled in blood vessels, and extended from containers containing infusions or medicinal solutions such as infusion bags in the state in which they are placed in blood vessels. Connected tubes are used. Some of the indwelling needles are integrally configured by inserting an inner needle having a pointed end made of metal or the like. This type of indwelling needle is used in the same manner as described above after the catheter is punctured into the blood vessel together with the inner needle, and then the inner needle is removed from the indwelling needle.
[0003]
By the way, in order to fulfill the main purpose of the indwelling needle, infusion / medical solution injection, it is important to secure the flow path of the indwelling catheter, and therefore excellent kink resistance is required for the catheter. Furthermore, the operability at the time of puncture and the interaction between the blood vessel walls at the time of puncture and after placement are affected by the mechanical properties of the catheter, so that there is sufficient stiffness at the time of puncture and it is desirable to make it flexible after placement.
[0004]
Conventionally, fluororesins such as polytetrafluoroethylene and ethylene-tetrafluoroethylene copolymers have been mainly used as materials for indwelling catheters. A fluororesin catheter is excellent in operability because it is hard and firm at the time of puncture, and it is easy to secure blood vessels. However, these fluororesin catheters are not sufficiently flexible after placement of the blood vessel and may damage the blood vessel wall. In addition, the kink resistance is not sufficient, and there is a risk of hindering the securing of the infusion channel.
[0005]
In view of such circumstances, recently, a polyurethane resin comprising a hard segment and a soft segment and the soft segment comprising a polyether has been used as a catheter material for an indwelling needle. Japanese Patent Publication No. 8-11129 discloses a catheter tube that uses a hydrophilic polyether polyurethane resin to be softened in a blood vessel, and controls the balance between rigidity at the time of catheter insertion and flexibility after placement of the blood vessel. A method to do is also described. However, this catheter has the problem of poor kink resistance. An indwelling catheter made of polyether polyurethane resin has the disadvantage that even if it becomes flexible after indwelling, sufficient kink resistance is not expressed, and if the catheter is stiffened for operability during puncture, the kink resistance is further impaired. It will be.
[0006]
It is also possible to improve the change in elastic modulus and kink resistance by adjusting the molecular weight of the soft segment. However, when only the polyurethane resin using polyglycol having a molecular weight of 500-1500 is used for the soft segment, the elastic modulus changes greatly from the dry state at 25 ° C. to the wet state at 37 ° C. Even if it is good, there is a drawback that even if it is good, once it is kinked, it does not restore to its original shape. On the other hand, a polyurethane resin using a polyglycol having a molecular weight of 1500 to 3000 has good kink resistance, but the elastic modulus does not change greatly due to a change from a dry state at 25 ° C. to a wet state at 37 ° C. Thus, when a polyurethane resin containing a soft segment having a substantially single molecular weight is used, it is impossible to satisfy both of the target elastic modulus change amount and kink resistance.
[0007]
Japanese Patent No. 2723190 describes an indwelling needle made of shape memory resin. The catheter of this indwelling needle is hard at the time of blood vessel insertion and becomes flexible after indwelling the blood vessel, but since the speed of the change is too fast, it becomes flexible during the indwelling operation, resulting in an obstacle to the puncture operation. End up.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the object of the present invention is almost the same as that of a fluororesin catheter when inserted into a blood vessel, but it can be softened after placement in the blood vessel to reduce damage to the blood vessel, and has an elastic modulus suitable for the placement operation. It is to provide an indwelling catheter exhibiting a lowering behavior and excellent in kink resistance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above object, the present inventors have found that the indwelling catheter has good rigidity (operability) at the time of puncture and is flexible after indwelling to suppress damage to blood vessels. It is important to adjust the rate of decrease in elastic modulus when placed in a wet state at 37 ° C. from the dry state. If the rate of decrease in elastic modulus is too slow, it will take too much time to soften, so We focused on the fact that there is a risk of causing vascular damage, and conversely, if the elastic modulus decreases too rapidly, it may become flexible during placement, making puncture difficult.
[0010]
As a result of examining the softening performance of the polyurethane resin based on this knowledge, it has been found that the degree of softening of the polyurethane resin generally depends greatly on the crystallinity of the polyglycol contained therein. When polyglycol having a low molecular weight is present in the polymer chain, the crystallinity of the polyurethane resin is hardly increased, and crystal melting is promoted by a temperature rise. Therefore, the softening speed of the polyurethane resin with increasing temperature increases.
[0011]
By the way, since polymers having similar molecular structures are generally compatible with each other, they are additive in terms of physical properties when they are blended. Accordingly, polyurethane resins containing polyglycols with different molecular weights are expected to exhibit their average physical properties. However, according to the study by the present inventors, it has been found that the additivity of physical properties does not hold. Therefore, as a result of diligent research, even if polyglycol, which produces a polyurethane resin with inferior properties by itself, is produced in combination with a plurality of polyurethane resins, it has almost the same rigidity as a fluororesin catheter when inserted into a blood vessel. It has been found that an indwelling catheter that can be softened after indwelling to reduce damage to the blood vessels, exhibits a decrease in elastic modulus suitable for indwelling operation, and has excellent kink resistance can be obtained.
[0012]
That is, the indwelling catheter according to the first aspect of the present invention is characterized in that it is formed of one polyurethane resin containing a plurality of polyglycols having different molecular weights.
[0013]
The indwelling catheter according to the second aspect of the present invention is made of one polyurethane resin containing a plurality of polyglycols having different molecular weights, and has a dynamic storage elastic modulus of 1 GPa or more in a dry state at 25 ° C. The decrease rate E p of the dynamic storage elastic modulus when the time t has passed from the dry state to the wet state at 37 ° C. is expressed by the following formula:
E p = [(E0−Et) / (E0−E30)] × 100%
(However, E0 is the dynamic storage elastic modulus in the dry state of 25 degreeC,
E30 is the dynamic storage modulus after 30 minutes in a wet state at 37 ° C.
Et is a dynamic storage elastic modulus when time t has passed in a wet state of 37 ° C. )
When expressed by a decrease rate of the dynamic storage modulus at 20 seconds after E p is less than 60%, reduction rate E p at one minute is equal to or less than 60%.
[0014]
In any embodiment, it is preferable to use a polyurethane resin comprising a diisocyanate, a diol chain extender, and a plurality of polyglycols having different molecular weights. The plurality of polyglycols includes a first polyglycol having a molecular weight of 500 to 1500 and a second polyglycol having a molecular weight of 1500 to 3000, and the difference between the molecular weight of the first polyglycol and the molecular weight of the second polyglycol. Is preferably 500 or more. The weight ratio of the first polyglycol to the second polyglycol is preferably 8: 2 to 2: 8. Furthermore, the polyurethane resin is a reaction product of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,4-butanediol and a plurality of polycaprolactone glycols having different molecular weights, and preferably has a Shore hardness of 60D or more.
[0015]
The indwelling catheter according to a preferred embodiment of the present invention exhibits a kink resistance of 10 mm or more in both a dry state at 25 ° C. and a wet state at 37 ° C. Also the initial modulus is at 50 kgf / mm 2 or more in the dry state of 25 ° C., a 25 kgf / mm 2 or less within 5 minutes when wet of 37 ° C..
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to maximize flexibility by changing from a dry state of 25 ° C. to a wet state of 37 ° C., the molecular weight of at least one polyglycol constituting the polyurethane resin is 1500 or less, preferably 500 to 1500. When the molecular weight of the polyglycol is less than 500, it is difficult to exhibit the function as the segmented polyurethane resin, and the properties of the polyurethane resin depend exclusively on the performance of the polyglycol having a large molecular weight. Moreover, by including the second polyglycol having a molecular weight of 1500 to 3000, the polyurethane resin has improved kink resistance. The difference between the molecular weight of the first polyglycol and the molecular weight of the second polyglycol is preferably 500 or more, and more preferably 1000 or more. When the difference in molecular weight between the polyglycols is less than 500, the effect of including a plurality of polyglycols having different molecular weights becomes insufficient. The weight ratio of the first polyglycol to the second polyglycol is preferably 8: 2 to 2: 8. When the weight ratio is outside this range, the effect of using polyglycols having different molecular weights becomes insufficient. “Molecular weight” means number average molecular weight. The molecular weight distribution of the polyglycol used in the present invention is narrow.
[0017]
The physical properties of the polyurethane resin depend on the total amount of a plurality of polyglycols having different molecular weights. In order to obtain a Shore hardness of 60D or higher, the hard segment content is required to be at least 40% by weight. And loses flexibility. Therefore, the content of the hard segment component is preferably 40 to 80% by weight, and more preferably 50 to 70% by weight.
[0018]
As polyglycol, polycaprolactone glycol, polyadipate glycol, polyether glycol, polycarbonate glycol and the like are preferable, and polycaprolactone glycol is particularly preferable. The plurality of polyglycols need not all be the same, but are preferably the same from the viewpoint of compatibility.
[0019]
As the diisocyanate, aromatic diisocyanates (for example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, etc.), aliphatic diisocyanates (for example, hexamethylene diisocyanate, etc.), and alicyclic diisocyanates (for example, isophorone diisocyanate, etc.) are used. Is preferred. A particularly preferred diisocyanate is 4,4′-diphenylmethane diisocyanate.
[0020]
The chain extender is a low molecular weight diol, and examples thereof include 1,4-butanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, and 1,6-hexanediol. A particularly preferred chain extender is 1,4-butanediol. In addition, urea bonds may be partially introduced by using ethylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine or the like as a chain extender.
[0021]
The indwelling catheter of the present invention has an excellent dynamic storage modulus, its reduction rate due to wetting, initial modulus, kink resistance and / or Shore hardness.
[0022]
Regarding the dynamic storage modulus, the indwelling catheter according to a preferred embodiment of the present invention has a dynamic storage modulus of 1 GPa or more in a dry state at 25 ° C., and changes from a dry state at 25 ° C. to a wet state at 37 ° C. The decrease rate of the dynamic storage elastic modulus at the time of being made is less than 60% when 20 seconds elapse and is 60% or more when 1 minute elapses.
[0023]
For the measurement of the dynamic storage elastic modulus, a dynamic storage elastic modulus measuring device (DVA-225, manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd.) capable of underwater measurement is used. The dynamic storage elastic modulus in a dry state at 25 ° C. is measured for 5 minutes under the condition of a measurement frequency of 10 Hz without fixing the sample to a jig and putting water in the apparatus. Next, in order to obtain the decreasing rate of the dynamic storage elastic modulus, water kept at 37 ° C. is circulated, and the dynamic storage elastic modulus is measured over time. The dynamic storage modulus decreases at the same time as the circulation of hot water at 37 ° C., and saturates to a substantially constant value after 30 minutes. Therefore, the change in the dynamic storage elastic modulus after 30 minutes has passed from the dry state at 25 ° C. to the wet state at 37 ° C. is taken as the reference (100%), and the time t has elapsed in the wet state at 37 ° C. The rate of decrease E p of the dynamic storage elastic modulus when
E p = [(E0−Et) / (E0−E30)] × 100%
(Where E0 is the dynamic storage modulus in the dry state at 25 ° C., E30 is the dynamic storage modulus after 30 minutes in the wet state at 37 ° C., and Et is the time in the wet state at 37 ° C. It is a dynamic storage elastic modulus when t has elapsed).
[0024]
When the dynamic storage elastic modulus in a dry state at 25 ° C. is less than 1 GPa, the indwelling catheter lacks stiffness and is inferior in operability at the time of puncture. Further, if the rate of decrease in the dynamic storage elastic modulus after 20 seconds in a wet state at 37 ° C. is 60% or more, the indwelling catheter in the wet state is too flexible and is also inferior in operability. On the other hand, if the rate of decrease in the dynamic storage elastic modulus after 1 minute is less than 60%, the softening in the wet state is too slow, and the blood vessel wall may be damaged. A more preferable dynamic storage elastic modulus is 55% or less after 20 seconds, and 65% or more after 1 minute.
[0025]
In order to satisfy the operability at the time of puncture, the initial elastic modulus is preferably as high as a fluororesin indwelling needle and is preferably 50 kgf / mm 2 or more in a dry state at 25 ° C. In addition, in order to suppress damage to blood vessels after placement, it is preferably 25 kgf / mm 2 or less within 5 minutes in a wet state at 37 ° C. More preferably, it is 55 kgf / mm 2 or more in a dry state at 25 ° C. and 20 kgf / mm 2 or less in a wet state at 37 ° C. within 5 minutes. As described above, the degree of softening from the time of puncture to the indwelling is important, and in order to realize the optimum degree of softening, the initial elastic modulus is 25 kgf / kg in the change from the dry state at 25 ° C. to the wet state at 37 ° C. It is preferable to decrease by mm 2 or more, and more preferably to decrease by 35 kgf / mm 2 or more.
[0026]
The initial elastic modulus was measured in a dry state at 25 ° C. and a wet state after being immersed in warm water at 37 ° C. for a predetermined time using a tensile tester Strograph T type (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). A tensile test was performed at a line distance of 10 mm and a test speed of 5 mm / min, and was calculated from the initial straight line portion of the obtained stress-strain curve.
[0027]
The kink resistance is preferably 10 mm or more, more preferably 12 mm or more, and still more preferably 14 mm or more in a wet state at 37 ° C. in order to stably secure a sufficient flow rate during placement in the blood vessel. Also, the kink resistance in a dry state at 25 ° C. is preferably 10 mm or more, more preferably 12 mm or more, and further preferably 14 mm or more.
[0028]
The kink resistance is measured using a compression tester Autograph AGS-100A (manufactured by Shimadzu Corporation, hereinafter referred to as compression tester A) shown in FIG. The compression tester A includes a
[0029]
When the
[0030]
In order to obtain good operability at the time of puncture, the Shore hardness of each polyurethane resin is preferably 60D or more. If the Shore hardness is less than 60D, the stiffness of the catheter is not sufficient, and the operability at the time of puncture may be hindered. It should be noted that those having a Shore hardness exceeding 85D have low extrusion moldability and are difficult to be molded into a desired catheter. The range of Shore hardness that is more preferable in practical use is 65 to 80D.
[0031]
The indwelling catheter of the present invention may have a stripe formed by mixing an X-ray impermeable substance with polyurethane resin so that the position can be confirmed by X-ray when a catheter cutting accident occurs after indwelling. . In order to form the stripe, a resin in which a polyurethane resin is mixed with an X-ray opaque material such as barium sulfate, tungsten, bismuth oxide, bismuth carbonate, and gold is mixed with a polyurethane resin not mixed with an X-ray opaque material. It can be easily manufactured by extrusion. Of course, what can be used as a radiopaque substance is not limited to the above. The stripes can be easily formed by general coextrusion, and the stripes can be formed in a desired shape and number depending on the design of the extrusion die.
[0032]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. In the polyurethane resin used in the examples, a plurality of soft segment components were mixed with other components consisting of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) as diisocyanate and 1,4-butanediol as diol, [NCO] / The [OH] molar ratio is 1 and is synthesized by a one-shot method or a prepolymer method. The “other components” used in the following examples are the same as those described above.
[0033]
Example 1
Polyurethane resin with a Shore hardness of 78D was synthesized by adding 100% by weight of the total ingredients, 22.2% by weight of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 550, 16.6% by weight of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 2000, and the above other ingredients. The
[0034]
The
[0035]
The kink resistance of the
[0036]
The initial elastic modulus and kink resistance of this catheter were as shown in FIGS. The initial elastic modulus in a dry state at 25 ° C. (0 minutes in FIG. 4) was 56 kgf / mm 2 , indicating a sufficient firmness for the vessel placement operation. Moreover, it became flexible quickly in a wet state of 37 ° C., and showed a good flexibility of 15 kgf / mm 2 after 5 minutes. The kink resistance was as good as 14.3 mm in a dry state at 25 ° C. (0 minutes in FIG. 5) and 18.4 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes.
[0037]
Example 2
100% by weight of the entire component, 23% by weight of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 550, 16% by weight of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 2000, and the other components described above were synthesized to synthesize a polyurethane resin having a Shore hardness of 77D, and an inner diameter of 0%. A
[0038]
The initial elastic modulus of the catheter in a dry state at 25 ° C. is as high as 59 kgf / mm 2, and it can be seen that the puncture is strong and easy to place the blood vessel, and in the wet state at 37 ° C., the catheter becomes quickly flexible. After 5 minutes, 15 kgf / mm 2 and a good flexibility were exhibited. The kink resistance was 14.1 mm in a dry state at 25 ° C. and 14.7 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes.
[0039]
Further, according to the test method described above, the dynamic storage elastic modulus of this catheter was measured when 20 seconds passed and after 1 minute passed in a dry state of 25 ° C. and a wet state of 37 ° C., respectively. The decrease rate of the dynamic storage elastic modulus after 20 seconds and 1 minute was determined. The results are shown in Table 1. The dynamic storage elastic modulus in a dry state at 25 ° C. is 1.3 GPa, the decrease rate of the dynamic storage elastic modulus after 20 seconds in a wet state of 37 ° C. is 55%, and the decrease rate after 1 minute is 68%. In addition, it showed a good dynamic storage modulus lowering behavior.
[0040]
Example 3
100% by weight of the total components, 16% by weight of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 1000, 13.5% by weight of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 2000, and the other components described above were synthesized, and a polyurethane resin having a Shore hardness of 77D was synthesized. A
[0041]
The initial elastic modulus of this catheter in a dry state at 25 ° C. is 58 kgf / mm 2, which is strong at the time of puncture and easy to place a blood vessel, and quickly becomes flexible in a wet state at 37 ° C. After 18 minutes, 18 kgf / mm 2 and good flexibility were shown. The kink resistance was as good as 13.2 mm in a dry state at 25 ° C. and 14.8 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes.
[0042]
Example 4
Polyurethane resin having a Shore hardness of 76D, containing 100% by weight of the total components, 18.5% by weight of polyhexamethylene carbonate glycol having a molecular weight of 1000, 21% by weight of polyhexamethylene carbonate glycol having a molecular weight of 2000, and the above other components. And a
[0043]
The initial elastic modulus of this catheter in a dry state at 25 ° C. is as high as 58 kgf / mm 2, and it can be seen that the catheter is strong and easy to place the blood vessel during puncture. Moreover, it became flexible quickly in a wet state at 37 ° C., and showed a good flexibility of 20 kgf / mm 2 after 5 minutes. The kink resistance was 13.9 mm in a dry state at 25 ° C. and 14.5 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes.
[0044]
Example 5
Polyurethane resin having a Shore hardness of 78D with 100% by weight of the total components, 19.2% by weight of polytetramethylene glycol having a molecular weight of 650, 16.8% by weight of polytetramethylene glycol having a molecular weight of 2000, and the above other components. And a
[0045]
The initial elastic modulus of this catheter in a dry state at 25 ° C. is as high as 65 kgf / mm 2, and it can be seen that the puncture is strong and easy to place the blood vessel. Moreover, it became flexible quickly in a wet state of 37 ° C., and showed a good flexibility of 21 kgf / mm 2 after 5 minutes.
[0046]
Comparative Example 1
An indwelling needle was prepared from a catheter having an inner diameter of 0.64 mm and an outer diameter of 0.83 mm extruded using ethylene-tetrafluoroethylene resin, and the initial elastic modulus and kink resistance of the catheter were measured in the same manner as in Example 1. The initial elastic modulus and kink resistance of this catheter were as shown in FIGS. The initial elastic modulus in a dry state at 25 ° C. was 63 kgf / mm 2 , which showed sufficient stiffness for indwelling blood vessels, but the initial elastic modulus was almost 59 kgf / mm 2 even in a wet state at 37 ° C. Not flexible. The kink resistance was 7.0 mm when dried at 25 ° C., and was as low as 6.8 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes.
[0047]
Comparative Example 2
An indwelling needle was prepared from a catheter having an inner diameter of 0.68 mm and an outer diameter of 0.89 mm extruded using a polyurethane resin containing 37% by weight of a soft segment made of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 550, and the initial elastic modulus and resistance of the catheter were measured. The kink property was measured in the same manner as in Example 1. This catheter had a very high initial elastic modulus of 100 kgf / mm 2 in a dry state at 25 ° C. and was stiff, but the initial elastic modulus after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes was 30 kgf / mm 2 . It was not flexible enough. The kink resistance was 11.8 mm in a dry state at 25 ° C. and was 13.5 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes. was.
[0048]
Comparative Example 3
An indwelling needle was prepared from a catheter having an inner diameter of 0.68 mm and an outer diameter of 0.89 mm extruded using a polyurethane resin containing 46% by weight of a soft segment made of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 550, and the initial elastic modulus and resistance of the catheter were measured. The kink property was measured in the same manner as in Example 1. This catheter had a flexible initial elastic modulus of 15 kgf / mm 2 in a dry state at 25 ° C., and an initial elastic modulus of 1 kgf / mm 2 after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes. . The kink resistance was 11.1 mm in a dry state at 25 ° C. and 13.5 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes. I did. In addition, this catheter was too flexible when it was wet at 37 ° C. and was easily crushed.
[0049]
Comparative Example 4
An indwelling needle was prepared from a catheter having an inner diameter of 0.67 mm and an outer diameter of 0.90 mm extruded using a polyurethane resin containing 32% by weight of a soft segment made of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 2000, and the initial elastic modulus and resistance of the catheter were measured. The kink property was measured in the same manner as in Example 1. The initial elastic modulus and kink resistance of this catheter were as shown in FIGS. The kink resistance was 11.5 mm in a dry state at 25 ° C. and was good at 13.2 mm after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes. However, the initial modulus in the dry state of 25 ° C. The catheter was as high as 63kgf / mm 2, after being immersed for 10 minutes in a 37 ° C. hot water did not become sufficiently flexible and 27 kgf / mm 2.
[0050]
Comparative Example 5
An indwelling needle was produced from a catheter having an inner diameter of 0.66 mm and an outer diameter of 0.88 mm extruded using a polyurethane resin containing 42% by weight of a soft segment made of polycaprolactone glycol having a molecular weight of 2000, and the initial elastic modulus, The kink property was measured in the same manner as in Example 1. The initial elastic modulus and kink resistance of this catheter were as shown in FIGS. Although this catheter was sufficiently flexible with an initial elastic modulus of 8 kgf / mm 2 after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes, it was flexible with 20 kgf / mm 2 even in a dry state at 25 ° C. Was not big. In addition, the pushability was poor and the puncture technique was difficult. The kink resistance was 9.2 mm in a dry state at 25 ° C., and after being immersed in warm water at 37 ° C. for 10 minutes, it was not as good as 10.4 mm.
[0051]
Comparative Example 6
Regarding the catheter of a commercially available indwelling needle (Fleflocas 22G, manufactured by Nipro Co., Ltd.) according to the above-described test method, it is dynamic when dried at 25 ° C. and wet at 37 ° C. when 20 seconds elapse and when 1 minute elapses, respectively. The storage elastic modulus was measured, and the decrease rate of the dynamic storage elastic modulus after 20 seconds and 1 minute in a wet state at 37 ° C. was determined. The results are shown in Table 1. After 20 seconds in a wet state at 37 ° C., the dynamic storage elastic modulus has already dropped to 75%, which indicates that the indwelling operation is hindered.
[0052]
Comparative Example 7
A catheter having an inner diameter of 0.69 mm and an outer diameter of 0.88 mm was extruded from a polyurethane resin having a Shore hardness of 65D containing 42% by weight of a soft segment made of polytetramethylene glycol having a molecular weight of 2000. According to the test method described above, the dynamic storage elastic modulus of this catheter was measured after 20 seconds and 1 minute in a dry state at 25 ° C. and in a wet state at 37 ° C., and in a wet state at 37 ° C. The decrease rate of the dynamic storage elastic modulus after 20 seconds and 1 minute was determined. The results are shown in Table 1. The decrease rate of the dynamic storage elastic modulus after 1 minute in a wet state of 37 ° C. was as small as 59%.
[0053]
[0054]
【The invention's effect】
As described above, since the indwelling catheter of the present invention is composed of a plurality of polyglycols having different molecular weights, the dynamic storage elastic modulus in a dry state at 25 ° C. is as large as 1 GPa or more and a dry state at 25 ° C. The decrease rate of the dynamic storage elastic modulus when the time t elapses in a wet state of 37 ° C. is less than 60% when 20 seconds elapse and is 60% or more when 1 minute elapses. For this reason, there is sufficient stiffness at the time of puncturing, and it is softened at an appropriate speed after placement. The indwelling catheter of the present invention also has a kink resistance of 10 mm or more in both a dry state at 25 ° C. and a wet state at 37 ° C., and the flow path of the indwelling catheter can be secured safely. Also, unlike conventional catheters, there is sufficient stiffness at the time of puncture without impairing kink resistance, and flexibility becomes possible at an appropriate speed after placement, so that damage to the blood vessel wall can be remarkably reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an indwelling needle of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a compression tester A and a compression test method used for measuring kink resistance.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the load applied to the catheter and the moving distance of the grasping tool, and represents the kink resistance of the catheter.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the immersion time in warm water at 37 ° C. and the initial elastic modulus.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between immersion time in hot water at 37 ° C. and kink resistance.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
7 '・ ・ Grip (fixed)
8 ...
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