本発明の医療用ガイドワイヤは、胴体部� ��よびその胴体部よりも線径の細い先端部を� ��えた医療用ガイドワイヤ本体部と、前記先� ��部に設けられたコイル部およびキャップ部� ��、を具備する医療用ガイドワイヤであって� ��前記コイル部に使用されるワイヤが、タン� ��ステンまたはモリブデンの少なくとも一種� ��主成分とする芯材部と、その芯材部を被覆� ��るチタンを主成分とする被覆部とからなる� ��ラッドワイヤであることを特徴とするもの� ��ある。

 図1に本発明の医療用ガイドワイヤの一例 を示す断面図を示す。図中、1は医療用ガイ� �ワイヤ、2は胴体部、3は先端部、4はコイル� �、5はキャップ部である。

 本発明による医療用ガイドワイヤは、胴� ��部と胴体部よりも線径の細い先端部からな� ��ガイドワイヤ本体部を具備している。また� ��先端部にはコイル部4とキャップ部5とが設� �られている。図1ではキャップ部の断面が台� ��状の例を示したが、半円状、円錐状等であ� ��てもよい。また、キャップ部は樹脂やゴム� ��の有機物系や金属部材などが好ましい。

 また、図2および図3に、コイル部を構成� �るクラッドワイヤの一例を示す断面図を示� �。図中、6は被覆部、7は芯材部、8は固溶体� �である。また、D1はコイル部を構成するクラ ッドワイヤの線径(外径)、D2は芯材部の線径(� ��径)である。

 コイル部を構成するクラッドワイヤは、� ��材部7と被覆部6とを有するものであり、芯� �部の周囲を被覆部で覆った構造を具備して� �る。芯材部はタングステン(W)またはモリブ� �ン(Mo)の少なくとも1種を主成分とし、被覆部 はチタン(Ti)を主成分とする。即ち、芯材部� �高ヤング率の材料を、被覆部には低ヤング� �の材料を用いたクラッドワイヤとする。芯� �部と被覆部とのヤング率の差、および構成� �率を適宜選択することにより、径方向と軸� �向との機械的異方性が任意に設定されたワ� �ヤを製造することができる。

 芯材部を構成する材料としてはタングス� ��ンまたはモリブデンの少なくとも一種を主� ��分とするものが挙げられ、タングステン単� ��、ドープタングステンまたはタングステン� ��金もしくは、モリブデン単体、ドープモリ� ��デンまたはモリブデン合金が挙げられる。� ��お、本発明の「タングステンを主成分」と� ��重量比で最も多くタングステンを含有して� ��ることを示すものである。「モリブデンを� ��成分」も同様である。タングステン合金と� ��てはレニウムを含有したタングステン合金( Re-W合金)が好ましく、Re含有量0.2~30wt%のRe-W合� ��が好ましい。Re-W合金はタングステン単体よ りも延性に優れることから強度を向上させる ことができる。延性向上という点ではRe含有� ��2~27wt%がより好ましい。また、これ以外のタ ングステン合金としてはイリジウム(Ir)、ロ� �ウム(Rh)、ルテニウム(Ru)の少なくとも一種を 0.2~30wt%含有したものが挙げられる。イリジウ ム、ロジウム、ルテニウムのうち少なくとも 1種は弾性率を向上させることができる。こ� �ら成分は30wt%を越えると加工性を損なうおそ れがある。

 また、ドープタングステンは、Al(アルミ� ��ウム),Si(ケイ素),K(カリウム)等のドープ剤を 含有したタングステンのことであり、高温で の耐久性が向上するため、後述する線引き加 工等の細線化加工が容易である。なお、タン グステンを主成分とするものとしては、不可 避不純物が1wt%以下含有されていてもよいも� �とする。

 また、モリブデン合金としては錫(Sn)やコ バルト(Co)等の遷移金属の少なくとも一種を0. 05~1wt%含有したものが挙げられる。また、ド� �プモリブデンはK(カリウム)等のドープ剤を� �有したモリブデンのことで高温での耐久性� �優れ、再結晶熱処理を施すことにより延性� �向上する。なお、モリブデンを主成分とす� �ものとしては、不可避不純物が0.05wt%未満含� ��されていても良いものとする。

 また、タングステンとモリブデンの両方� ��含む合金も適用可能である。タングステン� ��モリブデンの両方を含有する場合は、その� ��計が50wt%以上となることが好ましい。

 被覆部を構成する材料としてはチタンを� ��成分とするものが挙げられ、チタン単体、� ��タン合金が挙げられる。なお、本発明の「� ��タンを主成分」とは重量比で最も多くチタ� ��を含有していることを示すものである。チ� ��ン合金としては、超弾性チタン合金または� ��α-チタン合金、β-チタン合金、α+β-チタン� ��金の少なくとも1種が挙げられる。超弾性チ タン合金としてはニッケルを含有するチタン 合金(Ni-Ti合金)が挙げられ、α-チタン合金、β -チタン合金、α+β-チタン合金としては、Al(6a t%)-V(4at%)-Ti(残部)などのチタン合金が一例と� �て示される。また、チタンを主成分とする� �のとしては、不可避不純物が1wt%以下含有さ� ��ていてもよいものとする。

 好ましいチタン合金としては、Ni-Ti合金� �またはβ-チタン合金が挙げられる。いずれ� �優れた加工性を有し、芯材部とのクラッド� �工が容易である。Ni-Ti合金はTiを主成分とし� ��残部Ni(10~50wt%未満)の2元系、さらにMg(マンガ ン),Co(コバルト),Cu(銅)等を1~20wt%添加した3元� �などが挙げられる。また、β-チタン合金はβ 相を主とする合金のことである。

 Ni-Ti合金と一部のβ-チタン合金は超弾性� �示すチタン合金である。「超弾性」とは、� �る特定の温度域で応力によって変形しても� �応力を除荷すると原形にもどる現象のこと� �ある(「岩波理化学辞典(第5版)」参照)。超弾 性合金は一般的に弾性率(ヤング率)が100GPa以� ��と低く、被覆部の材質として好ましい素材� ��あるが、その応力-歪曲線に大きなヒステリ シスを持つことから、トルク伝達性に悪影響 を与えるため、被覆部の相対厚みをあまり大 きくすることは好ましくない。

 また、後述するようにチタンと、タング� ��テンもしくはモリブデンの固溶体を形成す� ��場合は、チタン合金としてチタンとタング� ��テンもしくはモリブデンの固溶体を用いて� ��良い。固溶体はチタンが主成分でなくても� ��タン合金の一種とし、被覆部の一部として� ��ウントするものとする。

 以上のようにタングステンまたはモリブ� ��ンを主成分とする芯材部とチタンを主成分� ��する被覆部を有することにより、挿入性が� ��上する。また、タングステンまたはモリブ� ��ンを芯材部に用いているのでX線透過像では っきりと確認できる。そのため、人体等に挿 入されているときに医療用ガイドワイヤの先 端部がどの位置にあるのかをX線透過像によ� �確認しやすい。

 また、純タングステンのヤング率は403GPa� ��純モリブデンのヤング率は327GPaであり、純� ��タンのヤング率は114GPaである。弾性率の高� ��タングステンもしくはモリブデンもしくは� ��の合金を芯材部とし、弾性率の低いチタン� ��被覆部とすることによりスプリング効果が� ��られ挿入性が向上する。望ましくは芯材部� ��ヤング率300GPa以上、被覆部のヤング率は140G Pa以下が好ましく、芯材部と被覆部のヤング� ��の差が120GPa以上あった方が効果的である。� ��り好ましくは200GPa以上あった方が効果的で� ��る。

 また、芯材部と被覆部の境界にはタング� ��テンまたはモリブデンもしくはその両方と� ��タンを含む固溶体が存在することが好まし� ��。また固溶体はβ相となっていることが好� �しい。β相となることで弾性変形能が改善さ れ、接合部の信頼性が向上する。また、その 固溶体が固溶体層として存在することが好ま しい。

 タングステンまたはモリブデンとチタン� ��全率固溶する金属である。WとTi、MoとTiの状 態図は「The Moffatt Collection Handbook of Binary  Phase Diagrams(Genium Publishing Corporation出版)」を 参照。

 クラッドワイヤを製造する際に一定温度� ��保持することにより固溶体を形成すること� ��できる。固溶体を形成すると、より延性が� ��すので強度及び加工性が向上する。また、� ��溶体が層状に形成され、実質的に芯材部/固 溶体層/被覆部の3層構造を具備していると傾� ��組成となり、より延性が向上される。

 固溶体層の厚さは特に限定されるもので� ��ないが、その厚さは0.1~100μmの範囲内、また はクラッドワイヤ外径に対して固溶体層の厚 さが3/1000以上であることが好ましい。最終線 径に加工する前に、芯材部と被覆部の接合を 行うが、工程の途中でワイヤ外径が0.5mmの時� ��少なくとも固溶体層の厚さが1μm未満では界 面の接合強度が小さく、好ましくない。固溶 体層の厚さが100μmを超えても良いが、芯材部 の表面の凹凸が大きくなり、強度と信頼性が 低下し、また固溶体層を形成するための製造 工程の管理が煩雑になるという点では100μm以 下が好ましい。また、線径D1を0.05mm以下にす� ��と、それに応じて固溶体層の厚さも薄くな� ��ていく。そのため、線径D1を0.05mm以下にす� �場合は固溶体層の厚さが線径D1の3/1000以上で あることが好ましい。

 また、クラッドワイヤを製造する際に被� ��部として純チタンもしくは低ヤング率チタ� ��合金を用い、クラッド加工をした後、熱処� ��により純チタンもしくは低ヤング率チタン� ��金層に芯材部のタングステンもしくはモリ� ��デンを拡散、合金化させ、被覆部の一部も� ��くは全部をβ相に変態させることでも本発� �の機能を持つガイドワイヤ用芯線を作製す� �ことが出来る。

 また、固溶体の組成は、α-Ti、β-Tiなど様 々なものがあるが、好ましくはβ-Ti単相であ� ��。β-Ti単相であると化学的にも安定であり� �延性に優れた固溶体となる。また、固溶体� �有無はクラッドワイヤの断面をEPMAにより面� ��析することにより特定可能である。なお、� ��溶体が形成された場合、芯材部の外径D2は� �線の線径方向の断面をEPMA面分析することに� ��り、チタンの存在しない領域を特定し、そ� ��最も長い対角線を芯材部の外径D2とするも� �とする。

 以上の構成を具備するクラッドワイヤは� ��コイリングして医療用ガイドワイヤの先端� ��に接合することによりコイル部となる。コ� ��ル部とする場合には、線径D1を0.05mm以下に� �ることが好ましい。また、先端部で3回以上� ��回することが好ましい。コイル部はスプリ� ��グ機能を具備させることにより挿入性を向� ��させることができる。そのためには、細い� ��イヤで複数回巻回することが好ましい。な� ��、線径D1の下限は特に限定されるものでは� �いが、線引き加工の効率を考慮すると0.002mm� ��上が好ましい。

 また、上記芯材部と被覆部を具備するク� ��ッドワイヤは医療用ガイドワイヤの胴体部� ��も好適である。胴体部の線径を0.5mm以下の� �線、さらには0.3mm以下の極細線としたとして も優れたトルク伝達性及びプッシャビリティ を示すことができる。言い換えれば、線径が 0.5mm以下の細線状、さらには0.3mm以下の極細� �状のガイドワイヤに有効である。

 また、同様にガイドワイヤの長さLが30cm� �上、さらには100cm以上と長尺のガイドワイヤ に適用した場合であっても、優れたトルク伝 達性及びプッシャビリティを示すことができ る。

 図4本発明の医療用ガイドワイヤ胴体部の 一例を示す。また、図4には医療用ガイドワ� �ヤ本体部の一例を示す。図4は先端部を先細� ��型に加工したものである。図4のように先端 部を先細り型にした方が血管等の細い穴に通 し易いので好ましい。また、先端部は芯線(� �体部)とは異なる材料で形成しても良い。先� ��部の材質としては、チタン、チタン合金、� ��テンレス鋼などの金属部材や親水性樹脂な� ��の樹脂部材も適用できる。

 また、ガイドワイヤの長さLの上限は特に 限定されるものではないが、体内に入れるこ とおよび製造性の観点から3m以下が好ましい� ��

 また、クラッドワイヤの線径をD1、芯材� �の線径をD2としたとき線径比(D2/D1)が0.1~0.9の� ��囲内であることが好ましい。本発明による� ��イドワイヤは、前述のようにタングステン� ��しくはモリブデンもしくはその両方を主と� ��る芯材部と、チタンを主とする被覆部を具� ��するものである。ヤング率の高いタングス� ��ン部(またはモリブデン部)と、ヤング率の� �さいチタン部との比率により、操作性に影� �する剛性と柔軟性である形状追従性を向上� �せるものである。言い換えれば、主成分を� �ングステンもしくはモリブデンもしくはそ� �両方からなる芯材部と主成分をチタンから� �る被覆部との割合により、剛性と形状追従� �を制御することができる。つまり、弾性率� �高いタングステン部の割合を多くすれば剛� �がより向上し、チタン部の割合を多くすれ� �柔軟性が向上する。そのため、ガイドワイ� �の線径D1と芯材部の線径D2の割合(D2/D1)を調整 することにより、剛性を向上させることがで きスプリング機能が向上する。

 剛性をより向上させるには(D2/D1)が0.3を超 えて0.9以下の範囲が好ましく、形状追従性を より向上させるには(D2/D1)が0.1以上0.7未満の� �囲が好ましい。また、強度が優れたものを� �るためには(D2/D1)が0.3~0.7の範囲が好ましい。 なお、本発明においては、前述のチタンとタ ングステンまたはモリブデンとの固溶体は、 被覆部の一部を構成するものとする。

 D2/D1が、0. 1未満もしくは0.9を超える場合 、本来の柔軟性と操作性が十分には確保でき ず、またワイヤを製造する際に歩留が低下す る。

 また、ガイドワイヤ本体部は、必要に応� ��、その表面に樹脂被膜を設けても良い。

 医療用ガイドワイヤは、コイル部を設け� ��側から血管等に挿入される。複雑に屈曲し� ��血管等に入り込んで行くには先端部はより� ��入性に富む必要がある。そこでコイル部を� ��けることにより、先端部にスプリング機能( 弾力性)を付与することができ、先端部の操� �性を向上させることができる。

 次に医療用ガイドワイヤの製造方法につ� ��て説明する。本発明による医療用ガイドワ� ��ヤは、前述の構成を具備していれば製造方� ��は限定されるものではないが、好ましい製� ��方法としては以下のものが挙げられる。

 まず、所定の線径を有するタングステン� ��しくはモリブデンもしくはその両方を主成� ��とした棒を用意する。次に、タングステン� ��しくはモリブデンもしくはその両方を主成� ��とした棒を挿入可能なチタン管もしくはチ� ��ン合金管を用意する。

 チタン管もしくはチタン合金管内にタン� ��ステンもしくはモリブデンもしくはその両� ��を主成分とした棒を挿入し、熱間スエージ� ��工工程により、チタン管とタングステン棒� ��一体化する。このときロータリースエージ� ��グマシンを用いると一体化と細線化の両方� ��工程を行うことができる。また、タングス� ��ン棒の外径は1~5mm、チタン管の内径はタン� �ステン棒の外径に対して+0.1~2mm程度が好まし い。また、チタン管の肉厚は、最終的な芯材 部と被覆部の厚さ比に応じて選択するものと する。スエージ加工工程により外径D1が0.8~1.5 mm程度のワイヤを形成することが好ましい。� ��エージ加工工程により外径0.5mm以下、さら� �は0.05mm以下まで加工しても良いが、スエー� �加工のみで細線化していくと断線が発生し� �くなるので歩留が低下する。

 このスエージ加工工程のときに所定の熱� ��付与することにより、チタンとタングステ� ��もしくはモリブデンもしくはその両方から� ��る固溶体を形成することができる。また、� ��エージ加工工程後に熱を加えて固溶体を形� ��する固溶体形成熱処理工程を施してもよい� ��チタンとタングステンもしくはモリブデン� ��しくはその両方からなる固溶体を形成する� ��は高温のほうが成分の拡散が早く短時間で� ��理ができるため良いが、一方で芯材の脆化� ��起きやすくなるため、例えば、タングステ� ��を主とする場合は、熱処理温度740~1200℃の� �囲、モリブデンを主とする場合は、熱処理� �度675~1000℃の範囲、で加熱することが好まし い。また、熱処理前の線径、加工度及び処理 温度にもよるが、この温度で5分以上加熱す� �ことにより固溶体を層状に形成することが� �きる。

 次に、スエージ加工工程後または固溶体� ��成熱処理工程後のワイヤを線引き加工工程� ��より外径0.5mm以下、さらには0.05mm以下の細� �を得ることができる。また、この線引き加� �工程は複数のダイスを使用して細線化して� �よい。

 次に、ガイドワイヤの胴体部となるワイ� ��を用意する。胴体部ワイヤはチタン、チタ� ��合金、ステンレス等の金属ワイヤであって� ��よいし、本発明のクラッドワイヤを胴体部� ��して使用しても良い。本発明のクラッドワ� ��ヤを胴体部として用いることにより医療用� ��イドワイヤのトルク伝達性とプッシャビリ� ��ィが向上するので好ましい。

 次に先端部を設ける。先端部は胴体部の� ��端を切削加工等により胴体部より細く加工� ��る方法であってもよいし、予め矩形に加工� ��た先端部を溶接等により接合する方法であ� ��てもよい。

 先端部と胴体部を具備する医療用ガイド� ��イヤ本体部の先端部にコイル部を設ける。� ��イル部は予めコイル形状に加工したものを� ��接や接着剤等により接合してもよいし、本� ��部に巻き付けてコイリングを行っても良い� ��

 最後にキャップ部を設ける。キャップ部� ��樹脂や金属部材と特に限定されるものでは� ��いが、親水性のある樹脂で形成した方が好� ��しい。また、必要に応じ、本体部に樹脂被� ��や金属めっき被膜を設けても良い。

 以上のような製造方法によれば本発明の� ��療用ガイドワイヤを歩留まり良く製造する� ��とが可能である。