| 【発明の名称】 |
医療用チューブ |
| 【発明者】 |
【氏名】垣本 義和
【氏名】白濱 憲昭
【氏名】川野 幸博
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| 【要約】 |
【課題】原材料の使用量を大幅に削減でき柔軟性および耐キンク性に優れ、血液回路、輸血・輸液セット、輸液バッグ、血液バッグ等の医療用具の構成部材として医療現場で好適に使用することができる医療用チューブを提供すること。
【解決手段】チューブ部２の外周に複数のリブ状補強部３を配置した医療用チューブ１。前記リブ状補強部３はチューブ部２の外周上に均等な間隔Ｄで配置し、また前記リブ状補強部３はチューブ部２の外周面積ＯＳ２に対して外周面積ＯＳ３の占有率を２５％以上に形成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】チューブ部２の外周に複数のリブ状補強部３を配置したことを特徴とする医療用チューブ１。
【請求項２】前記リブ状補強部３をチューブ部２の外周上に均等な間隔Ｄで配置したことを特徴とする請求項１に記載の医療用チューブ１。
【請求項３】チューブ部２の外周面積ＯＳ２に対して、前記リブ状補強部３の外周面積ＯＳ３の占有率を２５％以上に形成したことを特徴とする請求項１から２に記載の医療用チューブ１。
【請求項４】前記リブ状補強部３の配置間隔Ｄ３を該リブ状補強部３の幅Ｗ３の１００％から３００％に形成した、ことを特徴とする請求項１から３に記載の医療用チューブ１。
【請求項５】前記リブ状補強部３の高さＨ３を、チューブ部２の厚みＴ２の１２０％以下に形成した、ことを特徴とする請求項１から４に記載の医療用チューブ１。
【請求項６】前記リブ状補強部３の幅Ｗ３を、チューブ部２の厚みＴ２の８０％から２００％に形成した、ことを特徴とする請求項１から５に記載の医療用チューブ１。
【請求項７】医療用チューブ１の断面積Ｓに対して、前記リブ状補強部３の断面積Ｓ３の占有率を、１０％から３０％に形成した、ことを特徴とする請求項１から６に記載の医療用チューブ１。
【請求項８】前記リブ状補強部３を前記チューブ部２の外周に８本から１６本形成した、ことを特徴とする請求項１から７に記載の医療用チューブ１。
【請求項９】前記チューブ部２をリブ状補強部３を含まない内層４とリブ状補強部３を含む外層５より形成し、前記内層４と外層５をそれぞれ硬度の異なる材料により形成した、ことを特徴とする請求項１から８に記載の医療用チューブ１。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は原材料の使用量を大幅に削減でき柔軟性および耐キンク性に優れた医療用チューブの改良に関する。本発明の医療用チューブとは、血液回路、輸血・輸液セット、輸液バッグ、血液バッグ等の医療用具の構成部材として使用される。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】現在医療現場ではさまざまな規格のチューブが使用されており、これらのチューブを含む医療用具は安全面の観点より基本的に１度使用限りのの使い捨てである。これらの製品は一般に使用後回収し焼却処分される。例えば血液回路では軟質塩ビが使用されているがこの塩ビは焼却によりダイオキシンが発生することが指摘されている。したがって環境保全や資源の有効利用を図るため材料使用量の削減することが推奨されている。また近年脱塩ビの観点よりポリ塩化ビニルを含まない材料からなる医療用チューブに関わる発明が各社より行われている。ポリ塩化ビニルの代替材料としてポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブタジエン等の材料が使用されているが、これらの材料は一般にポリ塩化ビニルと比較して材料コストが高く、さらにこれらの材料で作ったチューブは柔軟性はあるがキンクしやすいという問題を抱えている。そこで本発明は材料使用量を従来の３０％から５０％まで削減し、なおかつ従来製品と同等の耐キンク性を示す医療用チューブについて鋭意検討を重ねた結果、次の発明に到達した。
【０００３】
【課題を解決するための手段】［１］本発明は、チューブ部２の外周に複数のリブ状補強部３を配置した医療用チューブ１を提供する。
［２］本発明は、前記リブ状補強部３をチューブ部２の外周上に均等な間隔Ｄで配置した［１］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［３］本発明は、チューブ部２の外周面積ＯＳ２に対して、前記リブ状補強部３の外周面積ＯＳ３の占有率を２５％以上に形成した［１］から［２］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［４］本発明は、前記リブ状補強部３の配置間隔Ｄ３を該リブ状補強部３の幅Ｗ３の１００％から３００％に形成した［１］から［３］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［５］本発明は、前記リブ状補強部３の高さＨ３を、チューブ部２の厚みＴ２の１２０％以下に形成した［１］から［４］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［６］本発明は、前記リブ状補強部３の幅Ｗ３を、チューブ部２の厚みＴ２の８０％から２００％に形成した［１］から［５］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［７］本発明は、医療用チューブ１の断面積Ｓに対して、前記リブ状補強部３の断面積Ｓ３の占有率を、１０％から３０％に形成した［１］から［６］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［８］本発明は、前記リブ状補強部３を前記チューブ部２の外周に８本から１６本形成した［１］から［７］に記載の医療用チューブ１を提供する。
［９］本発明は、前記チューブ部２をリブ状補強部３を含まない内層４とリブ状補強部３を含む外層５より形成し、前記内層４と外層５をそれぞれ硬度の異なる材料により形成した［１］から［８］に記載の医療用チューブ１を提供する。
【０００４】
【発明実施の形態】図１は本発明の医療用チューブ１の一例を示す概略図で、図２（Ａ）は図１の断面図であり、図２（Ｂ）は比較例としての従来の医療用チューブ１１の断面図である。図２（Ａ）において、それぞれ、ａ（ＩＤ１）は、医療用チューブ１の内径、ｂ（ＯＤ２）は、チューブ部２の外径、ｃ（ＯＤ１）は、医療用チューブ１（リブ状補強部３含む）の外径、ｄ（Ｗ３）は、リブ状補強部３の幅、ｅ（Ｔ２）は、チューブ部２の厚み、ｆ（Ｈ３）は、リブ状補強部３の高さ、ｇ（Ｄ３）は、リブ状補強部３の間隔、（Ｔ４）は、内層４の厚み、（Ｔ５）は、外層５（リブ状補強部３含まない）の厚みである。なお本発明で、リブ状補強部３の幅Ｗ３とは、該リブ状補強部３断面で一番幅の広い部分を意味する。またリブ状補強部３の高さＨとは、該リブ状補強部３の底部から頂部までの距離を意味する。また本発明では、医療用チューブ１の断面積を（Ｓ１）、チューブ部２の外周面積を（ＯＳ２）、リブ状補強部３の断面積を（Ｓ３）、リブ状補強部３の外周面積を（ＯＳ３）の符号で表記する。本発明の医療用チューブ１はチューブ部２とその長さ方向の外周に均等な間隔Ｄで配置した複数本のリブ状の補強部３から構成されている。リブ状の補強部３は、図１のようにチューブ部２の長さ方向に連続して形成しても良いし不連続に間隔をあけて形成しても良い。本発明の医療用チューブ１は、内径ＩＤ１とリブ状補強部３を含めた同チューブ１の外径ＯＤ１を従来医療現場で使用されている血液回路もしくは輸液セットの標準的なチューブと同じ内径、外径とすることで、リブ状補強部３を含めない実質的なチューブ部２の厚みＴ２を従来のチューブと比較して例えば５０％から３０％以下に成形しても外周に配置したリブ状補強部３により、充分な耐キンク性をチューブに持たせることができる。また図２（Ａ）（Ｂ）に示すように本発明の医療用チューブ１の断面積Ｓは従来の標準的なチューブ１２と比較すると少なくなり、医療現場で使用されるチューブ材料の使用量を７０％から５０％に削減できる。
【０００５】本発明の医療用チューブ１に使用されるリブ状補強部３の断面方向の形状は例えば図３に示す（ａ）三角形、（ｂ）四角形（矩形、正方形の双方を含む）、（ｃ）半円状、（ｄ）円形等様々な形に形成することができる。リブ状補強部３の断面方向の形状を図３（ｄ）のように円形等に形成する場合は、医療用チューブ１の断面は図４及び図５のように形成することができる。図４はチューブ部２（外層５）外周に直接、円形のリブ状補強部３を装着したもので、図５はチューブ部２（外層５）外周に細径部を介して、円形のリブ状補強部３を装着したものである。また前記リブ状補強部３をチューブ部２の外周上に均等な間隔Ｄ３で配置するのが好ましい。またチューブ部２の外周面積ＯＳ２に対して、前記リブ状補強部３の外周面積ＯＳ３の占有率を２５％以上に形成するのが良い。２５％未満ではチューブ部２の厚みＴ２を薄くしているために充分な強度が得られず、さらに耐キンク性が弱くキンク発生半径が２０ｍｍを超えるため実使用に耐えない。また前記リブ状補強部３の配置間隔Ｄ３該リブ状補強部３の幅Ｗ３の１００％から３００％に形成するのが良い。配置間隔が３００％を超えるとリブ状補強部３の補強効果が低く、耐キンク性が劣る。１００％未満ではリブ状補強部が密になることから、医療用チューブ１が剛直になり柔軟性が劣る。また前記リブ状補強部３の高さＨ３を、チューブ部２の厚みＴ２の１２０％以下（またはリブ状補強部３の高さＨ３とチューブ部２の厚みＴ２を含めた医療用チューブ１の厚みの６０％以下）に形成するのが良い。１２０％（６０％）を超えるとリブ状補強部３に対し、チューブ部２の強度が弱くキンク性、柔軟性に劣る。
【０００６】また前記リブ状補強部３の幅Ｗ３はリブ状補強部３を含まないチューブ部２の厚みＴ２の８０％以上から２００％以下が望ましい。８０％未満ではチューブ部２の変形、キンクをリブ状補強部３で保持できずキンク発生半径が２０ｍｍを超えるため実使用に耐えない。またチューブのこしも得られない。２００％を超えるとチューブが剛直に成り、柔軟性が低下する場合がある。また医療用チューブ１の断面積Ｓに対して、前記リブ状補強部３の断面積Ｓ３の占有率を、１０％から３０％に形成するのが良い。１０％未満ではリブ状補強部３の補強効果が低く、耐キンク性が劣る。３０％を超えるとチューブ部２そのものが剛直になり柔軟性が低下する。また前記リブ状補強部３の配置本数は８本以上から１６本以下が望ましい。８本未満だと、リブ状補強部３を配置されていない面が広く、１６本以上だとリブ状補強部３がチューブ外周に密になり、チューブが剛直となる。
【０００７】また本発明の医療用チューブ１は前記チューブ部２をリブ状補強部３を含まない内層４とリブ状補強部３を含む外層５より形成し、前記内層４と外層５をそれぞれ硬度の異なる材料により形成することができる。すなわち接液面となる内層４とリブ状補強部３を含めた外層５にそれぞれ硬さと柔軟性（硬度）の異なる材料を用いることで、リブ状補強部３を含めないチューブ部２の厚みＴ２を薄くしても強度と柔軟性をチューブに持たせることができる。そしてこの内層４の材料は軟質プラスチック（または可とう性合成樹脂ともいう）で医療用に適するものであればなんでも良い。リブ状補強部３を含めたチューブ外層５の物性を含めた医療用チューブ１の硬度（弾性力）を考慮して決めることができる。またリブ状補強部３を含めたチューブ外層５の材料は硬質、半硬質又は軟質プラスチック（または可とう性合成樹脂ともいう）で医療用に適するものであればなんでも良い。チューブ内層４の物性を含めた医療用チューブ１の硬度（弾性力）を考慮して決めることができる。またリブ状補強部３を含めないチューブ外層５の厚みＴ５とチューブ内層４の厚みＴ４の比率もチューブ内外層の物性を含めた医療用チューブ１の硬度を考慮して決めることができる。
【０００８】
【実施例】表１（実施例１〜４・比較例１〜５）に示すサイズ、本数のリブ状補強部３に対応する四角形の溝７を彫り込んだ図６に示すアウターダイス６を作製した。リブ状補強部３の形状は四角形にした。（四角形に形成する場合、リブ状補強部３間のスペースに対応する四角形のリブ７Ａを突設した図７に示すアウターダイス６Ａも使用することができる。）インナーダイスは従来の一般的な物を用いる。２層チューブ用押出し金型にそれぞれを取り付け、（ａ）内層４材料のポリエチレン樹脂と（ｂ）外層５材料のエチレンメチルアクリレート樹脂をそれぞれ使用して５０ｍｍ単軸押出し機を用いて定法により押し出し、本発明の医療用チューブ１を作製した。また比較例１の成形には、リブ状補強部３の彫り込みのない一般的なアウターダイスを用いた。本発明で使用した内層４材料（ａ）と外層５材料（ｂ）は以下の通りである。
（ａ）内層４材料はポリエチレン樹脂 ＺＦ２３１（ＪＰＯ社製）
硬さ：（デューロメーターＤ）３１（ｂ）外層５材料はエチレンメチルアクリレート樹脂 ＳＰ２２０２（イーストマンケミカル社製）
硬さ：（デューロメーターＤ）４０本発明の医療用チューブ１のリブ状補強部３を含めた外径寸法は５．０ｍｍのものを作製した。また内層４とリブ状補強部３を含まない外層５を合わせたチューブ部２の厚みＴ２と、各層それぞれの厚みＴ４、Ｔ５の比率は以下の物を用いた。
（ａ）チューブ部２の厚みＴ２は０．４〜０．５ｍｍ（ａ）チューブ部２の内層４の厚みＴ４はチューブ部２の厚みＴ２の５０％（ｂ）リブ状補強部３を含まないチューブ部２の外層５の厚みＴ５はチューブ部２の厚みＴ２の５０％【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】（１）重量削減率の算出本発明の医療用チューブ１のリブ状補強部３を含めた外径（ＯＤ１）寸法は６．０ｍｍ、チューブ部２内径（ＩＤ１）寸法は４．０ｍｍのものを作製した。外径寸法６．０ｍｍ、内径寸法４．０ｍｍのリブ状補強部３のない一般的な形状のチューブ（比較例１）1ｍの重量を基準（１００％）とし、同じ長さのリブ状補強部３付きチューブの重量を測定して重量削減率を算出した。表２に測定結果を示す。リブ状補強部３の幅Ｗ３が１．０ｍｍ以下（幅Ｗ３がチューブ部２の厚みＴ２の８０％から２００％の範囲内）かつリブの配置数が１６本以下の実施例１から５と比較例２、３、４と７は重量削減率が３０％以上となり充分効用が認められる。これに対してリブ状補強部３の幅Ｗが１．０ｍｍを越える比較例６（幅Ｗ３がチューブ部２の厚みＴ２の２００％を超える、すなわち２２０％）とリブ状補強部３の配置数が１８本の比較例５は重量削減率が３０％以下となり効用は低い。また一般的なチューブ用アウターダイスを用いた比較例１では重量削減は無い。
【００１２】（２）キンク発生半径の確認２０ｃｍ長のチューブの両端を治具に固定し、徐々に治具の間隔を狭めていきチューブの折れ曲がりが発生したところの寸法を取り、曲率半径を算出した。半径２０ｍｍを実使用に耐える基準とした。表２に測定結果を示す。リブ状補強部３の幅Ｗが０．４ｍｍ以上（幅Ｗ３がチューブ部２の厚みＴ２の８０％から２００％の範囲内）かつリブの配置数が８本以上、チューブ部２の厚みＴ２が０．４ｍｍ以上（幅Ｗ３がチューブ部２の厚みＴ２の８０％から２００％の範囲内）の実施例１から５は曲率半径が２０ｍｍ以下となり、実使用に耐える充分な耐キンク性を示す。これに対してリブのチューブ部2の外周上にリブ状補強部３の占有率が２５％以下で、配置数が７本の比較例２とリブ状補強部３の幅Ｗが０．３ｍｍの比較例３（幅Ｗ３がチューブ部２の厚みＴ２の８０％未満、すなわち６０％）は、曲率半径が２０ｍｍ以上でキンクを示し、実使用に耐えない。またチューブ部１２の厚みＴ１２を０．３ｍｍと薄くしすぎた比較例4とリブ状補強部３の配置間隔を不均一とした比較例７も曲率半径が２０ｍｍ以上でキンクを示し、実使用に耐えない。
【００１３】（３）柔軟性の確認図８に示すように２０ｃｍ長の医療用チューブ１片端を治具８に水平に固定し、標線から１０ｃｍの位置に１０グラムの鉄球をぶら下げる。同チューブ１先端が重りにより下方に曲がった値を柔軟性の基準とした。このときの値、１ｃｍから４ｃｍを剛直、４ｃｍから７ｃｍを好適な柔軟性、７ｃｍから１０ｃｍをこしが無いと判断した。表２に測定結果を示す。医療用チューブ１の断面積Ｓ１に対してリブ状補強部３の断面積Ｓ３の占有率が１０％以上から３０％の実施例１から５と比較例２、５、６は好適な柔軟性を示した。これに対して占有率が７％の比較例３はチューブとしてこしが無く、占有率が３０％を越える比較例１、４は剛直な性質を示した。またリブ３の配置間隔Ｄ３がリブ状補強部３の幅Ｗ３の１００％以下で、リブ状補強部３の配置数が１６本を越える比較例５とリブ状補強部３の幅Ｗ３が、チューブ部２の厚みＴ２の２００％を越える比較例６も剛直な性質を示した。
【００１４】以上の実施例により、本発明の医療用チューブ１は、例えば内径４ｍｍ、チューブ部２の厚みＴ２を０．４ｍｍから０．５ｍｍに設計した際に、チューブ部２の外周部に幅Ｗ３が０．４ｍｍから１．０ｍｍでかつ本数８本から１６本のリブ状の補強部３を配置することで、従来の一般的な医療用チューブ１１と比較して３０％から５０％の材料使用量を削減可能でありさらに従来の医療用チューブ１１と同等の耐キンク性を示すことにより医療現場で好適に使用できることが確認できた。
【００１５】
【発明の作用効果】本発明の医療用チューブ１は、原材料の使用量を大幅に削減でき柔軟性および耐キンク性に優れているため、血液回路、輸血・輸液セット、輸液バッグ、血液バッグ等の医療用具の構成部材として医療現場で好適に使用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０００３５
【氏名又は名称】川澄化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２９１８８０（Ｐ２００２−２９１８８０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月８日（２００２．１０．８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−９８４８７（Ｐ２００１−９８４８７） |
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