JP2539934B2 - 移植組織 - Google Patents
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- E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
- E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
- A61F2/06—Blood vessels
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、強度、開存性、感染抵抗、非免疫原生、非
血栓発生性に加えて、動脈瘤形成に対する抵抗について
も、多くの他の合成グラフト物質と比較して優れた性質
を示す新規な移植組織に関する。本発明は、特に、小腸
の粘膜下組織および基底粘膜部を含む移植組織に関し、
さらにこのような移植組織の調製および使用に関するも
のである。
血栓発生性に加えて、動脈瘤形成に対する抵抗について
も、多くの他の合成グラフト物質と比較して優れた性質
を示す新規な移植組織に関する。本発明は、特に、小腸
の粘膜下組織および基底粘膜部を含む移植組織に関し、
さらにこのような移植組織の調製および使用に関するも
のである。
発明の背景 移植組織材料は、今日、かなりの臨床意義および経済
的意義を得ている。1986年には、グラフトのためのみに
(冠動脈バイパスグラフトは除く)1億3000万ドルが支
払われたと見積られている。血管グラフト術に対する成
功率は、他のほとんどの外科療法についての成功率と比
較して非常に低い。例えば、5年積算開存性が50%は、
小口径グラフトの場合、非常に良い成績と考えられてい
る。このような低い成功率は、大部分は、現在、臨床に
利用されている移植材料について1つ以上の物理的、機
能的欠陥に因るものである。
的意義を得ている。1986年には、グラフトのためのみに
(冠動脈バイパスグラフトは除く)1億3000万ドルが支
払われたと見積られている。血管グラフト術に対する成
功率は、他のほとんどの外科療法についての成功率と比
較して非常に低い。例えば、5年積算開存性が50%は、
小口径グラフトの場合、非常に良い成績と考えられてい
る。このような低い成功率は、大部分は、現在、臨床に
利用されている移植材料について1つ以上の物理的、機
能的欠陥に因るものである。
移植組織として適当な材料の同定は特に難しいが、そ
れは、このような材料は、種々の全く異なる特性を有し
なければならないからである。例えば、グラフト材料
は、連続的な応力の下で機械的な安定性のみならず、毛
細血管発生(capillarization)に対する十分な多孔性
を有するとともに、ホスト組織と同様な伸展性(compli
ance)を、さらに、(非血栓発生性であるように)高い
陰性ゼタ電位(high negative Zeta potentials)を有
しなければならない。移植組織材料は、その上、非アレ
ルギー性で、非発癌性物質であるとともに、好ましく
は、製造費が安くて済まされるべきである。
れは、このような材料は、種々の全く異なる特性を有し
なければならないからである。例えば、グラフト材料
は、連続的な応力の下で機械的な安定性のみならず、毛
細血管発生(capillarization)に対する十分な多孔性
を有するとともに、ホスト組織と同様な伸展性(compli
ance)を、さらに、(非血栓発生性であるように)高い
陰性ゼタ電位(high negative Zeta potentials)を有
しなければならない。移植組織材料は、その上、非アレ
ルギー性で、非発癌性物質であるとともに、好ましく
は、製造費が安くて済まされるべきである。
上述の所要の特性の全てを有する移植組織材料は、例
えあるとしても、非常に僅かでしか無い。血管グラフト
の分野における研究と開発についての文献報告からは、
現在知られているグラフト材料に共通な欠陥を克服すべ
く着実な努力が絶えずなされていることが読み取れる。
えあるとしても、非常に僅かでしか無い。血管グラフト
の分野における研究と開発についての文献報告からは、
現在知られているグラフト材料に共通な欠陥を克服すべ
く着実な努力が絶えずなされていることが読み取れる。
合成材料および自原性(自家移植)材料の両方とも、
グラフトとして用いられてきた。合成品の中で、延伸ポ
リテトラフルオロエチレン(PTFE)が、グラフト材料、
特に、細い血管バイパス術として、一般に用いられてい
る。しかしながら、延伸PTFEは、新生内膜の過形成およ
びグラフトの後期血栓症にかかり易い(例えば、大腿膝
窩動脈のバイパスの場合、6年間の開存率が約50%)。
PTFEグラフトは、静脈循環系に用いられた場合、成功率
の非常に低いことが報告されている。
グラフトとして用いられてきた。合成品の中で、延伸ポ
リテトラフルオロエチレン(PTFE)が、グラフト材料、
特に、細い血管バイパス術として、一般に用いられてい
る。しかしながら、延伸PTFEは、新生内膜の過形成およ
びグラフトの後期血栓症にかかり易い(例えば、大腿膝
窩動脈のバイパスの場合、6年間の開存率が約50%)。
PTFEグラフトは、静脈循環系に用いられた場合、成功率
の非常に低いことが報告されている。
他の合成材料(ダクロン(登録商標))は、しばしば
大口径血管(例えば、腎下大動脈血管)移植術に用いら
れる。しかしながら、編成ダクロンハ比較的高い多孔性
を有するとともに、移植に先だって、広範囲の出血を避
けるために、プリクロット処理を施さなければならな
い。プリクロット(preclotting)処理は、必ずしも実
用的ではないか、或は成功するとは限らない。組成ダク
ロン(これは編成ダクロンに比べて多孔性が低い)は、
従順性は正常な大動脈で見出だされるそれの20%のみし
か示さない。なお、ダクロン製グラフトは、血流が比較
的ゆっくりである小口径の動脈や静脈内では、十分に機
能しない。
大口径血管(例えば、腎下大動脈血管)移植術に用いら
れる。しかしながら、編成ダクロンハ比較的高い多孔性
を有するとともに、移植に先だって、広範囲の出血を避
けるために、プリクロット処理を施さなければならな
い。プリクロット(preclotting)処理は、必ずしも実
用的ではないか、或は成功するとは限らない。組成ダク
ロン(これは編成ダクロンに比べて多孔性が低い)は、
従順性は正常な大動脈で見出だされるそれの20%のみし
か示さない。なお、ダクロン製グラフトは、血流が比較
的ゆっくりである小口径の動脈や静脈内では、十分に機
能しない。
移植組織材料としての合成品の利用に関する更に重要
な問題の一つは、合成材料の感染抵抗が低いということ
である。合成血管の移植後の感染率は、死亡率66%と関
連している。合成材料は、これ等の狭い材料間に微生物
を庇護する傾向があり、従って、感染した時には、抗生
物質療法に対して極めて抵抗が大きい。感染した合成血
管の外移植の回避は、ほとんど不可能である。
な問題の一つは、合成材料の感染抵抗が低いということ
である。合成血管の移植後の感染率は、死亡率66%と関
連している。合成材料は、これ等の狭い材料間に微生物
を庇護する傾向があり、従って、感染した時には、抗生
物質療法に対して極めて抵抗が大きい。感染した合成血
管の外移植の回避は、ほとんど不可能である。
ごく最近には、合成の皮膚および血管の調製は、生き
たヒト細胞を利用するのに匹敵すると、研究者達によっ
て報告されている。(米国特許第4,604,346;4,546,500;
4,539,716;4,485,097;および4,485,096号を参照) 自原性の材料の中で、伏在静脈、ヒトのへそ静脈、反
転小腸、橈骨動脈が、すべて用いられるようになってい
るが、これら各材料は、また重大な欠点も有している。
伏在静脈は、そのサイズから一定の移植術に適さない場
合とか、病気による損傷のために利用できない場合もあ
る。さらに、伏在静脈には、静脈瘤様腫脹があれば受け
容れられず、また、“動脈化”に続いて、加速したアテ
ローム発生を被るかもしれない。へその静脈および反転
小腸の両方とも、早期の血栓症や後期動脈瘤形成に悩ま
される。なお、橈骨動脈の利用は限定されるが、それは
取り出すことが困難なことと、並びにその移植後に劣化
するかもしれないからである。
たヒト細胞を利用するのに匹敵すると、研究者達によっ
て報告されている。(米国特許第4,604,346;4,546,500;
4,539,716;4,485,097;および4,485,096号を参照) 自原性の材料の中で、伏在静脈、ヒトのへそ静脈、反
転小腸、橈骨動脈が、すべて用いられるようになってい
るが、これら各材料は、また重大な欠点も有している。
伏在静脈は、そのサイズから一定の移植術に適さない場
合とか、病気による損傷のために利用できない場合もあ
る。さらに、伏在静脈には、静脈瘤様腫脹があれば受け
容れられず、また、“動脈化”に続いて、加速したアテ
ローム発生を被るかもしれない。へその静脈および反転
小腸の両方とも、早期の血栓症や後期動脈瘤形成に悩ま
される。なお、橈骨動脈の利用は限定されるが、それは
取り出すことが困難なことと、並びにその移植後に劣化
するかもしれないからである。
それ故、本発明の目的は、臨床に現在使用されている
多くの移植組織材料と関連する欠点の多くを克服した移
植組織材料を提供することである。
多くの移植組織材料と関連する欠点の多くを克服した移
植組織材料を提供することである。
本発明の他の目的は、小腸のセクションから新規な移
植組織材料を調製するための方法を提供することであ
る。
植組織材料を調製するための方法を提供することであ
る。
さらに、本発明の他の目的は、新規な多目的移植組織
材料を自家移植、同種移植、異種移植に適用するための
方法を提供することである。
材料を自家移植、同種移植、異種移植に適用するための
方法を提供することである。
さらに、本発明の他の目的は、新規な移植組織を血管
取り替えのために用いる方法を提供することである。
取り替えのために用いる方法を提供することである。
図面の簡単な説明 第1図は、小腸のセクション横断面図である。
本発明の詳細な説明 本発明は、主として、温血脊椎動物の小腸切片の粘膜
下組織を含む移植組織に関する。この粘膜下組織は、小
腸切片の筋層および少なくとも粘膜内腔部から離層され
たもので、この移植組織は、血管の自家グラフトおよび
同種グラフトとして適用する場合に、非常に優れた機能
的な特性を有することが認められているが、他方、本発
明の移植組織は血管や他の組織の両グラフトへの適用に
おける異種移植としても広い使用が見いだされるだろう
ということが予期される。本出願人は本発明の移植組織
が、それを移植組織としての適用に特に適応した幾つか
の物理的特性および生物特性を示すことを発見した。
下組織を含む移植組織に関する。この粘膜下組織は、小
腸切片の筋層および少なくとも粘膜内腔部から離層され
たもので、この移植組織は、血管の自家グラフトおよび
同種グラフトとして適用する場合に、非常に優れた機能
的な特性を有することが認められているが、他方、本発
明の移植組織は血管や他の組織の両グラフトへの適用に
おける異種移植としても広い使用が見いだされるだろう
ということが予期される。本出願人は本発明の移植組織
が、それを移植組織としての適用に特に適応した幾つか
の物理的特性および生物特性を示すことを発見した。
本発明の好ましい実施態様において、移植組織材料
は、小腸、特に空腸、すなわち十二指腸と回腸との間に
て延びる小腸部分の切片から薄片として取り出した粘膜
下組織および基底粘膜組織を含む。小腸は、本発明に従
い離層法(delamination)によりグラフト材料を取り出
す以前は、幾つかの別々の組織層で構成されている。第
1図は、小腸の横断面図で、小腸壁を構成する個々の組
織層を外から内へAからGでそれぞれ符示した。最も外
側の組織層Aは、腸間膜組織で、これは特に、理解し易
いように、明白に区別された層として描いてある。普
通、これ等組織は、別々の層として存在することはな
く、むしろ不連続組織切片として現れる。BとCは、そ
れぞれ漿膜層および筋層を符示する。Dは粘膜下組織層
を符示するが、これは不規則な、膠原性結合組織で、た
びたび肥満細胞を庇護している。これらの肥満細胞に由
来するヘパリンは、その移植材料が血栓を早期に発生し
ないことと、少なくとも部分的に関与すると考えられて
いる。
は、小腸、特に空腸、すなわち十二指腸と回腸との間に
て延びる小腸部分の切片から薄片として取り出した粘膜
下組織および基底粘膜組織を含む。小腸は、本発明に従
い離層法(delamination)によりグラフト材料を取り出
す以前は、幾つかの別々の組織層で構成されている。第
1図は、小腸の横断面図で、小腸壁を構成する個々の組
織層を外から内へAからGでそれぞれ符示した。最も外
側の組織層Aは、腸間膜組織で、これは特に、理解し易
いように、明白に区別された層として描いてある。普
通、これ等組織は、別々の層として存在することはな
く、むしろ不連続組織切片として現れる。BとCは、そ
れぞれ漿膜層および筋層を符示する。Dは粘膜下組織層
を符示するが、これは不規則な、膠原性結合組織で、た
びたび肥満細胞を庇護している。これらの肥満細胞に由
来するヘパリンは、その移植材料が血栓を早期に発生し
ないことと、少なくとも部分的に関与すると考えられて
いる。
層E、FおよびGは、一括して、いわゆる粘膜として
示す。層Eは、結膜筋板として知られる平滑筋細胞層で
ある。層Fの緻密層は、無細胞の膠原繊維およびエラス
チン線維から成る。層Gは、上皮板粘膜(lamina epith
elialis mucosa)および固有層から成っており、これ等
は共に、かつ絨毛突起、すなわち、一連の指状粘膜派生
物、に配列されている。
示す。層Eは、結膜筋板として知られる平滑筋細胞層で
ある。層Fの緻密層は、無細胞の膠原繊維およびエラス
チン線維から成る。層Gは、上皮板粘膜(lamina epith
elialis mucosa)および固有層から成っており、これ等
は共に、かつ絨毛突起、すなわち、一連の指状粘膜派生
物、に配列されている。
本発明の移植材料を調製するための腸組織切片の処理
法について以下に詳述するが、これに従って行った組織
学検査から、上皮板粘膜および固有層とが、筋層および
漿膜層の場合と同様に、取り出せることが明らかになっ
ている。かくして、本発明の好ましい組織材料は、粘膜
下組織Dを、粘膜の基底部、特に、粘膜筋板Eおよび緻
密層Fとともに含むものである。上述した各層は、以下
においては一括して小腸粘膜下組織(SIS)と呼ぶこと
にする。
法について以下に詳述するが、これに従って行った組織
学検査から、上皮板粘膜および固有層とが、筋層および
漿膜層の場合と同様に、取り出せることが明らかになっ
ている。かくして、本発明の好ましい組織材料は、粘膜
下組織Dを、粘膜の基底部、特に、粘膜筋板Eおよび緻
密層Fとともに含むものである。上述した各層は、以下
においては一括して小腸粘膜下組織(SIS)と呼ぶこと
にする。
本発明によるSIS自家グラフトは、例えば、中枢線の
開腹手術切開に続いて、自家の近位空腸切片を最初に切
除することによって調製され得る。次いで、切除された
空腸切片が、生理食塩水で浸した手術用ガーゼで包まれ
る。腸腸吻合の完了と同時に、切り取った腸切片は、以
下に記述する本発明の方法に従って調製され、移植組織
材料として使用される。同種グラフトの場合も、同じ種
の器官/組織提供者より取り出した腸組織から同様に調
製される。異種移植は、例えば、屠殺場の作業で犠牲に
した動物から取り回収したネコ、ブタあるいはウシの小
腸組織から調製される。しかし、今日に至って、異なる
種から取り出した小腸組織には、形態上に微小の差のあ
ることが見出だされた。実際、本発明によるヒトのグラ
フト組織の組織学的外観は、イヌのそれと、ほとんど同
じであることが見出だされている。唯一の認識可能な形
態上の相違は、ヒトの組織における緻密層の密度がわず
かに低いことであった。
開腹手術切開に続いて、自家の近位空腸切片を最初に切
除することによって調製され得る。次いで、切除された
空腸切片が、生理食塩水で浸した手術用ガーゼで包まれ
る。腸腸吻合の完了と同時に、切り取った腸切片は、以
下に記述する本発明の方法に従って調製され、移植組織
材料として使用される。同種グラフトの場合も、同じ種
の器官/組織提供者より取り出した腸組織から同様に調
製される。異種移植は、例えば、屠殺場の作業で犠牲に
した動物から取り回収したネコ、ブタあるいはウシの小
腸組織から調製される。しかし、今日に至って、異なる
種から取り出した小腸組織には、形態上に微小の差のあ
ることが見出だされた。実際、本発明によるヒトのグラ
フト組織の組織学的外観は、イヌのそれと、ほとんど同
じであることが見出だされている。唯一の認識可能な形
態上の相違は、ヒトの組織における緻密層の密度がわず
かに低いことであった。
本発明による移植組織材料は、外層(漿膜および筋
層、すなわち第1図のB層およびC層を含む)および内
層(粘膜、すなわち第1図のE層からG層の少なくとも
内腔部、すなわちG層を含む)とを取り除くために、腸
組織を擦りむくことによって調製される。軽く擦りむく
と言う条件下において、粘膜は、緻密層Fと固有層Gと
の間で薄い層に層離されている。特に、例えば、Adson
−Brown鉗子およびMetzenbaum挟みを用いて、腸切片か
ら若干腸間膜組織を除去した後に、漿膜および筋層(外
組織層)が、縦方向のワイピング運動(wiping motio
n)を利用した擦りむきによって、手術用メスと湿らせ
たガーゼを用いて、腸切片から離層される。この腸切片
を裏返した後、粘膜の内腔部が、同一のワイピング運動
を用いて下部組織から離層される。粘膜下組織に穿孔が
生じないように注意が必要である。グラフト表面上に残
っている離層された層からの幾らかの組織“ダッグ”が
除去される。任意に、腸切片を、まず、裏返し、次いで
内腔層から剥ぎ取り、さらに漿膜および筋層を除去する
ために、そのオリジナル方向に再挿入される。このグラ
フト材料は、白みがかった半透明な、厚さが約0.1mmの
組織のチューブで、典型的には、粘膜筋板および緻密層
の付着した粘膜下組織からなっている。血管グラフトを
調製するためには、この調製されたグラフトは、そのオ
リジナル方向に裏返され、かくして緻密層がグラフトの
内腔表面として役立つ。
層、すなわち第1図のB層およびC層を含む)および内
層(粘膜、すなわち第1図のE層からG層の少なくとも
内腔部、すなわちG層を含む)とを取り除くために、腸
組織を擦りむくことによって調製される。軽く擦りむく
と言う条件下において、粘膜は、緻密層Fと固有層Gと
の間で薄い層に層離されている。特に、例えば、Adson
−Brown鉗子およびMetzenbaum挟みを用いて、腸切片か
ら若干腸間膜組織を除去した後に、漿膜および筋層(外
組織層)が、縦方向のワイピング運動(wiping motio
n)を利用した擦りむきによって、手術用メスと湿らせ
たガーゼを用いて、腸切片から離層される。この腸切片
を裏返した後、粘膜の内腔部が、同一のワイピング運動
を用いて下部組織から離層される。粘膜下組織に穿孔が
生じないように注意が必要である。グラフト表面上に残
っている離層された層からの幾らかの組織“ダッグ”が
除去される。任意に、腸切片を、まず、裏返し、次いで
内腔層から剥ぎ取り、さらに漿膜および筋層を除去する
ために、そのオリジナル方向に再挿入される。このグラ
フト材料は、白みがかった半透明な、厚さが約0.1mmの
組織のチューブで、典型的には、粘膜筋板および緻密層
の付着した粘膜下組織からなっている。血管グラフトを
調製するためには、この調製されたグラフトは、そのオ
リジナル方向に裏返され、かくして緻密層がグラフトの
内腔表面として役立つ。
調製されたグラフト材料は、典型的には、食塩水で濯
ぎ、そして10%硫酸ネオマイシン溶液内に約20分間処理
し、かくして、グラフト材料として使用されるようにな
る。このグラフトは、組織移植に普通に用いられている
普通の手術法により適用される。非血管移植組織に適用
する場合には、チューブ状グラフト材料を縦方向に切断
し、そしてロールアウトして組織の“patch"を形成する
ことが可能である。実際上、上述した全組織の離層方法
が、腸切片を縦方向に切断し、そして前グラフト・パッ
チを形成するようにそれを“unrolling"することによっ
て調製された腸組織の“パッチ”で行われ得る。調製さ
れたグラフト組織パッチが、例えば、皮膚グラフト材料
として、または他の体組織欠陥の修理のために利用され
得ることで、本発明による移植組織の物理的および機能
的特性を有する移植組織・パッチを外科的に適用するの
に役立つ。
ぎ、そして10%硫酸ネオマイシン溶液内に約20分間処理
し、かくして、グラフト材料として使用されるようにな
る。このグラフトは、組織移植に普通に用いられている
普通の手術法により適用される。非血管移植組織に適用
する場合には、チューブ状グラフト材料を縦方向に切断
し、そしてロールアウトして組織の“patch"を形成する
ことが可能である。実際上、上述した全組織の離層方法
が、腸切片を縦方向に切断し、そして前グラフト・パッ
チを形成するようにそれを“unrolling"することによっ
て調製された腸組織の“パッチ”で行われ得る。調製さ
れたグラフト組織パッチが、例えば、皮膚グラフト材料
として、または他の体組織欠陥の修理のために利用され
得ることで、本発明による移植組織の物理的および機能
的特性を有する移植組織・パッチを外科的に適用するの
に役立つ。
欠陥グラフトとしての使用のために、このグラフトの
口径は、被移植側の口径とほぼ同じであるべである。こ
れは、被移植側の欠陥とほぼ同じ口径を有するシリンダ
を限定するように移植組織を操作し、そしてこの移植組
織を縦方向に縫合または固定し、かくして上述の血管グ
ラフトを形成することによって遂行される。このように
して、例えば、血管グラフトは、被移植側の血管と等し
い外径を有する無菌ガラス棒を洗濯し、そしてこのガラ
ス棒をグラフトの内腔内に導入することによって調製さ
れ得る。次いで、余分の組織を集め、そして所要の内腔
口径が、除去グラフトを長手方向に縫合し(例えば、二
つの連続縫合線または単純な中断縫合線を用いて)、或
は、技術的に認められる(art−recognized)組織固定
法を用いることによって、得られる。
口径は、被移植側の口径とほぼ同じであるべである。こ
れは、被移植側の欠陥とほぼ同じ口径を有するシリンダ
を限定するように移植組織を操作し、そしてこの移植組
織を縦方向に縫合または固定し、かくして上述の血管グ
ラフトを形成することによって遂行される。このように
して、例えば、血管グラフトは、被移植側の血管と等し
い外径を有する無菌ガラス棒を洗濯し、そしてこのガラ
ス棒をグラフトの内腔内に導入することによって調製さ
れ得る。次いで、余分の組織を集め、そして所要の内腔
口径が、除去グラフトを長手方向に縫合し(例えば、二
つの連続縫合線または単純な中断縫合線を用いて)、或
は、技術的に認められる(art−recognized)組織固定
法を用いることによって、得られる。
本発明の目的によってSISコンポジションは、移植組
織材料として強く要望されている機械的特性、すなわち
低い孔隙率(porosity index)、高い伸展性および高い
破裂圧点等を有している。孔隙率について言うと、当業
者が抱くであろう見解によれば、移植組織材料は、手術
に起因する出血を防止できるだけの十分に低い孔隙率で
あること、しかもグラフト材料を通じて新しく発生した
vasa vasorum(脈管の脈管)の伸展が可能で、かつ新内
膜および内腔表面に栄養補給を可能とするだけの十分に
高い孔隙率でなければならないことである。グラフト材
料の孔隙率は、典型的には、120mmHg柱の圧力にてcm2当
たり、毎分通過する水のml数にて表現される。SISグラ
フト材料の孔隙率は10であって、現在この分野で知られ
ている他のグラフト材料と比較して非常に小さい。(例
えば、組成Dacron(登録商標)の孔隙率は50である)。
この低い孔隙率にもかかわらず、SISはなお、SISグラフ
ト内に毛細血管が新生されるのに十分に透過性である。
SISコンポジションを血管グラフトとして適用した場合
には、グラフト壁内において、術後4日にして早くも内
腔表面にまで延びる血液の充填した毛細血管の形成が可
能である。
織材料として強く要望されている機械的特性、すなわち
低い孔隙率(porosity index)、高い伸展性および高い
破裂圧点等を有している。孔隙率について言うと、当業
者が抱くであろう見解によれば、移植組織材料は、手術
に起因する出血を防止できるだけの十分に低い孔隙率で
あること、しかもグラフト材料を通じて新しく発生した
vasa vasorum(脈管の脈管)の伸展が可能で、かつ新内
膜および内腔表面に栄養補給を可能とするだけの十分に
高い孔隙率でなければならないことである。グラフト材
料の孔隙率は、典型的には、120mmHg柱の圧力にてcm2当
たり、毎分通過する水のml数にて表現される。SISグラ
フト材料の孔隙率は10であって、現在この分野で知られ
ている他のグラフト材料と比較して非常に小さい。(例
えば、組成Dacron(登録商標)の孔隙率は50である)。
この低い孔隙率にもかかわらず、SISはなお、SISグラフ
ト内に毛細血管が新生されるのに十分に透過性である。
SISコンポジションを血管グラフトとして適用した場合
には、グラフト壁内において、術後4日にして早くも内
腔表面にまで延びる血液の充填した毛細血管の形成が可
能である。
グラフトの伸展性に関しては、この分野で、伸展性と
開存性との間に直接関係の存在することが報告されてい
る。グラフト材料は、理想的には、少なくとも、それが
取って代わる組織と同様な伸展性を有すべきである。SI
Sグラフト材料の縦方向における伸展性は、簡単な引張
りテストによって測定される。初期のゲージ長さを、5.
0cm間隔で付した2個のインク・マークによって形成し
た。伸長および印加された力は、試験片に32cm/−cm/mi
nの引っ張り率で負荷した場合と同様に測定し、次の結
果を得た: SISグラフトの伸展率:cm長さ当り0.045cm/N 正常イヌの大動脈の伸展率:cm長さ当り0.017cm/N かくして、SISグラフト材料は、実際上、正常な大動
脈と較べて大きい伸展率を示す。これは、血管グラフト
の分野において、従来法と比較して有意な進歩である。
現在入手し得る合成グラフトの全ては、自然動脈と比較
して、伸展率については1/3ないし1/10で、これに比例
して、血栓症になり易い。この伸展性の不釣合いを補償
する従来法は、隣接する自然動脈より大きい口径のグラ
フト材料を使用することである。しかしながら、この方
法は、通過の問題を引き起こした。グラフト切片を流れ
る血液の速度は、口径の大きいほど遅くなる。それ故、
グラフト壁における剪断応力は小さくなる。このような
条件下では、血小板とフィブリンとの付着およびそれに
続く血栓症とが一層発生し易い。対照的に、SIS材料は
このような高い伸展性を示すので、口径の等しいSISグ
ラフトは、このような問題を引き起こすこと無しに用い
られ得る。
開存性との間に直接関係の存在することが報告されてい
る。グラフト材料は、理想的には、少なくとも、それが
取って代わる組織と同様な伸展性を有すべきである。SI
Sグラフト材料の縦方向における伸展性は、簡単な引張
りテストによって測定される。初期のゲージ長さを、5.
0cm間隔で付した2個のインク・マークによって形成し
た。伸長および印加された力は、試験片に32cm/−cm/mi
nの引っ張り率で負荷した場合と同様に測定し、次の結
果を得た: SISグラフトの伸展率:cm長さ当り0.045cm/N 正常イヌの大動脈の伸展率:cm長さ当り0.017cm/N かくして、SISグラフト材料は、実際上、正常な大動
脈と較べて大きい伸展率を示す。これは、血管グラフト
の分野において、従来法と比較して有意な進歩である。
現在入手し得る合成グラフトの全ては、自然動脈と比較
して、伸展率については1/3ないし1/10で、これに比例
して、血栓症になり易い。この伸展性の不釣合いを補償
する従来法は、隣接する自然動脈より大きい口径のグラ
フト材料を使用することである。しかしながら、この方
法は、通過の問題を引き起こした。グラフト切片を流れ
る血液の速度は、口径の大きいほど遅くなる。それ故、
グラフト壁における剪断応力は小さくなる。このような
条件下では、血小板とフィブリンとの付着およびそれに
続く血栓症とが一層発生し易い。対照的に、SIS材料は
このような高い伸展性を示すので、口径の等しいSISグ
ラフトは、このような問題を引き起こすこと無しに用い
られ得る。
本発明のSISグラフト材料は、生理学的に遭遇するで
あろうものより十分に超えた破裂圧を有することが見出
された。破裂圧テストは、チューブ状SISグラフト切片
を2個の25mm口径のシリンダに付着させ、次いでグラフ
トを窒素ガスで一定の流速で圧力をかけることによって
行われた。二つの流速が用いられたが、低い方の流速で
は、圧力は、最初、増大し、次いで低下し、それから
は、ガスがグラフト壁を通っての流出と流入とが平衡し
ながら恒常に経過する。高い方の流速では、圧力が直ち
に約400mmHgの破裂条件にまで上昇するが、これは、グ
ラフト材料が正常な生理学的血管グラフトを利用した場
合に遭遇する連続脈圧に容易に抵抗し得ることを示す。
あろうものより十分に超えた破裂圧を有することが見出
された。破裂圧テストは、チューブ状SISグラフト切片
を2個の25mm口径のシリンダに付着させ、次いでグラフ
トを窒素ガスで一定の流速で圧力をかけることによって
行われた。二つの流速が用いられたが、低い方の流速で
は、圧力は、最初、増大し、次いで低下し、それから
は、ガスがグラフト壁を通っての流出と流入とが平衡し
ながら恒常に経過する。高い方の流速では、圧力が直ち
に約400mmHgの破裂条件にまで上昇するが、これは、グ
ラフト材料が正常な生理学的血管グラフトを利用した場
合に遭遇する連続脈圧に容易に抵抗し得ることを示す。
実施例 実施例1.大口径動脈グラフトとしての小腸粘膜下組織 小腸の異なる三つの構造部分が、イヌの腎下大動脈の
グラフトとして役立つかどうかを試験するため一連の実
験を行った。第1実験では、グラフト材料として、空腸
の全層非反転切片で、無償の腸間膜神経血管サプライま
たは自由単離切片のいずれかの付属したものが利用され
た。腸粘膜は、血液−グラフト・インターフェースであ
った。この実験に用いた4匹のイヌはすべてグラフト切
片の血栓症と縫合線からの出血のために、術後18時間内
にて死んだ。
グラフトとして役立つかどうかを試験するため一連の実
験を行った。第1実験では、グラフト材料として、空腸
の全層非反転切片で、無償の腸間膜神経血管サプライま
たは自由単離切片のいずれかの付属したものが利用され
た。腸粘膜は、血液−グラフト・インターフェースであ
った。この実験に用いた4匹のイヌはすべてグラフト切
片の血栓症と縫合線からの出血のために、術後18時間内
にて死んだ。
第2実験は、グラフトとして空腸の単離した反転切片
で、血液−グラフト・インターフェースとして役立つ漿
膜の付属したものを利用し、2匹のイヌを用いた。第1
のイヌのグラフトは、術後4時間以内に血栓ができ、第
2のイヌは、近位吻合部位における急性出血のため術後
4日目に死んだ。
で、血液−グラフト・インターフェースとして役立つ漿
膜の付属したものを利用し、2匹のイヌを用いた。第1
のイヌのグラフトは、術後4時間以内に血栓ができ、第
2のイヌは、近位吻合部位における急性出血のため術後
4日目に死んだ。
第3実験は、グラフト材料として腸壁の一部のみの使
用を試験した。自原性の上空腸の自由切片を各イヌから
取出し、次いで粘膜の大部分は、メスの柄でもって内腔
表面を荒く掻き落すことによって除去した。次いで、同
じ方法で、漿膜および筋層を除去した。腸切片の、荒っ
ぽく見えるこの処理後に残る組織は、粘膜下組織および
基底粘膜の100μ厚さセクションであった。次いで、こ
のグラフトを15匹のイヌの腎下大動脈に移植し、著しい
成功を見た。この実験の結果は、以下に要約される。
用を試験した。自原性の上空腸の自由切片を各イヌから
取出し、次いで粘膜の大部分は、メスの柄でもって内腔
表面を荒く掻き落すことによって除去した。次いで、同
じ方法で、漿膜および筋層を除去した。腸切片の、荒っ
ぽく見えるこの処理後に残る組織は、粘膜下組織および
基底粘膜の100μ厚さセクションであった。次いで、こ
のグラフトを15匹のイヌの腎下大動脈に移植し、著しい
成功を見た。この実験の結果は、以下に要約される。
15匹の内の13匹は、犠牲の時まで、グラフトが開存性
を維持した。術後の4日から1年までの時期を変えて、
11匹を犠牲にし、検査したが、グラフトに感染、動脈瘤
の形成や血栓症の徴候は無かった。2匹は、金属性靱帯
クリップの位置違えおよびまずい吻合術を含む技術的原
因から移植に失敗した。2匹は、この本明細書の記述の
時期まで生存しており、さらに長期間にわたり、グラフ
トの開存性を監視している。
を維持した。術後の4日から1年までの時期を変えて、
11匹を犠牲にし、検査したが、グラフトに感染、動脈瘤
の形成や血栓症の徴候は無かった。2匹は、金属性靱帯
クリップの位置違えおよびまずい吻合術を含む技術的原
因から移植に失敗した。2匹は、この本明細書の記述の
時期まで生存しており、さらに長期間にわたり、グラフ
トの開存性を監視している。
グラフトの開存性は、術後4日ないし7日内に、およ
びその後、6ないし8週間毎に陽性造影ラジオグラフィ
によって確認された。なお、グラフトの開存性は、臨床
的には、大腿動脈に強い脈があること、および後肢に浮
腫が無いことを観察することによって確認した。
びその後、6ないし8週間毎に陽性造影ラジオグラフィ
によって確認された。なお、グラフトの開存性は、臨床
的には、大腿動脈に強い脈があること、および後肢に浮
腫が無いことを観察することによって確認した。
グラフトの開存性を維持した11匹のイヌは、術後種々
の時期(4,7,10および14日目並びに9,11,13,17,26,44お
よび52週目)に犠牲にした。犠牲直前には、これ等イヌ
について、さらに血管造影図を撮り、グラフトの開存性
を確認し、並びに比較ラジオグラフを行い、グラフトの
拡張、狭窄および動脈瘤形成を評価した。11匹のイヌ全
ては、内腔に異常な変化の起こった証拠は何も無く、完
全な開存性を示した。
の時期(4,7,10および14日目並びに9,11,13,17,26,44お
よび52週目)に犠牲にした。犠牲直前には、これ等イヌ
について、さらに血管造影図を撮り、グラフトの開存性
を確認し、並びに比較ラジオグラフを行い、グラフトの
拡張、狭窄および動脈瘤形成を評価した。11匹のイヌ全
ては、内腔に異常な変化の起こった証拠は何も無く、完
全な開存性を示した。
これ等グラフト切片の病理学上からの総合評価から
は、偶然に配列された赤色や白色の領域を持つぴかぴか
する内腔表面が確認され、そして血栓の形成が広まって
いる証拠は無かった。グラフト壁と一緒になった、周囲
の堅い結合組織の蓄積があった。術後6カ月前に検査し
た全てのイヌでは、グラフトの表面に内皮細胞が成長し
ている証拠は求められなかった。これ等グラフトの表面
は、偏平な、適度の密度および組織化された膠原層で覆
われていた。
は、偶然に配列された赤色や白色の領域を持つぴかぴか
する内腔表面が確認され、そして血栓の形成が広まって
いる証拠は無かった。グラフト壁と一緒になった、周囲
の堅い結合組織の蓄積があった。術後6カ月前に検査し
た全てのイヌでは、グラフトの表面に内皮細胞が成長し
ている証拠は求められなかった。これ等グラフトの表面
は、偏平な、適度の密度および組織化された膠原層で覆
われていた。
26,44および52週目の標本について、組織病理学的検
査にて、偏平化した“内皮様”細胞が密に組織化された
フィブリンの薄層(約500μ)を部分的に覆っているの
が認められた。全体組織は血液充填毛細血管で湿潤され
ており、そして初めのグラフト材料の外側境界は周囲の
結合組織と区別できなかった。内腔表面の走査電子顕微
鏡検査では、偏平化した細胞で、内皮細胞とは異なり、
伸展した“偽足”を有する細胞の層を認めた。これ等グ
ラフト切片の透過電子顕微鏡の検査でも、内腔表面の内
皮細胞による覆いの存在が示唆された。さらに、免疫蛍
光染色によって検出されるファクタVIII:関係抗原から
これ等グラフトの内腔表面細胞についての内皮Originが
示唆される。グラフト材料については、内皮細胞の存在
を、それに由来する弛緩ファクタの存在をテストするこ
とによって検査した。グラフトの標本の表面にアセチル
コリンを塗布して、流出液を回収し、この流出液に内皮
由来の弛緩ファクタの含有されることが、ラット大動脈
標本の平滑筋弛緩観察法によって認められた。
査にて、偏平化した“内皮様”細胞が密に組織化された
フィブリンの薄層(約500μ)を部分的に覆っているの
が認められた。全体組織は血液充填毛細血管で湿潤され
ており、そして初めのグラフト材料の外側境界は周囲の
結合組織と区別できなかった。内腔表面の走査電子顕微
鏡検査では、偏平化した細胞で、内皮細胞とは異なり、
伸展した“偽足”を有する細胞の層を認めた。これ等グ
ラフト切片の透過電子顕微鏡の検査でも、内腔表面の内
皮細胞による覆いの存在が示唆された。さらに、免疫蛍
光染色によって検出されるファクタVIII:関係抗原から
これ等グラフトの内腔表面細胞についての内皮Originが
示唆される。グラフト材料については、内皮細胞の存在
を、それに由来する弛緩ファクタの存在をテストするこ
とによって検査した。グラフトの標本の表面にアセチル
コリンを塗布して、流出液を回収し、この流出液に内皮
由来の弛緩ファクタの含有されることが、ラット大動脈
標本の平滑筋弛緩観察法によって認められた。
SISグラフトに対して頭方向および末端方向における
血圧、さらにその内部における血圧を犠牲にした10匹の
各イヌについて測定した。各イヌの3位置にて測定した
血圧は、全て、SISグラフト材料の使用に起因する血流
力学的副作用の発生していないことを反映した値を示し
た。
血圧、さらにその内部における血圧を犠牲にした10匹の
各イヌについて測定した。各イヌの3位置にて測定した
血圧は、全て、SISグラフト材料の使用に起因する血流
力学的副作用の発生していないことを反映した値を示し
た。
全てのイヌにおいて、術前、術後1日目、その後数カ
月にわたって時々、次の項目:ヘマトクリット、プロト
ロンビン時間、活性化部分トロンボブラスチン時間、血
小板数、全血球算定および簡略血清化学プロフィール
(Abbreviated serum chemistry profile)について血
液検査を行った。全ての犠牲時期において、上記の項目
についての検査結果は、全てのイヌについて正常である
ことが認められた。上記のイヌは、術期間中、ヘパリン
を僅少(600単位IV)投与されたが、術後の期間中は投
与されなかった。凝固テストでは、なんの変化も認めら
れなかったが、血小板数は、イヌの凝固系が、ヒトと比
較して、比較的亢進的であることから見て、特に増えつ
つあった。
月にわたって時々、次の項目:ヘマトクリット、プロト
ロンビン時間、活性化部分トロンボブラスチン時間、血
小板数、全血球算定および簡略血清化学プロフィール
(Abbreviated serum chemistry profile)について血
液検査を行った。全ての犠牲時期において、上記の項目
についての検査結果は、全てのイヌについて正常である
ことが認められた。上記のイヌは、術期間中、ヘパリン
を僅少(600単位IV)投与されたが、術後の期間中は投
与されなかった。凝固テストでは、なんの変化も認めら
れなかったが、血小板数は、イヌの凝固系が、ヒトと比
較して、比較的亢進的であることから見て、特に増えつ
つあった。
実施例2.小口径動脈グラフトとしての小腸粘膜下組織 この実施例には、18匹のイヌを用い、大腿動脈および
頸動脈の両方に、従って、合計36個のグラフトを用い
た。36個の内の33個のグラフトが開存性を維持した。こ
れ等のイヌについて、実施例1の場合に行ったように、
同一の検査項目に関して測定を行い、異常の無いことを
確認した。なお、開存性および血管の口径を測定するの
に、2次元超音波イメージングを用いた。
頸動脈の両方に、従って、合計36個のグラフトを用い
た。36個の内の33個のグラフトが開存性を維持した。こ
れ等のイヌについて、実施例1の場合に行ったように、
同一の検査項目に関して測定を行い、異常の無いことを
確認した。なお、開存性および血管の口径を測定するの
に、2次元超音波イメージングを用いた。
術後4日目に犠牲にしたイヌから取り出したグラフト
組織について病理検査を行い、内腔表面に血栓は認めれ
なかったが、軽度に狭窄した近位吻合を認めた。組織学
的検査によって、グラフト壁内にて血液が充填した毛細
血管、すなち感染に対する自然の潜在的な生態防衛の早
期存在が明らかになった。これ等イヌの5匹は、継続評
価のために、本明細書記述の時においてなお生存してい
る。この実施例における最長生存イヌは、現在のとこ
ろ、術後7カ月である。
組織について病理検査を行い、内腔表面に血栓は認めれ
なかったが、軽度に狭窄した近位吻合を認めた。組織学
的検査によって、グラフト壁内にて血液が充填した毛細
血管、すなち感染に対する自然の潜在的な生態防衛の早
期存在が明らかになった。これ等イヌの5匹は、継続評
価のために、本明細書記述の時においてなお生存してい
る。この実施例における最長生存イヌは、現在のとこ
ろ、術後7カ月である。
実施例3.静脈グラフトとしての小腸粘膜下組織 この実施例では、SISグラフトが、2匹のイヌの後大
静脈内に、そして5匹の前大静脈(ヒトの上大静脈に類
似)内に置かれた。後大静脈グラフトは、11日および14
日のみ、それぞれ開存性のままであったが、病理検査に
より、グラフトの失敗が認められたが、これは下吻合部
位が狭窄(隣接の自然の大静脈および近位グラフトの口
径が16mmに対して、8mmの口径)した技術的失敗に帰せ
られるものであった。なお、両グラフトの内腔表面は、
気密にパックされたフィブリンおよび未熟な膠原性結合
祖機器からなる非血栓性“pseudoenthelium"で覆われて
いた。
静脈内に、そして5匹の前大静脈(ヒトの上大静脈に類
似)内に置かれた。後大静脈グラフトは、11日および14
日のみ、それぞれ開存性のままであったが、病理検査に
より、グラフトの失敗が認められたが、これは下吻合部
位が狭窄(隣接の自然の大静脈および近位グラフトの口
径が16mmに対して、8mmの口径)した技術的失敗に帰せ
られるものであった。なお、両グラフトの内腔表面は、
気密にパックされたフィブリンおよび未熟な膠原性結合
祖機器からなる非血栓性“pseudoenthelium"で覆われて
いた。
前大静脈グラフトは、3匹の各イヌが、それぞれ術後
7,14および21日に犠牲にされるまで、開存性を維持し
た。この実験に用いたイヌの内の2匹は、本明細書の記
述の時に生存しており、術後7週目にてグラフトは開存
していた。3匹の全部のイヌにおいて、近位縫合線によ
って、早期血栓症が実証された。グラフトのフラップが
逆転され、そして血流の攪乱を惹起しつつあったが、し
かし残りのグラフトは、非血栓性であった。さらに、総
合病理組織検査により、上記グラフトがぴかぴかした平
滑な赤色表面で内張り、すなわち覆われており、その外
観は、実施例1および2における早期のグラフトと同じ
であった。
7,14および21日に犠牲にされるまで、開存性を維持し
た。この実験に用いたイヌの内の2匹は、本明細書の記
述の時に生存しており、術後7週目にてグラフトは開存
していた。3匹の全部のイヌにおいて、近位縫合線によ
って、早期血栓症が実証された。グラフトのフラップが
逆転され、そして血流の攪乱を惹起しつつあったが、し
かし残りのグラフトは、非血栓性であった。さらに、総
合病理組織検査により、上記グラフトがぴかぴかした平
滑な赤色表面で内張り、すなわち覆われており、その外
観は、実施例1および2における早期のグラフトと同じ
であった。
実施例4.動脈同種グラフトとしての小腸粘膜下組織 SISを、イヌ大動脈の大口径同種グラフトとして用い
られた。この同種グラフトは、上述したものと同様に調
製され、大動脈同種グラフトの研究のために用いた。本
明細書を記述した時点においては、術後8週間に過ぎな
かったが、グラフトには、血栓、感染または動脈瘤形成
の徴候は(血管造影図によって実証されるように)何も
認められなかった。
られた。この同種グラフトは、上述したものと同様に調
製され、大動脈同種グラフトの研究のために用いた。本
明細書を記述した時点においては、術後8週間に過ぎな
かったが、グラフトには、血栓、感染または動脈瘤形成
の徴候は(血管造影図によって実証されるように)何も
認められなかった。
実施例5.動脈異種グラフトとしての小腸粘膜下組織 SISが、イヌの異種グラフトとして用いた。ネコから
取り出した、SISグラフトを上述した方法にて調製し、
イヌに適用した。本明細書を記述した時点においては、
実験動物は、術後2週間であったが有害徴候は何も認め
られていない。
取り出した、SISグラフトを上述した方法にて調製し、
イヌに適用した。本明細書を記述した時点においては、
実験動物は、術後2週間であったが有害徴候は何も認め
られていない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェッジス,レスリー,エー. アメリカ合衆国・インディアナ州 47904・ウェスト ラファイエット・ノ ース リバー ロード 400 (72)発明者 コフィー,アーサー,シー. アメリカ合衆国・インディアナ州 46250・インディアナポリス・ノース ホィッティアー プレイス 7754 (56)参考文献 Am.J.Surg.,1971〔122〕 (米)P.517 Acta Med.Okayama, 1986〔22〕(日)P.153
Claims (7)
- 【請求項1】温血哺乳動物の腸組織切片の粘膜下組織、
および粘膜の粘膜筋板および緻密層とからなり、これ等
粘膜下組織、粘膜筋板および緻密層が上記腸組織切片の
筋層および粘膜内腔部から離層されることを特徴とする
移植組織。 - 【請求項2】上記腸組織切片が小腸から切り取られるこ
とを特徴とする請求の範囲第1項に記載の移植組織。 - 【請求項3】上記腸組織切片が、空腸から切り取られる
ことを特徴とする請求の範囲第2項に記載の移植組織。 - 【請求項4】予め定められた内腔口径を有する円筒に形
成され、次いで該円筒の縦方向に縫合されることを特徴
とする請求の範囲第1項に記載の移植組織。 - 【請求項5】緻密層が上記円筒の内腔表面を形成するこ
とを特徴とする請求の範囲第4項に記載の移植組織。 - 【請求項6】予め定められた内腔口径を有する円筒に形
成され、次いで該円筒の縦方向に縫合されることを特徴
とする請求の範囲第2項に記載の移植組織。 - 【請求項7】緻密層が円筒の内腔表面を形成することを
特徴とする請求の範囲第6項に記載の移植組織。
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