JPH01314563A - 人工血管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は伸長性および柔軟性に優れた人工血管の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 従来から人工血管の製造上、特にクリンプ加工は重要で
ある。クリンプ加工を施さないと、チューブ材料は扁平
となり取扱いが困難となる。また移植しても閉塞するな
どの問題から、伸長性、柔軟性、剛性を満すためにクリ
ンプ加工は広く用いられている。

一般的にチューブ材料をクリンプ加工する方法は、波形
溝を有した型状物をチューブ材料に挿入し、波形の溝に
沿ってチューブ材料を順次、波形の溝に押し付りて加熱
処理を行ない、クリンプ加工を施している。

しかし、波形溝を有した型状物をほぼ同じ大きさのチュ
ーブ材料に挿入しようとしても、チューブ材料が折れ曲
がっていたり、シワやねじれなどもめることから、波形
溝を有した型状物の波形の先端に引掛かるようになり、
非常にすべりの悪い状況となる。このため無理矢理挿入
してチューブ材料を波形溝を有した型状物に押し付ける
と、チューブ材料のすべった箇所やすべらなかった箇所
が発生し、クリンプ形状が深くなったり、浅くなったり
して、いわゆるクリンプ形状が不均一となり歪みを生じ
る。また、この結果としてチューブ材料の緊張状態の箇
所と弛緩状態の箇所が存在し、これが繊維の密度ムラと
なってあられれ９ａ維孔のバラツキとなり出血の原因と
なる。逆に波形溝を有した型状物より太き目のチューブ
材料を挿入して行なうと波形溝に押し付Ｇプる時にシワ
が発生するようになり、クリンプ形状が不均一となる。

これらの問題を改善するために種々の検討が進められて
いる。例えば、特開昭５２−７０５９７Ｑ公報では、環
状の波形溝にチューブ材料を押し付は第１回目の加熱処
理を施し、冷却後円筒形心棒に配置し、チューブ材料を
片方から押して短縮させ再度加熱処理、冷却せしめクリ
ンプ形成させている。

しかし、円筒形心棒に配置後チユーブ材料を片方から押
しく＝ｊけて短縮させる方法は、長手方向に均一な短縮
が出来にくく斑になったり、クリンプが強く製品の風合
いが硬くなるなどの問題を生じる。

また、収縮チューブを用い波形の型状物とでチューブ材
料をサンドインチ式で加熱押し付けを行ない、冷却後、
円筒形心棒に配置して、短縮させ、再度加熱、冷却処理
を行ないクリンプ形成させる方法などがあるが、コスト
高となったり、工程が複雑化し大ｍ生産ベースで容易に
行なえるものではなかった。

［発明が解決しようと１″る課題１ 編織物から成る人工血管は、前記した如く移植時に変形
したり、術後に閉塞を起こさないために種々のクリンプ
加工がなされているが、チューブ材料と波形溝を有した
型状物とのすベリ状態が悪いためクリンプ形状が不均一
となり歪を生じる。

また強いクリンプを得ようとして工程が複雑化しコスト
高となったり、製品風合が硬くなり生体血管との結合時
に縫い針の通過性が悪くなったりしている。

本発明者らは人工血管として致命的欠陥でおる上記課題
について鋭意検討した結果、本発明に到達した。

［課題を解決するための手段］ 本発明は次の構成を有する。

Ｍ雄部状物に螺旋状もしくは環状の波形溝を有した心棒
を挿入し、加熱して波形セット加工するに際して、該繊
維筒状物の加熱波形セット加工に先立って、繊維筒状物
内径に近い円筒形もしくは円柱形直管を挿入し、波形セ
ット加工温度よりも少なくとも１０℃低いが形態付与可
能な温度で円管状に形態加工することを特徴とする人工
血管の製造方法。

本発明において、繊Ｎ筒状物とは、織物、編物、組紐、
不織１５などいずれであっても良く、組織の種類を問わ
ず任意に選択できる。

また繊維も一種類の繊維でも良いし、２種以上の繊維の
混繊ヤ引揃えでも良い゛。又基本組織形成時の糸使いは
１種でも良いが、２種以上の糸使いをした方がより好ま
しい。不織布においては一般的なカード）ｆ／Ｃや、フ
ラッシュ紡糸、メルトブロー法、エアー噴射法（ＯＦ）
などで行なうことが好ましい。

また、繊維として用いるポリマーはポリエステル、ポリ
アミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン
など特にその種類を問わないが、特にポリエステルが好
ましい。多成分系繊維を用いる場合は最終的に残るポリ
マーは上記ポリマーであるが他の組合せ成分としてはポ
リスチレン、ポリエチレン、水溶性ポリアミド、アルカ
リ水溶液可溶型ポリエステル、水溶性ポリビニルアルコ
ール等を適宜組合せることが可能でおる。

本発明をより効果的にするためには、組織を構成するＩ
Ｎの少なくとも一部のｉ維は単糸繊度が１．０デニール
以下の極細繊維を用いるのが良い。

極細繊維を用いることにより３次元交絡効果を高めると
共に、非常に柔軟な人工血管となる。

上記の極細繊維に関して、血清形成に必たって、すでに
かかる極細繊維の形態となっている繊維をそのまま用い
ても良いが、化学的もしくは物理的手段により極細化可
能な繊維を用いてデユープを形成し、しかる後極細化す
ることにより結果的に極細繊維でチューブが形成される
ようにしてもよい。極細繊維を得る方法としては通常の
紡糸方法で十分の注意を払って得ることができるが、ポ
リエステルの場合のように未延伸糸を特定の条件下で延
伸し１．慟細繊維とすることも可能である。

一方、後手段により極細化可能な繊維としては例えば特
公昭４８−２２１２６号公報、特公昭５３−２２５９３
丹公報等でみられるごとく多成分系繊維の一成分を除去
するか、もしくは剥１Ｐｉｆｆさせるか等の手段により
フィブリル化もしくは極細化するタイプの繊維を意味づ
る。

次に本発明にかかる人工血管の製造方法において、繊維
筒状物にはめ込む円筒形もしくは円柱形直管は、ステン
レス製、プラスチック製、鉄製、ガラス製、ゴム製、セ
ラミックス製などの棒または管を用いるのが望ましい。

径については人工血管の内径や波形を有した心棒の径に
合わせて適宜選択すればよい。また波形溝を有した心棒
も同様にステンレス製、プラスチック製、鉄製、ガラス
製、ゴム製、セラミックス製などのものを単独に用いて
もよいし、２種以上のものを組合せて用いてもよく、さ
らに高温度に耐える材質のものが望ましい。

繊維筒状物に円筒形もしくは円柱形直管を挿入し加熱処
理を施し円管状に形態加工を行なう。加熱温度が高過ぎ
ると繊維の溶融や次に行なう波形ピットの効果が弱くな
るし、加熱温度が低いと形態保持ができないことから、
後で行なう波形セット加工温度よりも少なくとも１０℃
低いが形態付与可能な温度、つまり具体的には１００〜
１６０℃の範囲が望ましい。

処理時間については、繊維筒状物から円筒形もしくは円
柱形直管を扱き出した後、繊維筒状物が円管状の形態を
保っていなければならないことから１〜３０分の処理−
時間が望ましい。

円筒形もしくは円柱形直管を挿入する前のＩＩ筒状物は
、水洗浄後、熱風乾燥機などで乾燥したものであり、繊
維筒状物の形態は折れ曲がっていたり、よじれたり、折
れシワなどがある状態でおり、このまま波形溝を有した
心棒を挿入することは、すベリにくいため繊維筒状物に
歪を生じさせることになるため、波形セットの前に繊維
筒状物に歪を生じざぜない加工が必要となる。

本発明の重要なりリンプ加工の前処理は、波形セット前
に形態保持の加工をすることにある。繊維筒状物に円管
状の形態加工を施すことにより、繊維筒状物が硬くなり
、均一にクリンプ加工ができないと思われたが、意外に
も波形溝を有した心棒とのすべり状態が滑らかなものと
なった。

すなわち、繊維筒状物が円管状の形態加工により円管状
の形態を保ったまま波形溝を有した心棒の凹部凸部に規
則的に押し付けられることから、繊維筒状物の繊維の密
度ムラや目ずれの発生がなくなったのでおる。また波形
溝を有した心棒の折れ曲がりやシワなどがある繊維筒状
物に歪を生じざぜずに挿入させることは困難であるが、
円筒形もしくは円柱形直管に歪を生じさせずに挿入させ
ることは可能である。

円管状に形態加工後、ガラス転移点以下まで冷却し、円
筒形もしくは円柱形直管を央き出す。

次に、繊Ｍ筒状物が円管状の形態を保っている状態で波
形溝を有した心棒を挿入する。

波形溝を有した心棒の波形は、螺旋状または環状のもの
であり、波形溝の形状は三角波形、台形波形、正弦波形
を有しているものを用いその先端は尖っているよりもむ
しろ丸くなっている方が望ましい。

この波形溝を有した心棒に繊維筒状物を押し付ける方法
は波形溝のピッチに沿って、円管状形態加工した繊維筒
状物をすぺらしつつ順次押し付ける。円管状形態加工を
施していることから、繊維筒状物がすべり易く、波形溝
の心棒の凹部凸部に規則的に斑なく押し付けることがで
きる。また円管状形態加工しているので、波形溝を有し
た心棒に押し付けても繊維筒状物が固定化しているため
繊維の密度ムラになりにくい。このため、均一な繊維密
度で規則的なりリンプ形状を得ることができる。

押しく＝Ｊけ方は、波形溝を有した心棒と円管状で内側
に同波形溝を有した円管物で押し付けてもよいし、リン
グ状のもので締め付けても良い。また、ワイヤー、モノ
フィラメント、撚糸、組紐などを用い波形溝を有した心
棒の溝に沿って巻付け、押し付けることも可能である。

これらの方法で波形溝を有した心棒に繊維筒状物を押し
付けた状態で加熱して波形セット加工する。加熱温度は
繊維の軟化点以下が望ましい。高温度だと繊維が溶融し
硬くなる。また低温度だと波形セット加工の効果が現わ
れなくなる。さらに使用するｉｌ＋Ｉｆｔにより軟化点
は異なることから、１２０〜２００℃の範囲が望ましい
。

処理時間は波形セット加工後のクリンプ状態が、簡単に
変形しないことが重要であり、乾熱処理の場合は熱伝達
に時間を要するが、湿熱処理でオートクレーブなどを用
い蒸気により波形セットを行なうと短時間でセット効果
が現われるので、使用する波形溝を有した心棒の材質や
使用繊維筒状物によっても異なる。このため、いちがい
にはいえないが、１〜６０分程度行なうことが望ましい
。

その後、ガラス転移点以下まで冷却する。冷却を行なわ
す高温度中に波形溝を有した心棒からの押し付けや、心
棒を取外しをすると、繊維筒状物に付与されたクリンプ
状態が弱くなって直ぐに変形したり、閉塞したりするこ
とからガラス転移点以下まで冷却することが望ましい。

冷却方法は、放置状態の冷却でもよいし、強制的に送風
や冷風を送って冷却してもよいし、また水中に浸漬させ
て冷却することも可能である。その後、波形溝を有した
心棒から繊維筒状物を取外す。

これらの方法によりクリンプ加工した繊維筒状物は均一
なりリンプ形状を有しており、伸長性、柔軟性、剛性に
優れたものが得られる。

また複雑な方法や工具を用いることなく、経済的な方法
で大量生産ベースで容易に行なえるものである。

［実施例］ 以下実施例により本発明をより具体的に説明する。

実施例−１ タテ糸およびヨコ糸（＠糸）にポリエチレンテレフタレ
ートの５０デニール３６フイラメントの仮ヨリ加工糸を
用い、ヨコ表糸に高分子配列体複合繊維で島成分ポリエ
チレンテレフタレート７８部、海成分ポリスチレン２２
部、席数３６島の繊Ｍ２４５デニール４０フィラメント
のものを用い、いわゆる経緯２重織組織でチューブ状に
織り、内径１９ｍｍφ、長さ１ｍの繊維筒状物を形成し
、湯洗し、次いで乾燥後トリクレンでポリスチレンを除
去した。

次に、この繊維筒状物に起毛油剤を付与した後、起毛機
にて起毛した。次に、ウォータージェットパンチ処理を
行ない乾燥した。この時の繊維筒状物の内径は１０．１
ｍｍφであり乾燥後の繊維筒状物の状態は折れシワや、
ねじれなどが見られた。

この繊維筒状物に１Ｑｍｍφのステンレス製の円筒形直
管を挿入し、熱風乾燥機にて１３０℃で１０分間円管状
に形態加工（波形セット前処理）した。その後熱風乾燥
機より取り出し放置状態にて常温まで冷却し円筒形直管
を俵き出した。この時のｍＭ筒杭状物折れシワなどはな
くなり、円管状にしっかりした形態を保持していた。

次に、この繊維筒状物に１Ｑｍｍφで螺旋状の波形溝を
有した心棒を挿入したところ、スムーズに挿入できた。

しかる後、ステンレス針金Ｑ、２ｍｍφのものを用い張
力５００Ｑにて波形溝を有した心棒のピッチに沿って順
次巻き付けたところ、ステンレス針金を巻き付けるたび
に繊維筒状物がスムーズに波形溝を有した心棒をすべる
ように送られて行き波形溝の凹部にしっかりと巻き付け
られた。

次に、熱風乾燥機にて１８０℃で３０分間熱処理を行な
い波形セット加工した。その後熱風乾燥機より取り出し
放置状態にて常温まで冷却しステンレス針金を取り外し
、さらに、波形溝を有した心棒から繊維筒状物を取り外
した。

１ワられた人工血管は規則的に均一なりリンプ形状を有
しており引張ってもねじれなく、均一な伸びであった。

ざらに、曲げても折れ曲がることがなかった。すなわち
、伸長性、柔軟性に優れたものであった。

比較例−１ 実施例と同様の糸使いで同じ方法によりウォータージェ
ットパンチ処理を行ない乾燥まで行なった。この時の繊
維筒状物の内径は１０．’１ｍｍφであり９２燥俊の繊
維筒状物の状態は折れシワやねじれなどが見られた。こ
の繊維筒状物にｉＱｍｍφて螺旋状の波形溝を有した心
棒を挿入したがすべりが悪く波形の先端に引っかかり困
難を要した。その後、ステンレス針金０．２ｍｍφで巻
付け、張力５００Ｃｌにて波形溝を有した心棒のピッチ
に沿って巻付けたが繊維筒状物のすべりが悪く波形の凹
部までステンレス針金が入らないので手で繊維筒状物を
送ってやつた。次に、熱風乾燥機にて１８０℃で３０分
間加熱処理を行ない波形セットをした。その後熱風乾燥
機より取り出し放置状態にて常温まで冷却し、ステンレ
ス針金を外した。得られた人工血管は、繊維筒状物のす
ベリが悪かったためかクリンプ形状で浅い所があったり
、深い所があったりして不均一な状態であった。また繊
維の密度ムラも見られた。これを引張ったところ伸びの
異なる箇所が見られた。ざらに曲げて見るとクリンプ形
状の浅い所が折れ曲がった。

比較例−２ 実施例と同様の糸使いで同じ方法によりつ１−タージェ
ットパンチ処理を行ない乾燥まで行なつた。この時の繊
維筒状物の内径は１０．１ｍｍφであり乾燥俊の繊維筒
状物の状態は折れシワやねじれなどが見られた。特開昭
５２−７０５９７号公報に準じて、このｉｆｉ維筒雄部
に’ｌＱｍｍφで環状の波形溝を有した心棒を挿入した
後、同形状をした型で押し付け、熱風乾燥機にて１３０
℃の温度で１０分間、第１回目の加熱処理を行なった。

その後常温まで放置状態にて冷却した。次いで、波形溝
を有した型状物から取外した。その債、繊維筒状物の内
径とほぼ同じ径のガラス管を挿入し片方をガラス管と固
定した。そしてもう片方を固定した方に短縮させた。波
形の凸部と凸部が接する程短縮させると一応均一に短縮
させることができたが、凸部と凸部が接触しない程度だ
と両端部のクリンプが密で中央部が粗となり、均一に短
縮させることは困難であったので凸部と凸部を接した状
態で、第２回目の加熱処理を行なった。加熱温度は１８
０″Ｃで３０分間行なった後、常温まで放置状態で冷却
した。得られた人工血管のクリンプ形状はほぼ均一なも
ので伸長性は良好であったが、非常に硬い風合いのもの
であった。

［発明の効果］ 本発明はかかる構成をとることにより、以下のような極
めて大きな効果をもたらす。

（１）　　均一で規則的なりリンプ形状の人工血管がで
き、しかも伸長性、柔軟性に優れたものとなる。

（２）人工血管の繊維構造においては、非常に繊維密度
のバラツキの少ないものができる。

（３）　　大量生産ベースで容易に行なえるので経済的
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　繊維筒状物に螺旋状もしくは環状の波形溝を有
   する心棒を挿入し、加熱して波形セット加工するに際し
   て、該繊維筒状物の加熱波形セット加工に先立って、繊
   維筒状物内径に近い円筒形もしくは円柱形直管を挿入し
   、波形セット加工温度よりも少なくとも１０℃低いが形
   態付与可能な温度で円管状に形態加工することを特徴と
   する人工血管の製造方法。