JPH04146745A

JPH04146745A - 人工血管用管状体

Info

Publication number: JPH04146745A
Application number: JP2270416A
Authority: JP
Inventors: Satoru Igawa; 井川　哲
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1992-05-20

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、生体血管に近似した物性を有する人工血管に
関する。さらに詳しくは、移植時に吻合部においてバン
ヌスの過形成がなく、安全性に優れた人工血管に関する
。

（従来の技術および問題点）近年、血管外科手術の進歩とともに人工血管の研究が進
み、数多くの人工血管が開発されてきている。このよう
な人工血管は、例えば、患者の動脈が瘤を形成したり、
内膜の肥厚により血行不良になったり、諸器官に種々の
障害が発生した場合に代替物として移植されるものであ
る。現在、船釣に使用されている人工血管としては、ポ
リエステル繊維を編み物あるいは織り物としたもの、多
孔性を有する延伸ポリテトラフロオロエチレン（ＥＰＴ
ＦＥ）製のもの等が使用されている。

これらの人工血管は、血管壁の内側から外側まで連通し
ている孔を有しており、生体に埋入後、すみやかに仮性
内皮によって覆われ、生体組織側からこの孔を通じて組
織が侵入することにより、当該人工血管は安定的に器質
化されるものである。

しかしながら、これらの人工血管は、その力学的性質が
生体血管と大きく異なるために、移植後初期には開存し
ていても、長期間的には、宿主血管の内皮細胞が伸展し
にくく器質化が著しく遅れたり、吻合部にバンヌスが過
形成され、これが血栓の原因となる等の不都合が生じる
。

力学的性質を生体血管に近似させた人工血管としては、
特に、コンプライアンスを近似させたものとして、特開
昭６０−１８２９５９号公報記載の人工血管が知られて
いる。ここでいうコンプライアンスとは、血圧の変動に
対する血管内容積の変動比を意味するものであるが、こ
のコンプライアンスを生体に近似させたのみでは、パン
ヌスの過形成を完全に抑制することができず、従って長
期間の開存は不可能であった。

本発明者は、このバンヌスの過形成が、移植された人工
血管が収縮（すなわち、生体の動きに追随して曲がった
り、縮んだりする）する頻度が高い箇所はど、発生しや
すい事実を知見し、この知見を元に、生体血管に最も近
似させるべき力学的性質を鋭意探索したところ、人工血
管の有する伸縮性が、特に吻合部におけるパンヌスの過
形成に重大な影響を及ぼしているという知見を得、本発
明を完成させたものである。

なお、従来より使用されているポリエステル繊維等の編
織構造体においては、繊維間孔を縮小・拡大させること
により伸縮性を調整することも考えられるが、繊維間を
拡大させる（すなわち、繊維密度を疎にする）と際限な
く伸びてしまい、また繊維間を密にすると細胞侵入性が
低下し器質化が遅れてしまうという虞れがある。従って
、繊維構造体の伸縮性を所望の程度に調整するには、非
常な困難を伴うものであり、このため実用に供するには
不十分であった。

従って、本発明は、繊維構造体人工血管の有する生体適
合性（細胞侵入性）を損なうことな（、その構造を変え
ることにより、伸縮性が生体血管に近似し、このため移
植時において吻合部のパンヌス過形成が抑制され、しか
も器質化が早期に達成されることを可能とした人工血管
に関する。

（課題を解決するための手段）前記目的は、非伸縮性を有する繊維を編み物、織り物ま
たは不織布とした繊維構造体からなる伸展性および多孔
性を有する第１層と、伸縮性及び多孔性を有する材質により形成された第２層
とを具備する管状体てあって、前記第１層と第２層とを
、当該管状体壁の外側から内側まて連通した孔を有する
よう配置したことを特徴とする人工血管用管状体によっ
て達成される。

前記管状体は、径方向に５〜１５％、長軸方向に１０〜
５０％の伸縮性を有するものであることが好ましい。

また、前記繊維構造体は、１インチあたりの繊維束の本
数が、１０〜２００本であることが好ましい。

また、前記第２層は、発泡体状を呈するものであること
が好ましい。

また、前記第１層は、蛇腹構造を有するものであること
が好ましい。

以下、本発明の詳細な説明する。

しかして、本発明に係る人工血管用管状体は、非伸縮性
を有する繊維を編み物、織り物または不織布とした繊維
構造体からなる伸展性および多孔性を有する第１層と、伸縮性及び多孔性を有する材質により形成された第２層
とを具備する管状体であって、前記第１層と第２層とを
、当該管状体壁の外側から内側まで連通した孔を有する
よう配置したことを特徴とするものである。

第１層は、本発明の人工血管の骨格となる作用を有する
層である。この第１層を構成する繊維としては、ある程
度の強度を有し、非伸縮性のものであれば特に限定され
ないが、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリアミド樹脂から選ばれた少なくとも
１種のものであることが好適である。

このような繊維は、それ自体は伸縮性および多孔性を有
さないが、編み物、織り物、または不織布等の繊維構造
体に形成されることにより、多孔性および伸縮性を付与
されたものである。

編みの手法としては、特に限定されず、横編み、縦編み
が可能な編み機によって作製することができる。このよ
うな編み機としては、ラッシェル編み機あるいはダブル
ラッシュル編み機等が好適に使用できる。

織りの手法としては、特に限定されず、平織り、真田織
り、あるいはその他の織りが可能な織り機で作製するこ
とができる。

不織布を作製する手法も、多孔性を有する不織布が作製
可能な手法ならば特に限定されない。

このような形状を有する繊維構造体の繊維密度は、後述
する第２層の存在により、比較的低密度に設定すること
ができる。具体的な繊維密度としては、１インチあたり
１０〜２００、より好ましくは１５〜１００本が好適で
ある。２０本を越えると、繊維構造体が密になりすぎて
、移植時の細胞侵入性が損なわれ、一方、１０本を下回
ると、繊維構造体が疎になりすぎて、移植後に血液が漏
出する虞れがある。

繊維構造体を構成する繊維径は、特に限定されるもので
はないが、２０〜１００デニール、より好ましくは５０
〜９０デニ一ル程度のものを用いればよい。

なお、繊維構造体の伸縮性を高めるために、微細な蛇腹
を付与してなる（クリンプ加工を施す）ことが好ましい
。

第２層は、前記第１層を支持、補強する作用を有する。

この第２層の存在により、本発明に係る人工血管は、前
記第１層の有する細胞侵入性を損なうことなく、生体血
管の有する伸縮性により近似された伸縮性を有するもの
である。

第２層を構成する材質は、血液適合性（すなわち、急性
毒性、炎症、溶血、発熱反応を引き起こす虞れのない性
質）を有し、かつ伸縮性を有する材質ならば特に限定さ
れないが、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィ
ン系エラストマーポリスチレン系エラストマー、ポリア
ミド系エラストマー、アイオノマー、塩化ビニル系エラ
ストマー、ジエン系エラストマー、フッ素系エラストマ
ーから選ばれた少なくとも１種のものであることが好ま
しい。

このような材質は、編み物、織り物、不織布等の繊維構
造体に形成されることにより、多孔性が付与されていて
もよいが、発泡体に形成されることにより多孔性が付与
されてなることが好ましいものである。

前記の材質を発泡体に形成するには、種々公知の手法を
取ることができるが、樹脂溶液を凍結乾燥して発泡させ
る方法によれば、比較的容易な条件（温度、圧力等）設
定によって有孔率を調整できるために好ましいものであ
る。なお、この有効率は、前記の第１層と組み合わせて
配置されることにより、所望の透水率（一般には、３０
００ｃｍ３７ｃｍ２以下）になるように適宜調整してや
ればよい。

本発明に係る人工血管は、前記第１層と第２層とを、実
質的に血管壁の外側から内側まで連通した孔を有するよ
うに配置してなるものである。

第１層と第２層との配置形態としては、■第１層の内面
に第２層を配置する、■第１層の外側に第２層を配置す
る、■第１層の両側に第２層を配置する、■第１層を構
成する繊維間に第２層を侵入させる、等の形態が考えら
れるが、実質的に血管壁の外側から内側まて連通した孔
を有するように配置されていればこれらに限定されるも
のではない。

このような構造を有する本発明の人工血管は、生体血管
に近似した伸縮性を有する。伸縮性の程度は、人工血管
の太さ、使用部位によって異なり、−慨には決められな
いが、長軸方向に１０〜５０％、径方向に５〜１５％が
好適である。伸縮性を調整するためには、第１層を構成
する繊維構造体の構造または繊維密度、あるいは第２層
を構成する材質の伸縮性を変える等の手法により行えば
よい。

なお、本発明における伸縮性とは、一定の内圧の変化に
対する長さの変化量を意味するものである。

また、本発明の人工血管は、その内面に、ヘパリン等の
公知の抗血栓性物質をコーティングしていてもよい。

なお、本発明の人工血管は、バイパスチューブ、パッチ
用材料あるいはブラッドアクセス等にも使用することが
できるものである。

次に、本発明の人工血管の製造方法を説明する。

まず、非伸縮性を有する繊維を使用し、前述の編み機を
用いて管状の編み物を作製する。

次いで、この管状体の内腔に心棒を挿入し、さらに好ま
しくは、管状体の外側に糸を巻き付けることにより、ク
リンプ加工を施す。次に、試験管内に伸縮性を有する樹
脂の溶液を作製し、これに管状体を浸漬する。続いて、
試験管ごと凍結乾燥し、樹脂を発泡させる。その後、必
要に応じて、心棒で押圧する等して樹脂密度を上げ、本
発明の人工血管を得ることができる。

なお、管状体は、織り物、不織布等で形成してもよい。

次に、実施例および比較例を示して本発明をさらに詳細
に説明する。

［実施例および比較例］７５テニール／３６フイラメントのポリエチレンテレフ
タレート製糸（東洋紡績社製）を使用し、ダブルラッシ
ェル編み機（カール・マイヤー社製）により２０ケ一ジ
／インチの密度で縦編みし、内径８ＩＩ１ｍの管状体を
作製した（比較例）。続いて、得られた管状体に、外径
３ｍｍのステンレス製心棒を挿入し、管状体の外側に螺
旋状に糸を巻き付けることによりクリンプ加工を施した
。この状態にて、１８０℃、３分間加熱してヒートセッ
トした。次いで、管状体から心棒を抜き取り、これを内
径が１１ｍｍの試験管内に入れ、さらに管状体内腔に、
外形７＋Ｉ＋ｆｆｌのステンレス製心棒を当該管状体内
腔の中心に位置するように配置した。次に、硬度が５ｈ
ａｒｅ−Ｄ４０のポリエステルエラストマー（東し・デ
ュポン社製）を６％濃度になるようにクロロホルムに溶
解し、さらに得られた溶液１重量部に対してジオキサン
５重量部を混合した溶液を作製した。次いで、当該溶液
を試験管に流し込み、管状体の周囲を満たした。続いて
、試験管ごと、−２０８Ｃ１−４０℃、−８０℃と段階
的に冷凍庫に入れて徐々に凍結させた後、心棒を抜き取
り、試験管より管状体を取り出して凍結したままの状態
で減圧して凍結乾燥させた。凍結乾燥が終了した後、再
び管状体内腔に外径７１のステンレス製心棒を挿入し、
平面板上で当該管状体を転がし、ポリエステルエラスト
マー多孔質体の密度を上げた。このようにして、内径８
ｍｍの人工血管用管状体を作成した。

得られた管状体の、５０ｍｍＨｇから１１００ｆｆ１ｌ
ｎＨへの圧変化に対する伸縮率は表１のとおりであった
。

（以下、余白）表１さらに、得られた実施例および比較例の人工血管を長さ
５ｃｍに裁断し、体重２０Ｋｇの雑種成人の血液を用い
てプレクロット処理した。次いで同大の胸部大動脈に、
得られた人工血管を両端を吻合することにより移植した
。１２力月後、この犬を犠牲死させ、試料を摘出し観察
したところ、実施例の人工血管は、吻合部はもとより、
血管内面全体が光沢のある薄い内皮で覆われており、吻
合部には内膜のバンヌスの過形成が認められず、はぼ均
一な内膜で覆われていた。これに対し、比較例の人工血
管は、吻合部にパンヌスの過形成が認められるとともに
、当該吻合部には血栓の付着が認められた。また、内皮
細胞の伸展も、実施例の人工血管に比べると遅延してい
る傾向が認められた。

（発明の効果）本発明に係る人工血管用管状体は、非伸縮性を有する繊
維を編み物、織り物または不織布とした繊維構造体から
なる伸展性および多孔性を有する第１層と、伸縮性及び多孔性を有する材質により形成された第２層
とを具備する管状体であって、前記第１層と第２層とを
、当該管状体壁の外側から内側まで連通した孔を有する
よう配置したことを特徴とするので、繊維構造体人工血
管の有する生体適合性（細胞侵入性）を損なうことなく
、しかも伸縮性が生体血管に近似し、このため移植時に
おいて吻合部のパンヌス過形成が抑制され、しかも器質
化が早期に達成されることを可能とする効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非伸縮性を有する繊維を編み物、織り物または不
織布とした繊維構造体からなる伸展性および多孔性を有
する第１層と、伸縮性及び多孔性を有する材質により形成された第２層
とを具備する管状体であって、前記第１層と第２層とを、当該管状体壁の外側から内側
まで連通した孔を有するよう配置したことを特徴とする
人工血管用管状体。
（２）前記管状体は、径方向に５〜１５％、長軸方向に
１０〜５０％の伸縮性を有するものである請求項１記載
の人工血管用管状体。
（３）前記繊維構造体は、１インチあたりの繊維束の本
数が、１０〜２００本である請求項１または２に記載の
人工血管用管状体。
（４）前記第２層は、発泡体状を呈するものである請求
項１〜３のいずれかに記載の人工血管用管状体。
（５）前記第１層は、蛇腹構造を有するものである請求
項１〜４のいずれかに記載の人工血管用管状体。
（６）前記第２層を構成する材質が、ポリエステル系エ
ラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチ
レン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アイ
オノマー、塩化ビニル系エラストマー、ジエン系エラス
トマー、フッ素系エラストマーから選ばれた少なくとも
１種のものである請求項１〜５のいずれかに記載の人工
血管用管状体。
（７）前記第１層を構成する材質が、ポリエステル樹脂
、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド
樹脂から選ばれた少なくとも１種のものである請求項１
〜６のいずれかに記載の人工血管用管状体。