JPH05208045A - 人工血管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 細胞・組織を良好に付着させることのできる
人工血管及びその製造方法を提供する。 【構成】 熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮率の低
いフィラメントとを混合した異収縮率の繊糸で管状の布
帛を構成したために、この人工血管の管状体内部及び外
部表面には織，編，組，絡処理による大きなループ形成
だけでなく１ループ内にも異収縮率の繊糸に備わった微
細な捲縮形状を多数有することとなる。更に、熱収縮率
の高いフィラメントと熱収縮率の低いフィラメントとを
複合した異収縮率の繊糸からなる前記繊維を管状に構成
した後、熱収縮処理を行なう製造方法では、容易に微細
な捲縮形状を多数形成させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維によってチューブ状
に形成された人工血管及びその製造方法に関するもので
ある。更に詳しく付言すると、本発明は特に内皮細胞組
織を良好に付着させることができる生体血管に近似した
特性を有する人工血管及びその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、生体血管の代用として使用される
人工血管としては、ポリエステル製の織物、編物、及び
延伸ポリテトラフルオロエチレン製のものなどがすでに
商品化されている。このような人工血管は、直接体内に
入れ、体内で細胞・組織を付着させるか、あるいは予め
宿主生体血管壁細胞を宿主血管より無菌的に採取して、
in vitoro で人工血管上に播種して人工血管壁の表面を
機能的及び構造的な面から、生体血管に模倣して再構築
し、in vivo へ還元するものである。

【０００３】このような人工血管において重要なこと
は、体内での細胞・組織や宿主動物からの播種された細
胞・組織が、人工血管の壁表面ないし壁内部に付着し、
成長して宿主自身の血管に似た組織形態を形成するかど
うかである。

【０００４】このような目的から、細胞・組織を良好に
付着保持させるために、繊維からなる人工血管において
は、人工血管壁表面にループを形成させ、壁表面での細
胞・組織の成長を良好にすることが種々試みられてい
る。例えば、特公昭６１−１４８２３号公報に開示され
ているように、ダブルラッセル編機で編む時にループ部
形成糸を格子形成糸の供給速度よりも大きい供給速度で
編機に供給して、チューブ状の布帛で構成された人工血
管壁にループを形成させる方法が知られている。

【０００５】また別の方法としては、特公昭６３−５２
８９８号公報に開示されているように、チューブ状の布
帛に高圧流体処理を行い毛羽及び／又はループを形成す
る繊維の少なくとも一部を基本組織を構成する繊維と絡
ませて耐ほつれ性の向上を目的とした方法が知られてい
る。

【０００６】更に別の方法としては、特開平３−８５１
５９号に開示されているように、微細なループ形状，渦
巻形状，コイル形状の微細な捲縮をエアージェット交絡
により予め与えた繊維を用いる方法が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６１−１４８２３号公報に開示された人工血管壁にルー
プを形成させる方法では、針の動き１サイクルに１ルー
プしかできず、壁の単位面積当たりのループ数が少ない
という欠点があり、人工血管壁への細胞・組織の付着保
持が十分になされないものであった。

【０００８】また、特公昭６３−５２８９８号公報に開
示された方法では、高圧流の噴射圧が小さ過ぎると十分
な交絡が生じず、逆に大き過ぎると表面繊維が不要に切
断されてしまい管全体の耐圧能が低下する。更に、噴射
圧調整が容易でないばかりでなく、チューブ状のものに
均一に圧を加えることは極めて困難であり、ループ形成
にバラツキを生じやすいという欠点があった。このため
所望の特性を有する人工血管を得ることは難しいもので
あった。

【０００９】また、特開平３−８５１５９号に開示され
た方法では、エアージェット交絡により予めループを与
えているゆえ、糸表面に無数に突出したループやたるみ
が長く多いため、製編織時に糸がスムーズに出ないこと
があり、製編織時の加工性が悪くなり、表面品位を極度
に低下させることがあると言う欠点があった。また、管
状体の形成後に、熱処理を受けると、いずれのフィラメ
ントも均一に収縮し、糸加工で与えた各々のフィラメン
トやループも均一に収縮し、各々のフィラメント間分散
性を低下させて、風合いのハードな管状体となり、ソフ
トで弾力性に富んだものが得られない欠点もあった。

【００１０】本発明は、細胞・組織を良好に付着させる
ことのできる新規な人工血管及びその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の人工血管では、
生体組織に馴染む素材であって微細な捲縮を有した繊維
を織，編，組，絡処理のうち何れかまたは２つ以上を併
用して管状に構成した人工血管において、前記繊維が、
熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮率の低いフィラメ
ントとを混合した異収縮率の繊糸からなるものである。

【００１２】また、本発明の別の発明である人工血管の
製造方法では、前記請求項１に記載の人工血管を製造す
る方法において、熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮
率の低いフィラメントとを混合した異収縮率の繊糸から
なる前記繊維を管状に構成した後、熱収縮処理を行なう
方法である。

【００１３】

【作用】本発明においては、熱収縮された熱収縮率の高
いフィラメントと熱収縮率の低いフィラメントとを混合
した異収縮率の繊糸で管状の布帛を構成したために、こ
の人工血管の管状体内部及び外部表面には織，編，組，
絡処理による大きなループ形成だけでなく１ループ内に
も異収縮率の繊糸に備わった微細な捲縮形状を多数有す
ることとなる。この人工血管の内外表面には、上述のご
とく微細な捲縮が無数に形成されるために、細胞・組織
が付着しやすく、高治癒性に優れたものとなる。また、
微細な捲縮を有する異収縮率の繊糸により管状体を形成
するために、織，編，組，絡処理された繊維同士がお互
いに絡み合いほつれ難くなり、管状構造が安定に保持さ
れる。

【００１４】更に、前述の微細な捲縮形状を多数有した
人工血管を容易に得るため、熱収縮率の高いフィラメン
トと熱収縮率の低いフィラメントとを混合した異収縮率
の繊糸からなる前記繊維を管状に構成した後、熱収縮処
理を行なう製造方法を開示するものである。

【００１５】尚、本発明において使用される異収縮率の
繊糸としては生体内における安定性に優れるものであれ
ば特に限定されるものではなく、例えばポリエステル繊
維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維などの
使用も可能であるが、好ましくはポリエステル系繊維で
ある。

【００１６】また、熱収縮率の高いフィラメントと熱収
縮率の低いフィラメントとを混合させて異収縮率の繊糸
を得るためには、同種素材繊維のうち紡糸条件、延伸条
件、熱処理条件等を変えて、所望の熱収縮率とした２種
以上のマルチフィラメント糸を混合して合糸する方法、
ポリマー種が異なって熱収縮率が異なるマルチフィラメ
ント糸を混合して合糸する方法、同一紡糸口金の異なる
吐出孔から熱収縮率が異なるポリマーを混合して同時に
紡出する方法、或いは同一紡糸口金の異なる吐出孔から
熱収縮率が異なるポリマーを複合させて紡出する方法等
を用いることができる。また、各々の場合、無撚でも又
は収縮に妨げとならない程度の撚りを与えてもよい。

【００１７】本発明においては、このようにして得られ
た異収縮率の繊糸を、一般に行われるように繊維を織，
編，組，又は絡処理のいずれかまたはこれらを２つ以上
併用して管状の布帛とすることにより人工血管を得る。
なお、管状の布帛の構造としては、たて編，よこ編，三
軸編，袋織，組み紐等が考えられるが特に限定されるも
のではない。

【００１８】更に、本発明の人工血管の製造方法では、
管状の布帛とした後に、リラックス精練が行われる。即
ち、熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮率の低いフィ
ラメントとを混合した異収縮率の繊糸で形成された管状
の布帛の人工血管壁表面に微細な捲縮を形成させる。こ
の熱収縮処理は、熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮
率の低いフィラメントとの収縮率の差が生じる処理であ
ればよいが、熱収縮処理後の管状の布帛のシワや光沢、
染めムラを生じさせないためには、特に低温域でのステ
ップ昇温を行うことが重要である。このようにして得ら
れる人工血管はその内外表面に異なる収縮率のフィラメ
ントに起因する微細な捲縮が無数に形成されるために、
細胞・組織が付着しやすく、壁表面での細胞・組織の成
長を良好にし、高治癒性に優れたものとなる。

【００１９】本発明の人工血管は、滅菌処理後直接体内
に入れ、体内で細胞・組織を付着させる方法、或いは、
滅菌処理後にin vitoro で、宿主生体血管壁細胞を宿主
血管より無菌的に採取して人工血管上に播種して人工血
管壁の表面を機能的及び構造的な面から、生体血管に模
倣して再構築し、in vivo へ還元する方法により使用す
る方法の何れでも使用可能であり、また必要に応じて使
用に先立ち、従来公知の各種表面処理、たとえれば抗血
栓性付与のためのヘパリン処理、ゼラチン処理、コラー
ゲン処理、アルブミン処理、フィブリン処理などを付与
することも可能である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるも
のではない。なお、沸収ＤＦＬ(Difference of Fiber L
ength)は次のように測定した。異収縮率の繊糸を高収縮
糸と低収縮糸にわけ、次いで１００ｍｇ／ｄの荷重下で
各試料長（ＬH0，ＬL0）を測定した後、無荷重の状態で
２０分間沸水処理を行う。処理後１００ｍｇ／ｄの荷重
下で試料長（ＬH1，ＬL1）を測定する。次にそれぞれの
沸水収縮率（ＢＷＳＨ，ＢＷＳＬ）を次式で求める。 ＢＷＳＨ＝［（ＬH0−ＬH1）／ＬH0］×１００ ＢＷＳＬ＝［（ＬL0−ＬL1）／ＬL0］×１００ 尚、沸収ＤＦＬは次式で表わされる。 沸収ＤＦＬ(%) ＝[(ＢＷＳＨ−ＢＷＳＬ)/(100−ＢＷＳ
Ｈ)]×100

【００２１】実施例 １ ポリマー種が異なり熱収縮率の異なるポリエステルチッ
プを用い、同一紡糸口金の異なる吐出孔から１５００ｍ
／分の速度で紡出した。次に延伸速度２００ｍ／分、延
伸倍率１．５倍で延伸を行い異収縮率の繊糸７５ｄ／４
８ｆポリエステルを得た。この得られた異収縮率の繊糸
の沸収ＤＦＬを測定したところ、２５％であった。ま
た、得られた異収縮率の繊糸を使用し、３０ゲージダブ
ルラッセル機により管状の布帛を作成した。組織は逆ハ
ーフ組織でおこなった。次に、得られた布帛を裏返した
後、ソーダ灰２ｇ／リットル、トリポリリン酸ソーダ２
ｇ／リットル、非イオン界面活性剤２ｇ／リットルの浴
中にて５０〜９０℃に１℃／分の昇温速度で徐々に昇温
しながら処理し、更に９０℃で２０分間リラックス精練
をおこなった。クリンプ加工を行い内径７ｍｍの人工血
管を製作した。得られた人工血管の編密度は縦７０ルー
プ／インチ、緯４３ループ／インチで、透水率は３２０
０ｃｃ／ｍｉｎ．／ｃｍ² −１２０ｍｍＨｇであった。
得られた人工血管の内外表面には、微細な捲縮が数多く
形成されており、またほぐれにくく安定した組織構造の
ものであった。別紙の参考写真１に得られた人工血管の
内壁面の電子顕微鏡写真（倍率４０）を示す。

【００２２】比較例 １ ポリエステル通常糸７５ｄ／４８ｆを使用し、３０ゲー
ジダブルラッセル機により管状の布帛を作成した。組織
は逆ハーフ組織でおこなった。次に、得られた布帛を精
練熱処理、クリンプ加工を行い内径７ｍｍの人工血管を
製作した。得られた人工血管の編密度は縦７３ループ／
インチ、緯４５ループ／インチで、透水率は３５００ｃ
ｃ／ｍｉｎ．／ｃｍ² −１２０ｍｍＨｇであった。別紙
の参考写真２に得られた人工血管の内壁面の電子顕微鏡
写真（倍率４０）を示す。

【００２３】実施例 ２ 実施例１において作成された内径７ｍｍの人工血管（長
さ５ｃｍ）を雑種成犬の頸動脈に移植した。移植に先立
ち、滅菌後、宿主犬の血液を用いて、目詰め操作（プレ
クロッティング）を行った。移植時の縫合操作にあた
り、針の刺し入れは容易であった。移植１ケ月後にサン
プルを取り出したが、人工血管の拡張は無く、また人工
血管の壁内には、細胞成分の侵入が観察され、血流面
は、前面にわたり内皮細胞で覆われていた。また吻合部
および人工血管の全長にわたり内膜の肥厚は見られなか
った。

【００２４】比較例 ２ 比較例１において作製された内径７ｍｍの人工血管（長
さ５ｃｍ）を実施例２と同様にプレクロッティング処理
後、雑種成犬の頸動脈に移植した。移植１ケ月後にサン
プルを取り出したが、人工血管の壁内には、局所的な血
栓の付着が認められ、十分な器質化が行われたとは言い
難いものであった。また吻合部における内膜がやや肥厚
しており、長期移植後での閉塞が懸念された。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた通り、熱収縮率の高いフィラ
メントと熱収縮率の低いフィラメントとを混合した異収
縮率の繊糸で管状の布帛を構成したために、この人工血
管の管状体内部及び外部表面には織，編，組，絡処理に
よる大きなループ形成だけでなく１ループ内にも異収縮
率の繊糸に備わった微細な捲縮形状を多数有することと
なる。この人工血管の内外表面には、上述のごとく微細
な捲縮が無数に形成されるために、細胞・組織が付着し
やすく、高治癒性に優れたものとなる。また、微細な捲
縮を有する異収縮率の繊糸により管状体を形成するため
に、織，編，組，絡処理された繊維同志がお互いに絡み
合いほつれ難くなり、管状構造が安定に保持される。

【００２６】更に、前述の人工血管を得るため、熱収縮
率の高いフィラメントと熱収縮率の低いフィラメントと
を混合した異収縮率の繊糸からなる前記繊維を管状に構
成した後、熱収縮処理を行なう製造方法では、容易に微
細な捲縮形状を多数形成させることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体組織に馴染む素材であって微細な捲
   縮を有した繊維を織，編，組，絡処理のうち何れかまた
   は２つ以上を併用して管状に構成した人工血管におい
   て、 前記繊維が、熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮率の
   低いフィラメントとを混合した異収縮率の繊糸からなる
   ことを特徴とする人工血管。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の人工血管を製造す
   る方法において、 熱収縮率の高いフィラメントと熱収縮率の低いフィラメ
   ントとを混合した異収縮率の繊糸からなる前記繊維を管
   状に構成した後、熱収縮処理を行なうことを特徴とする
   人工血管の製造方法。