JPH0871093A - 布製血管補綴物とその製造方法および製造装置 - Google Patents
布製血管補綴物とその製造方法および製造装置Info
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Abstract
物、その製造方法およびその方法を実施するための装置
を提供する。 【構成】 当初円筒管状の布を弾性的伸張と固定および
/または収縮可能な壁面材料の収縮とによって円錐形状
に変化させる。補綴物は、好ましくはプリーツを有する
ものとする。
Description
織物の円錐状血管補綴物とその製造方法および製造装置
に関する。
他の中空器官の代用となる人工血管補綴物が周知であ
る。すなわち、独国特許第A−24 61 370号お
よび米国特許第A−4 047 252号に開示の編物
の血管補綴物と、欧州特許第B1−108 171号に
開示の織物の補綴物とがある。前記特許から明らかなよ
うに、補綴物は、円滑な表面を有するものであってもよ
く、かつ一重または二重ベロアの形をとるものであって
もよい。また、補綴物は、一般に2本の枝管に枝分かれ
するいわゆる分岐点を有するものとすることができる。
周知の補綴物は、分岐による縮径を除けば、直径が一定
な円筒管状部分からなる。補綴物は、従来技術において
一般にプリーツと呼ばれる波形部またはリブ部を備えた
ものとすることもできる。吸収可能または不能な密封媒
体を補綴物に含浸させて、布地の壁面構造を密封するこ
ともできる。含浸処理が施されていない状態で使用し、
手術時に患者の血液によって補綴物の壁面を少なくとも
予備的に凝固させて、織物が壁面構造になるまで必要な
密封状態を得ることも可能である。
補綴物の形状を自然の血管とほぼ同じ円錐状にすること
ができる。布以外の材料のこのような円錐状の血管補綴
物とその製造方法とについては、欧州特許第A2−39
1 586号に説明されている。この製造方法におい
て、まずポリテトラフルオロエチレンの押出成形による
管状の布を本来の長さの2〜6倍に伸長せしめて、多孔
状にする。次に、超音波式円錐マンドレル上に伸張係合
または圧着させることによって、多孔状になった管状の
布を伸張させる。西独特許第160857号には、布以
外の材料を用いた類似の円錐状血管補綴物が説明されて
いる。詳細な製造手順は明らかにされていないが、直径
を段階的に変化させた布製血管補綴物も市販されてい
る。このような補綴物も誤って円錐状補綴物と呼ばれて
いる。独国特許第OS−22 55743号に、端部直
径を異ならせて長手方向に円錐状に構成された布製血管
補綴物が開示されている。この血管補綴物は、一般に周
知の編成方法によって製造される。補綴物の製造には、
特に、所要の内幅または内径に対応した針数の、編目の
細かい横編み機が用いられる。最終的に内幅が補綴物の
所要の内幅に対応するように編目またはループが順番に
外されて非編成針にかけられる。
学位論文p.38にあるハインリッヒ・プランクの、繊
維構造を有した布製動脈補綴物の開発(独語)と題する
発表から、直径を変化させた布製血管補綴物が周知であ
る。直径の変化は、余分な結束糸を用いて丸編物の補綴
物の自由内径を調節することによってもたらされ、同じ
手順によって円錐状補綴物を製造することができる。
周知の布製血管補綴物の変形および設計の多様化とを可
能にする布製円錐状血管補綴物を提供することにある。
そこで、本発明の目的は、長手方向に円錐状に構成され
るとともに、あらゆる分岐点を除いて断面上の糸数が全
長にわたって一定となる編物または織物の血管補綴物を
提供することにある。長手方向に円錐状に構成されると
いう表現は、好ましくは補綴物の全長にわたって、直径
が一定量ずつ連続的に変化するという意味である。
8のいずれか1項に記載の布製血管補綴物、その製造方
法又は製造装置を要旨としている。
められる機能に応じて、編物または織物とすることがで
きる。標準の繊維材料、好ましくはポリエステル材料お
よびポリプロピレン材料が用いられる。一般に、補綴物
は、凹凸のないマルチ糸またはフィラメント加工のマル
チ糸から作られる。特に編物の補綴物の場合は、糸の少
なくとも一部分は高い収縮性を有するものとすることが
でき、これについては後ほど詳しく説明する。
の態様に製造された半加工品の補綴物は仕上げ工程にお
いて円錐状に整形される。円錐状の構造であっても、補
綴物断面上の糸数は全長を通じて一定であることが必要
である。すなわち、編物の補綴物の場合は、補綴物の全
長を通じてループまたはウェールの数を一定にし、織物
の補綴物の場合は、これに対応して全長を通じて断面上
の糸数を一定にすることが必要になる。円錐形状は、円
筒管状の布の弾性的伸張と収縮可能な壁面材料の固定お
よび/または収縮とによってもたらされる。
全長を通じて直線的とされ、すなわち補綴物は均一に構
成されることとする。補綴物の片側端部と反対側端部と
の直径差は、小さい方の直径を基準にした時、10〜1
00%、特に30〜50%とすることができる。補綴物
の長さは、10〜100cmとすることができる。一般
に、40〜60cm、特に40または60cmが標準の
長さとなる。この長さは、プリーツのない管状の布の長
さに対するものであるが、プリーツを設けてもよく、本
発明によればプリーツを設けることが好ましい。プリー
ツのある補綴物の場合も、円錐形状はプリーツのない補
綴物の場合と同様とし、円錐状流路上に波形構造または
折畳み構造が重ねて設けられる。プリーツとは一般に、
伸長された補綴物100mmあたり15〜40、特に2
0〜30の波形部を表す。
補綴物の小直径端部付近の糸材料と比較して補綴物の大
直径端部付近の糸材料は、糸材料の伸長または伸びを起
こさないものとすることが好ましい。これによって、繊
維または糸の引張強さと補綴物の破裂圧とが、補綴物の
全長を通じて実質的に一定となる。管状の布を伸張させ
ることによって大直径がもたらされる場合は、伸張によ
って単に糸の結合部またはループが拡幅または再配向さ
れ、実際の糸または繊維材料の伸長または伸張は起こら
ないことになる。メッシュまたは結合部および布目が再
配向されることにより、伸張率の関数として、補綴物の
略中間から大直径端部付近に至る部分において小直径端
部付近よりも布製補綴物の壁面の間隙率が有意に大とな
るわけであるが、このように間隙率が大となっても悪影
響は起こらない。予備的な凝固および含浸処理のいずれ
の場合も、間隙率の差が影響することはない。大直径端
部の直径に対応した直径を有する管状の布において収縮
可能な糸を収縮させることによって補綴物の小直径端部
の直径がもたらされる本発明の別な実施例の場合も同様
である。この実施例において、同様に補綴物の略中間か
ら小直径端部までの間隙率は、大直径端部よりも有意に
小となる。また、平均直径に略対応する管状の布の片側
半分については結合部または布目の伸張再配向によって
伸張させるとともに反対側半分については収縮率を高め
て縮径させた実施例も考えられる。
小としておくことができ、通常は最大±5%とする。直
径は、4〜40mmの標準範囲内とすることができる。
法は、全長を通じて直径が一定であるとともに繊維また
は糸の伸長が実質的に起こらない布製、特に編物または
織物の管状半加工補綴物が円錐状に変形せしめられると
ともに、繊維材料のガラス転移点より上かつ融点より下
の温度に加熱され、その後冷却されることによって前記
円錐状に固定されることを特徴とする。前記固定は、管
状半加工補綴物が円錐形型板上において好適に伸長せし
められた状態にある時に行なうと有利である。半加工補
綴物を円錐形型板上にセットする操作は、熱の作用を用
いずに行なわれる。
の半加工補綴物は、内周が円錐形型板の小直径端部の円
周または該小直径端部に付けられた印に対応するゲージ
または口径を有するとともに、半加工補綴物が型板にセ
ットされた時に、繊維または糸の伸長が全く起こらず
に、布地構造、特に編目またはループにおいて弾性的な
伸張が起こるものとされる。この弾性的伸張は、熱の作
用によって固定され、元に戻ろうとする力が弱められ
る。円錐形型板は、円錐状補綴物の仕上がり状態での所
望の口径に対応した円周を有する円錐状の平棒によって
構成される。プリーツが望まれる場合は、好ましくは半
加工補綴物が円錐状平棒の上に位置している時に予めプ
リーツを形成させておく。そのために、円錐状平棒の片
側において管壁に互いに間隔をあけて横方向の熱間エン
ボシングを施して、後のプリーツの凹部にすることがで
きる。横方向の熱間エンボシングは、通常は管状補綴物
の全周にわたるものとされるが、必ずしも全周にわたる
ものでなくてもかまわない。凹部を部分的に予備成形す
ればよい。本発明にしたがった製造方法の別な開発事項
によれば、補綴物は円錐状平棒上にセットされて円錐状
に構成されるにもかかわらず、帯状型押部分の大きさは
全長を通じて一定に保たれることとする。円錐状平棒の
端部という表現は、該平棒がその位置で終端することを
意味するものではない。円錐状平棒の前記端部付近に印
または幅方向階段部を設けることも可能であり、平棒上
において補綴物の長さを固定する把持装置を適用する上
でも都合がよいことから、狭幅化が好ましい。
によれば、特に、内周が大直径端部において円錐形型板
の円周に対応する口径またはゲージの織物の半加工補綴
物を用いることができる。半加工補綴物は、円錐形型板
上にセットされた後に、収縮可能な繊維を収縮させるこ
とによって円錐形型板上において収縮せしめられ、それ
に伴って口径が縮小される。この実施例において、円錐
形型板は、好ましくは円錐状丸棒によって構成されるも
のとする。その場合も、プリーツが望まれる時は、好ま
しくは口径の縮小と同時に予めプリーツが成形されるこ
ととする。このようにプリーツを予備成形するには、プ
リーツの間隔に対応する間隔で横方向の波形部またはリ
ブ部が設けられた丸棒の形をとる円錐形型板を用いる方
法が適切である。
した後に従来方法を用いて補綴物を折り畳むことにより
プリーツを形成させることも可能である。
済み円錐状補綴物が円錐状丸棒上に付勢され、または係
合せしめられ、それに伴って蛇腹が形成されることによ
ってプリーツが完成し、前記丸棒の円錐形状は、蛇腹の
形成による短尺化に対応してより急勾配とされる。次
に、元に戻ろうとする力を弱めるために、加熱による固
定処理が行なわれる。冷却後、プリーツが残ったままの
仕上がった補綴物が取り外される。補綴物の長さは、プ
リーツが形成される前の補綴物に比べて相応に小とな
る。補綴物のプリーツが平棒上においてエンボシングに
より予備成形されている場合は、一般に、補綴物が相当
な張力を受けて伸長せしめられるとプリーツが傾いて平
棒上における補綴物の位置に対応した平らな形状になる
ため、仕上がった補綴物が含浸処理を受けていない状態
または含浸未了状態の時に、該補綴物上においてプリー
ツの存在を目で確かめることができる。
ことができる。そのためには、大直径の主管および小直
径の枝管に対して、別々の型板および/または相応に枝
分かれした型板を用いるとよい。
させずに予備成形された布製半加工補綴物を係合させう
る円錐形型板が用いられるとともに、半加工補綴物の本
来の内周が円錐形型板の大直径端部と小直径端部とに挟
まれた部分の円周とが対応するように、半加工補綴物の
前記内周と円錐形型板の大直径または小直径端部におけ
る円周とを互いに一致させてあることを特徴とする円錐
状補綴物製造装置に関する。実施例において、型板は、
好ましくは小直径端部の円周が半加工補綴物の内周に対
応する円錐状平棒によって形成される。別な実施例にお
いて、型板は、好ましくは大直径端部の円周が半加工補
綴物の内周に対応するとともに、好適な波形部またはリ
ブ部を有する円錐状丸棒によって形成される。
な実施例の詳細な説明と図面と従属の請求項とから理解
される。個々の実施例の個々の特徴は、単独または相互
に組み合わせた形態で実施可能である。
エステル糸を二重ベロアの管状の布に編成した円錐状布
製血管補綴物1を示す。管状の布は本来は60cmの長
さを有しており、壁面材料に波形のプリーツ2を設ける
ことによって長さが略半分に縮められている。補綴物は
一方の端部3において8mmの口径またはゲージに対応
する大直径を有し、他方の小直径端部4の口径またはゲ
ージは6mmとなっている。円錐形状は一方の端部から
他方の端部に至るまで均一に直線的な形状を呈してお
り、直径の偏差は約0.5%である。補綴物の円周沿い
の編目またはウェールの数は、一方の端部から他方の端
部まで一定であり、編目またはループの大きさが小直径
端部4から大直径端部3まで幾分増加している。端部3
および4における末端部分5および6は実質円筒状であ
り、プリーツは設けられていない。補綴物の製造におい
て、これらの末端部分は機械的な固定に利用される。た
とえば、吸収可能または不能な被覆剤を用いて含浸処理
および/またはメークアップを行なった後に、殺菌処理
前に前記末端部分を切除する。黒糸材料の形をとる指標
線7が、さもなくば白色の補綴物に編み込まれて、移植
の際に補綴物に発生する何らかの捻れと、それによる縮
径とが防がれるように、製造時にも補綴物の配向を識別
するために用いられる。
された半加工補綴物9を円錐状に伸張させる円錐形型板
8を示す。円錐形型板は、幅広端部10と幅狭端部11
とを有する円錐状先細平棒8の形をとっており、両端部
に階段形の延長部12が設けられている。半加工補綴物
9の管状布は、約19mmの内周に対応する6mmの口
径を有する。これに対応して、幅狭端部11における平
棒8の幅および厚さは略対応する外周が得られるような
寸法とされる。型板は、幅広端部において半加工補綴物
を伸張させて口径を8mmにするために用いられる。こ
れに対応して、幅広端部における平棒の幅および厚さは
外周が約25mmになるような寸法とされている。半加
工補綴物9は周囲温度で円錐形型板8上に係合せしめら
れ、それに伴って編物のループ構造が弾性的に伸張せし
められる。係合状態となった半加工補綴物9は、両端部
を延長部12に固定することができるように、型板8の
円錐部分から幾分はみ出す。円錐状の半加工補綴物は、
この位置において固定されて、元に戻ろうとする力が弱
められる。ポリエステルの場合は、固定温度は摂氏80
〜200度、特に150〜180度とし、固定時間は2
4時間〜1分、特に7〜3分とする。その他の材料の場
合は、固定条件を相応に選択して、特定のポリマーのガ
ラス転移点より上かつ融点より下の温度とする。円錐形
状が固定されると、半加工補綴物を円錐形型板上に配置
したまま、エンボシングによりプリーツを予備成形す
る。そのために、型板の片側において半加工補綴物の壁
面上に平行な横帯が型押成形される。帯状の型押部13
は、半加工補綴物9が円錐状に伸張された後で形成され
るため、図2には単に破線で示してある。エンボシング
は摂氏120〜200度、特に150〜180度の温度
範囲において5〜30分、特に2〜1分の時間をかけて
行なわれる。エンボシング時の圧力については、幅広い
範囲で変化させることができ、好ましくは半加工補綴物
の口径が大きくなるにしたがって圧力を低下させること
とする。すなわち、半加工補綴物の口径が6mmの場合
は、エンボシング時の圧力を約35N/cm2 とすれば
よいが、口径が30mmの場合は約7N/cm2 とす
る。横帯状型押部13の長さは、補綴物の全周を取り巻
く長さでなくてもよい。実際面から、横帯13の長さは
一般に平棒8の幅に対応した長さとする。
かな波形部または横帯15が表面に設けられた円錐状丸
棒14の形をとる円錐形型板の別な実施例を示す。この
型板は、口径またはゲージ8の大直径端部16と口径ま
たはゲージ6の小直径端部17とを有しており、この場
合も端部に延長部18が設けられている。
た丸棒の形をとる型板14の実施例の場合は、型板14
の大直径端部16の口径8に対応する口径の半加工補綴
物が用いられる。半加工補綴物19は、加熱処理と同時
に行なわれる固定処理の際に半加工補綴物が円錐状丸棒
14上において収縮せしめられるように収縮性の高い繊
維材料部分を含んでおり、前記丸棒の横リブ15によっ
て微かな波形部が形成されて、プリーツが予備成形され
るのである。
小直径端部の口径の略中程度の口径を持つ半加工補綴物
を用いて、半加工補綴物が伸張と部分的収縮とによって
部分的に円錐形状となるようにすることも可能である。
図3の実施例は、繊維は伸長しないが織地に限られた弾
性的伸長性がある織物の補綴物の場合に特に適してい
る。このため、こうした織物の半加工補綴物の場合は、
一般に、実質的に収縮のみによって円錐形状が得られる
ように円錐形型板の大直径端部に対応した口径のものが
用いられる。
た後に円錐状丸棒に係合せしめて、本来の管状布の約1
/4の長さに縮めるとともに、それに対応して、より顕
著な円錐形状にすることができる。実際的な取扱いの面
から、好ましくは円錐状丸棒を補綴物よりも長くして、
丸棒上に補綴物の両端部の所望の口径に対応した印をつ
ける。プリーツが予備成形された円錐状の半加工補綴物
の係合時に、半加工補綴物はアコーディオン状の態様に
入れ子式に縮められ、それに伴って蛇腹が形成される。
この位置において半加工補綴物は再び固定処理され、固
定温度については、ポリエステルの場合は一般に摂氏1
40〜180度、特に150〜170度とされる。これ
に対応して、固定時間は2時間〜10分、特に20〜1
5分とする。補綴物を取り外した後も補綴物の円錐形状
とプリーツは損なわれない。
状補綴物を本質的に周知の態様で含浸処理して、ループ
構造を密封することができる。含浸処理には、ゼラチ
ン、好ましくはジイソシアネート混合ゼラチンを用いる
ことが好ましい。
を測定したところ、補綴物を伸張させても破裂強度は変
化しないことがわかった。含浸処理が施されてない補綴
物では、伸張によって透水性が幾分高くなり、小口径端
部から補綴物の中央に至る部分では透水性が有意な増加
するが、補綴物の中央から伸張端部に至る部分では無視
できる程度にすぎない。これは、補綴物壁面のループ構
造が伸張時に平坦化されるが、ループ構造の孔部の有意
な拡大は起こらないためだと考えられる。
である。
造装置の図である。
綴物製造装置の図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 全長を通じて断面上における糸数が一定
であることを特徴とする、端部直径の異なる長手円錐構
造の布製、特に編物または織物の血管補綴物。 - 【請求項2】 補綴物の全長を通じて円錐形状が実質的
に直線的であることを特徴とする請求項1に記載の補綴
物。 - 【請求項3】 長さ10〜100cm、好ましくは40
〜60cmの補綴物の全長を通じた直径差が、小さい方
の直径を基本とした時に、10〜100%、好ましくは
30〜50%であることを特徴とする請求項1または2
に記載の補綴物。 - 【請求項4】 直径の所望の値からの最大偏差が±5%
であることを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記
載の補綴物。 - 【請求項5】 補綴物の破裂圧が、全長を通じて実質的
に一定であることを特徴とする前記請求項のいずれかに
記載の補綴物。 - 【請求項6】 円錐状のプリーツを有することを特徴と
する前記請求項のいずれか1項に記載の補綴物。 - 【請求項7】 全長を通じて直径が一定であるとともに
繊維または糸の伸張が実質的に皆無である布製、特に編
物または織物の半加工管状補綴物が円錐形状に変形さ
れ、繊維材料のガラス転移点より上かつ融点より下の温
度に加熱され、然る後に冷却されることによって前記円
錐形状が固定されることを特徴とする前記請求項のいず
れか1項に記載の補綴物の製造方法。 - 【請求項8】 前記固定処理が、好ましくは前記半加工
管状補綴物が円錐形型板上において伸長せしめられた状
態で行なわれ、好ましくは前記半加工補綴物が熱の作用
を用いずに前記円錐形型板上にセットされることを特徴
とする請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 特に、内周が前記円錐形型板の小直径端
部における円周に実質的に対応する口径の編物の半加工
補綴物が用いられ、前記半加工補綴物が前記型板上にセ
ットされた時に、糸は全く伸長せずに編物の構造、特に
ループ構造が弾性的に伸張し、その後前記伸張が熱の作
用によって固定されることを特徴とする請求項8に記載
の方法。 - 【請求項10】 前記型板が、前記円錐状補綴物の所望
の口径に対応する円周を有した平棒によって構成される
ことを特徴とする請求項8または9に記載の方法。 - 【請求項11】 固定処理後に、横帯の熱間エンボシン
グによってプリーツの凹部が予備成形されることによ
り、好ましくは前記円錐状平棒の両側においてプリーツ
の予備成形が行なわれることを特徴とする請求項10に
記載の方法。 - 【請求項12】 前記横帯状型押部が、前記円錐状補綴
物の全長を通じて同じ大きさであることを特徴とする請
求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 特に、内周が前記円錐形型板の大直径
端部における円周に対応する口径の織物の半加工補綴物
が用いられ、前記半加工補綴物が、収縮可能な繊維を収
縮させることによって、前記円錐形型板上において収縮
せしめられるとともに、それに伴って口径が縮小される
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 【請求項14】 前記円錐形型板が、円錐状丸棒によっ
て構成され、好ましくは前記収縮と同時にプリーツが少
なくとも予備成形され、そのために前記円錐状丸棒に横
方向の波形部またはリブ部が設けられることを特徴とす
る請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 前記円錐形状となった予備成形プリー
ツ付き補綴物が、円錐状丸棒上に係合せしめられ、それ
に伴って蛇腹が形成されるとともに、前記蛇腹による短
尺化に対応して、前記補綴物の円錐形状が鋭角的にな
り、その後前記補綴物が再び固定処理されることを特徴
とする請求項7〜14のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項16】 糸または繊維材料を全く伸長させずに
予備成形された布製半加工補綴物を係合させうる円錐形
型板(8;14)が用いられ、前記半加工補綴物の本来
の内周が、前記円錐形型板(8;14)の前記大直径端
部(10;16)と前記小直径端部(11;17)とに
挟まれた部分における円周に対応するように、前記半加
工補綴物の前記内周と前記円錐形型板(8;14)の大
直径または小直径端部(10、11;16、17)にお
ける円周とを互いに一致させてあることを特徴とする、
請求項7〜15のいずれか1項に記載の方法を実施する
ための装置。 - 【請求項17】 前記型板(8)が、前記小直径端部
(11)における円周が好ましくは前記半加工補綴物の
前記内周に対応する円錐状丸棒によって形成されること
を特徴とする請求項16に記載の装置。 - 【請求項18】 前記型板が、前記大直径端部(16)
における円周が好ましくは前記半加工補綴物の前記内周
に対応するとともに好ましくは波形部またはリブ部を有
する円錐状の丸棒(14)によって形成される請求項1
6に記載の装置。
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