JPH0889570A - 抗血栓性医療用マテリアル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抗凝固性、抗血栓性が長期間良好に維持で
き、且つ副作用を起こさず、更に製造が容易で大量生産
が可能なため製造コストが安価な抗血栓性医療用マテリ
アルを提供することにある。更に、抗凝固性、抗血栓性
が長期間良好に維持でき、且つ副作用を起こさず、更に
製造が容易で大量生産が可能なため製造コストが安価な
人工血管、人工肺、人工心肺回路、人工透析材料、人工
透析回路、人工心臓及び血管内カテーテルを提供するこ
とにある。 【構成】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に
優れた素材を主成分とする成型品の表面を、放電処理し
て負電荷に分極帯電させたことを特徴とする抗血栓性医
療用マテリアル、及びそのマテリアルを適宜用いた人工
血管、人工肺、人工心肺装置、人工透析材料、人工透析
装置、人工心臓及び血管内カテーテル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗血栓性医療用マテリ
アルに関し、詳しくは、人工血管、人工肺、人工心肺回
路、人工心臓、血液透析膜、血液透析回路、血管内カテ
ーテル等に採用される抗血栓性医療用マテリアルに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】心臓血管外科、循環器内科、腎臓内科領
域において、人工血管置換時、人工心肺使用時、補助循
環使用時、補助人工心臓使用時、血液透析施行時や検査
治療の際の血管内カテーテル使用時には、血液凝固や血
栓を予防するために、抗凝固療法として、従来はヘパリ
ン、ウロキナーゼや抗血小板剤などの全身投与を行って
いる。このようなヘパリン等の薬剤の全身投与の際に
は、慎重に凝固時間を検査する必要があった。何故なら
ば、過剰投与の際には頭蓋内出血、腹腔内出血や消化管
出血などの重篤な副作用が起こり、逆にそれら薬剤の投
与が少なければ、脳梗塞、心筋梗塞、肺梗塞などの重篤
な全身の血栓症をひきおこすからである。更に上記薬剤
を全身投与した際には、それらの薬剤の副作用があっ
た。上記問題を解決すべく、以下の如く種々の方法が提
案されてきた。即ち、内膜表面にアルブミンや無水こ
はく酸等を変成処理して表面電荷を調整する人工器官
（特開昭５２−１３７１９７号公報）、フッ化エチレ
ンチューブ内面にヘパリンをイオン結合した血管補填物
（特開昭５４−１３６９４号公報）、ポリエステルを
主成分とする成型体表面をアミノ化処理し陰イオンと反
応させる抗血栓方法（特開昭５４−７９９９７号公
報）、プラスチック材料内に負に帯電したグラファイ
トを混和する人工血管（特開昭５４−１１９７９９号公
報）、有機重合体基質をプラズマ処理で親水化し、そ
の上にポリエチルイミン又はスルホン化物を塗布する方
法（特開昭６２−３９６３６号公報）、素材表面にプ
ラズマ放電処理又はコロナ放電処理等を行って、該表面
を親水化し、更にその上にカルボキシル基を有する多糖
類を塗布した人工血管、隔壁の血液接触面を、コロナ
放電処理したうえ親水性樹脂で被覆した人工肺、人工透
析器、血漿分離器等の血液処理器等が提案されている。
更に、現在ヘパリンやウロキナーゼ等の薬剤をあらかじ
めマテリアルの血液との接触面にコーティングした製品
が現れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記種
々の技術では抗凝固性能において、いまだ不充分であ
り、特に長期間使用した際には抗凝固性能が低下してし
まっていた。更に、ヘパリンやウロキナーゼ等の薬剤を
コーティングした材料は、コーティングが不十分で外部
からの機械的刺激などによりヘパリンやウロキナーゼの
脱落が容易に起こり２次的副作用を起こすことがある。
更に、ヘパリンをコーティングした抗凝固材料を、実際
に体外循環、例えば人工心肺、人工心肺回路等の抗凝固
を必要とする部分に使用する際には、ヘパリンコーティ
ングされたヘパリンにより、人工心肺、人工心肺回路等
にコーティングする以外にヘパリンを全身投与する必要
がある。更にヘパリンコーティング又は投与は、血小板
活性を惹起してしまう作用があり、これにより、更なる
ヘパリンを追加投与し、血小板活性を抑制する必要があ
った。。従って、ヘパリンを投与せずにコーティングし
て得られる重大な副作用の防止効果は、余りなくなって
しまっていた。更に、このようにヘパリンのコーティン
グと投与を両方行った場合、ＡＣＴ（ Activated Clott
ing Time）が大きくなり（約６００〜８００秒）、心臓
外科手術を行った場合に止血が困難になってしまい、そ
の上ヘパリンによる副作用も著しくなってしまう。ま
た、ヘパリンやウロキナーゼをコーティングした抗凝固
材料は、大量生産に向かないために、製造コストが高
く、製品価格も高い為に、医療コストも高い物となって
しまう。従って、本発明の目的は、ヘパリン等の薬剤を
全身投与せずに抗凝固性、抗血栓性が長期間良好に維持
でき、且つ副作用を起こさず、更に製造が容易で大量生
産が可能なため製造コストが安価な抗血栓性医療用マテ
リアルを提供することにある。本発明の他の目的は、ヘ
パリン等の薬剤を全身投与せずに抗凝固性、抗血栓性が
長期間良好に維持でき、且つ副作用を起こさず、更に製
造が容易で大量生産が可能なため製造コストが安価な人
工血管、人工肺酸素化装置、人工心肺回路、人工透析材
料、人工透析回路、人工心臓、及び血管内カテーテルを
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記構成に
より達成されることが見いだされた。 （１） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする成型品の血液と接して抗凝固を
必要とする表面を、放電処理して負電荷に分極帯電させ
たことを特徴とする抗血栓性医療用マテリアル。 （２） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材がポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、フ
ッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体又はポリ−４
−メチルペンテンであることを特徴とする上記（１）記
載の抗血栓性医療用マテリアル。 （３） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする管状の成型品の内腔の表面を放
電処理して負電荷に分極帯電させ、同時に該成型品の外
層を放電処理により正電荷に分極帯電させたことを特徴
とする人工血管。 （４） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする中空糸、多孔質糸、中空多孔質
糸又は多孔質膜の血液と接して抗凝固を必要とする表面
を放電処理して負電荷に分極帯電させたことを特徴とす
る抗凝固人工肺酸素化装置。 （５） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする中空糸、多孔質糸、中空多孔質
糸又は多孔質膜の血液と接して抗凝固を必要とする表面
を放電処理して負電荷に分極帯電させたことを特徴とす
る抗凝固血液透析材料。 （６） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする繊維、織布、不織布又は薄膜を
血液と接して抗凝固を必要とする部分に裏貼りするか、
あるいは前記素材からなる成型品の血液と接して抗凝固
を必要とする部分に、放電処理を行うことにより負電荷
に分極帯電させたことを特徴とする人工心肺回路。 （７） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする繊維、織布、不織布又は薄膜を
血液と接して抗凝固を必要とする部分に裏貼りするか、
あるいは前記素材からなる成型品の血液と接して抗凝固
を必要とする部分に、放電処理を行うことにより負電荷
に分極帯電させたことを特徴とする人工透析回路。 （８） 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優
れた素材を主成分とする繊維、織布、不織布又は薄膜を
血液と接して抗凝固を必要とする部分に裏貼りするか、
あるいは前記素材からなる成型品の血液と接して抗凝固
を必要とする部分に、放電処理を行うことにより負電荷
に分極帯電させたことを特徴とする抗凝固人工心臓。 （９） 少なくとも内腔表面及び先端部の表面が、帯電
保持能力、生体安全性及び生体適合性に優れた素材から
なり、且つ放電処理により負電荷に帯電されていること
を特徴とする動脈用血管内カテーテル。 （１０） 少なくとも外部表面及び先端部の表面が、帯
電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優れた素材か
らなり、且つ放電処理により負電荷に帯電されているこ
とを特徴とする静脈用血管内カテーテル。

【０００５】

【作用】放電処理を用いて、帯電保持能力、生体安全性
及び生体適合性に優れた素材からなる成型品の血液と接
する表面に負電荷をチャージさせることにより、血小板
や血漿蛋白の表面電荷である負電荷と電気的に反発し
て、血小板や血漿蛋白のマテリアルへの付着を防ぐこと
ができて抗凝固機能が完成する。即ち、コロナ放電、プ
ラズマ処理、グロー処理等の放電処理による誘電体の表
面処理は、選択的放電処理方法として知られているが、
本発明では、帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性
に優れた素材の血液との接触面に、該コロナ放電、プラ
ズマ処理、グロー処理等の放電処理により負電荷にチャ
ージさせて、血液中の血小板や血漿蛋白の表面電荷であ
る負電荷と電気的に反発させるという新しい概念にもと
ずくものであり、血液中の血小板や血漿蛋白が素材に付
着するのを防ぎ抗凝固を完成させることができる。更
に、本発明においては、帯電保持能力、生体安全性及び
生体適合性に優れた素材を放電処理により負電荷をチャ
ージさせることにより、抗凝固を完成させることができ
るので、ヘパリン等の薬剤を全身に投与する必要はなく
なる。従って、前記のような副作用等の問題を一切発生
しない。本発明の抗血栓性医療用マテリアルのＡＣＴ
は、アルガトロバン等の抗凝固剤を用いて１５０〜３０
０に設定できる。従って、外科的手術の際の止血が容易
になる。

【０００６】帯電保持能力、生体安全性、及び生体適合
性に優れた素材として、ポリプロピレン、ポリ四フッ化
エチレン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体
又はポリ−４−メチルペンテンは、特に誘電緩和に優れ
て帯電保持能力に優れるため、放電処理によりチャージ
された表面電荷は、血液、液体中でもその表面電荷の消
失は軽微であり帯電劣化はより少い。従って、ポリプロ
ピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ
化プロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテンは優
れた帯電保持能力がより長期間抗凝固特性が持続する点
で好ましい。

【０００７】本発明においてはヘパリンやウロキナーゼ
等の薬剤のコーティングを行わない事より、コーティン
グされた薬剤の脱落による副作用が起きない抗血栓性マ
テリアルが完成する。特に、ヘパリンコーティングされ
た材料の場合のように、血小板活性を惹起することがな
いので、ヘパリン等の薬剤を更に全身投与する必要がな
く、ヘパリン等の薬剤を一切使用せずに抗血栓性マテリ
アルが完成する。同時に、コロナ放電処理、プラズマ処
理、グロー処理等をした抗凝固マテリアルの製造は容易
で大量生産も可能なため大幅なコスト上昇にはならな
い。

【０００８】ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、
フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４
−メチルペンテン等の帯電保持能力、生体安全性及び生
体適合性に優れた素材を主成分とする繊維、フィルムや
チューブ、その他の成型品の血液と接し抗凝固を必要と
する内腔表面を、放電処理して負電荷に分極帯電させ
て、血小板や血漿蛋白等の表面電荷である負電荷と電気
的に反発させて、その内腔表面への付着を予防させるこ
とができる。このように作成した人工血管は、長期間帯
電が持続する為に、ヘパリン、ウロキナーゼや抗血小板
剤の患者への全身投与による抗凝固療法を行わずに、血
栓形成を長期間予防することができて、良好な開存率を
得ることが可能である。また、現在の技術では、血栓形
成による人工血管開存性低下のため、技術的に不可能で
あった小口径人工血管も、技術的に可能となり良好な開
存率が得られる。本発明の人工血管の場合、更に、該成
型品の外層は放電処理により正電荷に帯電させる。これ
により、表面電荷が負電荷である血小板や血漿蛋白等
は、該成型品の外層の表面の正電荷に電気的に吸引付着
し、早期に自己組織として同化器質化することが可能と
なる。更に、本発明の人工血管の端部である生体組織と
の吻合部も上記と同様に帯電させることで、吻合部の縫
合不全が起こらず、生体の組織と該吻合部が早期に同化
器質化することが可能となる。

【０００９】ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、
フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４
−メチルペンテン等の帯電保持能力、生体安全性及び生
体適合性に優れた素材を主成分とする中空糸、多孔質
糸、中空多孔質糸及び多孔質膜の、血液と接し抗凝固を
必要とする表面を放電処理して負電荷に分極帯電させ
て、血小板や血漿蛋白の表面電荷である負電荷と電気的
に反発させ、血小板や血漿蛋白のマテリアルへの付着を
予防することにより抗凝固を完成させる。それらの抗凝
固性マテリアルを用いて人工肺酸素化装置（Ｏｘｙｇｅ
ｎａｔｏｒ）や血液透析材料（Ｄｉａｌｙｚｅｒ）を作
成することによって、優れた抗凝固性を有する抗凝固人
工肺酸素化装置や抗凝固血液透析材料が得られる。

【００１０】ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、
フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４
−メチルペンテン等の帯電保持能力、生体安全性及び生
体適合性に優れた素材を主成分とする繊維、織布、不織
布、又は薄膜を、血液と接して抗凝固を必要とする部分
（例えば、チューブ、コネクター、抗凝固人工肺Ｏｘｙ
ｇｅｎａｔｏｒのハウジング、血液透析用Ｄｉａｌｙｚ
ｅｒのハウジング等）に裏貼りさせた成型品、または前
記素材そのものからなる成型品の血液と接して抗凝固を
必要とする表面を、放電処理を行うことにより、負電荷
に分極帯電させて、血小板や血漿蛋白の表面電荷である
負電荷と電気的に反発させて血小板や血漿蛋白のマテリ
アルへの付着を予防して、優れた抗凝固性を有するチュ
ーブ、コネクター、抗凝固人工肺Ｏｘｙｇｅｎａｔｏｒ
のハウジングや血液透析用抗凝固Ｄｉａｌｙｚｅｒのハ
ウジングを得ることができる。上記部品を用いることに
より、優れた抗凝固を有する人工心肺回路及び人工透析
回路が得られる。

【００１１】ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、
フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４
−メチルペンテン等の帯電保持能力、生体安全性及び生
体適合性に優れた素材を主成分とする繊維、織布、不織
布、薄膜を、血液と接して抗凝固を必要とする部分（例
えば、チュウブ、コネクター、抗凝固人工心臓のハウジ
ング等）に裏貼りさせた成型品、またはそれら素材その
ものからなる成型品の血液と接して抗凝固を必要とする
表面を、放電処理を行うことにより負電荷に分極帯電さ
せて、血小板や血漿蛋白の表面電荷である負電荷と電気
的に反発させて血小板や血漿蛋白のマテリアルへの付着
を予防して、優れた抗凝固性を有する抗凝固人工心臓を
得ることができる。

【００１２】血管内カテーテルの抗凝固を必要とする面
は、そのカテーテルの種類によるが、具体的にはその内
腔表面、外部表面、先端等である。血管内カテーテルの
内層、外層、先端等の血液との接触面は、放電処理によ
り負電荷がチャージされていることから、血小板や血漿
蛋白の表面電荷である負電荷と電気的に反発して抗凝固
が完成する。従って、優れた抗凝固性を有する血管内カ
テーテルを得ることができる。

【００１３】本発明において適用できる血管内カテーテ
ルとしては、動脈用血管内カテーテル、造影用カテーテ
ル（ＡＯＧ、ＣＡＧ、ＬＶＧ等）、ＰＴＣＡ、ＰＴＣＡ
ガイディングカテーテル等）、静脈用血管内カテーテル
等である。動脈用血管内カテーテルの場合は、速い血流
の血管内で操作されるため、カテーテル外部表面には血
栓は付着しにくい。逆に、カテーテルの内腔表面では、
その操作中にカテーテル内腔に侵入した血液は、そこで
澱むために高率で血栓形成を引き起こす。それと同様
に、カテーテル先端や造影用サイドホールでも同様に血
栓形成が発生し、内腔閉鎖が発生する。そこで、負電荷
処理される面は、カテーテルの内腔表面、カテーテルの
先端の表面、造影用カテーテルの場合には更に造影用サ
イドホールの表面となる。例えば、カテーテル先端部の
表面に負電荷処理する方法の一態様としては、図７に示
すものである。図７の（ａ）において、電極３０とヒー
ター内蔵の電極３２の間にカテーテル３１を挿入し、電
極３０とヒーター内蔵の電極３２の間にコロナ放電させ
る。この放電処理により得られるカテーテル３１は、図
７の（ｂ）に示すように先端部３３が負電荷に帯電され
る。ここで、動脈用血管内カテーテルの場合、カテーテ
ルの端部は、図７の（ｃ）に示すようになる。動脈用血
管内カテーテルの外表面は速い血流に曝される為に、血
栓の付着は起こりにくく荷電処理による強力な抗凝固作
用は必要なく、従来からのシリコンコーティング、テフ
ロンコーティング等の抗凝固処理で十分対処できる。

【００１４】静脈用血管内カテーテルは、遅い血流の血
管内で操作したり、血管内留置期間が長くなるために、
その表面には血栓が付着し易くなったり、カテーテル先
端の血栓による内腔閉鎖が発生したりする。それを防止
する為には、静脈用血管内カテーテルは、動脈用血管内
カテーテルとは逆にその外表面を負荷電させる。同時に
カテーテル先端にも荷電処理する。特に荷電処理法は、
上記と同様に図７に示すようにする。一方、本発明の血
管内カテーテルを作成する方法としては、ポリプロピレ
ン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ化プ
ロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン等の、帯
電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優れた素材か
らなる織布、不織布やフィルムを用いて、放電処理して
片側を負電荷に帯電させた後、負電荷帯電処理面が外層
になるように、その内腔表面、外部表面、先端等に貼る
ことにより、血管内カテーテルを作成する。

【００１５】血小板や血漿蛋白の表面電荷は負電荷であ
り、人工血管、人工肺、人工心肺回路、人工心臓、血液
透析膜、血液透析回路や血管内カテーテル等の血液との
接触面が負電荷に帯電していれば、それらとは電気的に
反発しあいマテリアルの表面へ付着するのを防ぐことが
でき、抗凝固が完成する。ここで、人工心肺回路、人工
心臓及び血液透析回路において、血液との接触面とは、
例えば回路用チューブ、各種コネクター、ハウジング、
ポンプ、熱交換器、熱交換器ハウジング、血液リザーバ
ー等の内面が挙げられる。帯電保持能力、生体安全性及
び生体適合性に優れたポリプロピレン、ポリ四フッ化エ
チレン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、
ポリ−４−メチルペンテン等の素材を負電荷に放電処理
して、人工血管、人工肺、人工心肺回路、人工心臓、血
液透析膜、血液透析回路や血管内カテーテル等の血液と
の接触面に使用して抗凝固マテリアルが完成することが
できる。放電処理したポリプロピレン、ポリ四フッ化エ
チレン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、
ポリ−４−メチルペンテン等を用いて人工血管、人工
肺、人工心肺回路、人工心臓、血液透析膜、血液透析回
路や血管内カテーテル等を作成しても良いし、一方予め
ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレ
ン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペン
テン等を用いて作成された人工血管、人工肺、人工心肺
回路、人工心臓、血液透析膜、血液透析回路や血管内カ
テーテル等を後から放電処理しても良い。また、人工血
管、人工心肺回路、人工心臓、血液透析回路や血管内カ
テーテル等の内面にポリプロピレン、ポリ四フッ化エチ
レン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポ
リ−４−メチルペンテン等の素材を裏貼り（ライニング
ともいう）させてから放電処理したり、ポリプロピレ
ン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ化プ
ロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン等を放電
処理してから人工血管、人工心肺回路、人工心臓、血液
透析回路や血管内カテーテル等にライニングしても良
い。本発明において、放電処理する方法としては、従来
用いられているコロナ放電処理法、グロー処理法、又は
プラズマ処理法が好ましい。放電処理する方法として、
例えば、高温で電圧を印加し、冷却後電界を除き分極を
凍結する方法、あるいは常温で高電界を印加し分極する
方法等が好ましく、該素材の表面に簡単に電荷を埋め込
む方法として、通常のコロナ放電処理法が特に好まし
い。具体的には、コロナ放電処理の方法としては、該素
材を接地した金属板上にのせ、その表面の垂直上方約１
０mm程度の位置に電極を固定し、金属板と電極間に直流
の電圧を印加して、荷電処理することができる。ここ
で、この荷電処理と同時にあるいは別に熱処理を加えて
もよい。詳しくは、特公昭５１−４９３１９号公報、
「静電気材料、第VI講 エレクトレットおよび高分子強
誘電性材料」、伊達宗宏：静電気学会誌、１１、６（１
９８７）４７３〜４８０、「ポリ−４−メチルペンテン
のエレクトレット的性質」、雀部博之、ほか：静電気学
会誌、１２、１（１９８８）３９〜４２等の文献に記載
の方法を挙げることができる。ここで、上記の素材の形
状、性質等により、放電処理条件を適宜設定して、放電
処理することができる。負電荷の電荷量は、使用する素
材、その素材の形状、大きさ等により適宜設定すること
ができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して具体的に説明
するが、本発明の範囲がこれらに限定されるものではな
い。 実験例 素材としてのポリプロピレンとポリエステルを帯電させ
た後、経時保存後の帯電電圧を測定した。帯電電極のア
ース板上に上記素材を置き、印加電圧−２０ＫＶを約１
秒間印加し（高圧発生装置、春日電気（株）製、ＫＦＶ
３０−１０ＡＶＲ型）、直後の電荷量（気温２４℃、湿
度４７％）、帯電電圧（１２０℃）を測定した。電荷量
は、どちらの素材も０．４×１０^-9クーロンであった。
帯電直後の帯電電圧は、ポリプロピレン；−２０ＫＶ、
ポリエステル；−１９．５ＫＶであった。上記測定終了
後、上記素材を冷暗所に５５日間保存したのち、上記素
材の帯電電圧を再度測定したところ（気温２７℃、湿度
５７％）、ポリプロピレン；−７．８ＫＶ、ポリエステ
ル；−２．２ＫＶであった。従って、ポリプロピレン
は、帯電劣化は少なく、帯電保持能力が優れていること
が判る。

【００１７】実施例１ 図１は、抗凝固機能と、器質化機能を併せ持つ人工血管
の体内中の状態を示した図である。図１の（ａ）におい
て、負電荷に帯電した人工血管１の内腔３は、血液４中
の血小板Ｐｌｔや血漿蛋白Ｐと電気的に反発し、抗凝固
を行う。更に、正電荷に帯電した人工血管１の外層２
は、血小板Ｐｌｔや血漿蛋白Ｐと電気的に吸引しあい抗
凝固を促進して、埋め込まれた人工血管１の器質化、生
体適合性を促進する。即ち、この人工血管１はポリプロ
ピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ
化プロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン等の
素材を用いて、人工血管１の内腔３の血液４との接触面
は負電荷がチャージされていて抗凝固機能を備える。人
工血管１の外層２は正電荷をチャージされていて漏出し
た血液４中の血小板Ｐｌｔや血漿蛋白Ｐの、負の表面電
荷を電気的に吸引させる事により、人工血管１の外層２
では早期に血栓化器質化が起こり、人工血管１は抗凝固
機能備えると同時に生体にしっかりと生着することがで
きる。ここで、図１の（ａ）の円で囲んだ部分の拡大図
である図１の（ｂ）に示すように、外層及び内層ととも
に、人工血管の端部である、生体組織との吻合部２１も
帯電させることが好ましい。これにより、人工血管１の
端部の吻合部２１が生体組織と早期に同化器質化でき、
吻合部不全が起こらなくなる。一方、帯電保持能力の高
い、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エ
チレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４−メチル
ペンテン等の繊維を用いて編んだ人工血管を、放電処理
することにより、その人工血管内腔は負電荷に帯電させ
て、血液中の血小板や血漿蛋白と電気的に反発させて抗
凝固特性を持たせる。同時に、その人工血管外層は正電
荷をチャージさせて、血小板や血漿蛋白と電気的に吸引
しあい抗凝固を促進して、埋め込まれた人工血管の器質
化、生体適合性を促進する。上記素材の帯電保持期間
は、長期間におよび、生体に埋め込まれたこの人工血管
は、血栓形成を長期に防ぐことができて良好な開存率を
長期に維持することが可能である。

【００１８】実施例２ 図２は人工心肺回路略図を示したものであり、ポンプ１
２の駆動力にて脱血チューブ８より患者の静脈血を静脈
系７から脱血する。脱血した静脈血は、血液リザーバー
１０を経由して、人工肺１１に送られる、人工肺１１の
酸素化装置へ送血された患者静脈血は、ここで外部より
送られた酸素により酸素化されて動脈血になる。その後
酸素化された動脈血は、ポンプ１２及び熱交換器１３を
経由して、送血チューブ９より患者動脈内（大動脈）へ
送血される。この人工心肺各部分に、抗凝固マテリアル
である放電処理したポリプロピレン、ポリ四フッ化エチ
レン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポ
リ−４−メチルペンテン等の素材を用いることにより、
本発明である抗凝固人工心肺回路が完成する。本発明の
人工心肺回路における血液との接触面は、ポリプロピレ
ン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ化プ
ロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン等の素材
を用いて放電処理にて負電荷をチャージされていて、血
小板や血漿蛋白の負の表面電荷と電気的に反発しあい抗
凝固を行う。コロナ放電放電処理された人工心肺回路に
は、脱血チューブ８、送血チューブ９、回路用チュー
ブ、各種コネクター、人工肺１１、人工肺ハウジング、
ポンプ１２、熱交換器１３、熱交換器ハウジング、血液
リザーバー１０等が含まれる。

【００１９】実施例３ 図３は、放電処理したポリプロピレン、ポリ四フッ化エ
チレン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、
ポリ−４−メチルペンテン等の素材を用いた人工肺酸素
化装置の部分拡大図である。ここでは、ポリプロピレ
ン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ化プ
ロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン等の素材
を、中空糸、多孔質糸、中空多孔質糸及び多孔質膜に成
形したものを用いることができる。図３では、ポリプロ
ピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化エチレン−フッ
化プロピレン共重合体、ポリ−４−メチルペンテン等の
素材を中空多孔質繊維に成形したものの使用時の図であ
る。実際には、図３に示した繊維を束ねて用いることと
なる。酸素は、酸素の移動方向１５に示すように、中空
多孔質繊維１６の内部を流れ多孔質部分より漏出し、血
流１４に示すように繊維１６の外部を灌流する血液４に
溶け込む。中空多孔質繊維１６の血液４との接触面は、
コロナ荷電放電処理にて負に帯電していて、血液４中の
血小板Ｐｌｔや血漿蛋白Ｐと電気的に反発して抗凝固を
行う。一方、図４に示すように、コロナ放電荷電処理に
て負に帯電させた中空多孔質繊維１６の表面を血液４と
接触させ、その反対側から酸素を曝気して、血液の酸素
化する方式においても、本発明は用いることができる。

【００２０】実施例４ 図５は、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ
化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４−メ
チルペンテン等の素材の多孔質膜を用いた血液透析膜の
図である。図５に示すように、血液４中の老廃物は、老
廃物の移動方向１８に示すように、血液透析するための
中空多孔質繊維１７を選択的に透過し、透析液中に入
る。図５に示すように、中空多孔質繊維１７の血液４と
の接触面は、放電処理にて負に帯電していて、血液４中
の血小板Ｐｌｔや血漿蛋白Ｐと電気的に反発して抗凝固
を行う。

【００２１】実施例５ 図６は、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、フッ
化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ−４−メ
チルペンテン等の素材を用いて作成した血管内カテーテ
ルの図である。カテーテル基材２０の内腔と外層に、放
電処理にて負電荷をチャージさせた帯電素材１９をカテ
ーテル基材２０に貼り併せる。その際には、負電荷がチ
ャージされた面を血液との接触する外層になるようにす
る。これにより、カテーテルの表面が血液４中の血小板
Ｐｌｔや血漿蛋白Ｐと電気的に反発して抗凝固を行う。

【００２２】

【発明の効果】ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレ
ン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体、ポリ
−４−メチルペンテン等の帯電保持能力、生体安全性や
生体適合性が優れた素材を、放電処理にて負電化をチャ
ージすることにより、血液中の血小板表面や血漿蛋白の
負電荷と電気的に反発し合い血小板や血漿蛋白が上記素
材に付着するのを防ぐことができる。また、本発明では
ヘパリン、ウロキナーゼや抗血小板剤の患者への全身投
与を必要としないことより、それら薬剤の副作用は起こ
らず、安全に且つ長期間その抗凝固性能が発揮される。
更に、本発明のコロナ荷電処理した抗凝固マテリアルの
製造は容易で大量生産も可能なため大幅なコスト上昇に
はならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ放電荷電処理された人工血管断
面図である。

【図２】本発明のコロナ放電荷電処理された人工心肺回
路図である。

【図３】本発明の人工肺酸素化装置を示す図である。

【図４】本発明の人工肺酸素化装置を示す図である。

【図５】本発明の血液透析膜を示す図である。

【図６】本発明の血管内カテーテルを示す図である。

【図７】本発明の血管内カテーテルの荷電処理法を示す
図である。

【符号の説明】

１ 人工血管 ２ 人工血管の外表面 ３ 人工血管の内表面 ４ 血液 ５ 心臓 ６ 心臓の動脈系 ７ 心臓の静脈系 ８ 脱血管 ９ 送血管 １０ 血液リザーバー １１ 人工肺 １２ ポンプ １３ 熱交換器 １４ 血流 １５ 酸素の移動方向 １６ 多孔質繊維 １７ 中空多孔質繊維 １８ 血液中の老廃物移動方向 １９ 帯電素材 ２０ カテーテル基材 ２１ 吻合部 ３０ 電極 ３１ カテーテル ３２ ヒーター内蔵の電極 ３３ カテーテル先端部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする成型品の血液と接して抗
   凝固を必要とする表面を、放電処理して負電荷に分極帯
   電させたことを特徴とする抗血栓性医療用マテリアル。
2. 【請求項２】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材がポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレ
   ン、フッ化エチレン−フッ化プロピレン共重合体又はポ
   リ−４−メチルペンテンであることを特徴とする請求項
   １記載の抗血栓性医療用マテリアル。
3. 【請求項３】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする管状の成型品の内腔の表
   面を放電処理して負電荷に分極帯電させ、同時に該成型
   品の外層を放電処理により正電荷に分極帯電させたこと
   を特徴とする人工血管。
4. 【請求項４】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする中空糸、多孔質糸、中空
   多孔質糸又は多孔質膜の血液と接して抗凝固を必要とす
   る表面を放電処理して負電荷に分極帯電させたことを特
   徴とする抗凝固人工肺酸素化装置。
5. 【請求項５】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする中空糸、多孔質糸、中空
   多孔質糸又は多孔質膜の血液と接して抗凝固を必要とす
   る表面を放電処理して負電荷に分極帯電させたことを特
   徴とする抗凝固血液透析材料。
6. 【請求項６】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする繊維、織布、不織布又は
   薄膜を血液と接して抗凝固を必要とする部分に裏貼りす
   るか、あるいは前記素材からなる成型品の血液と接して
   抗凝固を必要とする部分に、放電処理を行うことにより
   負電荷に分極帯電させたことを特徴とする人工心肺回
   路。
7. 【請求項７】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする繊維、織布、不織布又は
   薄膜を血液と接して抗凝固を必要とする部分に裏貼りす
   るか、あるいは前記素材からなる成型品の血液と接して
   抗凝固を必要とする部分に、放電処理を行うことにより
   負電荷に分極帯電させたことを特徴とする人工透析回
   路。
8. 【請求項８】 帯電保持能力、生体安全性及び生体適合
   性に優れた素材を主成分とする繊維、織布、不織布又は
   薄膜を血液と接して抗凝固を必要とする部分に裏貼りす
   るか、あるいは前記素材からなる成型品の血液と接して
   抗凝固を必要とする部分に、放電処理を行うことにより
   負電荷に分極帯電させたことを特徴とする抗凝固人工心
   臓。
9. 【請求項９】 少なくとも内腔表面及び先端部の表面
   が、帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優れた
   素材からなり、且つ放電処理により負電荷に帯電されて
   いることを特徴とする動脈用血管内カテーテル。
10. 【請求項１０】 少なくとも外部表面及び先端部の表面
    が、帯電保持能力、生体安全性及び生体適合性に優れた
    素材からなり、且つ放電処理により負電荷に帯電されて
    いることを特徴とする静脈用血管内カテーテル。