JPS62258656A - 人工血管 - 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］ 本発明は人工血管に関し、特に人工腎臓を用いて血液透
析を行うときに、患者に移植しブラッドアクセス（血液
導出、導入用シャント）として用いる人工血管に関する
。

［従来の技術］ 人工腎臓を用いて腎不全の患者の血液透析を行うとき、
血液導出−導入機能を備えたカテーテルを患者の血管に
穿刺して、血液を体外に導き、透析した血液を再び患者
に戻すのであるが、このために動脈と静脈間にバイパス
を設けてシャント（血液分路：通称Ａ−Ｖシャントを呼
ばれている）を形成させ、このシャントに上記カテーテ
ルを穿刺する。患者は平均して週３回の透析をうけるが
、カテーテルの挿入針は外径１．５ｍｍもあり、自己血
管を痛めて短期間に使用出来なくなる。

このような患者には、ブラッドアクセス用に代用血管を
用いざるを得なくなり、現在は延伸フィプリル化したポ
リ四フッ化エチレンの直線状の人、工血管が用いられて
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ 現在人工血管で安心して使用出来るものは内口径１０ｍ
ｍ以上のものに限られ、内口径１０ｍ肩〜５＋ａｍのも
のは満足すべき長期間有性が得られていない。

その理由は、移植した人工血管が生体化してゆく過程で
、まず内表面に凝血層を生じ、ついでこの上に内皮細胞
が生育してゆくが、最初の凝血層の厚さは０．５〜１．
５ｍｍ位に達し、またその上に成育した新生内皮も経時
的に肥厚するために人工血管の内径が５ｍｍ〜６ＩＩＩ
１１のものでは、生体化する頃には実質的には内径３ｍ
ｍ〜４■までに狭窄する。更に人工血管の吻合部に近い
宿主血管に狭窄が生じる（ステンレスという）現象もあ
り、そこに血流の乱れが生じてそれが引き金となって血
栓塊を生じる現象がある。これらの原因のため内口径５
〜６ＩＩ１ｍの血管の開存成績が余りよくないのが現状
であり、人工透析を受ける患者のＡ−Ｖシャントは通常
内口径５Ｉｌｌａ１位のものであるから、轟然長期に亘
って使用出来るものではない。

更にまた大きな問題点として、透析の度に太いカニユー
レを週３回以上（実際には穿刺ミスによる回数の増加が
ある）１月に１２〜１５回あ穿刺が行われる。

上述したように、移植人工血管が生体化してゆく過程で
内面に凝血層の生成、この上での内皮の生育があるが穿
刺の度にこの凝血層や内皮の一部が剥離して血流中に飛
散することになり、これが原因でトラブルを生じること
がある。

また太いカニユーレを穿刺し、抜刺後に孔がふさがらず
患者は止血するまで１５分以上押えているのが現状であ
る。これは単に止血に時間を要するという事象にとどま
らず長時間に亘って穿刺孔から血漿が滲出し、このため
に腕から手にかけて膨れたり、又穿刺場所に血漿の塊で
あるこぶが出来たりする、いわゆるセローマを生じる。

これらの数々の欠陥のために、現在Ａ−Ｖシャントとし
て用いられているポリ四フッ化ポリエチレンを延伸フィ
ブリル化した人工血管は通常３ケ月位しか使用出来ず大
きい問題となっている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らはポリウレタンを特殊な方法で成形し多孔性
の管壁を有し、かつ内面にスキン層を有しない極めて生
体適合性にとんだ人工血管を開発したが、直線状のもの
をＡ−Ｖシャントとして用いると極めてキンク（折れる
現象）を生じ取扱いにくいことがわかった。

これは従来用いられているポリ四フッ化工チレンンの人
工血管についても同様のことがいえる。

Ａ−Ｖシャントを形成するにあたって、その成形する場
としてはたとえば、腕すなわち上肢に形成する場合や、
足すなわち下肢に形成する場合があるが、いずれにせよ
動脈と静脈に人工血管で血液分路をつくるのであり通常
、患者の動脈あるいは、静脈に端一側結合で吻合する。

この場合動脈と静脈（殊に動脈はより深い部分に存在す
る）を選択するがその選択は個々の患者によって適正静
脈、適正動脈と手術者が選択することになる。

上肢の場合、上腕動脈、撓骨動脈、尺骨動脈の適当部位
が選ばれ、他端を結合する３静脈として尺側皮静脈、撓
側皮静脈、肘正中皮静脈、尺側正中皮静脈などから適当
部位が選ばれる。

上肢に形成されるブラッドアクセスの典型例を第１［；
！ＪＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅに示した。

第１図Ａ及びＢはブラットアクセスの穿刺部位がはＣ直
線状のものでありＣ，Ｄ及びＥはブラットアクセスの穿
刺部位がＵ字状もしくはループ状のものである。

Ａ−Ｖシャントの穿刺部は穿刺し易いように皮膚の表面
近くに位置し、吻合部は皮膚より深く、殊に動脈吻合部
深い位置にある。このシャントが長期に安定して開存し
、幾度にも行われる穿刺に耐えるためには、 １、　シャントとして用いられる人工血管が抗血栓性に
富み内面に凝血を生じないこと。

２、　穿刺によって血栓や内皮膜の小片の飛散のないこ
と。

３、　穿刺孔の治癒性を有すること。

４、　患者の宿主血管との間の吻合性がすぐれ、吻合部
の治癒性が優れていること。

５、　吻合した宿主血管から、吻合された人工血管、す
なわちＡ−Ｖシャント全体に血液の流れがスムースであ
ること。

６、　穿刺性が良好であること。

？、　抜針後の穿刺孔が即座に閉塞し、血液は勿論、血
漿の漏れがないこと。

８、　適当なコンプライアンス（応力順応性）を有し、
宿主血管との適合性を備え、吻合部付近での血流の、宿
主血管に対する異常刺激がないこと。

などが要求される。

本発明者らは材料化学的に、また成形技術的観点よりポ
リウレタンを材料とする人工血管の開発を行い、極めて
生体適合性に優れた人工血管を提案している。すなわち
本発明者らの新規な人工血管は、管断面が実質的に連続
した空胞群より形成されるか、もしくは管断面がミクロ
な多孔質の壁体の中に比較的大きい空胞が散在して形成
された人工血管が極めて優れた抗血栓性、抗閉塞性を示
すことを見出した。これは素材としてのすぐれた抗血栓
性に加えて、吻合性が良好で、吻合部の治癒性に秀で、
しかも独特の多孔断面を構成することによって生体血管
にマツチするコンプライアンスを有し、ポリウレタン本
来の弾性と、管壁構造の多重膜による穿刺孔の多重閉塞
機能による止血効果等種々の特性を有するものである。

本発明者らは人工血管をＡ−Ｖシャントに用いるときの
、吻合し易さ、血流のスムースな流れ等に着目して、種
々検討を委ねた結果、Ａ−Ｖシャントに用いる人工血管
に特殊な形状を予め与えることによって極めて術者が吻
合し易く、またキング現象も生じず長期に亘って血栓を
生じないＡ−Ｖシャントをつくることに成功した。

第一図のＣ，Ｄ及びＥに示すようなＵ字状もしくはルー
プ状のシャントにおいて、穿刺部のループ状部又はＵ字
状部は皮膚表面にあり、吻合部は深いところに位置する
ため、予めＡ−Ｖシャント用の人工血管を特殊な形状に
成形することに着目し本発明に到達した。

すなわち、本発明は内腔横断面の中心を結ぶ該人工血管
の長さ方向の線の一端から他端に至る間で少くとも２ケ
所に湾曲点を有することを特徴とする人工血管に係るも
のである。

本発明の実施態様の１つにあっては、前記内腔横断面の
中心を結ぶ長さ方向の線が３次元的に湾曲した人工血管
とすることができる。

また本発明の別の実施態様にあっては、前記内腔横断面
の中心を結ぶ長さ方向の線がＵ字状もしくはループ状部
であり、かつこれらの部分につながる両端側が前記Ｕ字
状もしくはループ状を含む平面をはずれて同一側に湾曲
された人工血管とすることができる。

更に本発明の更なる実施態様にあっては、その両端部が
夫々湾曲しており、一端よりそれに隣接する湾曲部に至
る部分と他端よりそれに隣接する湾曲部に至る部分とが
異方向を向いた人工血管と子ス一）＋礒（−キス 以下、本発明を図面を参照しながら更に詳しく説明する
。

第２図は、本発明の第１の実施態様を示すものであり、
Ｕ字状の湾曲部Ｃを有し、このＵ字状の部分につながっ
た両端（ａ、ｂ）がＵ字状を呈する部分（Ｃ）を含む平
面ｐからはづれて同じ側に湾曲したものである。この人
工血管は多孔質の管断面を有し、ポリウレタン素材で構
成されている。このポリウレタンは分子量１８００のポ
リテトラメチレングリコールと４．４′ジフエニルメタ
ンジイソシアネートからプレポリマーをつくり、ブタン
ジオールで′ｌａ延長を行って合成したものであり後に
実施例でのべる湿式法で形成したものである。

本実施態様のＵ字形ポリウレタン人工血管の内径は５■
、管壁厚は１．０ｍｍ、両湾曲点の間の長さは２４０ａ
＋ｍであり湾曲を構成する部分の最小曲率半径は１２＋
ａｍであった。

本実施態様におけるこの湾曲部の曲率半径は、湾曲部の
最小曲率半径で示して５ｍ■以上〜１２０ｍａ＋以下で
あることが好ましく本実施態様のＵ字形のものではこの
最小曲率半径は５ＩＩ１１以上〜１００■以下更に好ま
しくは８０ａ＋ｓ以下とするのがよい。

本実施態様は図から明らかなように両端部ａ。

ｂは平面ｐから離れて同一側に曲げられ３次元に湾曲さ
れている。

第３図は本発明の第２の実施態様を示すものであり１人
工血管の主な部分Ｃはループ状に形成され、両端部ａ、
ｂはループ部を含む平面ｐよりはずれて同じ側にまげら
れている。

この血管は素材としてポリウレタンウレアで構成されて
いて前述したプレポリマーをエチレンジアミンで鎖延長
して得られたものである。

本実施態様の人工血管の内口径は６ＩＩ１１．厚みは１
　、２ｍ■である０両端のａ部分の最小曲率半径は９５
０ｍｍ、ｂ部分の最小曲率半径は３０ｍｍである。

Ａ−Ｖシャント用の人工血管の内径は大人用で通常５　
ａｍ　−７＋ｓ＋ｏが用いられ、小児用では３ＩＩＩＩ
〜５＋＋ｕｓのものが適当である。

この第１の実施態様及び第２の実施態様の人工血管のシ
ャントは第１図Ｃ，Ｄ及びＥに示すような方法に用いら
れる。

第４図に本発明の第３．第４の実施態様を示す。

第４図のＡ及びＢは略直線状の中央部Ｃにつながって両
端ａ、ｂが湾曲したのものを示し、第４図Ａは正面図、
第４図Ｂは側面図である。ａ、ｂは夫々異った方向に曲
げられておりしたがってこの人工血管は３次元に湾曲し
ている。この人工血管の直線部の長さは１３０ｍ腸、内
径は５１１１１．湾曲部のａ、ｂ部夫々の最小曲率は８
■、１０５ｗである。

本実施態様の人工血管は第１図Ｂに示すような方式で用
いられる。第４図Ａ及びＢに示す人工血管はＣの記号で
示す部分が略直線状の例であるが第４図Ｃ及びＤに示す
ようにｂ部よりａ部にかけてなだらかな曲線状のもの、
すなわち血管の横断面の中心を結んで出来る長さ方向の
線が途中で変曲点（Ｑ）を有するように曲げられたもの
であってもよい、この場合も湾曲は３次元に形成されて
いる。第４図Ｃ及びＤのａ、ｂの最小曲率半径は夫々３
２１１１．２４１１１１である。

第５図に本発明の第５の実施態様を示す。

本実施態様の人工血管は第３．第４の実施態様がＳ字形
、すなわち一端から他端に至る間で変曲点をもつように
湾曲しているのに対して変曲点をもたぬ湾曲の例である
０本実施態様の人工血管は第１図Ａに相当する移植形式
ものである。

この例の両端の湾曲部の最少曲率半径は夫々４５＋ｓｍ
（ａ）と５０ｍｍ（ｂ）である。

上述の例は上肢に用いる場合を例にあげたが、Ａ−Ｖシ
ャントは必ずしも上肢に限らず、下肢や鎖骨下の動脈用
に作成することもあるが、いずれもＡ−Ｖシャントに用
いる人工血管は少くとも２つ以上の湾曲部を有し、吻合
上の点からもこの湾曲が３次元的に形成されていること
が望まれるがこれまでこういうものは存在しなかった。

［実施例］ 実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。

実施例　１ 分子量１３６０のポリテトラメチレングリコールと４，
４′ジフエニルメタンジイソシアネートとから常法でプ
レポリマーをつくりこれをブタンジオール鎖延長してポ
リウレタンを合成した。このポリウレタンをテトラヒド
ロフラン−エタノール系で再沈殿法によって３回精製し
た。

この精製ポリウレタンをジメチル７セトアミド　　　′
に溶解して１８％の溶液をつくった。

直径が９１の内形オリフィスから同心に調節された外径
６ｍｓのステンレスの丸棒を押し出し、このステンレス
棒の外壁とオリフィスのすき間から、上記ポリウレタン
溶液を押し出し、ステンレス棒と同じ速度で流れるよう
に吐出し、これを直ちに１０″Ｃの水中に押し出した。

これを流れ中に一夜放置し、充分脱溶剤した。同じよう
な方法で内径５ｍｍ、４＋ａｍのポリウレタンチューブ
を容易に成形することが出来る。ステンレスの周囲に凝
固したポリウレタンチューブを′Ａ離し、このチューブ
の中にニッケル棒を挿入し、このニッケル棒を所望の形
に曲げるとこれに順応してウレタンチューブは所望の靜
に曲げられる。

すなわち第２図、第３図、第４図、第５図に示すような
形に仮成形出来る０次にこの状態で加熱し、たとえば１
２０℃の湿熱処理を２０分行うと、ポリウレタンは熱可
塑性であるので、この形を固定することが出来る。その
のち、用いたニッケル棒を抜いて乾燥することによって
本発明の成形が可使である。

［本発明の効果］ 本発明の人工血管によれば、Ａ−Ｖシャントの形状を特
殊な形に成形しであるので極めて吻合し易く、しかもこ
れまで常に問題となっていたキング現象を全く生じるこ
とがなく、移植したＡ−Ｖシャントの中を流れる血液が
スムースとなり、これまで人工腎臓による透析患者の悩
みのひとつであったシャント問題を解決することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥは上肢に形成されるブラッ
ドアクセスの典型例を示す図、第２図は本発明の人工血
管の第１の実施態様を示す図、第３図は本発明の人工血
管の第２の実施態様を示す図、第４図Ａ及びＢは本発明
の人工血管の第３の実施態様を示す図であり、第４図Ａ
は正面図、第４図Ｂは側面図、第４図Ｃ及びＤは本発明
の人工血管の第４の実施態様を示す図であり、第４図Ｃ
は正面図、第４図りは側面図、第５図は本発明の人工血
管の第５の実施態様を示す図である。 （Ａ）　　　　　　（Ｂ）　　　　　（Ｃ）　　　　　
　（Ｄ）　　　　　（Ｅ）第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内腔横断面の中心を結ぶ長さ方向の線の一端から他
   端に至る間で少くとも２ヶ所に湾曲点を有することを特
   徴とする人工血管。 ２、前記内腔横断面の中心を結ぶ長さ方向の線が３次元
   的に湾曲した特許請求の範囲第１項記載の人工血管。 ３、前記内腔横断面の中心を結ぶ長さ方向の線がＵ字状
   又はループ状部であり、かつこれらの部分につながる両
   端側が前記Ｕ字状又はループ状部を含む平面をはずれて
   同じ側に湾曲された特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の人工血管。 ４、両端部が夫々湾曲しており、一端よりそれに隣接す
   る湾曲部に至る部分と、他端よりそれに隣接する湾曲部
   に至る部分とが異方向を向いた特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の人工血管。