JPS63246172A - 流体導管の製造方法 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は流体導管の製造方法、例えば人工弁内蔵の血液
導管の製造方法に関するものである。

口、従来技術 近年、関心手術やその他の手術の際に、体外において補
助的かつ一時的に心臓の機能を代替するための人工心臓
の開発が進められている。例えば第８図に示すように、
生体の心臓１０の右心房と肺動脈との間や、左心房と大
動脈との間に夫々サック型血液ポンプ装置１１が連結さ
れる。このような血液ポイプ装置は、我国でも世界に先
駆けて研究されており、補助心臓として既に臨床応用に
も実施されている。

この血液ポンプ装置１１はサック型と称されるものであ
り、主として耐圧性（例えばポリカーボネート或いはポ
リウレタン製）のハウジングアウターケース１と、この
ハウジングアウターケース内に気密に収納される偏平袋
状のサック型の血液チャンバー２とからなる。この血液
チャンバー２の上部には、血液チャンバーに連通して血
液導入管３と血液排出管４とが上向きにかつ略平行に形
成されている。血液チャンバ一部の上部周囲には、ハウ
ジングの一部をなすフランジ部５を設けてあり、このフ
ランジ部によって血液チャンバーはハウジングアウター
ケース１内に気密に収納される。

また、血液導入管３と血液排出管４との各内部には、第
９図及び第１０図に明示するように、血液１７の逆流を
防止する人工の逆止弁６．７がリング状弁座２０を介し
て装着してあり、これにより、血液導入管３から血液チ
ャンバー２内に導入された血液１７は、血液排出管４よ
り拍出されるようになっている。血液の拍出は、ハウジ
ングアウターケース１の底部に設けられたポート８を通
して流体、例えば圧縮空気及び減圧空気の導入、排出を
交互に行い、血液チャンバー外圧の変化に伴って血液チ
ャンバーが膨張、収縮を繰返すことによってなされるも
のである。生体の心臓に結合された各カニユーレ１２と
血液チャンバー２側の各血液導管３及び４とは、各コネ
クタ１３の両端部からその中央位置に設けたリング状フ
ランジ１４の位置まで夫々挿入される。

上記のような血液ポンプ装置１１においては、血液導入
管３、血液排出管４の内部に逆止弁６．７を装着するた
め、これら血液導管３．４の内壁にリング状弁座２０を
設ける必要がある。

しかし、リング状弁座２０を嵌込むための弁座部を予め
成形しておき、しかる後に血液導管３．４の内壁に上記
弁座部を接着剤で接着していたが、耐久性に乏しく、外
的な条件により重税脱落することとなり、ことに医療用
に用いられることからも実用性がない。この他にも、予
め成形した弁座部を血液導管の内壁に安定に後付けする
方法は従来ない。

単純な管状体の内壁に弁座部のような環状突部を設ける
場合はスラッシュ成形によることが可能であるが、第８
図のサック型血液ポンプ装置１１をスラッシュ成形しよ
うとしても、血液チャンバー２から成形型を抜くことが
できず、スラ・ノシュ成形の採用は不可能である。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、流体導管本体の内壁の所望の位置に簡
単な操作で容易かつ確実に弁座部を形成できるような流
体導管の製造方法を提供することにある。

二１発明の構成 本発明は、外面に凹部を有する成形型を流体導管本体内
に装入し、前記凹部によって前記流体導管本体の内壁面
と前記成形型との間に形成される成形空間に成形材料を
注入し、これによって弁支持用の弁座部を前記流体導管
本体の内壁面に形成する、流体導管の製造方法に係るも
のである。

ホ、実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第７図について詳細に
説明する。但し、第８図〜第１０図と共通する部分には
共通符号を付し、その説明を省略することがある。

この例は、前述したサック型血液ポンプの血液導入管、
血液排出管の製造に本発明を適用した例である。

まず、従来法（スラッシュ成形を含む）によって第９図
の如き血液導管部分を製作し、次いで、以下に述べる方
法で弁座を取付ける。

第４図、第５図は、本発明に用いられる棒状成形型２１
を示すものである。

第４図（ａ）は棒状成形型２１の正面図、同図（ｂｌは
右側面図、同図（Ｃ）は斜視図である。

棒状成形型２１は、把持部２４、成形部２５、環状凹部
（／１！Ｉ）２６、先端部２７から成っている。

把持部２４の一端には、第４図（ｂ）に示すように、円
形注入（排出）孔３１が設けられ、この円形注入（排出
）孔３１は角形注入（排出）路２９に連通している。角
形注入（排出）路２９は把持部２４、成形部２５内に設
けられ、環状溝２６に設けられた注入（排出）口２８へ
と導通している。なお、第４図中、３０は後述のように
成形型２１を組み立てた際の継目を示す。

第５図は、棒状成形型２１の組み立て前の状態を示す斜
視図である。

棒状成形型２１は、同一の形状を有する部品２２を向か
い合わせて一体化することにより組み立てられる。図中
の符号は組み立て後におけると同一の符号を付しである
。

但し、溝３２と溝３３とは組み立て状態において一体と
なり、第４図（ａ）〜（Ｃ）に示す円形注入（排出）孔
３１を構成するものである。

を設ける方法について述べる。

第１図は棒状成形型２１を軟質ｐＶＣ（ポリ塩化ビニル
）裂チューブ本体５５内に挿入する前の状態を示す。チ
ューブ本体５５は、第８図及び第９図で述べた血液導入
管３、血液排出管４に対応する。

ここで、成形型２１の先端部２７の先端はチューブ５５
の内径よりも小さくしてあり、また成形部２５の径はチ
ューブ５５の内径よりも若干大きくしである。

第２図ｆａ）はチューブ５５内に成形型２１を挿入した
状態を示す。

上述のように成形部２５の径をチューブ５５の内径より
も若干大きくしであるので、軟質チｊ−一ブ５５は成形
部２５と密に接触しながら外側へ向けて若干伸張し、チ
ューブ５５の内壁面５５ａと成形部２５との間に、主と
して環状溝２６からなる密閉された環状成形空間５９が
形成される。

なお、成形部２５とチューブ５５の内２５５ａとの接触
面の周辺には、チューブ５５の周囲に非金属製のテトロ
ン等の固定具（バンクアンプ）５８が設けられており、
内側へ向けてチューブ５５を押圧している。この固定具
５８は、弾性収縮によりチューブ５５を押圧するもので
も良く、加熱等により収縮してチューブ５５を押圧する
ものでも良い。この場合、前者のものは脱着容易であり
、後者のものもハサミ等で切除することにより容易に取
り外しできる。

第２図（ｂ）は成形型２１をチューブ５５内に挿入した
直後の状態を示すｎ−ｎ線矢視断面図である。

但し、第２図（ｂｌ、同図（Ｃ）では後述のコイル６０
は図示省略しである。

この状態でポリ塩化ビニルプラスチゾルを第４図に示し
た円形注入孔３１　（第２図では図示省略）から圧入又
は図示しない減圧ポンプによって吸引方式により注入す
ると、プラスチゾルは第２図（ａ）、（ｂｌの矢印６２
で表されるように流動する。即ち、図示しない円形注入
孔３１から注入されたプラスチゾルは、角形注入路２９
を経て注入口２８から環状成形空間５９内に注入され、
この空間５９を満たした後、排出口２８から角形排出路
２９を経て図示しない円形排出口３１へと流れることに
なる。これにより、環状成形空間５９内にはプラスチゾ
ルが充填される。

この注入を減圧で行えば、チューブ５５の内壁面５５ａ
と成形部２５と接触面からプラスチゾル（後述するよう
な他の成形材料でも同様である）が漏れ出すおそれがな
く、より好都合である。

また、テトロン等の固定具５８を成形空間５８の周囲に
設けたことにより、テトロン５８の内側への押圧力によ
って成形材料の漏れが防止され、成形空間５９もより安
定な状態に保たれている。

また、プラスチゾルの可塑剤は主にＤＯＰ　（ジオクチ
ルフタレート）で、添加量はｐｖｃｉｏｏ重没部に対し
６０〜１００重量部とするのが好ましい。

熱安定剤はＣａ　／　Ｚ　ｎ系のものを用い、添加量は
３重量部とした。プラスチゾルの粘度は適度の流動性を
与えるため５００〜３０００センチポアズの範囲とする
のが好ましい。

次に、第２図（Ｃ）に示す状態で、同図（ａ）のコイル
６０を用いて、高周波誘導加熱により環状成形空間５９
内に充填したプラスチゾルをゲル化させる。

このとき、供給電流は成形型２１の成形部２５の表面温
度を予め計測しておいて決定し、成形部２５の表面度が
１４０℃以上になるように供給電流を調節して５〜１０
分間加熱処理を行う。これにより環状成形空間５９に充
填されたプラスチゾルはゲル化し、チューブ本体５５に
一体に固着された弁座部５６が形成される。

上記の例における成形型２１は全体が金属製であっても
良く、成形部２５のみが金属製のものであっても良い。

後者の場合には、把持部２４、先端部２７はエポキシ樹
脂等の耐熱性樹脂やセラミックス等の耐熱性非金属物質
から成っていて良い。

第３図は、上記した弁座部形成過程の終了後、棒状成形
型２１をチューブ本体５５から引き抜いた状態を示す。

第２図における固定具５８は取り外しである。

第３図に示すように、弁座部５６の形成後冷却してから
成形型２１をチューブ本体５５から取り外すと、チュー
ブ本体５５の内壁５５ａ内にチュ−ブ５５と融合一体化
した環状弁座部５６が残され、これにより目的とするチ
ューブ６３が得られる。無給、成形型２１を取り外す際
にはチューブ本体５５及び弁座部５６が弾性変形するの
で、この取り外しは容易である。但し、成形型２６を取
り外す際、成形材料（プラスチゾル）の注入（排出）口
２８において樹脂を切断することになるため、導入（排
出）口２８の径はｌ　ｍｍ角以下とすることが好ましい
。

以上のように、本発明により、チューブ本体５５内の任
意の位置へ容易かつ確実に弁座部を形成することが可能
となった。而も、弁座部形成までの各プロセスはいずれ
も機械的に制御可能であって、所定寸法の弁座部を簡単
かつ確実に形成できる。

第６図は本発明に用いられる他の成形型４１を示すもの
である。

成形型４１の全体の構成は前述した成形型２１と同様で
あり、第６図において、同一機能部材に明は省略する。

成形型４１において特徴的な点は、成形部４５の内部に
ヒータ４０を埋設したことであり、このヒータ４０は把
持部４４の内部に埋設された導線５３を通じて図示しな
い電源に接続されている。

この成形型４１も前述した成形型２１と同様に第１図〜
第３図にしたように用いられるのであるでは耐熱性非金
属が用いられ、例えばテフロン、セラミックス等が好ま
しい。

第７図は、以上のようにして形成されたチューブ６３を
血液導管として使用している状態を示す。

チェープロ３の内壁面には抗血栓材５７が均一に塗布さ
れており、弁７は弁座部５６によってチューブ６３の内
壁面に保持されている。

なお、第３図に示したように成形型２１をチューブ本体
５５から取り外す際には、導入（排出）口２８において
樹脂を切断することになるので、第７図に示すように弁
座部５６の表面に小突起５６更には弁７を弁座部５６に
嵌合した後は表面に出ないため僅かな凹凸が生じたとし
ても問題は起こらない。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は、本発明の
技術的思想に基づき、種々変形が可能である。

上述の実施例においては、成形材料としてＰＶＣプラス
チゾルを使用したが、これ以外の樹脂を用いたプラスチ
ゾルであっても良い。また、プラスチゾルに希釈剤（揮
発し易い有機溶剤等）を加えて所謂オルガノゾルとして
も良く、この化ペースト状のものを使用できる。更には
、エマルジョン、ラテックス等の乳濁液や懸濁液でも良
く、また後に重合を完結させれば良い。

成形材料の種類としては、流体導管本体の材料１　と同
じであるか、相溶性の優れたものが好ましい。

成形材料中に混和できる可塑剤としては、ジオクチルフ
タレート等のフタル酸エステル、セバシン酸エステル、
エポキシ化合物等を例示できる。

また、熱安定剤としてはＣａ　／　７．　ｎ系のものの
ほか、Ｍｇ系などを任意に使用できる。この他、酸化防
止剤、充虜剤、着色剤等の添加剤も使用できる。

また、成形空間に注入した成形材料を固化させる方法と
しては、加熱による他、成形材料中に硬化剤を加えて放
置することにより固化させても良（、前述のように成形
材料の注入後に重合を進行させても良く、光硬化性の樹
脂を用いて紫外線等によって硬化させても良く、これら
の方法を適宜組み合わせても良い。

また、成形型の構造も前述のものに限られるものではな
く、成形型外面の凹部の形状も目的とする弁座（弁）の
形状に合わせて変更して良く、必ずしも円環状に限られ
ない。成形材料の注入方法も変更して良く、例えば細い
チューブを成形空間に連結し、このチューブを通じて成
形材料を注入しても良い。

なお、本発明は血液導管だけでなく各種医療用チューブ
の製造に適用でき、更に他用途の流体導管の製造に適用
可能である。

へ６発明の効果 本発明は、流体導管本体の内壁面と成形型外面の凹部と
の間に形成される成形空間に成形材料を注入し、これに
よって弁座部を形成する方法であるので、流体導管本体
内の所定の位置に簡単な操作によって弁座部を形成でき
、高い生産性を以て流体導管の製造がなされる。また、
上記の成形型の使用によって正確かつ確実に弁座部を流
体導管本体内に設けることができ、流体導管の品質が高
く、信頼性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は棒状成形型をチューブ本体内に挿入する前の状
態を示す断面図、 第２図（ａ）は棒状成形型をチューブ本体内に挿入して
弁座部を形成している状態を示す断面図、第２図（ｂ）
は棒状成形型をチューブ本体内に挿入した直後の状態を
示す同図（ａ）のｎ−ｎ線矢視断面図、 第２図（Ｃ）は弁座部を形成した状態を示す同図（ａ）
のｎ−ｎ線矢視断面図、 第３図は棒状成形型をチューブ本体内から取り出した状
態を示す断面図、 第４図は本発明に用いられる棒状成形型を示し、同図（
ａ）は正面図、同図（ｂｌは右側面図、同図（Ｃ）は斜
視図、 第５図は棒状成形型の分解斜視図、 第６図は他の棒状成形型を示す正面図、第７図は流体導
管の弁座部に弁が取付けられた状態を示す断面図 である。 第８図は血液ポンプ装置の使用状態を示す概略図、 第９図は同血液ポンプ装置の人工弁を固定した部分の断
面図、 第１０図は第９図のＸ−Ｘ線断面図 である。 なお、図面に示した符号において、 ６．７・・・・・・・・・人工弁（逆止弁）２０・・・
・・・・・・リング状弁座 ２１．４１・・・・・・・・・棒状成形型２４．４４・
・・・・・・・・把持部 ２５．４５・・・・・・・・・成形部 ２６．４６・・・・・・・・・環状溝（凹部）２７．４
７・・・・・・・・・先端部 ２８．４８・・・・・・・・・注入（排出）口２９．４
９・・・・・・・・・注入（排出）路３１．５１・・・
・・・・・・注入（排出）孔４０・・・・・・・・・ヒ
ータ ５５・・・・・・・・・チューブ本体 ５５ａ・・・・・・・・・チューブ内壁面５６・・・・
・・・・・弁座部 ５８・・・・・・・・・固定具 ５９・・・・・・・・・成形空間 ６０・・・・・・・・・コイル ６３・・・・・・・・・チューブ である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外面に凹部を有する成形型を流体導管本体内に装入
   し、前記凹部によって前記流体導管本体の内壁面と前記
   成形型との間に形成される成形空間に成形材料を注入し
   、これによって弁支持用の弁座部を前記流体導管本体の
   内壁面に形成する、流体導管の製造方法。