JPS6328617B2

JPS6328617B2 -

Info

Publication number: JPS6328617B2
Application number: JP59198666A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Okano; Yasuhisa Sakurai; Kazunori Kataoka; Toshiro Wada; Toshinari Itaoka; Junichi Kei; Masahiko Taniguchi; Kunihiro Ishikawa
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1988-06-09
Also published as: JPS6176151A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、人工血管に関するものである。詳し
く述べると、本発明は、天然血管等への接合がよ
り容易述速にかつ完全に行ない得る先端形状を有
する人工血管に関するものである。

従来の技術現在、人工透析等の体外血液循環のシヤント
（Shunt）や人工血管等として用いられる人工血
管の天然血管等への吻合は、該チユーブと血管と
を縫合するか、あるいは該チユーブを血管に挿入
しこの吻合部位を糸でしばつて固定することで行
なわれている。

しかしながら、人工血管は、吻合部位を縫合糸
で縫合することは、生体組織より採取した代用血
管よりは容易であるとはいえ熟練した血管外科医
によつても10分以上という時間を要していた。

一方、吻合部位を吻合糸でしばつて固定する方
法は、縫合する場合と比べて吻合時間が極めて短
かく生体に対する負担も少なくてすむが、このよ
うな方法で吻合した場合、糸のしばり方によつて
は、チユーブにつぶれが生じ、血液流量の減少や
吻合部における血液の漏れを招いたり、またチユ
ーブが容易に脱離したしまうという虞れがあつ
た。さらに、このような吻合部位を吻合糸でしば
つて固定する方法は血管の端部とチユーブの端部
を吻合する場合においてのみしか適用できず、血
管の側方にチユーブをちようどＴ字型に吻合する
ような場合には、上記のごとき縫合手技を行なう
必要があつた。

このような従来の人工血管の吻合の問題は、狭
心症、心筋梗塞などの心臓部疾患に対する血管移
植手技においても大きな問題となる。現在、狭心
症、心筋梗塞の患者に対しては、狭窄又は閉塞し
た部分を放置したまま直接大動脈からあるいは内
胸動脈からその先の冠状動脈へバイパスを作る移
植手術が行なわれている。該バイパス用代用血管
としては、非常に細い冠状動脈へ吻合しうる径の
ものとすると、公知の材質の人工血管では血栓を
生成してバイパスが閉塞してしまうために、現在
のところ患者自身の大伏在静脈が用いられてい
る。このような大伏在静脈を用いてのバイパス移
植手術は、大伏在静脈の大腿部からの取り出しに
時間を要し、また冠状動脈および大動脈または内
胸動脈への吻合は、手縫いによる縫合であり長時
間を要するため、体外へ人工心肺装置を取り付け
ての体外循環、心停止等を必要とし、非常に大が
かりで危険性の高い手術であつた。しかして、仮
に該バイパス用代用血管として使用されうる抗血
栓性の高い人工血管が開発されたとしても、前記
のごとき吻合の問題を、生体組織代用血管と同様
かかえている以上、人工心肺装置等を要せずに手
術を可能とする程、吻合時間を短縮できるもので
はない。

発明が解決しようとする問題点従つて本発明は、新規な先端形状を有する人工
血管を提供することを目的とする。本発明はま
た、天然血管との吻合が容易述速かつ完全に行な
い得る人工血管を提供することを目的とする。さ
らに本発明は、冠状動脈バイパス用人工血管とし
て好適な人工血管を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段これらの諸目的は、可撓性チユーブの両端部位
の外周面上に、角のないなめらかな形状の突起部
を有し、前記チユーブの少なくとも一端部位の前
記突起部は、チユーブの先端部から0.3〜５mmの
位置に設けられており、さらに、該チユーブの内
面および前記他端部の前記突起部の表面には、抗
血栓性重合体が被覆されていることを特徴とする
人工血管により達成される。

本発明は、突起部が一列の不連続な複数個の突
起または一列の連続した環状突起よりなる人工血
管を示すものである。本発明はまた突起部は、そ
の高さが0.05〜６mmでかつチユーブの外径に対し
て0.01〜１の比を有するものである人工血管を示
すものである。本発明はチユーブが全長にわたつ
てほぼ同一の内径を有するものである人工血管を
示すものである。本発明はまたチユーブがテーパ
管である人工血管を示すものである。本発明はさ
らにチユーブが引張弾性率１〜10Kg／mm²および
100％モジユラス50〜200Kg／cm²を有する可撓性結
合部製チユーブの内面に、分子量1000〜20000の
疎水性線状重合体と、分子量1000〜20000の親水
性線状重合体とをブロツク重合してなるブロツク
共重合体を被覆してなるものである人工血管であ
る。

作用以下、本発明を図面を参照しながらより詳しく
説明する。

第１図および第３図は、本発明の人工血管の一
実施態様の縦断面図であり、第２ａ図は第１図の
人工血管の―拡大横断面図を示し、また第２
ｂ〜２ｃ図は、本発明の人工血管の別の実施態様
の拡大横断面図である。

第１図に示すように、本発明の人工血管１にお
いて、チユーブ本体２の先端部には、突起部３が
設けられている。突起部３の形状は、第２ａ〜２
ｃ図に示すごとく、種々の態様を採り得、例えば
第２ａ図に示すような１本の不連続な点状の突起
部である場合には、該点状突起部はチユーブの外
周面に少なくとも２点以上、好ましくは２〜16点
配される。また第２ｂ図に示されるような不連続
な帯状突起とすることも可能である。さらに第２
ｃ図に示されるような連続した環状突起部（つ
ば）であつてもよく、この場合、何個所かに切欠
きがあることも何らさしつかえない。しかしなが
ら、これらの突起部３は、人工血管１が、天然血
管等に接合される場合、天然血管等に挿入または
接することで、これらを損傷しないように角のな
いなめらかな形状とされる。突起部３の配される
位置はチユーブ本体２先端部位であればよいが好
ましくは、チユーブ本体２の先端部から0.2〜５
mmの位置に設けられるものである。また突起部３
の高さも特に限定されるものではないが、例えば
0.05〜６mm程度でかつチユーブの外径に対して
0.01〜１の比を有するものであることが望まし
い。またチユーブ本体部２は、第１図に示すよう
にチユーブ全長にわたつて内径がほぼ等しいもの
（本明細書中においては、「ストレート管」と称す
る。）であつても、また第３図に示すように、チ
ユーブの一端部の内径が、他端部の内径よりも大
きく、チユーブ中間部がテーパーを有するもの
（本明細書中においては「テーパー管」と称す
る。）であつてもよい。テーパー管の場合、その
一端または両端部付近に、端部と同一内径を有す
る部位があつてもよく、またテーパー部はかなら
ずしも直線的に細くなつている必要はなく若干の
ふくらみまたはへこみがあつてもよい。また、本
発明の人工血管は、１ないし複数の一定の曲率で
湾曲してなるものも可能である。人工血管が移植
部位付近の形状に合わせて、一定の曲率で湾曲し
ていると、吻合が行ないやすくより手術を容易と
する。

人工血管の材質としては、特に限定されるもの
ではなく、公知のいづれであつてもよいが、(a)生
体内で変性せず、毒性、異物反応がないこと、(b)
耐久性があること、(c)発癌性、抗原性がないこ
と、(d)弾性、伸展性に富み、可及的に生体血管に
近似すること、(e)優れた抗血栓性をもつこと、(f)
縫合しやすく断端がほつれないこと、(g)消毒が容
易で、感染に抵抗があること等の一般に代用血管
として必要とされる要件を満たしていることが望
ましい。

特に、人工血管の材質としては、引張弾性率１
〜10Kg／mm²および100％モジユラス50〜200Kg／cm²
を有する可撓性重合体製チユーブの少なくとも内
面に、分子量1000〜20000の疎水性線状重合体と
分子量1000〜20000の親水性線状重合体とをブロ
ツク重合してなるブロツク共重合体を被覆してな
るものが望ましい。

該材質について詳しく述べると、JIS、K7113
記載のダンベル２号を用いた引張り試験で引張弾
性率１〜10Kg／mm²および100％モジユラス50〜200
Kg／cm²を満足する可撓性重合体製チユーブは、例
えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ナイロン
―６、ナイロン―６，６、ナイロン―12等のポリ
アミド、ポリエステル、ポリエチレン等のポリオ
レフイン、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、
ニトリルゴム等の合成ゴムおよび天然ゴムなどの
フイルムないしシートの無孔性チユーブがあり、
またナイロン、ポリエステル、スパンデツクスな
どの合成繊維の織布、編布等をらせん状に捲回し
て形成したチユーブ、前記合成繊維糸を同一方向
またはこれをさらに反対方向にらせん状に捲回し
て形成したチユーブおよびポリテトラフルオロエ
チレンを特殊な延伸加工して形成したチユーブな
どの多孔質チユーブがある。これらのチユーブの
うち好ましくは、ポリウレタン製無孔性チユーブ
である。

前記可撓性重合体製チユーブの少なくとも内
面、必要により両面、また、該チユーブが合成繊
維製の場合には、該チユーブを構成する合成繊維
層に含浸されてその内面または両面にわたつて後
述する抗血栓性のブロツク共重合体が被覆され
る。

内面被覆に使用されるブロツク共重合体として
は、分子量1000〜20000の疎水性線状重合体の両
端に分子量1000〜20000の親水性線状重合体を重
合して得られるブロツク共重合体か前記疎水性線
状重合体と前記親水性線状重合体とのブロツク共
重合により得られるマルチブロツク共重合体でも
よい。このようなブロツク共重合体の分子量は
10000〜100000であり、好ましくは20000〜50000
である。

このようなブロツク共重合体としては、例え
ば、一般式 HX₁―SR₁NR₂CONHR₃NHCO―X₂ ―CONHR₃NHCOR₂NR₁S―X₁H
（）［ただし、式中、X₁は一般式（式中、R₄は水素原子またはメチル基、R₅は
ｍが１のときは炭素原子数２〜10個またｍが２〜
10のときは炭素原子数２〜３個を有するアルキレ
ン基、好ましくはｍが１で炭素原子数が２〜３の
アルキレン基、ｎは10〜500の整数である。） X₂は一般式（式中、R₆は水素原子またはメチル基、ｌは
10〜1100の整数である。）または一般式（式中、ｐは10〜1000の整数である。）、R₁は
アミノ基を有するメルカプタン類の残基の炭化水
素、R₂は該メルカプタン類の残基のは水素原子
またはメチル基、またR₃はジイソシアナート類
の残基の炭化水素である。］で示されるブロツク
共重合体がある。

このようなブロツク共重合体は、一般式（式中、R₆およびｌは前記のとおりである。）
で示されるポリアルキレングリコールまたは一般
式（式中、ｐは前記のとおりである。）で示され
るポリスチレンとジイソシアナート類とを溶媒中
で反応させて得られる両末端にイソシアナート基
を有する重合体に、一般式（式中、R₁，R₂，R₄，R₅，ｍおよびｎは前記
のとおりである。）で示される片末端にアミノ基
を有する重合体を加えて不活性水素基を有しない
良溶媒中で反応させることにより得られる。

また、前記ブロツク共重合体は前記各成分のマ
ルチブロツク共重合体でもよい。この場合には、
一般式を有する重合体において両末端に同様な
アミノ基を有する重合体で前記片末端にアミノ基
を有する重合体の一部を置換することにより得ら
れる。

いずれにしても、親水性線状重合体と疎水性線
状重合体との割合は、親水性線状重合体が45〜65
モル％、好ましくは55〜63モル％である。

このようなブロツク共重合体は、親水性と疎水
性を有するミクロ相分離構造を有するだけでな
く、親水性部分の割合が45〜65モル％、好ましく
は55〜63モル％である場合には、200〜5000Å程
度の親水性と疎水性のラメラ構造、親水性を海と
する海島構造となるので抗血栓性が極めて優れた
ものとなる。

このようなブロツク共重合体は、前記可撓性重
合体製チユーブの少なくとも内面に被覆される。
被覆方法としては、該チユーブが重合体フイルム
ないしシート管状体である場合には、該ブロツク
共重合体の溶液をその内面または両面に塗布した
のち乾燥することにより行なわれ、その被膜の乾
燥膜厚0.1μm以上、好ましくは１〜500μmであ
る。なお、前記チユーブと該ブロツク共重合体被
覆との接着性が低い場合には、前記チユーブの当
該表面をプラズマ処理等により処理して接着性を
上げることが望ましい。また、前記チユーブが合
成繊維製の場合には、管状ないし棒状体に前記ブ
ロツク共重合体溶液を塗布したのち、該塗布面に
合成繊維の帯状織布または編布をスパイラル状に
捲回し、さらにその表面に前記ブロツク共重合体
溶液を塗布することにより該繊維層内に含浸さ
せ、ついで乾燥することにより得られる。また、
合成繊維系を使用する場合には、前記塗布面に該
系を一方向にスパイラル状にあるいはさらにクロ
スするように反対方向からスパイラル状にさらに
必要によりこれを交互に繰返して繊維層を形成さ
せ、該管状繊維層の表面に該ブロツク共重合体溶
液を塗布することにより該繊維層に含浸させ、つ
いで乾燥することにより得られる。

このようにして得られる人工血管は、該ブロツ
ク共重合体を被覆することにより極めて優れた抗
血栓性を示すため、従来公知の材質の場合、血栓
が生じて閉塞してしまうような内径（約３mm以
下）としても開存性が良好である。

上記のごとき材質により本発明の人工血管は製
造され得るが、チユーブ本体部と突起部は必ずし
も同一材質である必要はなく、その製法も何ら限
定されるものではない。

本発明の人工血管は、例えば以下のようにして
天然血管等を接合される。まず、血管の端部とチ
ユーブの端部を接合する（以下、「端部接合」と
称する。）場合においては、第４ａ図に示すごと
く、血管４に、人工血管１を突起部３を有する部
位から0.5〜５mm深く挿入し、第４ｂ図に示すご
とく、血管４の上から人工血管１の突起部３を有
する部位より中央部寄りの部位を吻合糸５でしば
つて固定し接合する。従来と同様に吻合糸でしば
つて固定する方法によつても、人工血管１は、該
突起部３があることで、血管４に完全に固定され
容易に脱離することはなくなり、まや吻合糸５に
よるしばりも非常に容易となり、接合のための時
間も短縮される。また血管の側方にチユーブの端
部を接合する（以上、「側方接合」と称する。）場
合においては、第５ａ図に示すごとく、パンチを
用いて血管４に円形の穴６をあけこの穴６に添つ
て縫合糸７で血管４に糸をかける。次に第５ｂ図
に示すように人工血管１を血管５の穴６に突起部
３の部位まで挿入する。そして第５ｃ図に示すよ
うに縫合糸７を人工血管１の突起部３を有する部
位より中央部寄りの部位へまわして巻きつけてし
ばつて突起部３が血管４に密着するように固定す
ることにより接合する。この接合方法によると、
接合部位を縫合する従来の方法と比べて極めて短
時間で接合でき、しかも接合は完全なものであり
縫合したものと比較しても何ら遜色のないもので
ある。なお端部接合を行なう端部位と側方接合を
行なう端部位とにおける突起部３は、望ましくは
その大きさが若干異なるものであり、側方接合を
行なう場合は、突起部３は血管４内に挿入される
わけではないので、端部接合を行なう端部位のも
のと比べてその高さが若干高い方がよく、例えば
端部接合を行なう端部位の突起部３が0.05〜３
mm、好ましくは0.1〜0.5mmである場合、側方接合
を行なう端部位の突起部３は、0.1〜6.0mm、好ま
しくは0.5〜４mmである。

またさらに本発明の人工血管は、その一実施態
様において、冠状動脈へのバイパス用人工血管と
して好適に用いられ得る。すなわち、前記可撓性
重合体製チユーブを前記ブロツク共重合体で被覆
してなる材質等の抗血栓性の高い材質で、その一
端部が冠状動脈の接合部位に接合可能な細い内径
を有する本発明の人工血管を作製した場合、該人
工血管を用いての冠状動脈へのバイパス移植手術
は、冠状動脈への接合および内胸動脈への接合が
上記したごとき端部接合であり、また大動脈への
接合が上記したごとき側方接合であり、いずれも
従来の接合手段に比較して極めて短時間で行なう
ことができ、パーシヤルクランプ（partial
clump）にて接合部位の血流の一部を止めて接合
を行なえば生体に大きな負担をかけることなくか
つまた人工心肺装置等を用いずに行ない得るもの
である。なおこの場合、冠状動脈ないし内胸動脈
へ接合される側の端部位の突起部は血管中へ挿入
されるため、血栓を生じないように前記ブロツク
共重合体で被覆される必要があるが、大動脈へ接
合される側の端部位の突起部は、血管中へ挿入さ
れるものではないため、前記ブロツク共重合体に
より被覆されることは必要とはされない。

さらに、該バイパス用人工血管において、大動
脈接合端部内径が、冠状動脈接合端部内径に比し
て大きく、第３図に示すようなテーパー管であつ
た場合には、ストレート管をバイパスとして移植
した場合と比較して、大動脈接合部における血流
抵抗が低くなるため、大動脈が該テーパー管を通
り冠状動脈へ流れる血液流量が大きくとれ、極め
て望ましいものとなる。

発明の効果以上述べたように本発明の可撓性チユーブの両
端部位の外周面上に、角のないなめらかな形状の
突起部を有し、前記チユーブの少なくとも一端部
位の前記突起部は、チユーブの先端部から0.3〜
５mmの位置に設けられており、さらに、説チユー
ブの内面および前記他端部の前記突起部の表面に
は、抗血栓性重合体が被覆されていることを特徴
とする人工血管であるから、天然血管等への接合
が非常に容易であり接合時間が短縮されかつま
た、接合部位がつぶれてしまう程かたくしばらな
くとも完全に固定されるので、血管に接合したチ
ユーブが、体の動きや体内臓器の運動により血管
から脱離することはなく、むろん接合部位につぶ
れが起きることもない。また、チユーブが引張弾
性率１〜10Kg／mm²および100％モジユラス50〜200
Kg／cm²を有する可撓性重合体製チユーブの少なく
とも内面に、分子量1000〜20000の疎水性線状重
合体と分子量1000〜20000の親水性線状重合体と
をブロツク重合してなるブロツク共重合体を被覆
してなるもの等の抗血栓性の高いものであると、
該人工血管は、冠状動脈へのバイパス用人工血管
として用いることができ、しかもこの冠状動脈バ
イパス手術は、体外の人工心肺装置を要すること
なく行ない得るものであり、生体に対する負担を
極めて少なくできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はおよび第３図は、本発明の人工血管の
一実施例の縦断面図、第２ａ図は第１図の―
拡大横断面図、第２ｂ図および第２ｃ図は、本発
明の人工血管の他の実施例の拡大横断面図であ
り、また、第４ａ〜ｂ図および第５ａ〜ｃ図は本
発明の人工血管の接合方法を示す図である。１…人工血管、２…チユーブ本体、３…突起
部、４…血管。

Claims

【特許請求の範囲】１可撓性チユーブの両端部位の外周面上に、角
のないなめらかな形状の突起部を有し、前記チユ
ーブの少なくとも一端部位の前記突起部は、チユ
ーブの先端部から0.3〜５mmの位置に設けられて
おり、さらに、該チユーブの内面および前記他端
部の前記突起部の表面には、抗血栓性重合体が被
覆されていることを特徴とする人工血管。２該突起部が一列の不連続な複数個の突起より
なるものである特許請求の範囲第１項に記載の人
工血管。３該突起部が一列の連続した環状突起よりなる
ものである特許請求の範囲第１項に記載の人工血
管。４該突起部は、その高さが0.05〜６mmでかつチ
ユーブの外径に対して0.01〜１の比を有するもの
である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか一つに記載の人工血管。５チユーブが全長にわたつてほぼ同一の内径を
有する管である特許請求の範囲第１項ないし第４
項のいずれか一つに記載の人工血管。６チユーブがテーパー管である特許請求の範囲
第１項ないし第４項のいずれか一つに記載の人工
血管。７前記チユーブは、引張弾性率が１〜10Kg／mm²
であり、100％モジユラスが、50〜200Kg／cm²であ
る特許請求の範囲第１項ないし第６項に記載の人
工血管。８前記抗血栓性重合体は、分子量1000〜20000
の疎水性線状重合体と分子量1000〜20000の親水
性線状重合体とをブロツク重合してなるブロツク
共重合体である特許請求の範囲第１項ないし第７
項のいずれかに記載の人工血管。