JP2003275215A - 生体管接合材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小口径の生体管であっても容易かつ確実に接
合することができる生体管接合材を提供する。 【解決手段】 生体管接合材１は、金属パイプ２の管壁
に多数の微細孔３を穿設して構成されている。小径の金
属パイプ２の一方端を第１の血管内に挿入するととも
に、第２の血管の内壁が第１の血管の外壁と接触するよ
うに金属パイプ２の他方端を第２の血管内に挿入するだ
けで、第１の血管と第２の血管とを接合することができ
るため、小口径の血管であっても容易にかつ迅速に血管
接合を行うことができる。また、金属パイプ２の管壁に
複数の微細孔３を設けているために、そこから血管壁細
胞が浸み出して金属パイプ２の内側にも早期に血管壁構
造が構築され、血栓形成を防止して血管接合を確実なも
のとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外科手術等におい
て血管等の生体管の接合に使用する生体管接合材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、外科手術では血管の吻合操作が
不可欠である。特に、循環器系の手術、例えば心臓冠動
脈の狭窄血管のバイパス術では、血管の吻合操作が主要
治療操作になる。

【０００３】従来より、血管吻合の手法としては縫合針
と縫合糸とを用いた縫合が最も一般的であり、実際の外
科手術における血管の吻合ではほとんど針と糸とを用い
た縫合が行われている。針と糸とを用いた縫合は血管を
確実に吻合することができ、血管の口径が大きい場合に
はこの縫合法で特に問題は無い。

【０００４】また、縫合法に代わる血管接合方法として
古くから接着剤を使う方法が研究されており、シアノア
クリレート系接着剤やフィブリン糊を使用して血管を接
合する手法が検討されている。

【０００５】また、小口径の血管を接合させる目的でカ
フ法という手法が開発されている。カフ法とは、リング
状部材（カフ）の内側に一方の血管を通して折り返すと
ともに、その折り返された血管の内壁の上側に他方の血
管を覆い被せて両方の血管を接合する手法である。カフ
法の利点は、両方の血管の内壁が連続することとなるた
め、良好な接合結果が得られる点である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、針と糸
とを用いた血管の縫合には術者の技量に頼るところが大
きい。特に、口径が３ｍｍ以下の小口径血管を縫合する
際には、顕微鏡下での不自由な環境下で極めて小さな針
と細い糸とによる縫合が必要であり、術者には習熟した
特別な技術が要求され、そのような技術の修得にはかな
りの年月を要する。心臓冠動脈の狭窄血管のバイパス術
では、熟練した術者であれば顕微鏡手術により１．６７
ｍｍ以上の口径であれば血管縫合が可能であるとの報告
もあるが、相当な術者であっても１ｍｍ程度の小口径血
管を縫合することはほとんど不可能である。また、針と
糸とを用いた縫合法では、血管の損傷部位によっては縫
合が困難であるばかりでなく、縫合糸の締め付けによる
周辺組織の血流障害、壊死、あるいは縫合糸穴からの出
血などの問題もある。さらに、縫合時の虚血時間が長く
なると末梢組織に障害を与えるという問題もある。

【０００７】一方、接着剤を使用する手法ではその接着
力に問題がある。すなわち、接着剤では血管の組織間を
密着して接合させることが極めて困難であり、接着剤と
組織との間の接着力も必ずしも満足なものではない。

【０００８】また、カフ法では血管を折り返すという操
作が必要になるため、口径が３ｍｍ以上の血管でなけれ
ば難しいという問題がある。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、小口径の生体管であっても容易かつ確実に接合
することができる生体管接合材を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、管状部材の一方端を第１の生体
管内に挿入するとともに、第２の生体管の内壁が前記第
１の生体管の外壁と接触するように前記管状部材の他方
端を前記第２の生体管内に挿入して前記第１の生体管と
前記第２の生体管とを接合する生体管接合材において、
前記管状部材の管壁に複数の微細孔を穿設している。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
にかかる生体管接合材において、前記微細孔の形成方向
に垂直な断面を、φ３０μｍ以上φ３００μｍ以下の略
円形とし、前記複数の微細孔の穿設領域面積を前記管状
部材の管壁の外周面積の１０％以上としている。

【００１２】また、請求項３の発明は、管状部材の一方
端を第１の生体管内に挿入するとともに、第２の生体管
の内壁が前記第１の生体管の外壁と接触するように前記
管状部材の他方端を前記第２の生体管内に挿入して前記
第１の生体管と前記第２の生体管とを接合する生体管接
合材において、前記管状部材の管壁を網状構造としてい
る。

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
にかかる生体管接合材において、前記網状構造を、前記
管状部材の管径が拡大しおよび／または縮小する方向に
変形可能としている。

【００１４】また、請求項５の発明は、請求項１から請
求項４のいずれかの発明にかかる生体管接合材におい
て、前記管状部材を金属にて形成している。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１６】＜１．第１実施形態＞図１は、本発明にか
かる生体管接合材の第１実施形態を示す図である。図１
の生体管接合材１は、例えば心臓冠動脈の狭窄血管のバ
イパス術において血管を接合するために使用されるもの
である。生体管接合材１は、金属パイプ２の管壁に多数
の微細孔３を穿設して構成されている。

【００１７】金属パイプ２は、直径が約１ｍｍ、長さが
約５ｍｍの中空円筒形状の管状部材である。金属パイプ
２は、ステンレススチールにて形成されている。微細孔
３は直径が３０μｍ以上３００μｍ以下の円形の穴であ
る。より厳密には、微細孔３の形成方向に垂直な断面
が、φ３０μｍ以上φ３００μｍ以下の円形である。全
ての微細孔３の面積の合計（穿設領域面積）が金属パイ
プ２の管壁の外周面積の１０％以上となるように複数の
微細孔３は設けられている。微細孔３は、例えばレーザ
加工によって金属パイプ２の管壁に穿設される。

【００１８】図２は、図１の生体管接合材１を使用して
血管の接合を行う手順を示す図である。ここでは、血管
４（第１の生体管）と血管５（第２の生体管）とを接合
するものとする。まず、図２（ａ）に示すように、切断
状態にある血管４の端部に生体管接合材１を近づけ、次
に図２（ｂ）に示すように、血管４の内側に生体管接合
材１をその一方側端部から所定量挿入する。このときの
挿入量は、生体管接合材１が抜け出ないようにある程度
長い方が好ましく、かつ生体管接合材１の長さ未満とす
る。

【００１９】その後、図２（ｃ）に示すように、血管５
の内側に生体管接合材１をその他方側端部から所定量挿
入する。このときに、血管５の内壁が血管４の外壁と接
触するように、生体管接合材１を血管５内に挿入する。
したがって、血管４の切断端部は血管５によって覆われ
ることとなる。そして、血管４と血管５とが重ね合わさ
れた部分の外周を生体用の糸で縛ることによって術後に
血管が外れないようにしておく。

【００２０】図３は、血管４と血管５との接合状態を拡
大した模式図である。血管の内壁は多数の血管壁細胞
（血管内皮細胞を含む）６によって覆われている。この
血管壁細胞６に含まれる血管内皮細胞の働きによって血
液の凝固が抑制され、血栓形成が防止される。したがっ
て、血管の接合においては血管壁細胞６に満たされた血
管壁構造の再構築が重要となる。

【００２１】仮に、生体管接合材１が微細孔３を設けて
いない単なる金属製管状部材であれば、その内側には血
管壁構造が再構築されず、金属製管状部材内で血液凝固
が生じて血栓が形成され、その結果血管の閉塞を引き起
こすおそれがある。

【００２２】このため、第１実施形態の生体管接合材１
においては、金属パイプ２の管壁に多数の微細孔３を設
けている。血管４と血管５との接合直後は、図３（ａ）
に示すように、金属パイプ２の外側に単に血管４と血管
５とが重ね合わせられた状態となっている。この状態か
ら時間の経過とともに、少しずつ微細孔３から血管４お
よび血管５の血管壁細胞６が金属パイプ２の内側に浸み
出して、やがて約一週間程経過すると、図３（ｂ）のよ
うに、金属パイプ２の内側が血管壁細胞６によって均一
に満たされる。すなわち、金属パイプ２の管壁を挟んで
擬似的な連続した血管壁構造が構築されるのである。

【００２３】こうして金属パイプ２の内側にも血管壁細
胞６による血管壁構造が構築されれば、その血管壁細胞
６の働きによって血液の凝固が抑制され、金属パイプ２
内での血栓形成が防止される。このようにして血管４と
血管５との接合は完全なものとなる。

【００２４】ここで、微細孔３の直径を３０μｍ以上３
００μｍ以下としているのは以下のような理由による。
すなわち、微細孔３の直径が３０μｍ未満であれば、血
管壁細胞６の浸み出しが生じにくい。一方、微細孔３の
直径が３００μｍより大きいと、金属パイプ２自体の強
度が低下して生体管接合材１に必要な強度を維持するこ
とができない。また、微細孔３の面積の合計を金属パイ
プ２の管壁の外周面積の１０％以上となるようにしてい
るのは、１０％未満であれば金属パイプ２の内側全面に
血管壁細胞６が浸み出さないためである。

【００２５】以上のような生体管接合材１を使用した血
管４と血管５との接合であれば、小口径の血管であって
も容易かつ確実に接合することができる。すなわち、金
属パイプ２の直径が約１ｍｍであるため、従来の縫合法
では極めて困難であった口径が１ｍｍ程度の小口径血管
であっても接合することが可能となる。

【００２６】また、上述したように、血管４の内側に生
体管接合材１を挿入し、さらに血管４の外壁に血管５の
内壁が接触するように生体管接合材１を血管５の内側に
挿入するだけで血管４と血管５とを接合することができ
るため、容易に血管接合を行うことができる。その結
果、従来の縫合法では熟練した術者であっても口径が３
ｍｍ以下の小口径血管を縫合するのに３０分以上要して
いたのが、本実施形態の生体管接合材１を使用すれば通
常レベルの専門医であれば１０分程度で血管接合を完了
することができる。このように短時間で迅速に血管接合
を行うことは、血流の遮断時間を短縮することにつなが
り非常に好ましいことである。

【００２７】また、本実施形態の生体管接合材１では、
金属パイプ２の管壁に複数の微細孔３を設けているため
に、上述の如く金属パイプ２の内側にも早期に血管壁構
造が構築され、血栓形成を防止して血管接合を確実なも
のとすることができる。

【００２８】なお、術後一週間程度の間は、金属パイプ
２内側の血管壁構造が十分に構築されていないため、薬
物による血液凝固抑制を併用することが好ましい。本実
施形態の生体管接合材１であれば、金属パイプ２の管壁
表面にヘパリン等の血液凝固抑制剤を固定することがで
き、これにより術後の血栓形成防止をより完全なものと
することができる。

【００２９】＜２．第２実施形態＞次に、本発明の第２
実施形態について説明する。図４は、本発明にかかる生
体管接合材の第２実施形態を示す図である。第２実施形
態の生体管接合材１１は、ステンレススチール製の中空
円筒形状の管状部材１２の管壁を網状構造（メッシュ
状）としている。そして、この網状構造は管状部材１２
の管径が拡大しおよび／または縮小する方向に変形可能
である。図４（ａ）は管状部材１２の管径が狭い状態を
示しており、図４（ｂ）は網状構造が変形して管状部材
１２の管径が拡がった状態を示している。図４に示すよ
うに、管状部材１２の網状構造はいわゆるパンタグラフ
機構によって周方向（紙面上下方向）に伸縮可能であ
り、このような管壁の網状構造の変形によって管状部材
１２の管径が拡大しおよび／または縮小する。

【００３０】第２実施形態の生体管接合材１１を使用し
て血管接合を行うときの手順は第１実施形態と同じであ
る。すなわち、血管４の内側に生体管接合材１１を挿入
し、さらに血管４の外壁に血管５の内壁が接触するよう
に生体管接合材１１を血管５の内側に挿入するだけで血
管４と血管５とを接合することができる。したがって、
容易にかつ迅速に血管接合を行うことができる。

【００３１】但し、第２実施形態では、接合術直前に術
者自身が血管の口径に合わせて管状部材１２の管径を自
由に調整することができる。このため、生体管接合材１
１の運用の自由度が第１実施形態よりも大きくなる。も
っとも、強度の観点からは第１実施形態の生体管接合材
１の方が金属パイプ２を用いているため好ましい。

【００３２】また、第２実施形態においても、管状部材
１２の管壁が網状構造となっているため、血管壁細胞６
が管状部材１２の内側に浸み出して早期に血管壁構造が
構築される。このため、血栓形成を防止して血管接合を
確実なものとすることができる。したがって、第２実施
形態の生体管接合材１１を使用した血管４と血管５との
接合であれば、小口径の血管であっても容易かつ確実に
接合することができる。

【００３３】＜３．変形例＞以上、本発明の実施の形態
について説明したが、この発明は上記の例に限定される
ものではない。例えば、微細孔３の形状は円形に限定さ
れるものではなく、微細孔３の形成方向に垂直な断面の
最大幅が３０μｍ以上３００μｍ以下であれば、その形
状は任意である。

【００３４】また、金属パイプ２および管状部材１２の
材質はステンレススチールに限定されるものではなく、
生体への影響が少なく、生体管接合材としての強度を維
持することができるものであれば他の金属、例えばニッ
ケルチタン合金等であっても良い。さらに、薄くても強
度が維持できるのであれば、金属パイプ２および管状部
材１２を樹脂製としても良い。もっとも、微細孔３の加
工性やコストを考慮すれば金属パイプ２および管状部材
１２をステンレススチールにて形成することが好まし
い。

【００３５】また、上記各実施形態においては、生体管
接合材１，１１を使用して血管接合を行う場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、例えばリ
ンパ管を接合する場合であっても生体管接合材１，１１
を使用して接合することができる。さらに生体管と人工
血管を接合する場合であっても生体管接合材１，１１を
使用して接合することができる。すなわち、何らかの生
体管を接合するときに本発明にかかる生体管接合材を適
用することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、管状部材の管壁に複数の微細孔を穿設している
ため、その管状部材の両端を第１および第２の生体管に
挿入するだけで生体管の接合を行うことができ、しかも
微細孔からの細胞の浸み出しによって管状部材内に生体
管壁構造が構築されることとなり、小口径の生体管であ
っても容易かつ確実に接合することができる。

【００３７】また、請求項２の発明によれば、微細孔の
形成方向に垂直な断面がφ３０μｍ以上φ３００μｍ以
下の略円形であり、複数の微細孔の穿設領域面積が管状
部材の管壁の外周面積の１０％以上であるため、細胞の
浸み出しが容易に生じて生体管壁構造が確実に構築され
る。

【００３８】また、請求項３の発明によれば、管状部材
の管壁を網状構造とするため、その管状部材の両端を第
１および第２の生体管に挿入するだけで生体管の接合を
行うことができ、しかも微細孔からの細胞の浸み出しに
よって管状部材内に生体管壁構造が構築されることとな
り、小口径の生体管であっても容易かつ確実に接合する
ことができる。

【００３９】また、請求項４の発明によれば、網状構造
は、管状部材の管径が拡大しおよび／または縮小する方
向に変形可能であるため、管径の調整を自由に行うこと
ができる。

【００４０】また、請求項５の発明によれば、管状部材
が金属にて形成されるため、生体管接合材の強度を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる生体管接合材の第１実施形態を
示す図である。

【図２】図１の生体管接合材１を使用して血管の接合を
行う手順を示す図である。

【図３】血管の接合状態を拡大した模式図である。

【図４】本発明にかかる生体管接合材の第２実施形態を
示す図である。

【符号の説明】

１，１１ 生体管接合材 ２ 金属パイプ ３ 微細孔 ４，５ 血管 ６ 血管壁細胞 １２ 管状部材

フロントページの続き (72)発明者 山田 進 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 荒木 修一 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 4C060 CC03 CC06 CC32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状部材の一方端を第１の生体管内に挿
   入するとともに、第２の生体管の内壁が前記第１の生体
   管の外壁と接触するように前記管状部材の他方端を前記
   第２の生体管内に挿入して前記第１の生体管と前記第２
   の生体管とを接合する生体管接合材であって、 前記管状部材の管壁に複数の微細孔を穿設したことを特
   徴とする生体管接合材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の生体管接合材において、 前記微細孔の形成方向に垂直な断面は、φ３０μｍ以上
   φ３００μｍ以下の略円形であり、 前記複数の微細孔の穿設領域面積が前記管状部材の管壁
   の外周面積の１０％以上であることを特徴とする生体管
   接合材。
3. 【請求項３】 管状部材の一方端を第１の生体管内に挿
   入するとともに、第２の生体管の内壁が前記第１の生体
   管の外壁と接触するように前記管状部材の他方端を前記
   第２の生体管内に挿入して前記第１の生体管と前記第２
   の生体管とを接合する生体管接合材であって、 前記管状部材の管壁を網状構造とすることを特徴とする
   生体管接合材。
4. 【請求項４】 請求項３記載の生体管接合材において、 前記網状構造は、前記管状部材の管径が拡大しおよび／
   または縮小する方向に変形可能であることを特徴とする
   生体管接合材。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の生体管接合材において、 前記管状部材は金属にて形成されることを特徴とする生
   体管接合材。