JP2006326083A

JP2006326083A - 人工血管及びその製造方法

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Publication number: JP2006326083A
Application number: JP2005156006A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Nakamura; 正一中村; Masaaki Senda; 正明千田
Original assignee: TACHIBANA SHOKAI KK; TACHIBANA SHOKAI Ltd; ACP Japan Co Ltd
Current assignee: TACHIBANA SHOKAI KK; TACHIBANA SHOKAI Ltd; ACP Japan Co Ltd
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2025-05-27
Also published as: JP4330555B2

Abstract

【課題】複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管を提供すること。
【解決手段】繊維質よりなる管状体１に導電性を有する金属で構成される棒状体２を挿入し、この棒状体２が挿入された管状体１を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質３に一定時間浸した後に取り出し、管状体１に浸透したゲル状物質３を一定時間乾燥させる。そして、棒状体２に電流を流して一時的に棒状体２の周面に付着したゲル状物質３を一時的に溶解させ、再び乾燥させた後、管状体１から棒状体２を引き抜く。
【選択図】図６

Description

本発明は、人工血管及びその製造方法に関し、特に、生体血管に近似した物性を備える人工血管及びその製造方法に関する。

現在、臨床においては、病的に劣化した血管に代わる代用血管として、人工材料から作られる人工血管が広く使用されている。かかる人工血管においては、無毒性、耐久性や抗血栓性などの代用血管としての必要条件を満たすべく各種の提案が為されている。例えば、特許文献１においては、代用血管としての必要条件に含まれる耐久性や縫合し易さを満たすべく、複数本のコラーゲン糸状物を略平行に配列した層状物を所定角度で複数重ね、接着されたコラーゲン不織布を管状に成型する人工血管が提案されている。
特開２００４−１８８０３７号公報

しかしながら、上述の提案に代表されるような従来の人工血管においては、複雑な工程を経て製造されるため、その製造コストを抑えることができず、結果物としての人工血管が高価になるという問題がある。

また、このような人工血管の用途においては、上述の臨床に使用することが重要であることは言うまでもないが、人体に損傷を与えかねない臨床に至る前段階において、その手術手技を習得するための教育や練習等に使用することも極めて重要である。このように教育や練習用の人工血管において、上述のような高価な人工血管を使用する場合には使用者の負担が極めて大きくなるため、十分に手術手技を習得する際の支障となるという問題がある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る人工血管の製造方法は、繊維質よりなる管状体に棒状体を挿入し、この管状体を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質に一定時間浸した後に取り出し、管状体に浸透したゲル状物質を一定時間乾燥させた後、管状体から棒状体を引き抜くものである。このような工程を有する人工血管の製造方法によれば、複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管を提供することが可能となる。

特に、本発明に係る人工血管の製造方法においては、管状体に、熱可塑性材料に対して一定割合の溶剤を加えて生成されるゲル状物質を浸透させて人工血管の表面を構成するようにしている。これにより、熱により溶解させて物質と異なり、硬化するまでの時間を有効活用して均一な太さの人工血管を生成することができると共に、その製造工程における作業性を向上させることが可能となる。

なお、本発明に係る人工血管の製造方法においては、上述のように、生体血管と近似する弾性や伸展性を有する人工血管を安価に製造できることから、手術手技を習得するための教育又は練習用に用いる際に好適な人工血管を提供することが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法において、上記熱可塑性材料を、熱可塑性エストラマーで構成される粉状体に潤滑油を加えて生成するようにしても良い。この場合には、熱可塑性エストラマーに対する潤滑油の割合を変化させることで、人工血管に付与される弾性を変化させることが可能となる。

さらに、本発明に係る人工血管の製造方法において、上記熱可塑性材料を、前記熱可塑性エストラマーで構成される粉状体を微粒子に粉砕して得られる第１の粉状体に前記潤滑油を加えて生成した第１の中間体と、前記熱可塑性エストラマーで構成される粉状体を微粒子に粉砕して得られる、前記第１の粉状体より粒径の大きい第２の粉状体に前記潤滑油を加えて生成した第２の中間体とを攪拌することで生成するようにしても良い。この場合には、例えば、第１の中間体において、第１の粉状体に対する潤滑油の割合を変化させることで、人工血管に付与される弾性を変化させることが可能となる。また、第１の粉状体よりも粒径の大きい第２の粉状体から生成される第２の中間体を、第１の中間体と攪拌して熱可塑性材料を生成しているので、メス等により切開する際において、生体血管に近似した切開の感触を有する人工血管を提供することが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法においては、棒状体が挿入された管状体を所定のゲル状物質に浸す前に、管状体の両端部を当該ゲル状物質で棒状体に固定するようにしている。これにより、棒状体に取り付けた管状体が一定位置からずれるのを防止したので、ゲル状物質を均等に管状体に付着させることが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法においては、棒状体を導電性を有する金属で構成し、管状体から棒状体を引き抜く前に、棒状体に電流を流して当該棒状体の周囲のゲル状物質を溶解させる。これにより、棒状体を引き抜く際に引き抜き易くすることが可能となる。また、生体血管の内壁に相当する人工血管の内側表面を滑らかにすることができるので、その内側表面についても生体血管に近似した形状とすることが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法においては、棒状体が挿入された管状体を所定のゲル状物質に一定時間浸した後に取り出す工程と、管状体に浸透したゲル状物質を一定時間乾燥させる工程とを複数回繰り返している。これにより、所定のゲル状物質で複数の層を形成させることができるので、内膜、中膜及び外膜と複数層を有する生体血管と近似する感触を有する人工血管を提供することが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法においては、棒状体が挿入された管状体を浸す所定のゲル状物質を異なる色の顔料（白色、赤色等）で着色する。これにより、所定のゲル状物質で異なる色の層を形成させることができるので、複雑な色を有する生体血管と近似する見た目を有する人工血管を提供することが可能となる。

なお、本発明に係る人工血管の製造方法において、管状体から棒状体を引き抜く前に、所定のゲル状物質が固着した管状体付きの棒状体を、再び繊維質よりなる管状体に挿入する工程と、棒状体が挿入された管状体を所定のゲル状物質に一定時間浸した後に取り出す工程と、管状体１（例えば、上記第２の管状体１Ｂ）に浸透したゲル状物質３を一定時間乾燥させる工程と、を具備するようにしても良い。この場合には、２つの管状体により、生体血管が有する弾性板に相当する部材を構成させることができるので、より生体血管の構造に近似させることが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法において、繊維質よりなる管状体は、特定の化学繊維を平織りや綾織りなどにより織って、或いは、経編みなどにより編んで形成することが望ましい。このようにして管状体を形成した場合には、管状体に伸展性を付与することが可能となる。特に、平織りや綾織り、或いは、経編みにより管状体を形成した場合には、動脈壁の一部を為す弾性板に近似した特性を管状体に付与することが可能となる。

さらに、本発明に係る人工血管の製造方法においては、棒状体の表面に溝部を形成するようにしても良い。この場合には、溝部により人工血管における弾力性が補強されることとなるので、より生体血管に近似した特性を当該人工血管に付与することが可能となる。

特に、棒状体に形成される溝部は、螺旋状にすることが好ましい。このように棒状体に形成される溝部を螺旋状にした場合には、螺旋状に形成された溝部に沿って回転させながら棒状体を引き抜くことで、容易に棒状体を引き抜くことが可能となる。

また、本発明に係る人工血管の製造方法は、手術手技を習得するための教育又は練習用に用いる人工血管を製造する際に好適である。すなわち、生体血管と近似する弾性や伸展性を有する人工血管を安価に製造できることから、手術手技を習得するための教育又は練習用に用いる際に好適な人工血管を提供することが可能となる。

本発明によれば、繊維質よりなる管状体に棒状体を挿入し、この管状体を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質に一定時間浸した後に取り出し、管状体に浸透したゲル状物質を一定時間乾燥させた後、管状体から棒状体を引き抜くようにしたので、複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管及びその製造方法を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

本発明は、繊維質よりなる管状体に棒状体を挿入し、この管状体を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質に一定時間浸した後に取り出し、管状体に浸透したゲル状物質を一定時間乾燥させた後、管状体から棒状体を引き抜くことで、複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管を提供するものである。特に、本発明に係る人工血管は、生体血管と近似する弾性や伸展性を有する人工血管を安価に製造できることから、手術手技を習得するための教育又は練習用に用いる際に好適な人工血管を提供することが可能となる。以下、本発明に係る人工血管の製造方法の各工程で用いられる部材、並びに、当該部材を用いた処理内容について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る人工血管の製造方法で用いられる管状体の一例を示す模式図である。図１に示す管状体１は、特定の化学繊維を織って、或いは、編んで形成されている。特定の化学繊維としては、例えば、ウーリーナイロン、ポリエステル、レーヨン等が用いられる。それぞれの化学繊維においては、例えば、８、１２、１６、２４、４０及び７０デニールの太さのものが用いられる。この管状体１は、後述するように所定のゲル状物質で覆われて人工血管が製造された状態で、例えば、動脈壁の一部を為す弾性板に相当する。

特定の化学繊維を織って管状体１を形成する場合には、例えば、平織りや綾織り（ジャージ織り）などが用いられる。一方、特定の化学繊維を編んで形成する場合には、例えば、経編みなどが用いられる。このように特定の化学繊維を織ったり、編んだりして管状体１を形成することで、管状体１に伸展性を付与することが可能となる。特に、平織りや綾織り、或いは、経編みにより管状体１を形成した場合には、動脈壁の一部を為す弾性板に近似した特性を管状体１に付与することが可能となる。なお、本実施の形態においては、４０デニールのウーリーナイロンを綾織りすることで管状体１が形成される場合について示すものとする。

本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、このように構成される管状体１に棒状体２を挿入する。図２は、管状体に棒状体が挿入された場合の状態について示す模式図である。棒状体２は、導電性を有する金属で構成される（以下、かかる金属で構成される棒状体２を適宜「金属棒２」という）。金属棒２は、例えば、ステンレスで構成される。管状体１に金属棒２を挿入する場合には、図２に示すように、管状体１が金属棒２の中央部分に配置され、金属棒２の両端が露出した状態となることが好ましい。

本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、このような金属棒２が挿入された管状体１を所定のゲル状物質に一定時間浸した後に取り出し、管状体１に浸透したゲル状物質が硬化するように一定時間乾燥させる。その際、金属棒２に取り付けた管状体１が一定位置からずれないように、まず、上記ゲル状物質に管状体１の両端部を浸した後、一定時間乾燥させることで管状体１を金属棒２に固定する。図３は、管状体の両端部に所定のゲル状物質を付着させた場合の状態について示す模式図である。図３に示すような状態で管状体１の両端部に付着したゲル状物質３が硬化することで、管状体１が金属棒２に固定される。

ここで、金属棒２が挿入された管状体１を浸す（ディッピングする）所定のゲル状物質について説明する。所定のゲル状物質は、特殊の工程を経て生成される熱可塑性材料に対して一定割合の溶剤を加えて生成される。具体的には、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダー（クレイトンポリマージャパン株式会社製：クレイトン（登録商標）Ｇ：Ｇ１６５４Ｘ）を極小微粒子に粉砕して得られる第１のＳＥＢＳパウダーに一定割合の潤滑油（出光興産株式会社製：流動パラフィン、ダフニーオイルＣＰ、１２Ｎ）を加え攪拌してゲル状にする。このとき、第１のＳＥＢＳパウダーと潤滑油との比率は、１対７．５の割合とする。これにより生成されるゲル状物質をゲル状物質（Ａ）という。

一方、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダー（クレイトンポリマージャパン株式会社製：クレイトン（登録商標）Ｇ：Ｇ１６５４Ｘ）を極小微粒子に粉砕して得られる第２のＳＥＢＳパウダーに一定割合の潤滑油（出光興産株式会社製：流動パラフィン、ダフニーオイルＣＰ、１２Ｎ）を加え良く攪拌する。なお、この第２のＳＥＢＳパウダーは、上記第１のＳＥＢＳパウダーと二次加工における粒子の大きさで相違し、第１のＳＥＢＳパウダーの粒子よりも大きく設定されている。このとき、第２のＳＥＢＳパウダーと潤滑油との比率は、１対６の割合とする。そして、これに上記ゲル状物質（Ａ）を加え攪拌した後、７２時間安定させてゲル状にする。これにより生成されるゲル状物質をゲル状物質（Ｂ）という。このゲル状物質（Ｂ）が上記特殊の工程を経て生成される熱可塑性材料に相当する。

このゲル状物質（Ｂ）の総量の８０％の溶剤を加えて４８時間以上冷暗所にて安定融合させることで上記所定のゲル状物質が生成される。ゲル状物質（Ｂ）に加えられる溶剤としては、例えば、トルエンやヘプタンなどが用いられる。なお、本実施の形態においては、トルエンを溶剤として用いる場合について示すものとする。

このように生成される所定のゲル状物質に、上記金属棒２が挿入された管状体１の両端部を浸した後、一定時間乾燥させることで管状体１を金属棒２に固定する。その後、金属棒２に固定した管状体１の全体を一定時間浸した後に取り出し、管状体１に浸透したゲル状物質３が硬化するように一定時間乾燥させる。

なお、管状体１の両端部又はその全体を所定のゲル状物質３に浸す際にはいかなる方法を用いても良い。最も単純な方法としては、図４に示すように、メスシリンダに上記所定のゲル状物質３を入れ、金属棒２の上端部をピンセット等で把持した状態で上下動させ、管状体１の両端部又はその全体を浸すことが考えられる。このようにして上述した図３に示す状態の管状体１が得られると共に、図５に示す状態の管状体１が得られる。図５は、管状体の全体に所定のゲル状物質３を付着させた場合の状態について示す模式図である。

なお、ここでは、金属棒２の上端部をピンセット等で把持した状態で上下動させて管状体１の両端部又はその全体を浸す場合について例示しているが、管状体１を所定のゲル状物質３に浸す方法としてはこれに限定されず、適宜変更が可能である。特に、作業性の向上を考慮して作業の一部又は全体を自動化することは実施の形態として好ましい。また、管状体１を所定のゲル状物質３に浸す工程を考慮した場合には、金属棒２よりも管状体１を長く設定しておき、金属棒２の端部から突出する部分をピンセットや手で把持するようにしても良い。

本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、金属棒２に固定した管状体１の全体を一定時間浸した後に取り出し、管状体１に浸透したゲル状物質３が硬化するように一定時間乾燥させる工程を行う際、生体血管と見た目や形状を近似させるべく、かかる工程の繰り返しや、上記所定のゲル状物質３に対する特定色の顔料による着色を行う。以下、本実施の形態に係る人工血管の製造方法において、当該工程で行う具体的な作業について説明する。ここでは、外形２．６ｍｍ（内径１．６ｍｍ）の人工血管を製造する場合について示す。

上記工程を行う前段階において、所定のゲル状物質３を顔料で白色に着色したもの（以下、「白色ゲル３Ｗ」という）と、所定のゲル状物質を顔料で赤色に着色したもの（以下、「赤色ゲル３Ｒ」という）とを予め用意しておく。まず、白色ゲル３Ｗに管状体１を１０秒間浸した後に取り出し、１時間乾燥させる。そして、この１時間乾燥させた管状体１を今度は赤色ゲル３Ｒに１０秒間浸した後に取り出し、１時間乾燥させる。さらに、この１時間乾燥させた管状体１を再び白色ゲル３Ｗに１０秒間浸した後に取り出し、８時間乾燥させる。外形２．６ｍｍの人工血管を製造する際には、以上のような処理を行った後、当該工程を終了する。

図６は、かかる工程を経て製造された人工血管の断面図である。図６に示すように、人工血管においては、金属棒２の周面に管状体１が装着され、その上層に赤色ゲル３Ｒが付着し、更にその上層に白色ゲル３Ｗが付着している。なお、最初に金属棒２に付着させた白色ゲル３Ｗについては、管状体１に浸透しているものとし、図６においては省略している。このように金属棒２の表面に沿って装着した管状体１の周面を、複数層の所定のゲル状物質３が覆うことで人工血管の表面が形成される。

なお、ここでは、外径２．６ｍｍの人工血管について説明しているが、これよりも外径が大きいもの、或いは、小さいものを製造することも可能である。外形が大きいものを製造する際の作業例としては、例えば、赤色ゲル３Ｒに管状体１を浸す工程と、白色ゲル３Ｗに管状体１を浸す工程とを繰り返すことが考えられる。一方、外径が小さいものを製造する際の作業例としては、それぞれのゲル状物質３に浸す時間を短縮し管状体１への付着量を低減することが考えられる。

また、ここでは、金属棒２に繊維質の管状体１を１枚被せる場合について示しているが、別途異なる管状体１を被せるようにしても良い。以下においては、最初に金属棒２に被せる繊維質の管状体１を第１の管状体１Ａと呼び、次に被せる管状体１を第２の管状体１Ｂと呼ぶものとする。この場合においては、第２の管状体１Ｂは、所定のゲル状物質３を第１の管状体１Ａに付着させ、一定時間乾燥させた後の状態のものに被せることが好ましい。上述のように、管状体１は、動脈壁の一部を為す弾性板に相当するものであるが、動脈壁には外弾性板と内弾性板とが存在する。このように第２の管状体１Ｂを被せた場合には、第１の管状体１Ａで内弾性板を構成すると共に、第２の管状体１Ｂで外弾性板を構成することができ、より生体血管の構造に近似させることが可能となる。

図７は、このように第２の管状体１Ｂを被せて製造された人工血管の断面図である。なお、図７においては、第１の管状体１Ａ、或いは、第２の管状体１Ｂの上層に付着するゲル状物質３が一層である場合について示しているが、これに限定されるものではなく、図６に示すようにゲル状物質３で複数の層を形成するようにしても良い。図７に示す人工血管においては、金属棒２の周面に第１の管状体１Ａが装着され、その上層にゲル状物質３が付着している。そして、このゲル状物質３の上層に第２の管状体１Ｂが装着され、その上層にゲル状物質３が付着している。このように金属棒２の表面に沿って装着した第１の管状体１Ａ及び第２の管状体１Ｂの周面を、所定のゲル状物質３が覆うことで人工血管の表面が形成される。

このように人工血管の表面を形成した後、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、金属棒２に所定量の電流を流して金属棒２の周面に付着したゲル状物質３を溶解させ、一定時間放置することでその部分を乾燥させる。図８は、金属棒２に電流を流す際の構成について示す模式図である。図８に示すように、管状体１から突出した金属棒２の両端部に導線を介して電源Ｖを接続し電流を流すことで、金属棒２の周面に付着したゲル状物質３を一時的に溶解させる。

なお、金属棒２に流す電流は、所定のゲル状物質３を溶解させる温度に金属棒２を通電加熱できるものであれば、適宜変更が可能である。本実施の形態に係る人工血管の製造方法において用いられる所定のゲル状物質３は、約１６０℃で溶解するようになっている。このため、例えば、金属棒２の温度を１８０〜２００℃に通電加熱できる電流の大きさ及び時間であれば、製造工程におけるコストが許容する範囲でいかなる値に設定しても良い。

このように金属棒２の周辺に付着したゲル状物質３を一時的に溶解させるのは、後続する工程で金属棒２を引き抜く際に引き抜き易くするためである。また、このように金属棒２の周辺に付着したゲル状物質３を一時的に溶解させることで、生体血管の内壁に相当する人工血管の内側表面を滑らかにすることができる。このように人工血管の内側表面を滑らかにすることで、その内側表面についても生体血管に近似した形状とすることが可能となる。

金属棒２の周辺に付着したゲル状物質３を一時的に溶解させた後、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、金属棒２を管状体１から引き抜く。図９は、金属棒２を管状体１から引き抜いた後の状態について示す模式図である。図９に示すように、金属棒２を引き抜いた後は所定のゲル状物質３が管状体１の繊維質部分に浸透し、適度な弾力を与えた状態で硬化している。一方、管状体１の繊維質部分には、特定の化学繊維を織って伸展性を付与されている。これにより、生体血管に近似する弾性及び伸展性を有する管状体１が構成される。

このようにして得た人工血管の両端部を所望の長さに切断することで、本実施の形態に係る人工血管の製造方法による人工血管が完成する。なお、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、所定のゲル状物質３により人工血管の表面が構成されることから、その表面がべた付く場合が発生し得る。このようなケースを想定して、べた付きを抑える所定のパウダーを付着させる工程を最終工程に追加することは実施の形態として好ましい。この場合、所定のパウダーが人工血管の表面に発生する過剰なべた付きを抑制するので、より生体血管の表面特性に近似させることが可能となる。

このように本実施の形態に係る人工血管の製造方法によれば、繊維質よりなる管状体１に棒状体２を挿入し、この管状体１を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質３に一定時間浸した後に取り出し、管状体１に浸透したゲル状物質３を一定時間乾燥させた後、管状体１から棒状体２を引き抜くようにしたので、複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管を提供することが可能となる。

特に、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、管状体１に、熱可塑性材料に対して一定割合の溶剤を加えて生成されるゲル状物質３を浸透させて人工血管の表面を構成するようにしている。これにより、熱により溶解させて物質と異なり、硬化するまでの時間を有効活用して均一な太さの人工血管を生成することができると共に、その製造工程における作業性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、上記熱可塑性材料を、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダーを極小微粒子に粉砕して得られる第１のＳＥＢＳパウダーに潤滑油を加えてゲル状物質（Ａ）を生成した後、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダーを極小微粒子に粉砕して得られる第２のＳＥＢＳパウダーに潤滑油を加えて攪拌し、上記ゲル状物質（Ａ）を加えて攪拌することで生成している。これにより、例えば、ゲル状物質（Ａ）において、第１のＳＥＢＳパウダーに対する潤滑油の割合を変化させることで、人工血管に付与される弾性を変化させることが可能となる。また、第１のＳＥＢＳパウダーよりも粒径の大きい第２のＳＥＢＳパウダーから生成される物質を、ゲル状物質（Ａ）と攪拌して熱可塑性材料を生成しているので、メス等により切開する際において、生体血管に近似した切開の感触を有する人工血管を提供することが可能となる。

なお、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、上述のように、生体血管と近似する弾性や伸展性を有する人工血管を安価に製造できることから、手術手技を習得するための教育又は練習用に用いる際に好適な人工血管を提供することが可能となる。特に、教育又は練習用に用いる人工血管に適用する場合には、上述のように、人工血管における弾性を変化させることで、病的な生体血管（例えば、動脈硬化状態の血管）に類似した人工血管を製造することができる。この結果、通常、臨床においてしか習得することができない、病的な生体血管に対する手術手技を習得することが可能となる。

また、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、上記熱可塑性材料を、第１のＳＥＢＳパウダーに潤滑油を加えてゲル状物質（Ａ）を生成した後、第２のＳＥＢＳパウダーに潤滑油を加えて攪拌し、上記ゲル状物質（Ａ）を加えて攪拌することで生成している。しかし、熱可塑性材料を生成する手法については、適宜変更が可能である。例えば、第２のＳＥＢＳパウダーを用いた工程を省略し、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダーを極小微粒子に粉砕して得られるＳＥＢＳパウダーに潤滑油を加えて生成したゲル状物質を上記熱可塑性材料として用いることも可能である。このようにして生成した熱可塑性材料を用いた場合にも、熱可塑性エストラマーに対する潤滑油の割合を変化させることで、人工血管に付与される弾性を変化させることが可能となる。

さらに、本実施の形態においては、第１のＳＥＢＳパウダーと潤滑油との比率を、１対７．５の割合とした場合について説明している。本製造方法により製造した人工血管においては、これらの比率を変化させることで、人工血管に付与される弾性が変化することが分かっている。すなわち、第１のＳＥＢＳパウダーに対する潤滑油の比率を上げることで、人工血管における弾性を小さくすることができる（人工血管を柔らかくすることができ）。一方、潤滑油の比率を下げることで、人工血管における弾性を大きくすることができる（人工血管を硬くすることができる）。特に、本製造方法により製造した人工血管においては、第１のＳＥＢＳパウダーと潤滑油との比率を１：４．０〜７．５として製造した場合に、教育又は練習用に好適に使用することが可能である。

また、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、棒状体２が挿入された管状体１を所定のゲル状物質３に浸す前に、管状体１の両端部を当該ゲル状物質３で棒状体２に固定するようにしている。これにより、棒状体２に取り付けた管状体１が一定位置からずれるのを防止したので、ゲル状物質３を均等に管状体１に付着させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、棒状体２を導電性を有する金属で構成し、管状体１から棒状体２を引き抜く前に、棒状体２に電流を流して当該棒状体２の周囲のゲル状物質３を溶解させる。これにより、棒状体２を引き抜く際に引き抜き易くすることが可能となる。また、生体血管の内壁に相当する人工血管の内側表面を滑らかにすることができるので、その内側表面についても生体血管に近似した形状とすることが可能となる。

また、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、棒状体２が挿入された管状体１を所定のゲル状物質３に一定時間浸した後に取り出す工程と、管状体１に浸透したゲル状物質３を一定時間乾燥させる工程とを複数回繰り返している。これにより、所定のゲル状物質３で複数の層を形成させることができるので、内膜、中膜及び外膜と複数層を有する生体血管と近似する感触を有する人工血管を提供することが可能となる。

また、本実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、棒状体２が挿入された管状体１を浸す所定のゲル状物質３を異なる色の顔料（白色、赤色等）で着色する。これにより、所定のゲル状物質３で異なる色の層を形成させることができるので、複雑な色を有する生体血管と近似する見た目を有する人工血管を提供することが可能となる。また、所定のゲル状物質３を異なる色の顔料で着色することで、動脈や静脈に相当する人工血管を提供することが可能となる。

なお、本実施の形態に係る人工血管の製造方法において、管状体１から棒状体２を引き抜く前に、所定のゲル状物質３が固着した管状体１（例えば、上記第１の管状体１Ａ）付きの棒状体２を再び繊維質よりなる管状体１（例えば、上記第２の管状体１Ｂ）に挿入する工程と、棒状体２が挿入された管状体１（例えば、上記第２の管状体１Ｂ）を所定のゲル状物質３に一定時間浸した後に取り出す工程と、管状体１（例えば、上記第２の管状体１Ｂ）に浸透したゲル状物質３を一定時間乾燥させる工程と、を具備するようにしても良い。この場合には、２つの管状体１により、生体血管が有する弾性板に相当する部材を構成させることができるので、より生体血管の構造に近似させることが可能となる。

また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態に係る人工血管の製造方法においては、通常の周面を有する棒状体２を用いて人工血管を製造する場合について示している。しかし、本発明はこれに限定されるものでなく、棒状体２の形状については適宜変形が可能である。例えば、棒状体２の周面に溝部を形成しても良い。この場合において、棒状体２に形成される溝部を、螺旋状にすることは実施の形態として好ましい。溝部を螺旋状に形成した場合には、螺旋状に形成された溝部に沿って回転させながら棒状体２を引き抜くことで、容易に棒状体２を引き抜くことが可能となる。以下、棒状体２の周面に螺旋状の溝部を形成する変形例について説明する。

図１０は、周面に螺旋状の溝部（以下、「螺旋溝」という）が形成された棒状体２の模式図である。図１０に示すように、棒状体２の周面には、その一端から他端まで導かれる螺旋溝２Ａが形成されている。このように螺旋溝２Ａが形成された棒状体２を用いて上記実施の形態に係る人工血管の製造方法を実行する場合には、所定のゲル状物質３を棒状体２の全体に付着させた場合に当該棒状体２の周辺のゲル状物質３の形状が上記実施の形態と相違する。

すなわち、螺旋溝２Ａが形成された棒状体２を用いて上記実施の形態に係る人工血管の製造方法を実行すると、所定のゲル状物質３は、螺旋溝２Ａの内部に入り込む。そして、一定時間乾燥すると、螺旋溝２Ａに入り込んだ形状で硬化する。図１１は、図１０に示す棒状体２を用いて製造した人工血管の断面図である。なお、図６と異なり、図１１においては、説明の便宜上、棒状体２を引き抜いた後の断面図について示している。図１１に示すように、図１０に示す棒状体２を用いて製造した場合には、図６に示す人工血管の断面と異なり、管状体１の内側に螺旋溝２Ａに沿って形成された所定のゲル状物質３が配置されている。

このように製造された人工血管においては、管状体１の内側に配置された所定のゲル状物質３により人工血管における弾力性が補強されることとなるので、より生体血管に近似した特性を付与することが可能となる。

本発明は、繊維質よりなる棒状体を挿入し、この管状体を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質に一定時間浸した後に取り出し、管状体に浸透したゲル状物質を一定時間乾燥させた後、管状体から金属棒を引き抜くようにして、複雑な工程を経ることなく安価に製造することができ、代用血管としての必要条件に含まれる弾性や伸展性に優れた人工血管を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。

本発明の一実施の形態に係る人工血管の製造方法で用いられる管状体の一例を示す模式図である。管状体に棒状体が挿入された場合の状態について示す模式図である。管状体の両端部に所定のゲル状物質を付着させた場合の状態について示す模式図である。管状体の両端部又はその全体を所定のゲル状物質に浸す際の方法の一例を説明するための図である。管状体の全体に所定のゲル状物質を付着させた場合の状態について示す模式図である。本実施の形態に係る人工血管の製造方法の特定の工程を経て製造された人工血管の断面図である。複数の管状体を被せて製造された人工血管の断面図である。金属棒に電流を流す際の構成について示す模式図である。金属棒を管状体から引き抜いた後の状態について示す模式図である。周面に螺旋状の溝部が形成された棒状体の模式図である。図１０に示す棒状体を用いて製造した人工血管の断面図である。

符号の説明

１：管状体
２：棒状体（金属棒）
３：ゲル状物質

Claims

繊維質よりなる管状体に棒状体を挿入する工程と、前記棒状体が挿入された管状体を熱可塑性材料に対して溶剤を加えて生成されるゲル状物質に一定時間浸した後に取り出す工程と、前記管状体に浸透した前記ゲル状物質を一定時間乾燥させる工程と、前記管状体から前記棒状体を引き抜く工程と、を具備することを特徴とする人工血管の製造方法。
前記熱可塑性材料は、熱可塑性エストラマーで構成される粉状体に潤滑油を加えて生成されることを特徴とする請求項１記載の人工血管の製造方法。
前記熱可塑性材料は、前記熱可塑性エストラマーで構成される粉状体を微粒子に粉砕して得られる第１の粉状体に前記潤滑油を加えて生成した第１の中間体と、前記熱可塑性エストラマーで構成される粉状体を微粒子に粉砕して得られる、前記第１の粉状体より粒径の大きい第２の粉状体に前記潤滑油を加えて生成した第２の中間体とを攪拌することで生成されることを特徴とする請求項２記載の人工血管の製造方法。
前記棒状体が挿入された管状体を前記ゲル状物質に浸す前に、前記管状体の端部を当該ゲル状物質で前記棒状体に固定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記棒状体を導電性を有する金属で構成し、前記管状体から前記棒状体を引き抜く前に、前記棒状体に電流を流して当該棒状体の周囲の前記ゲル状物質を溶解させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記棒状体が挿入された管状体を前記ゲル状物質に一定時間浸した後に取り出す工程と、前記管状体に浸透した前記ゲル状物質を一定時間乾燥させる工程とを複数回繰り返すことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記棒状体が挿入された管状体を浸す前記ゲル状物質を異なる色の顔料で着色したことを特徴とする請求項６記載の人工血管の製造方法。
前記管状体から前記棒状体を引き抜く前に、前記ゲル状物質が固着した前記管状体付きの前記棒状体を再び繊維質よりなる管状体に挿入する工程と、前記棒状体が挿入された管状体を前記ゲル状物質に一定時間浸した後に取り出す工程と、前記管状体に浸透した前記ゲル状物質を一定時間乾燥させる工程と、を具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記繊維質よりなる管状体は、特定の化学繊維を織って形成されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記繊維質よりなる管状体は、特定の化学繊維を平織りすることで形成されることを特徴とする請求項９記載の人工血管の製造方法。
前記繊維質よりなる管状体は、特定の化学繊維を綾織りすることで形成されることを特徴とする請求項９記載の人工血管の製造方法。
前記繊維質よりなる管状体は、特定の化学繊維を編んで形成されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記繊維質よりなる管状体は、特定の化学繊維を経編みすることで形成されることを特徴とする請求項１２記載の人工血管の製造方法。
前記棒状体の表面に溝部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
前記溝部を螺旋状に形成したことを特徴とする請求項１４記載の人工血管の製造方法。
手術手技を習得するための教育又は練習用に用いる人工血管を製造することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の人工血管の製造方法。
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の人工血管の製造方法により製造されることを特徴とする人工血管。