JP2015039577A - Prosthetic valve, base material for forming prosthetic valve, and production procedure of prosthetic valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、結合組織からなる筒状の弁体を備えた人工弁、さらに、人工弁形成用基材、及び人工弁の生産方法に関するものである。 The present invention relates to a prosthetic valve provided with a tubular valve element made of connective tissue, a base for forming an artificial valve, and a method for producing the artificial valve.
病気や事故で失われた細胞、組織、器官を、人工素材や細胞により再び蘇らせる再生医療の研究が数多くなされている。通常、身体には自己防衛機能があり、体内の浅い位置にトゲ等の異物が侵入した場合には体外へ押し出そうとするが、体内の深い位置に異物が侵入した場合にはその周りに繊維芽細胞が集まってきて、主に繊維芽細胞とコラーゲンからなる結合組織体のカプセルを形成し異物を覆うことにより、体内において隔離することが知られている。このような後者の自己防衛反応を利用して、生体内において生細胞を用いた管状の生体由来組織を形成する方法が複数報告されている(特許文献1〜3参照)。
There have been many studies on regenerative medicine in which cells, tissues, and organs lost due to illness and accidents are revived by artificial materials and cells. Normally, the body has a self-defense function, and when a foreign object such as a thorn enters a shallow position inside the body, it tries to push it out of the body, but when a foreign object enters a deep position inside the body, It is known that fibroblasts gather and sequester in the body by forming a capsule of connective tissue composed mainly of fibroblasts and collagen and covering foreign matter. A plurality of methods for forming a tubular living body tissue using living cells in the living body using the latter self-defense reaction have been reported (see
また、特許文献4には、管状のステント中間体を結合組織体層で覆うと共に、その内側に、ステント中間体を覆う結合組織体層と一体に弁体を形成したステントが開示されている。
ところで、特許文献4に記載の発明は、主に血管内に留置する管状のステントの内側に複数葉の弁体を形成したものであり、心臓近辺の血管や四肢血管、食道などの脈管内に弁機能を付与するものである。
By the way, in the invention described in
これに対し、心臓の左室と左房とを仕切る僧帽弁や、心臓の右室と右房とを仕切る三尖弁のような室間に位置する弁として用いることのできる人工弁が求められている。 On the other hand, an artificial valve that can be used as a valve located between chambers such as a mitral valve that partitions the left ventricle and the left atrium of the heart and a tricuspid valve that partitions the right and right chambers of the heart is required. It has been.
本発明は、心臓の室間など、流れ方向長さの短い部位に移植することのできる人工弁、人工弁形成用基材、及び人工弁の生産方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a prosthetic valve, a prosthetic valve-forming base material, and a prosthetic valve production method that can be transplanted to a site having a short length in the flow direction, such as between heart chambers.
上記目的を達成するために、本発明に係る人工弁は、結合組織からなる筒状の弁体を備えたものであり、その弁体の基端部を、人工弁を移植する部位に止着可能な止着部とし、弁体の先端部の周方向における複数個所から紐状の腱索を延設したものである。 In order to achieve the above object, an artificial valve according to the present invention is provided with a cylindrical valve body made of connective tissue, and the base end portion of the valve body is fixed to a site where the artificial valve is transplanted. As a possible fastening portion, string-like chords are extended from a plurality of locations in the circumferential direction of the distal end portion of the valve body.
上記構成によれば、筒状の弁体のうちの基端部を移植部位に止着可能とするので、心臓の室間など、流れ方向長さの短い部位に人工弁を移植することができる。しかも、弁体の先端部から紐状の腱索を延設するので、この腱索の先端を、弁体を移植する部位よりも先端側に止着して、弁体の先端部を留めることができ、弁体の先端部が流れの圧力で裏返りながら基端側に押込まれるのを阻止することができる。 According to the above configuration, the proximal end portion of the tubular valve body can be fixed to the transplant site, so that the artificial valve can be transplanted to a site with a short length in the flow direction, such as between the heart chambers. . Moreover, since a string-like chordae is extended from the tip of the valve body, the tip of the chord is fastened to the tip side of the part where the valve body is implanted, and the tip of the valve body is fastened. It is possible to prevent the distal end of the valve body from being pushed into the proximal end while being turned over by the flow pressure.
このように、弁体は、その基端部を移植部位に止着すると共に先端部を腱索で留めるようにしたものであり、流体が、基端側から先端側に流れようとする際に弁体を内側から押し広げて開弁し、先端側から基端側に流れようとする際に弁体を外側から押し潰して閉弁しようとする。これにより、上記構成の人工弁は、基端側から先端側への流れを許容しつつ、先端側から基端側への流れを阻止することができる。 As described above, the valve body is configured such that the proximal end portion thereof is fixed to the transplant site and the distal end portion is fastened with the chord, and when the fluid is about to flow from the proximal end side to the distal end side. The valve body is pushed open from the inside to open, and when trying to flow from the distal end side to the proximal end side, the valve body is crushed from the outside to close. Thereby, the artificial valve having the above configuration can prevent the flow from the distal end side to the proximal end side while allowing the flow from the proximal end side to the distal end side.
ここで、「結合組織」とは、通常は、コラーゲンを主成分とする組織であって、生体内に形成される組織のことをいうが、本明細書及び特許請求の範囲の記載においては、生体内に形成される結合組織に相当する組織が生体外の環境下で形成される場合のその組織をも含む概念である。また、本発明の人工弁における「腱索」は、弁体を構成する「結合組織」と同じ「結合組織」によって構成されたものをも含む概念であるが、本明細書及び特許請求の範囲の記載においては、「腱索」という用語をそのまま用いるものとする。 Here, the “connective tissue” usually refers to a tissue mainly composed of collagen and formed in a living body. In the description of the present specification and claims, This is a concept including a tissue corresponding to a connective tissue formed in a living body when the tissue is formed in an environment outside the living body. In addition, the “thorn cord” in the prosthetic valve of the present invention is a concept that includes the same “connective tissue” as the “connective tissue” that constitutes the valve body. In the description, the term “thorn cord” is used as it is.
さらに、弁体を、その基端側よりも先端側の周長を小さく設定するようにしてもよい。この構成によると、弁体が先端側に向かって先細の形状になるので、先端側から基端側に流れようとする流体の圧力をそのまま弁体の外面に加えることができ、閉弁する際に弁体を押し潰しやすくすることができる。 Further, the valve body may be set to have a peripheral length on the distal end side smaller than that on the proximal end side. According to this configuration, since the valve body has a tapered shape toward the distal end side, the pressure of the fluid that is about to flow from the distal end side to the proximal end side can be directly applied to the outer surface of the valve body, and when the valve is closed The valve body can be easily crushed.
また、弁体を、その基端の止着部を他の部位よりも増厚するようにしてもよい。この構成によると、弁体の止着部を他の部位よりも増厚するので、弁体の柔軟性を損なうことなく、止着部を増厚して補強することができる。 Moreover, you may make it make the valve body thicken the fixation part of the base end rather than another site | part. According to this configuration, since the fastening portion of the valve body is thicker than other portions, the fastening portion can be thickened and reinforced without impairing the flexibility of the valve body.
また、弁体を、その基端の止着部に補強材を埋設するようにしてもよい。この構成によると、弁体の止着部に補強材を埋設するので、弁体の柔軟性を損なうことなく、止着部を補強材で補強することができる。 Moreover, you may make it embed a reinforcing material in the fastening part of the base end of the valve body. According to this configuration, since the reinforcing material is embedded in the fastening portion of the valve body, the fastening portion can be reinforced with the reinforcing material without impairing the flexibility of the valve body.
また、本発明は、生体組織材料の存在する環境下におくことにより、その表面に、人工弁に加工可能な結合組織体を形成するための人工弁形成用基材を提供する。具体的には、結合組織体のうちの筒状の弁体に加工可能な部位を形成する弁体形成部と、結合組織体のうちの弁体の先端部から延設される紐状の腱索に加工可能な部位を形成する腱索形成部とを備え、その弁体形成部及び腱索形成部が中心軸方向に隣接する柱状とする。 The present invention also provides an artificial valve forming substrate for forming a connective tissue body that can be processed into an artificial valve on its surface by placing it in an environment where a biological tissue material exists. Specifically, a valve body forming portion that forms a processable part of a tubular valve body in the connective tissue body, and a string-like tendon extending from the distal end portion of the valve body in the connective tissue body A chordae forming portion that forms a portion that can be processed into a chord, and the valve body forming portion and the chordae forming portion are columnar adjacent to each other in the central axis direction.
上記構成によれば、基材を柱状として、弁体形成部及び腱索形成部を中心軸方向に隣接させるので、腱索形成部の表面に形成した結合組織体を紐状の腱索に加工することにより、弁体形成部の表面に形成した筒状の弁体の先端部から紐状の腱索を延設することができる。 According to the above configuration, the base material is a columnar shape, and the valve body forming portion and the chordae forming portion are adjacent to each other in the central axis direction, so that the connective tissue formed on the surface of the chordae forming portion is processed into a string-like chordae By doing so, a string-like chord can be extended from the tip of the tubular valve body formed on the surface of the valve body forming portion.
ここで、「生体組織材料」とは、所望の生体由来組織を形成するうえで必要な物質のことであり、例えば、線維芽細胞、平滑筋細胞、内皮細胞、幹細胞、ES細胞、iPS細胞等の動物細胞、各種たんぱく質類(コラーゲン、エラスチン)、ヒアルロン酸等の糖類、その他、細胞成長因子、サイトカイン等の生体内に存在する各種の生理活性物質が挙げられる。この「生体組織材料」には、ヒト、イヌ、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ等の哺乳類動物、鳥類、魚類、その他の動物に由来するもの、又はこれと同等の人工材料が含まれる。 Here, the “biological tissue material” is a substance necessary for forming a desired biological tissue, such as fibroblasts, smooth muscle cells, endothelial cells, stem cells, ES cells, iPS cells, etc. Animal cells, various proteins (collagen, elastin), saccharides such as hyaluronic acid, and other various physiologically active substances existing in vivo such as cell growth factors and cytokines. The “biological tissue material” includes materials derived from mammals such as humans, dogs, cows, pigs, goats and sheep, birds, fish and other animals, or artificial materials equivalent thereto.
また、「生体組織材料の存在する環境下」とは、動物(ヒト、イヌ、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ等の哺乳類動物、鳥類、魚類、その他の動物)の生体内(例えば、四肢部、肩部、背部又は腹部などの皮下、もしくは腹腔内への埋入)、又は、動物の生体外において、生体組織材料を含有する人工環境内を表す。 In addition, “in the environment where biological tissue material is present” means in vivo (for example, limbs, mammals such as humans, dogs, cows, pigs, goats, sheep, birds, fish, and other animals). It represents the inside of an artificial environment containing a biological tissue material outside the living body of an animal).
さらに、弁体形成部を、その基端側よりも先端側の周長を小さく設定するようにしてもよい。この構成によると、弁体形成部の表面に、先端側に向かって先細の弁体を形成することができ、閉弁する際に流体の圧力で押し潰しやすい弁体を形成することができる。 Furthermore, you may make it set the valve body formation part to make the circumference of the front end side smaller than the base end side. According to this configuration, a tapered valve body can be formed on the surface of the valve body forming portion toward the distal end side, and a valve body that can be easily crushed by the pressure of fluid when the valve is closed can be formed.
また、弁体形成部の基端部に周方向に連続する切欠を形成すると共に、この切欠の基端側を塞いで溝部を構成するフランジを設け、そのフランジを弁体形成部の基端側に着脱自在とするようにしてもよい。 In addition, a notch continuous in the circumferential direction is formed at the base end portion of the valve body forming portion, and a flange that forms a groove portion is provided by closing the base end side of the notch, and the flange is provided on the base end side of the valve body forming portion. It may be made to be detachable.
この構成によると、弁体形成部の基端部に溝部を構成するので、弁体形成部の表面に形成する弁体の基端部を他の部位よりも増厚することができる。しかも、溝部の基端側溝壁を構成するフランジを着脱自在とするので、弁体形成部の表面に弁体を形成した後、弁体形成部からフランジを取り外すことにより、溝部に形成した弁体の増厚部分がフランジに引っ掛かることがなく、基材から結合組織体を容易に取り出すことができる。 According to this configuration, since the groove portion is formed at the base end portion of the valve body forming portion, the base end portion of the valve body formed on the surface of the valve body forming portion can be thicker than other portions. In addition, since the flange constituting the groove wall on the proximal end side of the groove portion is detachable, the valve body formed in the groove portion is formed by removing the flange from the valve body forming portion after forming the valve body on the surface of the valve body forming portion. Therefore, the connective tissue body can be easily taken out from the base material without the thickened portion being caught by the flange.
また、本発明は、結合組織からなる筒状の弁体を有する人工弁を生産する方法を提供する。具体的には、人工弁の生産方法の工程として、弁体形成部及び腱索形成部を中心軸方向に隣接させてなる柱状の基材を生体組織材料の存在する環境下におく設置工程と、基材の周囲に結合組織を形成する形成工程と、環境下から結合組織で被覆された基材を取り出す取り出し工程と、基材から筒状の結合組織体を剥離して取り出す分離工程と、結合組織体のうちの腱索形成部の表面に形成した部位を切断加工して、弁体形成部の表面に形成した筒状の弁体から紐状の腱索を延設する切断工程と、を備える。 The present invention also provides a method for producing a prosthetic valve having a tubular valve body made of connective tissue. Specifically, as an artificial valve production method step, an installation step of placing a columnar base material having a valve body forming portion and a chordae forming portion adjacent to each other in the central axis direction in an environment where biological tissue material exists; A forming step of forming a connective tissue around the substrate, a removing step of removing the substrate coated with the connective tissue from the environment, and a separating step of separating and removing the tubular connective tissue body from the substrate, A cutting step of cutting a site formed on the surface of the chordae forming part of the connective tissue body, and extending a string-like chordae from the tubular valve body formed on the surface of the valve body forming part, Is provided.
上記構成によれば、柱状の基材を用いて結合組織体を形成した後、切断工程により、筒状の弁体から紐状の腱索を延設するので、複雑な形状の基材を用いることなく、紐状の腱索を形成することができ、基材の形成及びその基材を用いた結合組織体の形成を容易にすることができる。 According to the above configuration, after forming the connective tissue body using the columnar base material, the string-like chords are extended from the tubular valve body by the cutting step, so the base material having a complicated shape is used. Therefore, a string-like chord can be formed, and formation of a base material and formation of a connective tissue body using the base material can be facilitated.
上記のとおり、本発明によると、弁体の基端部を移植部位に止着すると共に、弁体の先端部を腱索で留めることができるので、弁体の先端部が流体の圧力で基端側に押込まれるのを阻止しつつ、流れ方向長さの短い部位に人工弁を移植することができる。これにより、人工弁を心臓の室間など、流れ方向長さの短い部位に移植することができ、例えば、心臓の左室と左房とを仕切る僧帽弁や、心臓の右室と右房とを仕切る三尖弁のような室間に位置する弁として用いることができる。 As described above, according to the present invention, the proximal end portion of the valve body can be fixed to the transplant site, and the distal end portion of the valve body can be fastened with a chord. The artificial valve can be implanted in a portion having a short length in the flow direction while preventing the push-in to the end side. As a result, the artificial valve can be transplanted to a site having a short length in the flow direction, such as between the heart chambers, for example, a mitral valve that partitions the left and right chambers of the heart, or the right and right chambers of the heart. Can be used as a valve located between the chambers such as a tricuspid valve.
以下、本発明に係る人工弁、人工弁形成用基材、及び人工弁の生産方法を実施するための形態について、図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out a prosthetic valve, a prosthetic valve forming substrate, and a prosthetic valve production method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に示すように、人工弁1は、流れ方向長さの短い部位に移植可能で、例えば、心臓2の左室3と左房4とを仕切る僧帽弁として用いるためのものであり、結合組織からなる筒状の弁体5を備え、弁体5の基端部が人工弁1を移植する部位に止着可能な止着部6とされ、弁体5の先端部の周方向における複数個所から紐状の腱索7が延設されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
弁体5は、基端側よりも先端側の周長を小さく設定された略円錐台形の筒状とされ、その中央穴8を通過しようとする流体の圧力によって、中央穴8を押し広げられて開弁し、中央穴8を押し潰されて閉弁するようになっている。
The
止着部6は、弁体5のうちの他の部位よりも増厚されると共に補強材9を埋設されて補強され、弁体5の柔軟性を損なうことなく、心臓2などに止着するのに十分な強度を有している。
The fastening
補強材9は、例えば、高分子材料からなる複数の帯板10を連結箇所ごとに周方向に配向した2本の細軸11で連結してリング状に構成した形状とされ、各帯板10に、移植部位に止着部6を縫合などするための複数の止着孔12が形成されている。細軸11は、補強材9を埋設した止着部6の外側から力を加えて容易に破壊できる程度の強度に設定され、止着部6を補強材9で補強しつつ、細軸11を破壊することによって止着部6の径及び形状の調整を可能としている。
For example, the reinforcing
なお、図5に示すように、人工弁1には、必ずしも補強材9を設ける必要はなく、補強材9のない人工弁1を採用することもできる。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、各細軸11は、その長さを長さ(a)に設定され、この細軸11を破壊して各帯板10を互いに近づけることにより、長さ(a)に対応する範囲で補強材9の周長を短くして、補強材9を初期状態の直径(d1)から縮径状態の直径(d2)まで縮径することができる。一方、細軸11を破壊して帯板10の間隔を広げることにより、補強材9の周長を長くして、補強材9の径を拡径することもでき、さらに、帯板10の間で適宜折り曲げることにより、止着部6の形状を調整することもできる。
As shown in FIG. 6, the length of each
腱索7は、紐状かつ滑らかな先細形状とされて、弁体5の先端のうちの略等間隔に設定した4箇所から1本ずつ合計4本の腱索7が先端側に延設され、人工弁1を移植する際、その腱索先端部13を弁体5よりも先端側に止着するようになっている。この腱索7を介して弁体5の先端が移植部位に留められ、さらに、4本の各腱索7の止着位置を上下に近づけ、かつ左右に離して設定することにより、弁体5が上下に押し潰し可能とされる。上下に押し潰される弁体5は、その上半分が前尖14とされると共に、下半分が後尖15とされ、前尖14及び後尖15が接触して閉弁するようになっている。
The
人工弁1は、例えば、弁体5の止着部6を心臓2の左室3と左房4との間に止着し、腱索7の腱索先端部13を左室3の室壁に止着することにより、心臓2に、人工僧帽弁として移植される(図3参照)。ここで、図3は、心臓2の断面図であり、左室3、左房4、右室16、大動脈17及び大動脈弁18を通る鉛直面における断面を示している。
The
心臓2に人工僧帽弁として移植された人工弁1は、左室3が収縮する際、血液の圧力が略円錐台形筒状の弁体5の外面に加わって中央穴8を押し潰され、前尖14及び後尖15が接触して閉弁し、左室3から左房4に向かおうとする血流を阻止する(図4参照)。一方、血流が左房4から左室3に向かおうとする場合、その血流によって弁体5の中央穴8が押し広げられて開弁する。
When the
この人工弁1は、腱索7によって弁体5の先端部が留められているので、閉弁時に、血流の圧力で弁体5の先端部が左房4に押込まれるのを阻止される。さらに、左上及び左下の腱索7の止着位置を近づけ、右上及び右下の腱索7の止着位置を近づけているので、腱索7が弁体5の閉弁を阻害するのを防止される。
In this
次に、上記のような人工弁1を生産する際に用いる人工弁形成用基材19について説明する。
Next, the artificial valve forming
図7に示すように、基材19は、生体組織材料の存在する環境下におくことにより、その表面に、人工弁1に加工可能な結合組織体20を形成するためのものであり、結合組織体20のうちの筒状の弁体5に加工可能な部位を形成する弁体形成部21と、結合組織体20のうちの弁体5の先端部から延設される紐状の腱索7に加工可能な部位を形成する腱索形成部22とを備え、その弁体形成部21及び腱索形成部22を中心軸方向に隣接させて、全体として柱状に構成される。
As shown in FIG. 7, the
弁体形成部21は、その基端断面が円形とされると共に、先端断面が基端断面の直径と略同一長さの対角線を有する正方形とされて、両断面の間を滑らかに連続させた形状とされ、基端側よりも先端側の周長を小さく設定されている。
The valve
弁体形成部21の基端部には、周方向に連続する切欠23が形成されると共に、切欠23の基端側がフランジ24で塞がれて溝部25が構成され、この溝部25に収容するように、人工弁1の補強材9が配置される。フランジ24は、弁体形成部21の基端と略同一の直径を有する円板状とされ、その一面から突出する円形突起26を弁体形成部21の基端側に開口する嵌合穴に嵌合可能とされ、弁体形成部21の基端側に着脱自在とされている。なお、図7において、27はフランジ24を着脱するためのツマミである。
A
腱索形成部22は、断面形状が弁体形成部21の先端と同一形状かつ同じ大きさの直方体とされ、弁体形成部21の先端側に隣接して形成されている。腱索形成部22の各側面には、その表面に形成される結合組織体20に、これを腱索7に切断加工する際の切断線を形成するための切断線形成溝28が形成されている。この切断線形成溝28は、腱索形成部22のコーナー近傍の先細の範囲を中央部から仕切るように略アーチ形に形成されている。
The
弁体形成部21及び腱索形成部22の各コーナー部には、中心軸方向に連続して、基材19の表面に形成される弁体5及び腱索7のコーナー部を増厚するための増厚溝29が形成されている。この増厚溝29が弁体5及び腱索7のコーナー部を増厚することにより、弁体5及び腱索7のうちの弱点部となりやすいコーナー部が補強される。
In order to increase the thickness of the corners of the
基材19の材料は、生体に埋入した際に大きく変形することが無い強度(硬度)を有しており、化学的安定性があり、滅菌などの負荷に耐性があり、生体を刺激する溶出物が無いまたは少ない樹脂が好ましく、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられるがこれに限定されるものではない。なお、基材19の外径により人工弁1の太さが決定されるため、目的の太さによってその直径を変更可能である。
The material of the
次に、上記のような人工弁形成用基材19を用いて人工弁1を生産する方法について説明する。
Next, a method for producing the
図8に示すように、この生産方法は、溝部25に補強材9を配置しつつ柱状の基材19を組み立てる「組立工程」と、基材19を生体組織材料の存在する環境下におく「設置工程」と、基材19の周囲に結合組織30を形成する「形成工程」と、環境下から結合組織30で被覆された基材19を取り出す「取り出し工程」と、基材19から筒状の結合組織体20を剥離して取り出す「分離工程」と、結合組織体20のうちの腱索形成部22の表面に形成された部位を切断加工して、弁体形成部21の表面に形成された筒状の弁体5から紐状の腱索7を延設する「切断工程」とからなる。
As shown in FIG. 8, in this production method, an “assembly process” in which the
なお、図8において、(a)〜(d)は側面図を示し、(e)及び(f)は、その上半分が断面図を示し、下半分が側面図を示す。 8, (a) to (d) show side views, and (e) and (f) show a cross-sectional view of the upper half and a side view of the lower half.
<組立工程>
基材19の基端の切欠23に補強材9を被せた後、弁体形成部21の基端側の嵌合穴に円形突起26を嵌合させて、弁体形成部21の基端側にフランジ24を取り付け、基材19を組み立てる。これにより、切欠23の基端側がフランジ24で塞がれて溝部25が構成されると共に、この溝部25に補強材9が配置される(図8(a)、(b))。
<Assembly process>
After covering the
<設置工程>
基材19を生体組織材料の存在する環境下へ置く(図8(b))。生体組織材料の存在する環境下とは、動物の生体内(例えば、皮下や腹腔内への埋入)、又は、動物の生体外において生体組織材料が浮遊する溶液中等の人工環境内が挙げられる。生体組織材料としては、ヒト、イヌ、ウシ、ブタ、ヤギ、ウサギ、ヒツジなどの他の哺乳類動物由来のものや、鳥類、魚類、その他の動物由来のもの、又は人工材料を用いることもできる。
<Installation process>
The
基材19を動物に埋入する場合には、十分な麻酔下で最小限の切開術で行い、埋入後は傷口を縫合する。基材19の埋入部位としては例えば、基材19を受け入れる容積を有する腹腔内、あるいは四肢部、肩部又は背部、腹部などの皮下が好ましい。また、埋入には低侵襲な方法で行うことと動物愛護の精神を尊重し、十分な麻酔下で最小限の切開術で行うことが好ましい。
When the
また、基材19を生体組織材料の存在する環境下へ置く場合には、種々の培養条件を整えてクリーンな環境下で公知の方法に従って細胞培養を行えばよい。
In addition, when the
<形成工程>
設置工程の後、所定時間が経過することにより、基材19の周囲に膜状の結合組織30が形成される(図8(c))。結合組織30は、溝部25に侵入し、増厚された止着部6を形成すると共に、溝部25の溝壁と補強材9との隙間や補強材9の止着孔12を通って補強材9の裏面側に侵入し、これにより、止着部6に補強材9が埋設される。
<Formation process>
After the installation step, a predetermined time elapses, whereby a film-like
また、結合組織30が切断線形成溝28に侵入することにより、結合組織体20の切断線31が形成され、結合組織30が増厚溝29に侵入することにより、結合組織体20のコーナー部が増厚補強される。結合組織30は、繊維芽細胞とコラーゲンなどの細胞外マトリックスで構成される。
Further, when the
<取り出し工程>
所定時間の形成工程を経て、結合組織30が十分に形成された後、基材19を生体組織材料の存在する環境下から取り出す取り出し工程を行う。生体組織材料の存在する環境下から取り出された基材19は、その両端面を含む表面の全体を結合組織30による膜で覆われている。
<Removal process>
After the
<分離工程>
基材19の両端部の表面の結合組織30を除去し(図8(d))、その後、弁体形成部21の基端側からフランジ24を取り外して、止着部6が嵌ったままの溝部25の基端側を開放し、基材19の周面を覆っている残りの結合組織30を、基材19の表面から筒状の結合組織体20として剥離して取り出す(図8(e))。
<Separation process>
The
<切断工程>
結合組織体20を切断線31に沿って切断して紐状の腱索7を形成し、これにより、弁体5から腱索7を延設した人工弁1が得られる(図8(f))。
<Cutting process>
The
なお、生産された人工弁1を異種移植する場合には、移植後の拒絶反応を防ぐため、脱細胞処理、脱水処理、固定処理などの免疫源除去処理を施すのが好ましい。脱細胞処理としては、超音波処理や界面活性剤処理、コラゲナーゼなどの酵素処理によって細胞外マトリックスを溶出させて洗浄する等の方法があり、脱水処理の方法としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の水溶性有機溶媒で洗浄する方法があり、固定処理する方法としては、グルタアルデヒドやホルムアルデヒドなどのアルデヒド化合物で処理する方法がある。
In the case of xenotransplantation of the produced
なお、図9に示すように、補強材9のない人工弁1を生産する場合には、基材19をその溝部25に補強材9を配置することなく組み立て、その周囲に結合組織30を形成するようにして、上記の手順と同様の手順で人工弁1を生産すればよい。
In addition, as shown in FIG. 9, when producing the
また、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図10に示すように、人工弁形成用基材としては、基端断面が円形で先端断面が正方形の基材19に代えて、扁平形状の基材32を採用することもできる。
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications can be made within the scope of the present invention. For example, as shown in FIG. 10, as the artificial valve forming base material, a
基材32の弁体形成部33は、その基端断面が楕円形とされると共に、先端断面が基端断面の楕円に内接する大きさの長方形とされて、両断面の間を滑らかに連続させた形状とされ、基端側よりも先端側の周長を小さく設定されている。
The valve
基材32の腱索形成部34は、断面形状が弁体形成部33の先端と同一形状かつ同じ大きさの直方体とされる。基材32の側面には、二重の溝が形成され、そのアーチ形状の内側の溝が切断線形成溝35とされ、アーチ形状の外側の溝が腱索7の側縁を増厚補強する増厚溝36とされる。また、アーチ形状の外側の増厚溝36が形成する増厚線を切断線とすることにより、切断線形成溝35が形成する切断線に沿って結合組織体20を切断して形成した腱索7よりも幅狭の腱索を形成することができる。
The
基材32を用いて形成した人工弁1は、その腱索形成部34が断面長方形である分、腱索7を不等間隔に配置して、開弁状態における上下の腱索7の基端を上下に近づけることができ、弁体5が上下に押し潰されて閉弁する際の腱索7による抵抗をより小さくすることができる。
The
図11に示すように、基材32を採用する場合の補強材37は、その細軸11を破壊することにより、楕円形の初期状態(図11(a)参照)から略円形に変形することができ(図11(b)参照)、さらに、帯板10の間隔を調節して、補強材37の直径(d)を調節することができる。
As shown in FIG. 11, the reinforcing
また、補強材9、37は、高分子材料に限らず、スポンジや金属など、他の素材から形成したものであってもよく、止着部6に補強材9、37を設けなくてもよい。例えば、図12に示すように、人工弁を生産する際、基材32をその溝部25に補強材37を配置することなく用いることにより、補強材37を埋設することなく、増厚補強しただけの止着部を形成することができる。
Further, the reinforcing
また、人工弁は、必ずしもその止着部を増厚する必要はなく、止着部を他の部位と同程度の厚さに形成するようにしてもよい。この場合、図13に示すように、基材19、32に代えて、弁体形成部33の基端部に溝部25を有しない基材38を用いて人工弁を形成することができる。
Further, the artificial valve does not necessarily need to be thickened at its fastening part, and the fastening part may be formed to a thickness similar to that of other parts. In this case, as shown in FIG. 13, instead of the
基材38の弁体形成部33の基端部には、周方向に連続する複数条の弁体用切断線形成溝39a、39b、39c、39d、39eが形成され、結合組織体20に複数の切断線を形成するようになっている。複数の切断線のうちから、移植部位に応じて、適宜選択した切断線に沿って結合組織体20を切断することにより、弁体5の大きさを調節することができる。また、複数の切断線を目印にして弁体5を斜めに切断することにより、弁体5の止着部の開口形状を調節することもできる。
A plurality of valve body cutting
基材38の腱索形成部34には、アーチ形状の切断線形成溝40が形成されると共に、そのアーチ形状の頂部付近が複数の分岐溝40a、40b、40c、40d、40eに分岐して形成され、結合組織体20に複数に分岐する切断線を形成するようになっている。分岐した切断線のうちから、移植部位に応じて、適宜選択した切断線に沿って結合組織体20を切断することにより、弁体5の大きさと腱索7の長さとを調節することができる。
An arch-shaped cutting
また、人工弁1は、人工僧帽弁として用いるものに限らず、腱索7の本数及びその止着位置を適宜設定することにより、例えば心臓の右室と右房とを仕切る三尖弁などの他の人工弁として用いることもできる。
The
1 人工弁
2 心臓
3 左室
4 左房
5 弁体
6 止着部
7 腱索
8 中央穴
9 補強材
10 帯板
11 細軸
12 止着孔
13 腱索先端部
14 前尖
15 後尖
16 右室
17 大動脈
18 大動脈弁
19 基材
20 結合組織体
21 弁体形成部
22 腱索形成部
23 切欠
24 フランジ
25 溝部
26 円形突起
27 ツマミ
28 切断線形成溝
29 増厚溝
30 結合組織
31 切断線
32 基材
33 弁体形成部
34 腱索形成部
35 切断線形成溝
36 増厚溝
37 補強材
38 基材
39a、39b、39c、39d、39e 弁体用切断線形成溝
40 切断線形成溝
40a、40b、40c、40d、40e 分岐溝
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記結合組織体のうちの筒状の弁体に加工可能な部位を形成する弁体形成部と、前記結合組織体のうちの前記弁体の先端部から延設される紐状の腱索に加工可能な部位を形成する腱索形成部とを備え、前記弁体形成部及び前記腱索形成部が中心軸方向に隣接する柱状とされたことを特徴とする人工弁形成用基材。 A base material for forming a connective tissue body that can be processed into an artificial valve on its surface by placing it in an environment where biological tissue material exists,
A valve body forming portion that forms a portion that can be processed into a tubular valve body of the connective tissue body, and a string-like chord extending from a distal end portion of the valve body of the connective tissue body A base for artificial valve formation, comprising: a chordae forming part that forms a processable part, wherein the valve body forming part and the chordae forming part are formed in a columnar shape adjacent in a central axis direction.
弁体形成部及び腱索形成部を中心軸方向に隣接させてなる柱状の基材を生体組織材料の存在する環境下におく設置工程と、前記基材の周囲に結合組織を形成する形成工程と、前記環境下から結合組織で被覆された前記基材を取り出す取り出し工程と、前記基材から筒状の結合組織体を剥離して取り出す分離工程と、前記結合組織体のうちの腱索形成部の表面に形成された部位を切断加工して、弁体形成部の表面に形成された筒状の弁体から紐状の腱索を延設する切断工程と、を備えたことを特徴とする人工弁の生産方法。 A method for producing a prosthetic valve having a tubular valve body made of connective tissue,
An installation step of placing a columnar base material having a valve body forming portion and a chord forming portion adjacent to each other in the central axis direction in an environment where biological tissue material exists, and a forming step of forming a connective tissue around the base material A step of taking out the base material coated with connective tissue from the environment, a step of separating and taking out the tubular connective tissue body from the base material, and formation of chordae in the connective tissue body A cutting step of cutting a part formed on the surface of the part and extending a string-like chord from a tubular valve body formed on the surface of the valve body forming part, To produce artificial valves.
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JP2013173158A JP2015039577A (en) | 2013-08-23 | 2013-08-23 | Prosthetic valve, base material for forming prosthetic valve, and production procedure of prosthetic valve |
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Cited By (1)
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JP7397889B2 (en) | 2019-06-27 | 2023-12-13 | ゼルティス アーゲー | Heart valve made by electrospinning |
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2013
- 2013-08-23 JP JP2013173158A patent/JP2015039577A/en active Pending
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