JP2761729B2 - 人工気管 - Google Patents
人工気管Info
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- JP2761729B2 JP2761729B2 JP12018488A JP12018488A JP2761729B2 JP 2761729 B2 JP2761729 B2 JP 2761729B2 JP 12018488 A JP12018488 A JP 12018488A JP 12018488 A JP12018488 A JP 12018488A JP 2761729 B2 JP2761729 B2 JP 2761729B2
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- ceramics
- dense
- artificial trachea
- ceramic
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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- A61F2002/046—Tracheae
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Description
【発明の詳細な説明】 「利用分野」 本発明は、喉頭気管の軟骨に代わる支持組織として有
用な人工気管に関する。
用な人工気管に関する。
「従来技術及びその問題点」 喉頭気管の狭窄や部分的組織欠損に対する手術におい
ては、軟骨の枠組をいかに再建するかが大きな問題とな
る。従来より自家軟骨あるいはシリコーンやセラミック
ス材料などの人工材料が用いられているが、自家軟骨を
用いる場合には、余分な手術を必要とする。一方、人工
材料の一つであるシリコーンは、軟組織との親和性に乏
しく、固定性に欠けている。また、セラミックス材料と
しては、アパタイト、ジルコニア、アルミナなどの緻密
体若しくは多孔体の使用が検討されている。これらのう
ちセラミックス多孔体を用いる場合、孔内への軟組織の
成長によるアンカリング効果が生じるため軟組織との固
定性は優れているが、強度が不足し、さらに感染や炎症
を起こしやすい。また、緻密体を用いる場合は、シリコ
ーンの場合と同様に軟組織との固定性に問題があった。
ては、軟骨の枠組をいかに再建するかが大きな問題とな
る。従来より自家軟骨あるいはシリコーンやセラミック
ス材料などの人工材料が用いられているが、自家軟骨を
用いる場合には、余分な手術を必要とする。一方、人工
材料の一つであるシリコーンは、軟組織との親和性に乏
しく、固定性に欠けている。また、セラミックス材料と
しては、アパタイト、ジルコニア、アルミナなどの緻密
体若しくは多孔体の使用が検討されている。これらのう
ちセラミックス多孔体を用いる場合、孔内への軟組織の
成長によるアンカリング効果が生じるため軟組織との固
定性は優れているが、強度が不足し、さらに感染や炎症
を起こしやすい。また、緻密体を用いる場合は、シリコ
ーンの場合と同様に軟組織との固定性に問題があった。
そこで、アパタイト多孔体チューブの内面をポリメタ
クリル酸メチル系樹脂で被覆した人工気管が提案され
た。このものは軟組織との固定性に優れ、また、細菌が
気管壁を貫通して侵入しないものであるが、内面が樹脂
から成るので、細菌などが内面に付着増殖する傾向があ
る。
クリル酸メチル系樹脂で被覆した人工気管が提案され
た。このものは軟組織との固定性に優れ、また、細菌が
気管壁を貫通して侵入しないものであるが、内面が樹脂
から成るので、細菌などが内面に付着増殖する傾向があ
る。
「発明の目的」 本発明は、強度及び周囲の軟組織との固定性に優れ、
細菌の付着増殖や侵入のおそれのない、喉頭気管の枠組
の再建に好適な人工気管を提供することを目的とする。
細菌の付着増殖や侵入のおそれのない、喉頭気管の枠組
の再建に好適な人工気管を提供することを目的とする。
「発明の構成」 本発明の人工気管は、表面が多孔質セラミックス、内
面が緻密質セラミックスから成る２層リング状構造を有
することを特徴とする。
面が緻密質セラミックスから成る２層リング状構造を有
することを特徴とする。
本発明において、セラミックス材料としては、生体内
で為害性を示さないものであれば各種のものを採用で
き、例えばリン酸カルシウム系セラミックス、アルミナ
系セラミックス、ジルコニア系セラミックスなどの各種
セラミックスを使用することができるが、これらのうち
生体親和性の高いリン酸カルシウム系セラミックス、特
にハイドロキシアパタイトが好ましい。また、多孔質層
と緻密質層とは、必ずしも同一のセラミックス材料から
なる必要はなく、２種のものを用いて複合化してもよ
い。
で為害性を示さないものであれば各種のものを採用で
き、例えばリン酸カルシウム系セラミックス、アルミナ
系セラミックス、ジルコニア系セラミックスなどの各種
セラミックスを使用することができるが、これらのうち
生体親和性の高いリン酸カルシウム系セラミックス、特
にハイドロキシアパタイトが好ましい。また、多孔質層
と緻密質層とは、必ずしも同一のセラミックス材料から
なる必要はなく、２種のものを用いて複合化してもよ
い。
多孔質セラミックスを製造するには、公知の方法を採
用すればよいが、球形に造粒したセラミックス粒子を
相互に多数接触した状態で焼成する方法、セラミック
ススラリー中に発泡剤を添加し、発泡・乾燥させる方
法、セラミックス粉末中に熱分解性の物質を添加した
後、成形加工し、焼成する方法及び３次元網状構造を
有する燃焼性高分子スポンジにセラミックススラリーを
含浸させ、乾燥後、焼成する方法がある。セラミックス
粉末のスラリーに加える発泡剤としては、例えば過酸化
水素や卵白アルブミンなどのスラリー中で気泡を形成す
る物質が使用される。また、熱分解性の物質としては、
アダマンタンなどのような昇華性固体物質、有機樹脂ビ
ーズ、有機繊維などの焼成によって分解揮散する有機物
質を使用することができる。
用すればよいが、球形に造粒したセラミックス粒子を
相互に多数接触した状態で焼成する方法、セラミック
ススラリー中に発泡剤を添加し、発泡・乾燥させる方
法、セラミックス粉末中に熱分解性の物質を添加した
後、成形加工し、焼成する方法及び３次元網状構造を
有する燃焼性高分子スポンジにセラミックススラリーを
含浸させ、乾燥後、焼成する方法がある。セラミックス
粉末のスラリーに加える発泡剤としては、例えば過酸化
水素や卵白アルブミンなどのスラリー中で気泡を形成す
る物質が使用される。また、熱分解性の物質としては、
アダマンタンなどのような昇華性固体物質、有機樹脂ビ
ーズ、有機繊維などの焼成によって分解揮散する有機物
質を使用することができる。
本発明に用いる多孔質セラミックスの気孔率は20〜70
％であることが好ましく、30〜60％であることがさらに
好ましい。気孔率が20％未満であると、アンカリング効
果が期待できず、70％を越えると、強度が低下し、使用
に耐えない。
％であることが好ましく、30〜60％であることがさらに
好ましい。気孔率が20％未満であると、アンカリング効
果が期待できず、70％を越えると、強度が低下し、使用
に耐えない。
また、用いる多孔質セラミックスの気孔径は、２〜20
00μｍが適しており、10〜1500μｍであることがさらに
好ましい。２μｍ未満では、軟組織の侵入は困難であ
り、2000μｍを越えると、気孔の数が少なく制限され、
アンカリング効果が劣る。
00μｍが適しており、10〜1500μｍであることがさらに
好ましい。２μｍ未満では、軟組織の侵入は困難であ
り、2000μｍを越えると、気孔の数が少なく制限され、
アンカリング効果が劣る。
気管の内径及び外径は、患者の年令などによって異な
るが、本発明による人工気管においては、緻密質層の厚
さを0.5〜2.0mm、殊に1.0〜1.5mmとするのが好ましく、
また、多孔質層の厚さを0.5〜2.0mm、殊に1.0〜1.5mmと
するのが好ましい。
るが、本発明による人工気管においては、緻密質層の厚
さを0.5〜2.0mm、殊に1.0〜1.5mmとするのが好ましく、
また、多孔質層の厚さを0.5〜2.0mm、殊に1.0〜1.5mmと
するのが好ましい。
本発明による人工気管は、接着法、スラリー塗布法、
焼結法などによって製造することができるが、接着法で
は接着剤からの有機物の溶出が起こり、スラリー塗布法
では多孔質部分の厚みが安定しないなどの欠点があるの
で、焼結法を適用するのが好ましい。
焼結法などによって製造することができるが、接着法で
は接着剤からの有機物の溶出が起こり、スラリー塗布法
では多孔質部分の厚みが安定しないなどの欠点があるの
で、焼結法を適用するのが好ましい。
焼結法によって本発明による人工気管を製造するに
は、緻密質リングと多孔質リングを別々に成形し、必要
に応じて仮焼した後、両者を組み合わせた状態で同時に
焼成し、多孔質リング部分の収縮による締め付け効果に
よって接合させるのが好ましい。この方法では、焼結後
に多孔質リングの内周に緻密質リングの外周が密着する
ように、両者の穴の寸法を適合させることが必要であ
る。すなわち、多孔質リングの穴に緻密質リングを挿入
したときに、両者の間に間隙が生じるようにする必要が
あるが、この間隙の大きさは、穴の径、セラミックスの
材質、焼成温度などによって異なるため、その都度、設
定する必要がある。一般的には、焼成後の多孔質リング
の内径が焼成後の緻密質リングの外径より10〜500μｍ
小さくなるように作成し、同時に焼結させることによっ
て接合させるのが好ましい。この方法は、多孔質材料の
方が緻密質材料よりも収縮が大きい場合に好適であり、
収縮率が同等であるか、又は多孔質材料の方が収縮が小
さい場合には、予め緻密質リングのみを焼成した後に、
多孔質リングを焼結させ、締めつける方法が好ましい。
は、緻密質リングと多孔質リングを別々に成形し、必要
に応じて仮焼した後、両者を組み合わせた状態で同時に
焼成し、多孔質リング部分の収縮による締め付け効果に
よって接合させるのが好ましい。この方法では、焼結後
に多孔質リングの内周に緻密質リングの外周が密着する
ように、両者の穴の寸法を適合させることが必要であ
る。すなわち、多孔質リングの穴に緻密質リングを挿入
したときに、両者の間に間隙が生じるようにする必要が
あるが、この間隙の大きさは、穴の径、セラミックスの
材質、焼成温度などによって異なるため、その都度、設
定する必要がある。一般的には、焼成後の多孔質リング
の内径が焼成後の緻密質リングの外径より10〜500μｍ
小さくなるように作成し、同時に焼結させることによっ
て接合させるのが好ましい。この方法は、多孔質材料の
方が緻密質材料よりも収縮が大きい場合に好適であり、
収縮率が同等であるか、又は多孔質材料の方が収縮が小
さい場合には、予め緻密質リングのみを焼成した後に、
多孔質リングを焼結させ、締めつける方法が好ましい。
なお、焼成温度は、セラミックスの焼成に通常採用さ
れている温度よりやや高めが好ましく、例えば緻密質及
び多孔質がともにリン酸カルシウム系セラミックスの場
合には、好ましくは1000℃〜1250℃が採用される。ま
た、緻密質及び多孔質がともにジルコニアの場合には、
1400℃〜1600℃程度が好ましく、緻密質アルミナ−多孔
質ハイドロキシアパタイトの場合には、1200℃〜1400℃
程度が好ましい。
れている温度よりやや高めが好ましく、例えば緻密質及
び多孔質がともにリン酸カルシウム系セラミックスの場
合には、好ましくは1000℃〜1250℃が採用される。ま
た、緻密質及び多孔質がともにジルコニアの場合には、
1400℃〜1600℃程度が好ましく、緻密質アルミナ−多孔
質ハイドロキシアパタイトの場合には、1200℃〜1400℃
程度が好ましい。
「発明の実施例」 次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
実施例１ 過酸化水素水発泡法により作成したアパタイト多孔質
リングとアパタイト緻密質リングとを、焼成後の多孔質
リングの内径が緻密質リングの外径より約100μ小さく
なるように加工し、これらを組み合わせた状態で1200℃
で焼成し、外径17mm、内径12mmで、多孔質層の厚さ1.5m
m、緻密質層の厚さ1mmの人工気管を製造した。
リングとアパタイト緻密質リングとを、焼成後の多孔質
リングの内径が緻密質リングの外径より約100μ小さく
なるように加工し、これらを組み合わせた状態で1200℃
で焼成し、外径17mm、内径12mmで、多孔質層の厚さ1.5m
m、緻密質層の厚さ1mmの人工気管を製造した。
「発明の効果」 本発明による人工気管は、その内面が緻密質セラミッ
クスから成るので、軟骨に代わる支持組織として充分に
機能する強度を有するとともに、細菌などの侵入や付着
増殖が起こりにくく、感染や炎症を起こさない。また、
本発明による人工気管は、外面が多孔質セラミックスか
ら成るので、周囲の軟組織が多孔質セラミックスの孔内
へ成長することに基づくアンカリング効果によって優れ
た固定性を有する。さらに、生体親和性のセラミックス
材料を用いることにより、生体内に長期間、障害なく留
置することができる。
クスから成るので、軟骨に代わる支持組織として充分に
機能する強度を有するとともに、細菌などの侵入や付着
増殖が起こりにくく、感染や炎症を起こさない。また、
本発明による人工気管は、外面が多孔質セラミックスか
ら成るので、周囲の軟組織が多孔質セラミックスの孔内
へ成長することに基づくアンカリング効果によって優れ
た固定性を有する。さらに、生体親和性のセラミックス
材料を用いることにより、生体内に長期間、障害なく留
置することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】表面が多孔質セラミックス、内面が緻密質
セラミックスから成る２層リング状構造を有することを
特徴とする人工気管。 - 【請求項２】セラミックスがリン酸カルシウム系セラミ
ックス、アルミナ系セラミックス、ジルコニア系セラミ
ックスなどのうちから選択された１種又は２種の材料で
ある請求項１記載の人工気管。 - 【請求項３】多孔質セラミックスの気孔率が20〜70％
で、気孔径が２〜2000μｍである請求項１又は２記載の
人工気管。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12018488A JP2761729B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 人工気管 |
| AU34832/89A AU614134B2 (en) | 1988-05-17 | 1989-05-17 | Artificial trachea and production process thereof |
| EP19890810357 EP0344107A1 (en) | 1988-05-17 | 1989-05-17 | Artificial trachea and production process thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12018488A JP2761729B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 人工気管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291858A JPH01291858A (ja) | 1989-11-24 |
| JP2761729B2 true JP2761729B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=14779994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12018488A Expired - Fee Related JP2761729B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 人工気管 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0344107A1 (ja) |
| JP (1) | JP2761729B2 (ja) |
| AU (1) | AU614134B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004180835A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 生体用部材 |
| GB2443164B (en) | 2006-10-24 | 2011-03-30 | Univ Hull | Speech valve |
| CN102641160B (zh) * | 2012-04-24 | 2014-12-24 | 浙江大学 | 一种具有双层复合结构的人工胆管仿生支架及其制备方法 |
| RU2556530C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Линтекс" | Устройство для замещения циркулярных дефектов трахеи |
| RU2620048C1 (ru) * | 2015-12-08 | 2017-05-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "РОНЦ им. Н.Н. Блохина" Минздрава России) | Протез трахеи для замещения сегментарных дефектов |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3122345A1 (de) * | 1981-06-05 | 1982-12-30 | Rosenthal Technik Ag, 8672 Selb | Zusammengesetzter keramik-verbundhohlkoerper und verfahren zu seiner herstellung sowie seine verwendung |
| EP0107476A3 (en) * | 1982-10-25 | 1985-01-02 | Calcitek, Inc. | Bone graft substitute |
| US4737411A (en) * | 1986-11-25 | 1988-04-12 | University Of Dayton | Controlled pore size ceramics particularly for orthopaedic and dental applications |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP12018488A patent/JP2761729B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-05-17 EP EP19890810357 patent/EP0344107A1/en not_active Withdrawn
- 1989-05-17 AU AU34832/89A patent/AU614134B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU614134B2 (en) | 1991-08-22 |
| AU3483289A (en) | 1989-11-23 |
| JPH01291858A (ja) | 1989-11-24 |
| EP0344107A1 (en) | 1989-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |