JPH01158966A - 医療用チューブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、開存性の優れた医療用チューブ、特に、人工
血管、取り分は中小径人工血管に適した医療用チューブ
の製造方法に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

従来より、病変した尿管、気管、食道及び血管の機能を
確保するための根治手術として、人工の医療用チューブ
による置換或いはバイパス術が行われている。

これらの医療用チューブとしては、ポリエステル繊維を
編織したチューブに襞を付けたもの及びポリ四弗化エチ
レンをチューブ状に成形した後、延伸して微細な繊維構
造を持たせたものなどが使用されている。

これらの医療用チューブは、尿道、気管、食道及び内径
が１０ｍｎ＋以上の血管として適用された場合には、比
較的良好な開存成績が得られているが未だ充分ではない
。又、内径が７ｍｍ以下、とりわけ６ｍｍ以下の小径の
血管では開存成績が極めて不良で、前記のポリ四弗化エ
チレンを多孔質にしたものが限られた用途に使われてい
るに過ぎない。

特に、内径３〜４ｍｍの末梢動脈に適用可能な人工血管
は、冠状動脈バイパス術への応用など広く臨床家からそ
の完成が切望されており、昨今、数多くの中小径血管の
研究が行われているが、使用可能なものは未だ存在して
いない。

前記のポリエステル繊維を’ＡＮした人工血管では、移
植直後に、内腔に厚さ１１１１Ｉｌに及ぶ血栓層が生じ
るため、この素材を中小径血管に適用したのでは、短時
間のうちに内腔が血栓によって閉塞してしまう。

従って、素材自身が、初期血栓によって閉塞しないだけ
のより優れた抗血栓性を有する材料を使用することが好
ましい。

一方、抗血栓性の異なるポリエーテルポリウレタン或い
はポリウレタンウレア数種類を用いて、断面及び内面構
造の異なる人工血管多数を試作して、犬による移植実験
を行った結果では、材料の抗血栓性と共に、内表面の表
面構造が極めて大きな効果をもって、開存成績を左右す
ることが判明している。又、これら医療用チューブが体
内に移植留置される場合は、殊に、生体の尿管、気管、
食道、血管などの管状器官との縫い合わせに伴い、吻合
に適切な縫合針の通り易さ及び屈曲しない性質（耐キン
キング性）が必要不可欠である。

上記した抗血栓性、縫合性、耐キンキング性などに優れ
、且つ、好適な内表面構造を有する医療用チューブ、高
分子化合物の溶液を、乾燥させるか若しくは凝固浴中で
ゲル化させることによって、多孔賞の壁体を形成する溶
液成形法により製造することができる。

例えば、公知の中空繊維膜紡糸法を応用したり、マンド
レル表面に付着した溶液をゲル化させる方法が一般的に
知られている。

しかし、中空繊維膜の紡糸方法をチューブの壁の肉厚が
０．２〜０．３１以上にも及ぶ場合に適用すると、ゲル
化に要する時間が長（、断面の形状或いは肉厚を一定に
保持したままでゲル化させることが至難である。

又、マンドレルへのディッピング法では、ゲル化の作用
が、外表面側のみから進行するため、内表面の表面構造
を制御する自由度が低く、目的に沿わない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、高分子化合物の溶液のゲル化によって得られ
たチューブの、内面と外面とを反転する操作を工程中に
含むことを特徴とする医療用チューブの製造方法に関す
るものであって、内腔の開存成績に大きな影響を及ぼす
医療用チューブの内面の構造を、自由に制御できない従
来法の欠点を改良するものである。

本発明に用いる高分子化合物は、血液や組織との適合性
に優れた物質、即ち、急性及び慢性の毒性、発熱性、溶
血性を有さす、長期に渡って移植留１しても、周囲の組
織に炎症を惹起しないポリマーでなければならない。そ
の様なポリマーとしては、例えば、ポリハロゲン化ビニ
ル、ポリスチレン及びその誘導体、ポリオレフィン系重
合体、ポリエステル系縮合体、セルロース系高分子重合
体、ポリウレタン系重合体、ポリスルホン系重合体、ポ
リアミド系重合体などが挙げられる。勿論、これらを相
互に含む共重合体や混合物でもよい。力学的性質や生体
内での安定性、更に、抗血栓性の面からみて、これらの
中で好ましいのはポリウレタン系のものである。その具
体例としては、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、こ
れらとシリコーンポリマーとのブレンド物又は相互浸入
網目構造を有するものなどが挙げられる。又、これらに
はセグメント化ポリウレタン又はポリウレタンウレア、
主鎖中にポリジメチルシロキサンを含むもの、ハード、
ソフトセグメントに弗素を含むものなどが包含される。

生分解を受は難いという点で、ポリエーテル型のポリウ
レタン又はポリウレタンウレアがポリエステル型よりも
好ましい。

前記ポリウレタン等のポリエーテルセグメントを構成す
るポリニー、チルとしては、ポリテトラメチレンオキシ
ドが最も好ましいが、その他のポリアルキレンオキシド
（但し、アルキレンの炭素数は２及び／又は３）も好ま
しい。これらのポリアルキレンオキシドとしては、ポリ
エチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレン
オキシド−プロピレンオキシド共重合体又はブロック共
重合体或いはこれらの混合物が挙げられる。

ソフトセグメントを形成するポリエーテルの分子量は通
常４００〜３０００の範囲であり、好ましくは４５０〜
２５００、更に好ましくは５００〜２５００の範囲であ
り、中でも最も優れたポリエーテルセグメントは、分子
量８００〜２５００、特に分子量１３００〜２０００の
ポリテトラメチレンオキシド鎖である。このポリエーテ
ルソフトセグメントの分子量が３０００を越えると、ポ
リウレタン製医療用チューブの機械的性質が劣悪となり
、４００未満では医療用チューブとして成形しても硬過
ぎて使用できない。

ポリウレタンの合成は、両末端水酸基の上述のポリエー
テルを、４，４°−ジフェニルメタンジイソシアネート
、トルイジンジイソシアネート、４．４”−ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネートなどの公知のポリウレタン合成に用いるジイ
ソシアネートと反応させて末端イソシアネートのプレポ
リマーをつくり、これをエチレンジアミン、プロピレン
ジアミン、テトラメチレンジアミンなどのジアミンや、
エチレングリコール、プロピレンクリコール、ブタンジ
オールのようなジオールで鎖延長する常法により実施さ
れる。

本発明の医療用チューブは、例えば、次のようにして製
造することができる。

即ち、円形のオリフィスから断面円形の剛体の８棒を同
心状に押し出すことにより、該オリフィスと該８棒との
間隙スリットより高分子化合物の溶液を、該８棒の全周
表面に付着させつつ押し出し、該８棒を凝固浴中に導き
該８捧の周りに該高分子化合物を凝固させた後、充分水
洗して脱溶剤を行い、次いで、該８棒を取り出すことに
より、多孔質の医療用チューブを得ることができる。

成形に使用する溶液は、成形温度での粘度が０゜５ポア
ズ以上になるように設定することが好ましい。該粘度が
０．５ポアズ未満であると、成形の過程で肉厚のムラが
でき易くなる。１０ポアズ以上になると成形条件に対す
る制約が少な（なるのでより好ましい。

一方、高粘度側の制約は殆どな（、溶液の流動性がなく
ても充分成形できる。公知の環状ノズルを使用する中空
？ｊＡ’？ｔの製造方法で成形する場合には、到底困難
な５０００ポアズ程度の溶液でも橿めて容易に成形が可
能である。しかし、溶液の脱泡が比較的筒車にできるこ
とが生産上から望まれるため、好ましくは３０００ポア
ズ以下、より好ましくは２０００ポアズ以下にする。

高分子化合物の溶液に用いる溶剤は、それぞれの物質に
対して公知の溶剤を適宜に選択することが可能であるが
、製品への溶剤の残留を避けるため及び工程のコストの
点から、水溶性の溶剤がより存利である。この様な溶剤
としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセト
ンなどが挙げられる。又、本発明の製造方法においては
、溶液は必ずしも良好な溶屏状態になくてもよい。この
ため、貧溶剤や尿素などの膨潤剤を多量に混合、使用す
ることもできる。このことは本発明の目的たる医療用チ
ューブにとって極めて有利である。罪ち、溶剤系を幅広
く選択することにより、特に、造孔剤を使用するなどの
煩雑な工程なしに容易にポロシティ（有孔度）を幅広く
変化させることが可能である。

芯として用いる剛体の棒は、溶液に溶屏せず、凝固浴に
導くまでの間、形状が容易に変化しないものであればよ
い。耐腐食性も求められるので、ステンレススチール或
いは鋼や真鍮にクロームメツキやテフロン加工を施した
ものが好ましい。

その全周表面に溶液が付着した状態で押し出された８捧
は、直接、又は一定の乾式部を通過した後、凝固浴に導
かれる。

即ち、円形のオリフィスと８捧との間隙スリットより吐
出される高分子化合物の溶液が、直接水系凝固浴中に吐
出される湿式凝固と、乾式部を経てから水系凝固浴中に
導入される乾湿式凝固の何れも適用可能である。

このようにして得られた医療用チューブを乾燥した後、
医療用チューブの内表面が外表面となるように反転する
。

この操作により、直接ゲル化作用が及ぼされる外表面で
あった部分が、内表面となったチューブが得られるため
に、例えば、凝固浴の坦成を変１ヒさせることによって
、本発明による医原用チューブの内面構造を幅広く再現
性良く制御することができる。。

例えば、水溶性の塩を高濃度に溶屏した凝固浴を使用し
てゲル化させた後、反転した場合には平滑な表面が得ら
れる。又、マンドレルに付着した高分子化合物の溶液が
ゲル化した場合、マンドレル側で多孔性の表面を形成す
るため、これを反転することによって、外表面での組繊
の癒着を促進する構造を容易に持たせることができる。

以下に実施例によって本発明の詳細な説明する。

尚、以下に示す％は重量％を表す。

実施例 分子量１３００の両末端に水酸基を有するポリテトラメ
チレングリコールを、４．４゛−ジフェニルメタンシセ
イソシアネートと反応させて両末端イソシアネートのプ
レポリマーとし、これをブタンジオールで鎖延長してポ
リウレタンを合成した。合成したポリウレタンをテトラ
ヒドロフラン−エタノール系溶媒で３回繰り返し再沈澱
して精製した。この精製ポリウレタンをジメチルアセト
アミドに溶屏して２０％の溶液とした。

直径６ｍｍの円形オリフィスから、このオリフィスと同
心になるように設定された外径４ｍｍのステンレススチ
ール製の棒を一定速度で押し出した。

この押し出されるステンレススチール製の棒とオリフィ
スとの環状の均一な間隙から、この棒の全周表面に前記
ポリウレタン溶液が付着しつつ押し出され、そのまま表
１に示した凝固浴中に導かれ、次いで、外部から冷却凝
固され、４８時間水中に浸漬して充分に脱溶剤した。

、この棒を取り出して得られた多孔質の医療用チューブ
を、内表面が外表面となるように一端から反転させた後
、４０°Ｃで２４時間乾燥し、内腔構造の種々異なる人
工血管を製造した。

第１表から明らかな如く、本発明の製造方法によれば、
内面構造を幅広く変化させた人工血管を得ることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明の医療用チューブの製造方法によれば、生体器官
と連結して使用される人工の医療用チューブの内面構造
を変化させたものを容易に得るこ　　　　。

とができる。医療用チューブとしては、人工尿管、人工
気管、人工食道及び人工血管などが挙げられるが、特に
、抗血栓性、縫合性或いは耐キンキング性などに優れた
中小径人工血管の製造方法として好適である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子重合体溶液のゲル化により得られるチュー
   ブの、内表面と外表面とを反転する工程を含むことを特
   徴とする医療用チューブの製造方法。
2. （２）高分子重合体溶液が、ポリウレタン及び／又はポ
   リウレタンウレアを成分とする溶液である特許請求の範
   囲第（１）項記載の医療用チューブの製造方法。
3. （３）医療用チューブが人工血管である特許請求の範囲
   第（１）項記載の医療用チューブの製造方法。