JPH01250249A - Artificial blood vessel for accessing blood - Google Patents
Artificial blood vessel for accessing bloodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はブラッドアクセス用人工血管に関する。さらに
詳しくは、人工透析の内シャントに用いられるブラッド
アクセス用人工血管に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an artificial blood vessel for blood access. More specifically, the present invention relates to an artificial blood vessel for blood access used as an internal shunt for artificial dialysis.
[従来の技術]
人工透析は、腎不全患者の救命手段として用いられ、現
在日本で約7万人の腎不全患者がこれにより生命を維持
している重要な医療行為である。人工透析にあたっては
、充分量の患者の血液を透析器まで導き、浄化した血液
を患者に戻すための血液の出入口であるブラッドアクセ
スが必要である。人工透析を受ける初期の患者は自家血
管によりブラッドアクセスを形成する。[Prior Art] Artificial dialysis is used as a life-saving measure for patients with renal failure, and is an important medical procedure that currently sustains the lives of about 70,000 patients with renal failure in Japan. Artificial dialysis requires a blood access, which is a blood inlet/outlet for guiding a sufficient amount of the patient's blood to the dialyzer and returning purified blood to the patient. In the early stages of dialysis patients, blood access is created using autologous blood vessels.
透析は通常週3回、1回当たり約5時間行われ、透析の
毎にブラッドアクセスに透析用針(外径1 ms+以上
)が穿刺されるため、数年間のうちにはブラッドアクセ
スが荒廃し使用に耐えられなくなる。自家血管によるブ
ラッドアクセスが使用できなくなると、人工血管でブラ
ッドアクセス(以下、ブラッドアクセス用人工血管とい
う)を形成する。ブラッドアクセス用人工血管としては
、その大部分に延伸加工したポリテトラフルオロエチレ
ン(以下、EPTPEという)からなる人工血管(たと
えば商品名:ボアテックス(登録商標)、ボア社製)が
使用されている。Dialysis is usually performed three times a week for about 5 hours each time, and a dialysis needle (outer diameter of 1 ms+) is inserted into the blood access each time, so the blood access may become dilapidated within a few years. It becomes unbearable to use. When a blood access using an autologous blood vessel becomes unusable, a blood access using an artificial blood vessel (hereinafter referred to as an artificial blood vessel for blood access) is formed. As an artificial blood vessel for blood access, an artificial blood vessel (for example, trade name: Boretex (registered trademark), manufactured by Boa Corporation) is used, most of which is made of stretched polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as EPTPE). .
しかし、このEPTFE製人工血管を用いたブラッドア
クセスは透析用針を抜いた後も穿刺孔がそのまま残るた
め出血が止まらず、出血を止めるには通常lO〜15分
間指で押え、孔が凝血で塞がるのを待たなければならず
、穿刺部の感染、血腫、偽性動脈瘤が問題点として指摘
されており、−年開存率も60〜80%と悪いという欠
点がある。However, with blood access using this EPTFE artificial blood vessel, the puncture hole remains even after the dialysis needle is removed, so bleeding does not stop. It is necessary to wait for the puncture to close, and infection at the puncture site, hematoma, and pseudoaneurysm have been pointed out as problems, and the disadvantage is that the yearly patency rate is poor at 60 to 80%.
これらの問題点を解決するために、特開昭H−5354
号公報には、ポリエステルの高分子繊維をメリヤス編み
または平織した管状構造物をクリンプ加工した通常の人
工血管の少なくとも血液接触面にポリウレタンを配した
人工血管が開示されているが、あらかじめ0字型形状に
成形されていないためブラッドアクセスとして0字型形
状で移植したばあい曲部および吻合部でのキンキングが
問題となる欠点がある。さらに生体の動脈に比べるとコ
ンプライアンスが小さいため、動脈側吻合部付近でコン
プライアンスミスマツチングのため血栓ができやすく開
存成績に劣るという欠点がある。また、中用芳彦らは、
人工臓器、1B(3)、1428〜1481頁(198
7)においてυ字型形状のポリエーテル型ポリウレタン
人工血管を開示しているが、これはポリウレタンのみか
らなるものであるため強度に劣るという欠点があり、さ
らに管壁に連通孔を有さないため器質化が遅く開存性に
劣るという欠点がある。特開昭82−47383号公報
には、エラストマーからなる管壁の内側から外側まで連
通孔を有する多孔体管状構造物と繊維から構成された管
状構造物からなり、生体血管に近似したコンプライアン
スを有する人工血管が開示されている。In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. H-5354
The publication discloses an artificial blood vessel in which polyurethane is arranged at least on the blood-contacting surface of a normal artificial blood vessel made by crimping a tubular structure made of knitted or plain-woven polyester polymer fibers. Since it is not formed into a specific shape, if it is implanted in a 0-shape as a blood access, there is a problem of kinking at the curved portion and anastomotic portion. Furthermore, since the compliance is lower than that of a living artery, there is a drawback that a thrombus is likely to form due to compliance mismatching near the arterial side anastomosis, resulting in poor patency results. In addition, Yoshihiko Nakayo et al.
Artificial Organs, 1B(3), pp. 1428-1481 (198
7) discloses a υ-shaped polyether-type polyurethane artificial blood vessel, but this has the disadvantage of being inferior in strength because it is made only of polyurethane, and furthermore, it does not have communicating holes in the tube wall. It has the disadvantage of slow organization and poor patency. JP-A No. 82-47383 discloses a structure consisting of a porous tubular structure having communicating holes from the inside to the outside of a tube wall made of an elastomer and a tubular structure made of fibers, which has a compliance similar to that of a living blood vessel. An artificial blood vessel is disclosed.
これは管壁に連通孔を有し、生体血管に近似したコンプ
ライアンスを有するため開存成績にすぐれており、さら
に繊維から構成された管状構造物が複合化されているた
め、充分な強度があるが、ブラッドアクセスとして0字
型形状で移植したばあいにはキンキングが生じる可能性
がある。It has communicating holes in the tube wall and has compliance similar to that of biological blood vessels, so it has excellent patency results, and it also has sufficient strength because it is a composite tubular structure made of fibers. However, if it is implanted in a 0-shape as a blood access, kinking may occur.
[発明が解決しようとする課題1
前述したごとく、従来の技術には、■穿刺部の止血性が
悪い、■開存成績が悪い、■坑キンキング性が悪い、■
強度が劣る、■器質化が遅いなどの問題点がある。本発
明者らは、かかる実情に鑑み、上記問題点を総合的に解
決すべく種々検討を重ねた結果、本発明を完成するに至
った。[Problem to be solved by the invention 1] As mentioned above, the conventional techniques have the following problems: ■ Poor hemostasis at the puncture site, ■ Poor patency results, ■ Poor anti-kinking properties, ■
There are problems such as poor strength and slow organization. In view of these circumstances, the present inventors have conducted various studies to comprehensively solve the above problems, and as a result, have completed the present invention.
[課題を解決するための手段]
本発明は、エラストマーからなる管壁の内側から外側ま
で連通ずる孔を有する多孔体管状構造物と、繊維から構
成された管状構造物からなる人工血管において、直径o
、ot−を關のモノフィラメントが該人工血管の血液接
触面以外にら旋状に存在し、曲率直径がlO〜200龍
の0字型形状であることを特徴とする、ブラッドアクセ
ス用人工血管に関する。[Means for Solving the Problems] The present invention provides an artificial blood vessel consisting of a porous tubular structure having pores communicating from the inside to the outside of the tube wall made of an elastomer, and a tubular structure made of fibers. o
, ot- is present in a spiral shape other than the blood contacting surface of the artificial blood vessel, and the curvature diameter is 0-shaped with a diameter of 10 to 200. .
[実施例]
本発明において多孔体管状構造物は、エラストマーから
なり、管壁の内側表面から外側表面まで厚さ全体にわた
って連通ずる孔が存在している。該孔は、少なくとも一
部分が互いに連通しており、内側表面および外側表面に
は該孔の少なくとも一部分が外部に向って開口しており
、有孔性を有している。該孔を形成している隔壁はエラ
ストマーからなり、連続的につながっている。さらに前
記隔壁自体も、その内部に直径が1μm以下の微小な孔
や穴を多数含有することが、管壁が疎な構造となり、生
体血管に近似したコンプライアンスを有する人工血管を
うるために好ましい。[Example] In the present invention, the porous tubular structure is made of an elastomer, and has pores that communicate throughout the entire thickness from the inner surface to the outer surface of the tube wall. At least a portion of the pores communicate with each other, and at least a portion of the pores are open toward the outside on the inner surface and the outer surface, so that the pores have porosity. The partition walls forming the holes are made of elastomer and are continuously connected. Furthermore, it is preferable that the partition wall itself contains a large number of minute pores or holes with a diameter of 1 μm or less inside, in order to obtain an artificial blood vessel with a sparse wall structure and a compliance similar to that of a living blood vessel.
前記管壁の内側表面から外側表面まで厚さ全体にわたっ
て存在している孔は、実質的に均一な大きさであること
がとくに好ましい。管壁の内側表面近傍部分と外側表面
近傍部分は、多孔体部分の大部分を占める両者の間の部
分に比してやや密になっていて、孔が厚さ全体にわたっ
て完全に均一でないことがある。しかし、それが有孔性
を損ねるほど極端なものでなければ孔は実質的に均一と
解してよい。前記孔の横断面の最大径にはとくに限定は
ないが、1〜100μlであることが好ましく、3〜7
5μmであることがさらに好ましい。最大径が100μ
mより大きくなると強度が劣ったり、有孔性が大きくな
りすぎる傾向にあり、1μ腸より小さくなると有孔性が
劣ったり、コンプライアンスが小さくなりすぎる傾向に
ある。It is particularly preferred that the pores present throughout the thickness of the tube wall from the inner surface to the outer surface are of substantially uniform size. The areas near the inner surface and the area near the outer surface of the tube wall are slightly denser than the area between them, which accounts for most of the porous body, and the pores may not be completely uniform throughout the thickness. . However, unless the pores are extreme enough to impair porosity, the pores may be considered substantially uniform. The maximum diameter of the cross section of the hole is not particularly limited, but it is preferably 1 to 100 μl, and 3 to 7 μl.
More preferably, the thickness is 5 μm. Maximum diameter is 100μ
If it is larger than m, the strength tends to be poor or the porosity becomes too large, and if it is smaller than 1 μm, the porosity tends to be poor or the compliance becomes too small.
前記多孔体管状構造物の内側表面と外側表面に存在する
孔の形状にはとくに限定はないが、内側表面に存在する
孔の形状は円形または楕円形であることが好ましい。こ
の円形または楕円形の最大径は1〜100μ諺が好まし
く、3〜50μmがさらに好ましく、5〜20μ厘がと
くに好ましい。最大径が100μ麿より大きくなると、
血液の流れがみだされて抗血栓性が低下する傾向にあり
、1μ腸より小さくなると人工血管の器質化が遅くなる
傾向にある。Although there is no particular limitation on the shape of the pores present on the inner surface and outer surface of the porous tubular structure, the shape of the pores present on the inner surface is preferably circular or elliptical. The maximum diameter of this circular or oval shape is preferably 1 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm. When the maximum diameter is larger than 100 μm,
Blood flow tends to be squeezed out and the antithrombotic properties tend to decrease, and when the intestine is smaller than 1 μm, the organization of the artificial blood vessel tends to be delayed.
前記多孔体管状構造物の空孔率は95〜70%であるこ
とが好ましい。さらには90〜75%であることが好ま
しい。とくに管壁の内側表面から少なくとも50μ量ま
での厚さの部分の空孔率が90〜83%であり、前記部
分の外側の部分の空孔率が少なくとも50μlまでの厚
さの部分の空孔率よりも小さい空孔率であり、多孔体管
状構造物全体の空孔率が90〜80%であることが好ま
しい。The porous tubular structure preferably has a porosity of 95 to 70%. Furthermore, it is preferably 90 to 75%. In particular, the porosity in the part of the tube wall with a thickness of at least 50 μl from the inner surface is 90 to 83%, and the porosity of the part outside said part is at least 50 μl. The porosity of the entire porous tubular structure is preferably 90 to 80%.
本明細書にいう空孔率とは式(1):
%式%(1)
(式中、■は多孔体管状構造物の体積、Dは多孔体管状
構造物を構成する材料の比重およびWは多孔体管状構造
物の重量である)で定義されるものである。該空孔率は
前記管壁に存在する孔の量と鎖孔を形成している隔壁中
に存在する孔径1μ膳以下の微小な孔や穴の量によって
決まる。The porosity referred to in this specification is the formula (1): % formula % (1) (where ■ is the volume of the porous tubular structure, D is the specific gravity of the material constituting the porous tubular structure, and W is the weight of the porous tubular structure). The porosity is determined by the amount of pores existing in the tube wall and the amount of minute pores or holes with a pore diameter of 1 μm or less existing in the partition wall forming the chain pores.
前記多孔体管状構造物において、空孔率は力学的強度や
コンプライアンスや血液接触面の器質化に大きく影響す
る。空孔率が95%をこえると強度が弱くなり、透析用
針による繰り返し穿刺に耐えられなくなる。空孔率が7
0%未満になると、コンプライアンスが生体血管のそれ
より小さくなり過ぎる傾向にあり、また、器質化が遅く
、開存性に劣る傾向になる。したがって、力学的強度や
コンプライアンスや血液接触面の器質化やそれらにとも
なう開存性を調節するためには、該管壁の内側表面から
少なくとも50μmまでの厚さの部分の空孔率を大きく
することにより、血液接触面に存在する孔数を多くして
、良好な器質化を惹き起こし、また前記部分の外側の部
分の空孔率を小さくすることにより、該管壁全体として
の空孔率を小さくして力学的強度やコンプライアンスを
良好ならしめるように空孔率を調節するのが有利である
。In the porous tubular structure, the porosity greatly affects the mechanical strength, compliance, and organization of the blood contact surface. When the porosity exceeds 95%, the strength becomes weak and cannot withstand repeated punctures with a dialysis needle. Porosity is 7
When it is less than 0%, the compliance tends to be too small compared to that of a living blood vessel, and the organization tends to be slow and the patency tends to be poor. Therefore, in order to adjust the mechanical strength, compliance, organization of the blood contact surface, and the associated patency, the porosity of the tube wall at least 50 μm thick from the inner surface is increased. By increasing the number of pores existing on the blood contact surface, good organization is induced, and by reducing the porosity of the outer part of the above-mentioned part, the porosity of the tube wall as a whole is reduced. It is advantageous to adjust the porosity so as to reduce the porosity and improve mechanical strength and compliance.
本発明に用いるエラストマーとは、急性毒性、炎症、溶
血、発熱反応などを惹き起すような低分子溶出物を含ま
ず、血液の生理機能に重大な損傷を与えず、抗血栓性に
すぐれたエラストマーである。このようなエラストマー
としては、たとえばポリスチレン系エラストマー、ポリ
ウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマ
ー、ポリエステル系エラストマーなどがあげられ、これ
らは単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよ
い。The elastomer used in the present invention is an elastomer that does not contain low-molecular eluates that cause acute toxicity, inflammation, hemolysis, exothermic reactions, etc., does not cause significant damage to blood physiological functions, and has excellent antithrombotic properties. It is. Examples of such elastomers include polystyrene elastomers, polyurethane elastomers, polyolefin elastomers, and polyester elastomers, and these may be used alone or in combination of two or more.
前記エラストマーのうちでは強度、伸び、耐久性、抗血
栓性、加工性などにすぐれていることから、熱可塑性の
ポリエーテル型のセグメント化ポリウレタン(セグメン
ト化ポリウレタンウレアも含む、以下同様)がより好ま
しく、さらにハードセグメントまたはソフトセグメント
にフッ素を含有するセグメント化ポリウレタンや特開昭
57−211358号公報に開示されている主鎖中にポ
リジメチルシロキサンを含有するセグメント化ポリウレ
タンが好ましい。Among the elastomers, thermoplastic polyether-type segmented polyurethane (including segmented polyurethane urea, hereinafter the same) is more preferable because it has excellent strength, elongation, durability, antithrombotic properties, processability, etc. Further preferred are segmented polyurethanes containing fluorine in the hard or soft segments, and segmented polyurethanes containing polydimethylsiloxane in the main chain as disclosed in JP-A-57-211358.
本発明においては繊維から構成された管状構造物を手術
時などに異常に高い血圧などが生じたばあいの人工血管
の破裂・損傷の不安や長時間にわたる耐久性の維持の不
安を解消し、力学的強度を補強するために用いる。前記
管状構造物とは、繊維、繊維の少なくともIF!以上を
紡績した糸、繊維の少なくとも1種以上のマルチフィラ
メント、これらを組合わせた糸などを用いた織物、編物
、組物、不繊布、これらを組合わせたものからなるもの
である。In the present invention, the tubular structure composed of fibers has been developed to eliminate concerns about the rupture or damage of the artificial blood vessel in the event of abnormally high blood pressure during surgery, as well as concerns about maintaining durability over a long period of time. Used to reinforce the strength of the material. The tubular structure refers to fibers and at least IF! It consists of woven fabrics, knitted fabrics, braided fabrics, nonwoven fabrics, and combinations of these, using yarns spun from the above, multifilaments of at least one type of fiber, yarns that are combinations of these, and the like.
前記管状構造物は、該管状構造物とエラストマーからな
る前記多孔体管状構造物とを組合わせた人工血管が、生
体血管に近似したコンプライアンスを有するものである
ことが好ましい。Preferably, the tubular structure is an artificial blood vessel that is a combination of the tubular structure and the porous tubular structure made of an elastomer, and has a compliance similar to that of a biological blood vessel.
とくに前記人工血管の応力−歪曲線が生体血管のそれに
近似する性質を有することが好ましい。In particular, it is preferable that the stress-strain curve of the artificial blood vessel has a property similar to that of a biological blood vessel.
前記管状構造物のこのような性質は、たとえば次の2つ
の方法の単独または組合わせで達成しうる。1番目は繊
維の組合わせ頻度の調節や組合わせ点をルーズに調節す
る方法、2番目は伸縮性の繊維を使用する方法である。Such properties of the tubular structure can be achieved, for example, by the following two methods alone or in combination. The first method is to adjust the frequency of fiber combinations and loosely adjust the combination points, and the second method is to use stretchable fibers.
また生体血管に近似したコンプライアンスや応力−歪曲
線をうるなどの点からすると、前記管状構造物は繊維の
編物からなる管状構造物であることが好ましく、伸縮性
繊維の編物からなる管状構造物であることがさらに好ま
しい。In addition, from the viewpoint of obtaining compliance and stress-strain curves similar to biological blood vessels, the tubular structure is preferably a tubular structure made of knitted fibers, and preferably a tubular structure made of knitted stretchable fibers. It is even more preferable that there be.
前記管状構造物を構成する繊維とは、糸、網、織物、編
物、組物、不織布などをつくるのに使われる長さが径の
100倍以上の細くて長い柔軟な物体である。前記繊維
は生体に対して安全で、生体内での劣化が無視でき、滅
菌操作に耐え、目的の管状構造物に加工できるものであ
れば、とくに限定されることなく使用しうる。加工性、
入手の容易さ、しなやかさ、均一性などの点からすると
、再生人造繊維、半合成繊維、合成繊維が好ましい。こ
れらの具体例としては、セルロース系、タンパク質系、
ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリ
エチレン系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリ
塩化ビニリデン系、ポリフルオロエチレン系、ポリアク
リル系、ポリビニルアルコール系などの繊維があげられ
る。これらのうちでも伸縮性を有する繊維であることが
さらに好ましく、その具体例としては、ゴム系、ポリウ
レタン弾性系、ポリエステル弾性系などの繊維のように
、繊維自体が伸縮性を有するものや、伸縮性かさ高加工
糸、カバードヤーン、ファンシーヤーン、バルキーヤー
ン、A to Z糸、コンジュゲート繊維などのように
、加工方法によって伸縮性を有するものなどがあげられ
る。The fibers constituting the tubular structure are thin, long, flexible objects whose length is 100 times or more the diameter and are used to make threads, nets, woven fabrics, knitted fabrics, braided fabrics, nonwoven fabrics, and the like. The fibers may be used without particular limitations as long as they are safe for living organisms, have negligible deterioration in vivo, can withstand sterilization, and can be processed into desired tubular structures. processability,
In terms of availability, flexibility, uniformity, etc., recycled artificial fibers, semi-synthetic fibers, and synthetic fibers are preferred. Specific examples of these include cellulose-based, protein-based,
Examples include polyamide-based, polyester-based, polyurethane-based, polyethylene-based, polystyrene-based, polyvinyl chloride-based, polyvinylidene chloride-based, polyfluoroethylene-based, polyacrylic-based, and polyvinyl alcohol-based fibers. Among these, fibers that are stretchable are more preferable, and specific examples include fibers that themselves are stretchable, such as rubber-based, polyurethane elastic, and polyester elastic fibers; Examples include those that have elasticity depending on the processing method, such as bulky yarns, covered yarns, fancy yarns, bulky yarns, A to Z yarns, and conjugate fibers.
人工血管が生体血管に近似したコンプライアンスと応力
−歪曲線とを有するためには、伸縮性繊維のうちでも、
とくにウーリーナイロン、ウーリーポリエステルに代表
される伸縮性かさ高加工糸や、ゴムまたはスパンデック
スフィラメントを伸張状態にして他の紡績糸またはフィ
ラメントを巻付けた糸であるカバードヤーンなどが好ま
しい。In order for the artificial blood vessel to have compliance and stress-strain curves similar to those of biological blood vessels, among the stretchable fibers,
Particularly preferred are stretchable bulky yarns such as woolly nylon and woolly polyester, and covered yarns, which are yarns made by stretching rubber or spandex filaments and wrapping them around other spun yarns or filaments.
前記管状構造物は、エラストマーからなる前記多孔体管
状構造物に少なくとも一部分が接触および(または)結
合して存在していればよい。The tubular structure may be present at least partially in contact with and/or bonded to the porous tubular structure made of an elastomer.
該管状構造物を構成する繊維のほつれを阻止したり、血
液接触面の抗血栓性を保つためには、該管状構造物が多
孔体管状構造物の外側部分に取込まれていることが好ま
しい。In order to prevent the fibers constituting the tubular structure from fraying and to maintain antithrombotic properties on the blood contact surface, it is preferable that the tubular structure is incorporated into the outer portion of the porous tubular structure. .
なお本発明にいう接触および(または)結合とは、エラ
ストマーからなる多孔体管状構造物と繊維から構成され
た管状構造物とが血圧や外部から加わる応力に対してほ
ぼ同じ歪を起こす程度に両者の力学的相互作用があるこ
とを意味する。Note that contact and/or bonding as used in the present invention means that the porous tubular structure made of an elastomer and the tubular structure made of fibers are in contact with each other to the extent that they both undergo almost the same strain in response to blood pressure or stress applied from the outside. This means that there is a mechanical interaction of
本発明においては人工血管の抗キンキング性を向上させ
るためにモノフィラメントを用いる。In the present invention, a monofilament is used to improve the anti-kinking properties of the artificial blood vessel.
本発明にいうモノフィラメントは、剛直で、ら旋状に成
形したときに外圧や、皮下での圧迫に耐える強度を有し
、生体内での劣化が無視でき、滅菌操作に耐え、目的の
ら旋状に加工できるものであれば、とくに限定されるこ
となく使用しうる。The monofilament referred to in the present invention is rigid, has strength to withstand external pressure and subcutaneous pressure when formed into a spiral shape, has negligible deterioration in the living body, can withstand sterilization operations, and has the desired spiral shape. Any material can be used without particular limitation as long as it can be processed into a shape.
加工性、入手の容易さ均一性などの点からすると、合成
樹脂が好ましい。これらの具体例としては、ポリフルオ
ロエチレン系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリ
プロピレン系、ポリアミド系などがあげられる。これら
のうちでも人工血管の素材として実績のあるポリテトラ
フルオロエチレンおよび飽和ポリエステルが生体に対す
る安全性の面からさらに好ましい。From the viewpoint of processability, ease of availability, uniformity, etc., synthetic resins are preferred. Specific examples of these include polyfluoroethylene, polyester, polyethylene, polypropylene, and polyamide. Among these, polytetrafluoroethylene and saturated polyester, which have a proven track record as materials for artificial blood vessels, are more preferred from the standpoint of safety for living organisms.
該モノフィラメントを人工血管壁内の血液接触面以外に
ら旋状に存在させることによって、ら旋状に成形した該
モノフィラメントの内腔の有する抗キンキング性と耐圧
迫性を人工血管に付与できる。なお、本発明においてら
旋状とは円柱表面上の円周方向に一本の糸を交差させる
ことなく巻き付けたときの形状を意味する。By allowing the monofilament to exist in a spiral shape in a region other than the blood-contacting surface within the wall of the artificial blood vessel, the anti-kinking property and pressure resistance of the lumen of the spirally formed monofilament can be imparted to the artificial blood vessel. Incidentally, in the present invention, the term "helical shape" refers to the shape obtained when a single thread is wound in the circumferential direction on the surface of a cylinder without intersecting it.
該モノフィラメントの断面形状にとくに限定はないが、
円または楕円が好ましい。断面形状の直径は0.01〜
l sumである。さらには0,05〜0.5本が好ま
しく、0.1〜0.3!I11がとくに好ましい。なお
、直径とは円においては直径、楕円においては長軸の長
さならびに円および楕円以外の形においては最大径をい
う。直径がl amより大きくなるとえられた人工血管
の壁厚が大きくなりすぎ、生体血管との吻合や透析用針
による穿刺が難かしくなり、0 、01 amより小さ
くなると、抗キンキング性、耐圧迫性が悪くなる。Although there is no particular limitation on the cross-sectional shape of the monofilament,
A circle or an ellipse is preferred. The diameter of the cross-sectional shape is 0.01~
l sum. Furthermore, 0.05 to 0.5 is preferable, and 0.1 to 0.3! I11 is particularly preferred. Note that the term "diameter" refers to the diameter of a circle, the length of the major axis of an ellipse, and the maximum diameter of a shape other than a circle or an ellipse. If the diameter is larger than 1 am, the wall thickness of the artificial blood vessel will become too large, making it difficult to anastomose with a biological blood vessel or puncture with a dialysis needle. Sexuality becomes worse.
該モノフィラメントは人工血管の血液接触面以外であれ
ばどこに存在していてもよいが、繊維から構成された管
状構造物の外側または内側にら旋状に存在させることが
好ましい。モノフィラメントのはずれにくさ、抗キンキ
ング性の発現を考えると、繊維から構成された管状構造
物の内側にら旋状に存在させるのがさらに好ましい。The monofilament may be present anywhere other than the blood-contacting surface of the artificial blood vessel, but it is preferably present in a spiral shape on the outside or inside of the tubular structure made of fibers. Considering the resistance of the monofilament to coming off and the development of anti-kinking properties, it is more preferable that the monofilament be present in a spiral shape inside a tubular structure composed of fibers.
該モノフィラメントは、抗キンキング性と耐圧迫性が要
求される部分、たとえばU字型形状の中央部(第1図参
照)、または吻合部付近とU字型形状の中央部(第2図
参照)にら旋状に存在させるのが好ましい。これらの中
でも、ブラッドアクセス用人工血管は透析用針により繰
り返し穿刺されるため、穿刺部にモノフィラメントが存
在すると透析用針の侵入を妨げることが考えられ、その
うえ穿刺可能な部位を長くとる必要からモノフィラメン
トが抗キンキング性を強く要求されるU字型形状の中央
部のみにら旋状に存在しているのが、より好ましい。第
1図および第2図は本発明のブラッドアクセス用人工血
管に取り込まれているモノフィラメントのら旋状構造物
の存在位置を斜線で示す概略図である。The monofilament can be used in areas where anti-kinking properties and pressure resistance are required, such as the central part of the U-shape (see Figure 1), or the vicinity of the anastomosis and the central part of the U-shape (see Figure 2). Preferably, it exists in a spiral shape. Among these, artificial blood vessels for blood access are repeatedly punctured by a dialysis needle, so if a monofilament is present at the puncture site, it is thought that it will prevent the dialysis needle from entering.Moreover, monofilament is used because it is necessary to have a long puncture area. It is more preferable that the oxide exists in a spiral shape only in the central part of the U-shape where anti-kinking properties are strongly required. FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing, with diagonal lines, the location of the monofilament spiral structure incorporated into the blood access artificial blood vessel of the present invention.
ここで、U字型形状とは第1図に示すようにU字型形状
の曲率直径をRとすると長さ 0.5πRの円弧部分と
、その両端部から延長して接線方向に伸びる2本の平行
な直線部分からなる形状をいい、あらかじめU字型形状
に成形した人工血管を用いることにより、それをブラッ
ドアクセス用に用いたばあい直線状のまま用いたばあい
より穿刺部が長くとれるという利点があり、直線状の人
工血管をU字型形状で移植したばあいより全体に無理な
力がかからないため抗キンキング性にすぐれスムーズな
血流かえられ開存性にすぐれているという利点がある。Here, the U-shaped shape is defined as an arc with a length of 0.5πR, and two arcs extending in the tangential direction from both ends, as shown in Figure 1, where the curvature diameter of the U-shaped shape is R. By using an artificial blood vessel formed into a U-shape in advance, the puncture site can be longer than if it is used straight for blood access. This has the advantage that when a straight artificial blood vessel is transplanted in a U-shape, no excessive force is applied to the whole body, so it has excellent anti-kinking properties, smooth blood flow, and excellent patency. be.
またモノフィラメントがら旋状に存在するのが好ましい
U字型形状の中央部は、U字型形状のうち長さ0.2π
R〜πRの円弧〜U0字型形状分であることが好ましく
、0字型形状のうち長さ0.4πR〜0.8πRの円弧
〜U0字型形状分であることがさらに好ましい。長さが
πRをこえると穿刺可能な部位が少なくなりすぎる傾向
にあり、0.2πRより小さくなると、抗キシキング性
が劣る傾向にある。In addition, the central part of the U-shape in which the monofilament preferably exists in a spiral shape has a length of 0.2π in the U-shape.
It is preferable that it is an arc of R to πR to a U0-shaped shape, and more preferably a circular arc of length 0.4πR to 0.8πR to a U0-shaped shape of the 0-shaped shape. When the length exceeds πR, the number of punctureable sites tends to be too small, and when the length is less than 0.2πR, the anti-oxidation properties tend to be poor.
該ら旋の人工血管の長さ方向の間隔は、0.01〜10
mmが好ましく、O,1〜8關がさらに好ましく、1〜
5 amがとくに好ましい。ら旋の間隔がto amを
こえると抗キンキング性と耐圧迫性が劣る傾向にあり、
0 、01 +uより小さくなるとモノフィラメントと
多孔体管状構造物および繊維から構成された管状構造物
等の接触および/または結合が劣る傾向にある。The interval in the longitudinal direction of the spiral artificial blood vessel is 0.01 to 10
mm is preferable, O, 1-8 mm is more preferable, 1-8 mm is more preferable,
5 am is particularly preferred. If the distance between the spirals exceeds to am, the anti-kinking property and compression resistance tend to be poor.
If it is smaller than 0,01+u, the contact and/or bonding between the monofilament and the porous tubular structure, the tubular structure made of fibers, etc. tends to be poor.
本発明にいうU字型形状の曲率直径は、生体への使用部
位にあわせて決めればよいが、lo〜200 tars
である。さらには、20〜100 +uが好ましく、3
0〜70關がとくに好ましい。U字型形状の曲率直径が
200mmより大きくなると、生体への適用部位がなく
%101111より小さくなると、曲部での血流の乱れ
が大きくなり、血栓が生じ易く開存成績が悪くなる。The curvature diameter of the U-shaped shape according to the present invention may be determined depending on the part of the living body where it will be used, but it may range from lo to 200 tars.
It is. Furthermore, 20 to 100 +u is preferable, and 3
A range of 0 to 70 is particularly preferred. If the curvature diameter of the U-shape is larger than 200 mm, there is no application site to the living body, and if it is smaller than %101111, the turbulence of blood flow at the curved portion becomes large, and thrombus is likely to occur, resulting in poor patency results.
本明細書にいうコンプライアンスとは、式(z:ΔV
c−xtoo (2)
VoΦΔP
(式中、Cはコンプライアンス、Voは内圧50關Hg
のときの測定血管の内容積、ΔPは内圧50m5+t1
gから、 150mmHgまでの 100mm11g、
ΔVは内圧50mm1gから150mm11gまでの間
に増加するI#J定血管の内容積である)で定義される
ものである。The compliance referred to in this specification is expressed by the formula (z: ΔV c-xtoo (2) VoΦΔP (where C is compliance and Vo is the internal pressure of 50 Hg
The internal volume of the measured blood vessel when ΔP is the internal pressure 50m5+t1
g to 150mmHg, 100mm11g,
ΔV is defined as the internal volume of the I#J constant blood vessel that increases between the internal pressure of 50 mm and 1 g to 150 mm and 11 g.
具体的な測定は、閉鎖回路に測定血管を挿入し、微量定
量ポンプを用いてこの回路に液体を注入し、注入液量と
回路内の圧力の変化とを測定し、式(2)からコンプラ
イアンスを求める。有孔性を有する人工血管のコンプラ
イアンス測定では、プレクロッティングなどにより、管
壁の連通孔を塞いだのち測定すればよい。For specific measurements, a measurement blood vessel is inserted into a closed circuit, a liquid is injected into this circuit using a micrometer metering pump, the amount of injected liquid and the change in pressure in the circuit are measured, and the compliance is calculated from equation (2). seek. Compliance measurement of a porous artificial blood vessel may be performed after closing the communicating holes in the vessel wall by pre-clotting or the like.
生体血管のコンプライアンスは、動脈、静脈、血管の口
径などによって異なる。したがって、人工血管として好
ましいコンプライアンスは、人工血管の口径や使用部位
などによって異なり、−概には決められない。ところで
、本発明の人工血管はブラッドアクセス用であり、ブラ
ッドアクセス用人工血管でとくに問題となるのは、動脈
側吻合部付近のコンプライアンスミスマツチングによる
血栓肥厚により起こる吻合部閉塞であるため、少なくと
も動脈側吻合部が0.1〜0.8のコンプライアンスを
有することが好ましく、とくに0.3〜0.6のコンプ
ライアンスを有することが好ましい。なお生体動脈のコ
ンプライアンスは0.1〜0.8である。The compliance of living blood vessels varies depending on the diameter of the artery, vein, blood vessel, etc. Therefore, the preferable compliance for an artificial blood vessel varies depending on the caliber of the artificial blood vessel, the site of use, etc., and cannot be generally determined. By the way, the artificial blood vessel of the present invention is for blood access, and a particular problem with the artificial blood vessel for blood access is anastomotic occlusion caused by thrombus thickening due to compliance mismatching near the arterial side anastomosis. The arterial anastomosis preferably has a compliance of 0.1 to 0.8, particularly preferably 0.3 to 0.6. Note that the compliance of living arteries is 0.1 to 0.8.
また、生体血管の応力−歪曲線は動脈、静脈、血管の口
径などによって異なるので一概には決められないが、本
質的には第3図の(1)や(IIDのような応力−歪曲
線となる。なお第3図の(1)は頚動脈、(2)は胸部
大動脈の応力−歪曲線である。In addition, the stress-strain curve of a living blood vessel cannot be determined unconditionally because it differs depending on the diameter of the artery, vein, blood vessel, etc., but essentially the stress-strain curve like (1) in Figure 3 or (IID) In Fig. 3, (1) is the stress-strain curve of the carotid artery, and (2) is the stress-strain curve of the thoracic aorta.
つまり、正常な血圧範囲では小さな弾性率であり、正常
な血圧範囲をこえた応力が加わってくると、急激に大き
な弾性率となる応力−歪曲線を有する。In other words, it has a stress-strain curve in which the modulus of elasticity is small in the normal blood pressure range, and the modulus of elasticity suddenly becomes large when stress exceeding the normal blood pressure range is applied.
第3図の(I)は、本発明のブラッドアクセス用人工血
管の一実施態様のモノフィラメントが存在していない端
部の応力−歪曲線であり、生体血管に近似した応力−歪
曲線である。該応力−歪曲線は高分子材料分野で通常使
用されている引張試験機(たとえば(株)島津製作所製
のオートグラフAC−200OA)を用いて測定しうる
。FIG. 3 (I) is a stress-strain curve at the end where no monofilament is present in an embodiment of the artificial blood vessel for blood access of the present invention, and is a stress-strain curve that approximates that of a biological blood vessel. The stress-strain curve can be measured using a tensile testing machine commonly used in the field of polymer materials (for example, Autograph AC-200OA manufactured by Shimadzu Corporation).
応力−歪曲線の測定試料としては、人工血管をそのまま
使用することが好ましい。人工血管を軸方向に切って、
たとえば類lll1状にして測定すると、繊維から構成
された管状構造物の強度が変化し、異なった応力−歪曲
線を示す傾向にある。人工血管の円周方向の応力−歪曲
線にはとくに限定はないが、軸方向のそれに近似するこ
とが好ましい。It is preferable to use an artificial blood vessel as it is as a sample for stress-strain curve measurement. Cut the artificial blood vessel in the axial direction,
For example, when measured in a similar manner, the strength of tubular structures constructed from fibers varies and tends to exhibit different stress-strain curves. Although there is no particular limitation on the stress-strain curve in the circumferential direction of the artificial blood vessel, it is preferable to approximate that in the axial direction.
なお、本発明にいう応力とは、引張試験中の荷重を負荷
前の試験片断面積(管壁断面積)で割った値であり、歪
は引張試験中の伸びを負荷前の試験片長さで割った値で
ある。Note that stress in the present invention is the value obtained by dividing the load during the tensile test by the cross-sectional area of the test piece before loading (pipe wall cross-sectional area), and strain is the value obtained by dividing the elongation during the tensile test by the length of the test piece before loading. This is the divided value.
応力−歪曲線における小さい応力の領域は、コンプライ
アンスを測定する正常な血圧範囲とほぼ一致するので、
コンプライアンスが生体血管に近似していれば、応力−
歪曲線のこの領域も生体血管に近似する。一方、大きい
応力の領域は、手術時などの異常に高い血圧が生じたば
あいの破裂・損傷を防止したり、長期間にわたる耐久性
の維持をはかることがおもな役割であるから、これらの
役割を満たす範囲で近似すればよい。The region of low stress in the stress-strain curve roughly corresponds to the normal blood pressure range over which compliance is measured.
If the compliance is similar to that of biological blood vessels, the stress -
This region of the strain curve also approximates a biological blood vessel. On the other hand, the main role of areas of high stress is to prevent rupture and damage in the event of abnormally high blood pressure such as during surgery, and to maintain long-term durability. The approximation can be made within a range that satisfies the role.
つぎに本発明の人工血管の製造方法について説明する。Next, the method for manufacturing the artificial blood vessel of the present invention will be explained.
本発明の人工血管は造孔剤および(または)曇点を有す
るエラストマー溶液を心棒上にコーティングしたのち、
凝固液に該心棒を浸漬する操作を1回または2回以上繰
返して人工血管を製造する際に、前記操作のいずれがの
段階で前記心棒上に繊維から構成された管状構造物とモ
ノフィラメントのら旋状構造物を存在させることにより
、製造することができる。The artificial blood vessel of the present invention coats the mandrel with a pore-forming agent and/or an elastomer solution having a cloud point, and then
When manufacturing an artificial blood vessel by repeating the operation of immersing the mandrel in a coagulation solution once or twice, at any stage of the operation a tubular structure composed of fibers and a monofilament are placed on the mandrel. It can be manufactured by the presence of a spiral structure.
本発明に用いるエラストマー溶液は、■造孔剤を有する
溶液、■曇点を有する溶液、■造孔剤と曇点を有する溶
液に分類できる。The elastomer solution used in the present invention can be classified into (1) a solution having a pore-forming agent, (2) a solution having a cloud point, and (2) a solution having a pore-forming agent and a cloud point.
■の造孔剤を含有するエラストマー溶液は、造孔剤とエ
ラストマーとエラストマーを溶解する溶媒(以下、良溶
媒という)を必須成分とし、造孔剤が均一に分散されて
いる。この溶液が凝固液に浸漬されると良溶媒と凝固液
の置換により、エラストマーが析出する。えられたもの
から造孔剤を溶解除去することにより、本発明の人工血
管の構成部分である多孔体管状構造物をうろことができ
る。必要に応じて、良溶媒とはよく混和するがエラスト
マーを溶解しない溶媒(以下、貧溶媒という)を、エラ
ストマー溶液の凝固速度、多孔体構造などを調節する目
的で添加してもよい。■曇点を有するエラス!・マー溶
液はエラストマーと良溶媒と曇点を形成するために必要
な量の貧溶媒とを必須成分とする。The elastomer solution containing the pore-forming agent (2) contains the pore-forming agent, the elastomer, and a solvent that dissolves the elastomer (hereinafter referred to as a good solvent) as essential components, and the pore-forming agent is uniformly dispersed therein. When this solution is immersed in a coagulating liquid, the elastomer is precipitated by replacing the good solvent with the coagulating liquid. By dissolving and removing the pore-forming agent from the obtained material, it is possible to form a porous tubular structure which is a component of the artificial blood vessel of the present invention. If necessary, a solvent that is miscible with the good solvent but does not dissolve the elastomer (hereinafter referred to as a poor solvent) may be added for the purpose of adjusting the coagulation rate, porous structure, etc. of the elastomer solution. ■Eras with cloud point! - The essential components of the mer solution are the elastomer, a good solvent, and the amount of poor solvent necessary to form a cloud point.
曇点とは高分子が溶解している状態からコロイド状に析
出する、つまり相変化を起こす温度である。この溶液は
曇点温度以下で取扱うと均一なコーティングが難しく、
多孔体管状構造物をえがたい傾向にあるので、該溶液を
曇点をこえる温度に保って心棒上にコーティングしたの
ち、ただちにあるいは相変化を生じさせたのち曇点温度
以下の凝固液に該心棒を浸漬するのが好ましい。この操
作により、コーティング層でのエラストマー溶液の相変
化と凝固液中でのエラストマーの析出とを同時に、ある
いは順々に生じさせることができ、多孔体管状構造物を
うろことができる。The cloud point is the temperature at which a polymer precipitates from a dissolved state into a colloid, that is, undergoes a phase change. If this solution is handled below its cloud point temperature, it will be difficult to achieve a uniform coating.
Since the porous tubular structure tends to be difficult to remove, the solution is maintained at a temperature above the cloud point and coated on the mandrel, and then the solution is coated on the mandrel immediately or after a phase change occurs. Preferably, the mandrel is immersed. By this operation, the phase change of the elastomer solution in the coating layer and the precipitation of the elastomer in the coagulation liquid can occur simultaneously or sequentially, and the porous tubular structure can be moved.
■の造孔剤と曇点を有するエラストマー溶液は、造孔剤
とエラストマーと良溶媒と曇点を形成するために必要な
量の貧溶媒とを必須成分とする。この溶液は■の溶液と
同様にしてエラストマーを析出させたのち、造孔剤を溶
解除去することにより多孔体管状構造物をうろことがで
きる。The elastomer solution having a pore-forming agent and a cloud point (2) contains, as essential components, a pore-forming agent, an elastomer, a good solvent, and a poor solvent in an amount necessary to form a cloud point. This solution can be applied to the porous tubular structure by precipitating the elastomer in the same manner as the solution (2) and then dissolving and removing the pore-forming agent.
前記エラストマー溶液中のエラストマー濃度は、エラス
トマーの種類や溶液の組成によって異なるので一概に限
定することはできないが、通常は5〜35%(重量%、
以下同様)であることが好ましく、8〜30%であるこ
とがさらに好ましく、10〜25%であることがとくに
好ましい。The elastomer concentration in the elastomer solution cannot be unconditionally limited because it varies depending on the type of elastomer and the composition of the solution, but it is usually 5 to 35% (wt%).
The same applies below), more preferably 8 to 30%, particularly preferably 10 to 25%.
エラストマー濃度が5%より低いと均一な成形が困難に
なる傾向にある。またエラストマー濃度が35%をこえ
ると、溶液の粘度が高いため、均一なコーティングなど
が困難になる傾向にある。If the elastomer concentration is lower than 5%, uniform molding tends to be difficult. Furthermore, when the elastomer concentration exceeds 35%, the viscosity of the solution is high, and uniform coating tends to become difficult.
本発明に用いる造孔剤は良溶媒に不溶なもので、製造し
た人工血管から除去しうるものである。たとえば食塩、
炭酸カルシウムなどのような無機塩類、グルコース、デ
ンプンなどの水溶性糖類または、カゼイン、コラーゲン
、ゼラチン、アルブミンなどの蛋白質が具体例としてあ
げられる。The pore-forming agent used in the present invention is insoluble in a good solvent and can be removed from the manufactured artificial blood vessel. For example, salt
Specific examples include inorganic salts such as calcium carbonate, water-soluble saccharides such as glucose and starch, and proteins such as casein, collagen, gelatin, and albumin.
前記造孔剤の粒径は74虜以下が好ましく、50um以
下がさらに好ましく、30JA以下であることがとくに
好ましい。ここでいう粒径とは篩の目の一辺の長さを現
わし、これらの篩で分級された粒子のことである。粒径
が74虜より大きくなると多孔体構造の孔が大きくなり
過ぎる傾向にある。The particle size of the pore-forming agent is preferably 74 μm or less, more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 30 JA or less. The particle size here refers to the length of one side of the mesh of the sieve, and refers to the particles classified by these sieves. When the particle size is larger than 74 mm, the pores of the porous structure tend to become too large.
本発明に使用する造孔剤の量は、必要とされる有孔性と
、造孔剤の粒径およびエラストマー溶液の組成(とくに
曇点の有無)とによって変化するので一概には決定する
ことはできないが、好ましくは1〜500%(造孔剤/
エラストマーの容量%、以下同様)、さらに好ましくは
20〜350%、とくに好ましくは50〜200%であ
る。The amount of the pore-forming agent used in the present invention cannot be determined in general because it varies depending on the required porosity, the particle size of the pore-forming agent, and the composition of the elastomer solution (especially the presence or absence of a cloud point). However, preferably 1 to 500% (pore forming agent/
% by volume of the elastomer (the same applies hereinafter), more preferably 20 to 350%, particularly preferably 50 to 200%.
造孔剤の量が500%をこえると有孔性が大きくなりす
ぎたりエラストマー溶液の粘度が高くなりすぎる傾向に
ある。一方、造孔剤の量が1%未満になると有孔性が乏
しくなる傾向にある。If the amount of the pore-forming agent exceeds 500%, the porosity tends to become too large and the viscosity of the elastomer solution tends to become too high. On the other hand, when the amount of the pore-forming agent is less than 1%, the porosity tends to become poor.
本発明で前記造孔剤を有するエラストマー溶液(■およ
び■)を使用したばあいは、エラストマー析出後に造孔
剤を溶解除去する。溶解除去の方法は用いた造孔剤の性
質によるため一概にはいえないが、一般には水、酸性ま
たはアルカリ性水溶液や蛋白質分解酵素水溶液などへの
浸漬により行なう。When the elastomer solutions (■ and ■) containing the pore-forming agent are used in the present invention, the pore-forming agent is dissolved and removed after the elastomer is deposited. The method for dissolving and removing the material depends on the properties of the pore-forming agent used, but it is generally carried out by immersion in water, an acidic or alkaline aqueous solution, a proteolytic enzyme aqueous solution, or the like.
本発明に用いる良溶媒は、エラストマーの種類によって
変化するので一概には決定できないが、たとえばN、N
−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドン、ジオキサン、テトラ
ヒドロフランなどの溶媒があげられ、これらを単独で用
いてもよく、2種以上併用してもよい。The good solvent used in the present invention varies depending on the type of elastomer, so it cannot be determined unconditionally, but for example, N, N
Examples include solvents such as -dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dioxane, and tetrahydrofuran, and these may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いる貧溶媒は、良溶媒とはよく混和するがエ
ラストマーを溶解しない溶媒であればよく、たとえば水
、低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、1.4−ブタンジオール、グリセリンなど
があげられ、これらを単独で用いてもよく、2種以上併
用してもよい。The poor solvent used in the present invention may be any solvent that is miscible with the good solvent but does not dissolve the elastomer, such as water, lower alcohols, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, and glycerin. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いる凝固液は、実質的に貧溶媒であればよい
。たとえば水、低級アルコール類、エチレングリコール
、プロピレングリコール、1.4−ブタンジオール、グ
リセリンなどがあげられ、これらを単独で用いてもよく
、2種以上併用してもよい。The coagulating liquid used in the present invention may be substantially a poor solvent. Examples include water, lower alcohols, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, etc., and these may be used alone or in combination of two or more.
これらのうちで好ましいものとしては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコールあるいはこれらを主成分と
する貧溶媒があげられ、さらに好ましいものとしては前
記貧溶媒99〜50容量%にl〜50容量%の良溶媒を
添加した混合溶媒である。なぜなら凝固液に良溶媒を含
ませることにより、凝固液中でのエラストマー溶液の凝
固速度が遅くなることに起因するためか、有孔性が容易
にえられるようになる。Among these, preferred are ethylene glycol, propylene glycol, or poor solvents containing these as main components, and more preferred are 99 to 50 volume % of the poor solvent and 1 to 50 volume % of a good solvent. This is the mixed solvent added. This is because, by including a good solvent in the coagulation liquid, the coagulation rate of the elastomer solution in the coagulation liquid is slowed down, so that porosity can be easily obtained.
本発明に用いる心棒は、エラストマー溶液に溶解しない
限りとくに限定されるものではなく、たとえば表面が滑
らかなガラス棒、テフロン棒またはステンレス棒などが
好適に使用される。The mandrel used in the present invention is not particularly limited as long as it is not dissolved in the elastomer solution, and for example, a glass rod, a Teflon rod, or a stainless steel rod with a smooth surface is preferably used.
繊維から構成された管状構造物を心棒上に存在させる方
法としては、繊維から構成された管状構造物で心棒を覆
う方法や、繊維や繊維からなる帯状物などを管状構造に
なるように心棒上に巻付ける方法が最も代表的である。Methods of placing a tubular structure made of fibers on the mandrel include a method of covering the mandrel with a tubular structure made of fibers, and a method of placing fibers or a band-like object made of fibers on the mandrel so as to form a tubular structure. The most typical method is to wrap it around.
繊維から構成された管状構造物は、心棒上に直接存在さ
せてもよいし、エラストマーが析出した心棒上に存在さ
せてもよいが、エラストマーが析出した心棒上に存在さ
せたのち、エラストマー溶液のコーティングとエラスト
マーの析出を 1回または2回以上行う方法が好ましい
。The tubular structure composed of fibers may be placed directly on the mandrel or on the mandrel on which the elastomer has been precipitated, but after being placed on the mandrel on which the elastomer has been deposited, the elastomer solution is removed. A method in which coating and elastomer precipitation are performed one or more times is preferred.
モノフィラメントのら旋状構造物を心棒上に存在させる
方法としては、エラストマーが析出した心棒上または繊
維から構成された管状構造物が存在する心棒上にモノフ
ィラメントのら旋状構造物をかぶせる方法や、モノフィ
ラメントをら旋状に巻き付ける方法がある。手順として
は、モノフィラメントのら旋状構造物をエラストマーが
析出した心棒上に存在させたのち、その上に直接または
エラストマー溶液のコーティングとエラストマーの析出
を 1回または2回以上行ったのち、繊維から構成され
た管状構造物をその上に存在させたのち、エラストマー
溶液のコーティングとエラストマーの析出を 1回また
は2回以上行なう方法が好ましい。Methods for making the monofilament spiral structure exist on the mandrel include a method of covering the monofilament spiral structure over the mandrel on which the elastomer is deposited or on the mandrel where the tubular structure composed of fibers is present; There is a method of spirally winding monofilament. The procedure is to place a monofilament helical structure on the mandrel on which the elastomer has been deposited, and then coat it directly or with an elastomer solution and deposit the elastomer one or more times, and then remove it from the fiber. A method is preferred in which the structured tubular structure is placed thereon, and then the coating of the elastomer solution and the precipitation of the elastomer are carried out one or more times.
0字型形状への成形方法としては、あらかじめ0字型形
状に成形した心棒を用いる方法や、直線状に製造した人
工血管の外面にキンキングしないシリコンチューブなど
の中空体をかぶせた後、または内腔にキンキングしない
棒もしくはシリコンチューブなどの中空体を挿入したの
ち、0字型形状に成形し、エラストマー、繊維、および
モノフィラメントが変成しない温度で熱セットする方法
があるが、直線状に製造した人工血管を0字型形状に熱
セットする方法が、あらゆる0字型形状に成形し易いた
め好ましい。Methods for forming the 0-shaped shape include using a mandrel that has been previously formed into a 0-shaped shape, or after covering the outer surface of a straight artificial blood vessel with a hollow body such as a non-kinking silicone tube, or by There is a method of inserting a hollow body such as a non-kinking rod or silicone tube into the cavity, forming it into a 0-shape, and heat setting it at a temperature that does not cause denaturation of elastomers, fibers, and monofilaments. A method of heat setting the blood vessel into a 0-shape is preferred because it can be easily formed into any 0-shape.
以上のようにしてえられた本発明の人工血管は、エラス
トマーからなる多孔体管状構造物により、器質化に適し
た有孔性を有し、血液接触面が血液適合性にすぐれ、コ
ンプライアンスが生体の動脈に近似しているため開存性
にすぐれ、また透析用針の穿刺孔が自己閉塞するため止
血性にすぐれている。さらに、該多孔体管状構造物が繊
維から構成された管状構造物で補強されているため強度
・耐久性にすぐれ透析用針による繰り返し穿刺後も充分
な強度を有する。その上、直径0.01=1mmのモノ
フィラメントをら旋状に存在させ、使用に先立ち生体の
使用部位にあわせて0字型形状に成形しているため、抗
キンキング性と耐圧迫性にすぐれている。また生体血管
との縫合作業も容易である。The artificial blood vessel of the present invention obtained as described above has porosity suitable for organization due to the porous tubular structure made of elastomer, the blood contact surface has excellent blood compatibility, and the compliance is excellent in living organisms. Because it resembles an artery, it has excellent patency, and because the puncture hole of the dialysis needle self-occludes, it has excellent hemostasis. Furthermore, since the porous tubular structure is reinforced with a tubular structure made of fibers, it has excellent strength and durability, and has sufficient strength even after repeated punctures with a dialysis needle. In addition, monofilaments with a diameter of 0.01 = 1 mm are arranged in a spiral shape, and prior to use, they are shaped into a 0-shape to suit the area of the living body, so they have excellent anti-kinking properties and pressure resistance. There is. In addition, suturing work with biological blood vessels is also easy.
本発明の人工血管はこのような特徴を有し、従来の人工
血管の欠陥を効果的に複合的に補なうものであり、とく
にブラッドアクセス用人工血管として極めてすぐれたも
のである。The artificial blood vessel of the present invention has such characteristics and effectively compensates for the deficiencies of conventional artificial blood vessels in a complex manner, and is particularly excellent as an artificial blood vessel for blood access.
つぎに実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが
、本発明はもとよりこれらに限られるものではない。Next, the present invention will be explained in more detail using Examples, but the present invention is not limited to these.
実施例1
4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート27.3
5部(重量部、以下同様)とポリオキシテトラメチレン
グリコール(分子量2000) 54.7部を用いてプ
レポリマーを合成したのち、エチレングリコール4.7
5部と両末端ポリエチレングリコールポリジメチルシロ
キサン(両末端のポリエチレングリコールの平均分子量
6811ポリジメチルシロキサンの平均分子量1040
) 13.2部を用いて鎖延長を行い、主鎖にポリジメ
チルシロキサンを含有するセグメント化ポリウレタンを
合成した。Example 1 4.4'-diphenylmethane diisocyanate 27.3
After synthesizing a prepolymer using 5 parts by weight (the same applies hereinafter) and 54.7 parts of polyoxytetramethylene glycol (molecular weight 2000), 4.7 parts of ethylene glycol
5 parts and polyethylene glycol at both ends polydimethylsiloxane (average molecular weight of polyethylene glycol at both ends 6811, average molecular weight of polydimethylsiloxane 1040)
) Chain extension was performed using 13.2 parts to synthesize a segmented polyurethane containing polydimethylsiloxane in the main chain.
えられたポリウレタンの抗張力は350kg/cj、伸
びは670%であり、ジスマンプロットから求めた臨界
表面張力は28dyn/cmであった。The obtained polyurethane had a tensile strength of 350 kg/cj, an elongation of 670%, and a critical surface tension determined from a Zisman plot of 28 dyn/cm.
ジオキサン50m1とN、N−ジメチルアセトアミド5
0m1との混合溶媒に、粒径30μ鳳以下のカゼイン2
0gと前記ポリウレタン14rとを加えて攪拌し、分散
溶液をえた。この分散溶液に直径4順のガラス棒を浸漬
したのち取出し、ガラス棒上に前記分散溶液を均一にコ
ーティングした。このガラス棒をエチレングリコールに
浸漬し、エラストマーを析出させた。この操作をさらに
1回繰返した。50 ml of dioxane and 5 ml of N,N-dimethylacetamide
casein 2 with a particle size of 30μ or less in a mixed solvent with 0ml
0 g and the polyurethane 14r were added and stirred to obtain a dispersion solution. Glass rods of four diameters were immersed in this dispersion solution and then taken out to uniformly coat the glass rods with the dispersion solution. This glass rod was immersed in ethylene glycol to precipitate the elastomer. This operation was repeated one more time.
つぎに、直径0.2關のポリエステル製モノフィラメン
トからなる内径5B、ら旋の間隔2IIllのら旋状構
造物を上記エラストマーが表面に析出しているガラス棒
の中央部分に長さ 8ca+にわたり被せ、さらにその
上にガラス棒全長にわたり、50デニールのウーリー加
工ポリエステル繊維を用いて30針のリボン編機で編ん
だ直径約5 mmの繊維から構成された管状構造物を被
せた。Next, a spiral structure made of polyester monofilament with a diameter of 0.2 mm and an inner diameter of 5 B and a spiral spacing of 2 IIll was placed over a length of 8 ca+ over the central portion of the glass rod on which the elastomer was deposited on the surface. Further, over the entire length of the glass rod, a tubular structure made of fibers having a diameter of about 5 mm knitted using a 30-needle ribbon knitting machine using 50 denier woolly processed polyester fibers was placed.
前記分散溶液を2倍に稀釈した分散溶液に前記ガラス棒
を浸漬したのち取出し、ついでエチレングリコールに浸
漬し、エラストマーを析出させた。The glass rod was immersed in a doubly diluted dispersion solution and then taken out, and then immersed in ethylene glycol to precipitate the elastomer.
充分にエラストマーを析出ぎせたのち、水洗浄を行ない
、ガラス棒を抜取り、管状の構造物をえた。この管状の
構造物をpH13,5の水酸イ蝿ナトリウム水溶液に浸
漬し、カゼインを溶解除去し、充分に水洗を行なった。After the elastomer was sufficiently deposited, the glass rod was washed with water and the glass rod was taken out to obtain a tubular structure. This tubular structure was immersed in a sodium hydroxide aqueous solution having a pH of 13.5 to dissolve and remove the casein, and then thoroughly washed with water.
・
つぎにえられた管状の構造物の内腔に支持体としてシリ
コンチューブを挿入し、モノフィラメントのら旋状構造
物が存在する部分を曲率直径50 +uの0字型形状に
成形し、121’Cで20分間高圧蒸気処理した後、シ
リコンチューブを抜き取り、本発明の人工血管をえた。- Next, insert a silicone tube as a support into the inner cavity of the obtained tubular structure, and shape the part where the monofilament spiral structure exists into a 0-shaped shape with a curvature diameter of 50 + u. After high-pressure steam treatment with C for 20 minutes, the silicone tube was removed to obtain the artificial blood vessel of the present invention.
えられた人工血管は内径4龍、外径約5.5鰭であり、
0字型形状部分の曲率直径は50 amであった。この
人工血管の内側表面を肉眼で観察したところ、全長にわ
たりなめらかであった。この人工血管を走査型電子顕微
鏡で観察したところ内側表面には最大径が5〜20−の
円形〜楕円形の孔が数多く存在し、外側表面には最大径
が約1−10.mの円形または不定形の孔が存在した。The obtained artificial blood vessel has an inner diameter of 4 fins and an outer diameter of approximately 5.5 fins.
The curvature diameter of the 0-shaped portion was 50 am. When the inner surface of this artificial blood vessel was observed with the naked eye, it was found to be smooth over the entire length. When this artificial blood vessel was observed with a scanning electron microscope, there were many circular to oval pores with a maximum diameter of 5 to 20 mm on the inner surface, and on the outer surface, the maximum diameter was about 1 to 10 mm. m circular or irregularly shaped pores were present.
空孔率を式(1)より求めたところ77%であった。The porosity was determined from equation (1) and was 77%.
モノフィラメントの存在する0字型形状部分の管壁断面
の外側部には繊維から構成された管状構造物が取込まれ
ており、その内側にモノフィラメントのら旋状構造物が
取込まれており、さらに内側の部分は隔壁がエラストマ
ーからなる網目状構造であった。モノフィラメントが存
在しない端部の管壁断面の外側部には、繊維から構成さ
れた管状構造物が取込まれており、その内側の部分は隔
壁がエラストマーからなる網目状構造であった。また細
孔は、管壁の内側表面から外側表面までほぼ均一であっ
た。A tubular structure made of fibers is incorporated into the outer part of the tube wall cross section of the 0-shaped portion where the monofilament is present, and a spiral structure of monofilament is incorporated inside the tubular structure. Furthermore, the partition walls in the inner part had a mesh structure made of elastomer. A tubular structure composed of fibers was incorporated in the outer part of the tube wall cross section at the end where no monofilament was present, and the inner part had a network structure with partition walls made of elastomer. Moreover, the pores were almost uniform from the inner surface to the outer surface of the tube wall.
この人工血管のモノフィラメントが存在する0字型形状
部分は曲率直径をlh鳳としてもキンキングしなかった
。またモノフィラメントの存在しない端部に比べ充分な
剛性を有し、圧迫しても容易には内腔がつぶれなかった
。このことから、本発明の人工血管はモノフィラメント
ら旋状構造物によって抗キンキング性と耐圧迫性にすぐ
れていることがわかる。The 0-shaped portion of this artificial blood vessel where the monofilament was present did not kink even when the curvature diameter was lh. It also had sufficient rigidity compared to the end without monofilament, and the lumen did not collapse easily even when pressed. This shows that the artificial blood vessel of the present invention has excellent anti-kinking properties and pressure resistance due to the monofilament spiral structure.
この人工血管に12hmHgの水圧をかけたところ、人
工血管の内側表面IC−当たり 1分間に約30m1の
水が人工血管の外側表面に浸透し、有孔性を有すること
がわかった。When a water pressure of 12 hmHg was applied to this artificial blood vessel, approximately 30 ml of water penetrated into the outer surface of the artificial blood vessel per minute per IC on the inner surface of the artificial blood vessel, indicating that the artificial blood vessel had porosity.
この人工血管のモノフィラメントが存在しない端部のコ
ンプライアンスを式(2)より求めたところ、0.40
であった。また、応カー歪関係を測定した結果を第3図
に(1)の応力−歪曲線として示す。このことから、本
願発明の人工血管が生体血管に近似したコンプライアン
スおよび応カー歪関係を有することがわかる。The compliance of the end of this artificial blood vessel where no monofilament is present was calculated from equation (2) and was found to be 0.40.
Met. Further, the results of measuring the stress-strain relationship are shown in FIG. 3 as the stress-strain curve (1). From this, it can be seen that the artificial blood vessel of the present invention has a compliance and response strain relationship that is similar to that of a biological blood vessel.
゛つぎに、この人工血管のモノフィラメントが存在しな
い端部を、17ゲージ針で穿刺、抜針後穿刺部を走査型
電子顕微鏡で観察したところ、外側表面、内側表面とも
穿刺孔は閉塞していた。゛Next, the end of this artificial blood vessel where no monofilament was present was punctured with a 17-gauge needle, and after the needle was removed, the puncture site was observed using a scanning electron microscope, and the puncture hole was found to be occluded on both the outer and inner surfaces. .
また、長さ 1.5cm、円周方向の幅0.5CI+の
範囲内の17ゲージ針での穿刺、抜針を250回繰り返
した後に300mm11gの内圧をかけても、人工血管
は破裂しなかった。このことにより、本発明の人工血管
が透析用針による繰り返し穿刺後も強度にすぐれている
ことがわかる。Furthermore, even after repeating puncture and removal of the 17-gauge needle 250 times with a length of 1.5 cm and a circumferential width of 0.5 CI+, the artificial blood vessel did not rupture even when an internal pressure of 300 mm and 11 g was applied. . This shows that the artificial blood vessel of the present invention has excellent strength even after repeated punctures with a dialysis needle.
この人工血管(1)を雑種成人の右向頚動脈から人外頚
静脈に約20(Jの長さでA−V (動脈−静脈)シャ
ントしたところ、3力月以上の開存性を示した。このこ
とにより、本発明の人工血管は開存性にすぐれているこ
とがわかる。When this artificial blood vessel (1) was A-V (arterial-venous) shunted with a length of approximately 20 J from the right carotid artery of a mongrel adult to the human jugular vein, it showed a patency of more than 3 months. This shows that the artificial blood vessel of the present invention has excellent patency.
[発明の効果]
本発明の人工血管は、U字型形状であるが、モノフィラ
メントがら旋状に存在するため、抗キンキング性と耐圧
迫性にすぐれるという効果を奏する。さらに、穿刺部の
止血性および繰り返し穿刺後の強度にもすぐれており、
加えて、を孔性・血液適合性にすぐれた血液接触面およ
び生体の動脈に近似したコンプライアンスを併有するた
め開存性にすぐれ、ブラッドアクセス用人工血管として
極めて有効なものである。[Effects of the Invention] Although the artificial blood vessel of the present invention has a U-shape, since the monofilaments exist in a spiral shape, it has excellent anti-kinking properties and pressure resistance. Furthermore, it has excellent hemostasis at the puncture site and strength after repeated punctures.
In addition, because it has a blood contact surface with excellent porosity and blood compatibility, and a compliance similar to that of a living body's arteries, it has excellent patency and is extremely effective as an artificial blood vessel for blood access.
第1図および第2図は本発明のブラッドアクセス用人工
血管に取込まれているモノフィラメントのら旋状構造物
の存在位置を斜線で示す概略図であり、第3図は頚動脈
(1)、実、絶倒1でえられた人工血管の端部(1)お
よび胸部大動脈(8)の応力−歪曲線を示すグラフであ
る。
(図面の主要符号)
(1)二人工血管
(2):モノフィラメントの存在位置FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing, with diagonal lines, the location of the monofilament spiral structure incorporated in the blood access artificial blood vessel of the present invention, and FIG. 3 shows the carotid artery (1), In fact, it is a graph showing stress-strain curves of the end portion (1) of the artificial blood vessel and the thoracic aorta (8) obtained in Absolute 1. (Main symbols in the drawing) (1) Two artificial blood vessels (2): Location of monofilament
Claims (1)
まで連通する孔を有する多孔体管状構造物と、繊維から
構成された管状構造物からなる人工血管において、直径
0.01〜1mmのモノフィラメントが該人工血管の血
液接触面以外にら旋状に存在し、曲率直径が10〜20
0mmのU字型形状であることを特徴とする、ブラッド
アクセス用人工血管。1. In an artificial blood vessel consisting of a porous tubular structure having pores communicating from the inner surface to the outer surface of the tube wall made of an elastomer and a tubular structure made of fibers, a monofilament with a diameter of 0.01 to 1 mm Exists in a spiral shape other than the blood contact surface of blood vessels, and has a curvature diameter of 10 to 20
An artificial blood vessel for blood access characterized by a U-shaped shape of 0 mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63080499A JPH01250249A (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Artificial blood vessel for accessing blood |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63080499A JPH01250249A (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Artificial blood vessel for accessing blood |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01250249A true JPH01250249A (en) | 1989-10-05 |
Family
ID=13720003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63080499A Pending JPH01250249A (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Artificial blood vessel for accessing blood |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01250249A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57150954A (en) * | 1981-02-13 | 1982-09-17 | Thoratec Lab Corp | Artery implant prosthesis |
JPS6247363A (en) * | 1985-08-26 | 1987-03-02 | 鐘淵化学工業株式会社 | Artificial blood vessel |
JPS62258656A (en) * | 1986-05-01 | 1987-11-11 | 宇部興産株式会社 | Artificial blood vessel |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63080499A patent/JPH01250249A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57150954A (en) * | 1981-02-13 | 1982-09-17 | Thoratec Lab Corp | Artery implant prosthesis |
JPS6247363A (en) * | 1985-08-26 | 1987-03-02 | 鐘淵化学工業株式会社 | Artificial blood vessel |
JPS62258656A (en) * | 1986-05-01 | 1987-11-11 | 宇部興産株式会社 | Artificial blood vessel |
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