JPH01291858A - 人工気管 - Google Patents
人工気管Info
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- JPH01291858A JPH01291858A JP63120184A JP12018488A JPH01291858A JP H01291858 A JPH01291858 A JP H01291858A JP 63120184 A JP63120184 A JP 63120184A JP 12018488 A JP12018488 A JP 12018488A JP H01291858 A JPH01291858 A JP H01291858A
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Classifications
-
- 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
-
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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。
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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。
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。
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
怒染や炎症を起こしやすい。
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
怒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。
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。
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。
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。
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。
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（，２種のものを用いて複合化してもよい。
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（，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。
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２０〜７
０％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。
０％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０．５〜２．０ ｍｍ、殊に１．０〜１．５胴とする
のが好ましく、また、多孔質層の厚さを０、５〜２．０
ｍｍ、殊に１．０〜１．５ ｍｍとするのが好ましい
。
が、本発明による人工気管においては、緻密質層の厚さ
を０．５〜２．０ ｍｍ、殊に１．０〜１．５胴とする
のが好ましく、また、多孔質層の厚さを０、５〜２．０
ｍｍ、殊に１．０〜１．５ ｍｍ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。
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は効果によっ
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。−船釣には、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。
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は効果によっ
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。−船釣には、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６ム系セラミツクスの場合
には、好ましくは１０００°Ｃ〜１２５０°Ｃ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°Ｃ〜１６００°Ｃ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°Ｃ〜１４００°Ｃ程度が好ましい。
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６ム系セラミツクスの場合
には、好ましくは１０００°Ｃ〜１２５０°Ｃ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°Ｃ〜１６００°Ｃ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°Ｃ〜１４００°Ｃ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１２０
０°Ｃで焼成し、外径１７飾、内径１２胴で、多孔質層
の厚さ１．５胴、緻密質層の厚さｌ ｍｍの人工気管を
製造した。
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１２０
０°Ｃで焼成し、外径１７飾、内径１２胴で、多孔質層
の厚さ１．５胴、緻密質層の厚さｌ ｍｍ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、周囲の軟組繊が多孔質セラミックスの孔内へ
成長することに基づ（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。
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、周囲の軟組繊が多孔質セラミックスの孔内へ
成長することに基づ（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。
特許出願人 旭光学工業株式会社
Claims (3)
- 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。 - 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。 - 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 |
| EP19890810357 EP0344107A1 (en) | 1988-05-17 | 1989-05-17 | Artificial trachea and production process thereof |
| AU34832/89A AU614134B2 (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 true JPH01291858A (ja) | 1989-11-24 |
| JP2761729B2 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) |
Cited By (3)
| 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 |
| JP2010507430A (ja) * | 2006-10-24 | 2010-03-11 | ザ ユニバーシティー オブ ハル | スピーチバルブ |
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