JPH02220643A - 人工血管及びその製造法 - 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〉 本発明は好ましい特性を有する人工血管に関するもので
あり、かかる人工１ｆｌｌ管およびその製造法を堤供す
ることにより、もって該当産業上の利用に供せんとする
ものである。

〈従来の技術〉 一般に、フッ素系樹脂を用いてなる入玉血管は無毒性、
耐久性、抗感染性及び抗血栓性等に優れているため、臨
床テスト段階のものから、広く実用化されているものま
で多様に亘っている。就中、フッ素系樹脂のうち、特に
ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと云う）を
用いたものは２従米より広く実用化されているが、かか
るＰＴＦＥは溶融紡糸が困難であるため、主にチューブ
状にペースト押出しし、特殊延伸した多孔質フッ素樹脂
筒状体や、焼結等により形成された繊維を用いて編まれ
、もしくは職られた筒状体が、人１血管として採用され
ているケースがほとんどである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 これら従来のＰＴＦＥ系人工血管は、抗血栓性を獲得す
るための表面性が一般に不足する上に、特に前記した多
孔質筒状体については、　■、その製法上、延伸工程が
不可避なために長手方向（軸方向）の張力に弱く、縫合
時に針穴による裂開が生じやすい点、２３伸縮性に乏し
くキンキングを起し易い点等の問題をも抱えている。

このように現在実用化されているＰＴＦＥ製人工血管は
、いずれのものも最終的には生体による偽内膜形成によ
り、抗血栓性を獲得するという原理に基づいているが、
その表面性のために、偽内膜の過形成により血管内腔の
狭窄が発生し、それが原因となって、閉塞することがあ
り、口径の小さな人工血管では特に大きな問題となって
いる。

そしてこのことは従来汎用されているポリエステル製の
人工血管についても云えることである。

く問題点を解決するための手段〉 このような従来の問題点を解決するために本発明者らは
フッ素系樹脂のうちで、特にテトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下Ｐ
ＦＡと云う）に着目、特にその溶融紡糸可能な特性に着
目した。更に、ＰＦＡの周囲に形成される線維性組織の
量が、従来のＰ　ＴＦ　Ｅやポリエステルに比べて少な
いことが明らかにされており、こうした点に着目し、本
発明を成すにいたった。即ち本発明の特徴とするところ
は人工血管を、溶融紡糸されたＰＦＡフィラメントを用
いて筒状体に形成する点にあり、更にその特徴とすると
ころは人工血管を製造するに当り、溶融紡糸され、２４
０℃乾式オーブン中で長手方向に２５％以上の熱収縮性
を有するＰＦＡフィラメントにより編まれ、もしくは纜
られた筒状体に芯材を挿入し、しかる後熱処理を施すこ
とにより前記筒状体の組織密度を密ならしめる点にある
。

本発明に用いるＰＦＡは前記した如＜ＰＴＦＥと同程度
の非粘着性を持つ上に、ＰＴＦＥが非溶融樹脂であるの
に対し、ＰＦＡは溶融樹脂のため溶融紡糸ができるとい
う特性を有しており、このため表面性がＰＴＦＥよりも
優れ、抗血栓性の点で有利である上に５血管内面に形成
される線維性組織の量が少ないので、偽内膜の過形成を
抑制する点でも有利である。その上、本発明の人工血管
は、好ましくは編まれ、もしくは織られた筒状体である
ため、ＰＴＦＥ多孔質筒状体で問題となる縫合時の針穴
による裂開も防止でき、また伸縮性を有するので座屈の
問題も回避できる。

次に問題点を解決するための手段を更に詳述することに
する。

本発明に係るＰＦＡフィラメントは溶融紡糸されたもの
が必要で、フィラメント径については特に制限はないが
、小径であればある程、人工血管とし成型された時に、
柔軟性、耐屈曲疲労性あるいは針の通過性等に優れ、必
要に応じ編、織密度を詰めても、柔軟性等を保持できる
点で望ましく、フィラメント１本当りの径として、好ま
しくは５０μφ以下のものをあげることができる。こう
したフィラメントはモノフィラであってもマルチフィラ
等であっても適宜に使用可能であるが５一般にはマルチ
フィラが多用されている。

人工血管として有孔性を有する事は、そのことによる血
管として柔軟性、扱い易さ、縫合しやすさ宿主血管との
フィツトのしやすさ等、器質化の問題と密に関連してい
る。有孔性に富むほど、これを通しての細胞の組織内へ
の侵入が強く且つ迅速であるので、人工血管としての器
質化すなわち生体化がよりスムーズに行われる。この事
はフィラメントによる例えば編まれ、もしくは織られた
筒状体は器質化が有利に働くと言える。

しかしながら、このように例えば編５織せられた構造と
すると、通水性、即ち大きな有孔率は血液の漏洩が問題
となる場合もあり、特に編目組織とした場合、その傾向
が表われるケースも見受けられる。こうした際にはフィ
ラメントに熱収縮性を付与し、筒状体に成形した後に熱
処理を施して、筒状体の組織密度を密にする操作を行う
ことにより、前記した問題点を解決することも考えられ
る。勿論このような熱収縮性は必要に応じ付与すればよ
く、血液の漏洩が問題とならない場合は敢て必要としな
いし、また熱収縮性が比較的少ないフィラメントでも利
用できる。

次に、ＰＦＡフィラメントの製法について述へることに
する。ＰＦＡフィラメントは通常フッ素系樹脂の溶融押
出用に多用される急圧縮型により溶融紡糸するのが望ま
しいが、このことは特に制限を受けるものでない。紡糸
条件は特に制限はなく、適宜でよい、熱収縮性を有する
フィラメントにする場合には紡糸時のノズルのＬ／Ｄの
値の制御や、冷却温度等の制御１、即ち冷却速度を適宜
に制御等を行えばよいが、このことは特に制限を受ける
ものでない、紡糸後の延伸についても、自由に条件制定
を行えばよく、熱延伸、冷延伸等を例示でき、延伸倍率
、延伸温度等も適宜でよい、しかる後、必要ならばアニ
ーリング等を行なってもよい、大きな熱収縮性を有する
フィラメントを得るためにはアニーリングは省いた方が
好ましい。

この際、熱収縮性を有するフィラメントにおけるその熱
収縮率については、２４０℃乾式オーブンにて長手方向
に２５％以上、好ましくは４０〜６０％程度の値を示す
ものを好適な例としてあげることができ、こうした熱収
縮性を付与するには前記した紡糸、延伸条件等、その他
の条件を適宜に操作することにより作製される。

このような特定の熱収縮性を有するＰＦＡフィラメント
を作製するための好ましい条件を次に述べることにする
。溶融紡糸条件については、ノズルのＬ／Ｄの値を３〜
２０程度、好ましくは５〜１５程度とし、更に紡糸時の
引取りの際の冷却温度を好ましくはノズル下方５ｃｍで
２００〜３５０℃、２０ｃｍで５０〜２００℃１更に好
ましくはノズル下方５ｃｍで２６０〜３２０℃、２０ｃ
ｍで１００−１５０℃とすることが望ましい。

勿論上記紡糸条件の各値については、特に制限を受ける
ものではなく、好ましい一例に過ぎない。

延伸は熱収縮性と最も大きな係わりを有しており、前記
した特定の熱収縮性を有するＰＦＡフィラメントを作製
するためには冷延伸、熱延伸どちらでもよいし、延伸倍
率、延伸温度等も適宜に定めればよく特に制限はないが
、好ましくは延伸倍率２倍以上２更に好ましくは２５〜
４．５倍、また延伸温度は好ましくは２００〜３００℃
の熱延伸、更に好ましくは２０〜５０℃の冷延伸をあげ
ることができる。この際、熱収縮性を有するフィラメン
トを得るには、延伸後にアニーリングを行うことは好ま
しくないが、必要に応じ適宜に実施しても差しつかえな
い、この際、紡糸と延伸とを連続工程で行うも５別工程
で行うもどちらでもよいが、一般には連続工程で行う場
合が多い。

以上は特定の熱収縮性を有するＰＦＡフィラメントの作
製条件の一例であるが、勿論本発明の人工血管は熱収縮
性を有しないか、前記の特定値として定めた２５％に達
しない熱収縮性を有するフィラメントを用いてもよいし
、断る２５％に達しない熱収縮性を有するフィラメント
を用い、同様の熱処理により組織密度を密にしてもよい
し、前記の特定値として定めた２５％以上の熱収縮性を
有するフィラメントを用い、熱処理工程を行なわないで
人工血管としてもよく、特に制限はない。

人工血管を作製するには、例えば前記の如く作成された
ＰＦＡフィラメントを、必要ならば適宜の本数にまとめ
てマルチフィラメント等とし、例えば編もしくは職等に
より筒状体に形成すればよく、編むには例えば丸編機、
経編機、横編機等によればよいし、織るには適宜の織機
等で製織笠を行えばよく、このことは特に制限はない。

２４０℃乾式オーブン中で長手方向に２５％以上の熱収
縮性を有するＰＦＡフィラメントを用いて、例えば上記
の如く人工血管を作製する場合は、筒状体に例えば編成
もしくは製織した後、必要ならば熱処理を行い筒状体の
組織の密度を密にすることが望゛ましい、熱処理を行う
前に前記筒状体に適宜の芯材を挿入する必要があり、芯
材としては棒状体、パイプ状体等適宜のものを例示でき
る。熱処理温度は特に制限はないが、好ましくは２００
〜２９０℃、更に好ましくは２４０〜２８０℃程度をあ
げることができ、こうした熱処理により組繊の密度を密
にすることができる。この際芯材の径を筒状体の内径よ
り小さくしておくとその度合等により、筒状体の円周方
向（編地の場合ウエール方向）の組織密度が定まり、筒
状体の軸方向（編地の場合コース方向）の組繊密度はフ
ィラメントの熱収縮性、円周方向の密になった度合、そ
の他の要因により定まるのが通常である。

本発明に用いるＰＦＡフィラメントは熱収縮性の有無に
かかわらず配向結晶性が低い為、柔軟性や耐屈曲疲労性
に優れている。この事は縫合時の取り扱いよ、あるいは
体内での運動性等において重要な要素であり、ＰＦＡフ
ィラメントによる人工血管はその機能を充分に持ってい
ると言える。

また、この柔軟性ゆえに体内での圧迫により押しつぶさ
れる危険があるならば、外面を例えばポリプロピレン、
あるいはＰＦＡモノフィラメント等にてスパイラル状に
覆い、エクスターナルサポート等により対処する事も可
能である。また屈曲の際に管が閉塞する事を防ぐ為に、
その外部にらせん状に凹凸を付けるいわゆるクリンピン
グ加工等を施すことも可能である。

以上は、本発明の好ましい態様等を例示的に説明したも
ので、本発明はこれらの記載に制限を受けることなく、
その請求の範囲に記載された範囲内であらゆる態様を含
むものである。

〈実施例１〉 ＰＦＡ樹脂（Ｍｌ値は７〜１８が望ましい）をハステロ
イ型押出機を用い溶融紡糸する。その際ノズルのＬ／Ｄ
を１０としくＤ＝０．５）押し出された樹脂を徐冷とす
る為に、加温空気中にて紡糸した。その時の温度はノズ
ルから５ｃｍ下方にて３１０℃、２０ｃ＋ｅ下方にて１
２０℃とした０次いで室温（約２５℃）近くに自然冷却
されたフィラメントを、引き続き冷間（室温、約２５℃
）にて３倍の延伸操作を行い直接ワインダーへと巻き取
った８通常、延伸後行われるアニーリングは除いた。こ
のようにして得られたフィラメントは２４０℃の乾式オ
ーブンで中３３％の熱収縮率があった。このフィラメン
トを用い筒状編物とするわけであるが、本例ではｌＯフ
ィラを撚り合せ、マルチフィラとして用いた。その時の
糸径は単糸であたり２１μφ以下であり、ちなみにこう
したフィラメントは紡糸の際の引取速度をかえる事によ
り充分に得られるものである８編成に際しては、釜径１
２ｍ５Φ、ｉト本数２４本の丸編機を使用し編立てを行
うが、編生地に対するテンションを３０ｇ程度かけ、経
方向の度目を３１〜３３目／１ｎｃｈとした。こうして
編まれた筒状体は内径は４．８−φとなった。

さらにこの筒状体に４、ＯｍｍΦのステンレス製の棒状
治具に挿入し、２７０℃乾式オーブンにて熱収縮させ編
密度を詰めた。その時の経方向の度目は５０〜５５目／
１ｎｃｈであり、編密度がかなり密となった。

こうして得られた筒状体からなる人工血管は、充分な柔
軟性、伸縮性を持ち、また長手方向に裂けるという問題
もなかった。

〈実施例２〉 実施例１の方法により作製されたフィラメントを用い、
経糸、緯糸共に１０フイラのマルチフィラメント（単糸
であたりの径は２１μΦ　）を使用し、筒状に製織した
。この際、経糸の総本数を３００本、緯密度９０本／１
ｎｃｈであり、内径は４−■φであった。こうして得ら
れた筒状体を熱処理による熱収縮工程を行わずに、人工
血管として用いたところ、実施例１と同様充分な柔軟性
、伸縮性を持ち、また長手方向に裂けるという問題もな
かった。

〈発明の効果〉 本発明は以上の通りであり、本発明の人工血管は表面性
の好ましいＰＦＡフィラメントを用いているため、抗血
栓性に有利であると共に、偽内膜の過形成による内腔の
閉塞を防上する点でも有利である。

その上、縫合時の針穴による裂開２キンキング簿の諸問
題も回避できる等本発明は格別顕著な効果を奏するもの
であり、今後の需要が期待される。

しかも本発明に係る特定の製造法によりｉりられた人工
血管は、上記特性の他に血液漏洩の点でも格別優れたも
のであり、効果の顕著性が一層明らかである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、溶融紡糸されたテトラフルオロエチレン−パー
   フルオロアルキルビニルエーテル共重合体フィラメント
   により筒状体に形成されたことを特徴とする人工血管。
2. （２）、溶融紡糸され、２４０℃の乾式オーブン中で長
   手方向に２５％以上の熱収縮性を有するテトラフルオロ
   エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
   体フィラメントにより編まれ、もしくは織られた筒状体
   に芯材を挿入し、しかる後熱処理を行うことにより前記
   筒状体の組織密度を密にした構成を有する人工血管の製
   造法。