JPH07163653A

JPH07163653A - 人工血管

Info

Publication number: JPH07163653A
Application number: JP5313376A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nagasawa; 俊夫長沢; Noriaki Kaneko; 憲明金子; Hiroyuki Ikeda; 博之池田; Kunio Kuwabara; 邦生桑原; Hideki Unou; 英樹鵜納
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-06-27
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JP3158823B2

Abstract

(57)【要約】【目的】安全性、操作性に優れ、血液・血漿の漏れを生
じない人工血管を提供する。【構成】本発明は、ポリエステル繊維及び／又は織布に
熱可塑性ポリエステル樹脂をコーティングした、有孔度
が１５ｍｌ／ｃｍ²・ｍｉｎ・１２０ｍｍＨｇ以下であ
る人工血管に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な人工血管に関する
ものである。更に詳しく言えば、本発明は病変血管の代
用を目的として生体の血管とつなぎ合わせて移植される
人工血管で、手術中の高度の安全性と優れた操作性を兼
ね備えた、特に危険性の高い胸部大血管手術に適した人
工血管に関する。

【０００２】

【従来の技術】１９５０年代後半以降、病変血管の機能
を人工材料の管で置き換える「人工血管」が臨床で用い
られている。すなわち、病変血管と置換もしくは病変部
位を迂回して人の自己血管と縫い合わせて、その内部に
血液を流すことにより、病変部位の末梢組織への血液循
環を確保することが可能となった。今日、日本では年間
約２０，０００人の患者が人工血管の移植により、大血
管の破裂や閉塞などの治療を受け、その恩恵に浴してい
る。

【０００３】この人工血管は体内に埋め込まれて、直接
血液と接触して使用されるため、血液や周辺組織との生
体適合性が良いことは勿論のこと、内径が７〜８ｍｍを
越える大血管では常時１００〜２００ｍｍＨｇの血圧の
もとで、１日１０万回もの心臓の拍動による脈圧に晒さ
れるため、これに耐えうる強度が必要なことに加えて、
生体内劣化の少ない材料であることが必須の条件であ
る。

【０００４】従って、これらの条件を満たす素材として
は、ポリエチレンテレフタレート繊維のメリヤス編又は
平織りした布が用いられている。通常、体内での屈曲を
防ぐ目的でクリンプと呼ばれる襞を付けたものが用いら
れている。この人工血管は、生体の血管と針付き糸で縫
合連結される。

【０００５】術中の出血量を少なくすることは手術成績
にとって極めて重要である。しかし、手術の際にはヘパ
リンなどの抗凝固剤を使用するので、ポリエステル繊維
製の人工血管を何らの前処理なしに使用すると、人工血
管壁から血液や血漿の漏出が起こる。これを防ぐため
に、プレクロッティングと呼ばれる前処理が行われてき
た。この操作は、自己の血液を採って、人工血管を浸し
て血液を凝固させ、人工血管の繊維間の空隙を充たす操
作を数度繰り返すものである。この方法は、患者の血液
を多量に消費すること、煩雑な操作で時間を要するこ
と、更には、術後繊維間の凝血が、生体が持つ血栓溶解
作用によって分解されて大出血を起こすことがある。

【０００６】そこで近年、自己血によるプレプロッティ
ングに代わる方法として、血漿蛋白のアルブミンを塗布
してオートクレーブにて湿熱処理を施して変性不溶化し
た後、乾燥する方法が多用されている。しかし、この方
法はコストが高く、処理を経た人工血管が極めて固くな
るために縫合性に難点がある。

【０００７】以上の背景をふまえて、手術に先立って、
前記のような前処理を行わずとも出血が起きない人工血
管が最近用いられるようになった。この技術は、ポリカ
ルボン酸やアルデヒド類で予め処理したゼラチンをコー
ティングする方法（特開昭６１−１３５６５１号公報）
及びヘキサメチレンジイソシアネートなどのジイソシア
ネートで架橋されたゼラチンを含浸する方法（特開昭６
２−２５８６６６号公報）等が開示されている。

【０００８】しかしながら、これら開示技術の人工血管
においては、臨床使用が進むにつれて重要な問題点があ
ることが明らかになってきた。すなわち、移植後に高率
で患者に発熱を引き起こすこと、また術後の比較的早い
時期に体内で出血や血漿の漏れを起こす症例があること
である。これらのことは、体力の低下した術後の患者に
とって、極めて負担が重く、また社会復帰までの時間的
遅延の原因となりうる。また、コーティングした層が部
分的に剥離・脱落する可能性も否定できない。更に、体
内で脈圧の作用で徐々に拡張することも知られている。

【０００９】また、前記生体由来材料を応用した人工血
管は、乾燥することによってコーティング物質が固くな
り、縫合操作性などが低下する。これを防ぐためにグリ
セリンを保湿剤として含ませることが公知技術である。
しかし、このような生体由来の蛋白は、吸湿状態で一旦
雑菌の付着が起こると増殖に格好の場となるので、感染
症の防止に備えて注意深い取扱いが必要となる。

【００１０】上記問題点を解決することを目的として、
ポリエステル繊維を平織りする際に、織り方のみの改
良、例えば糸の織り密度を大きくして有孔度（有孔度と
は、被検体１ｃｍ²から１分間、３７℃で１２０ｍｍＨ
ｇの差圧下で漏れる水の容積（ｍｌ）をいい、以後その
単位はｍｌで示す。）を低下させる方法が考えられる
が、この方法では血液・血漿の漏れを期待どおりに防止
することは不可能であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の人工
血管に比べて、優れた安全性、操作性を具備することを
目的とし、術前の前処理を何ら行うことなく手術に供す
ることができ、術中・術後の血液・血漿の漏れがなく、
また発熱も起きず、ゲル層の剥離もなく、移植部位の末
梢組織に梗塞を引き起こす危険性がなく、更に縫合操作
性に優れた人工血管を提供するためになされたものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、優れた人
工血管を開発するために鋭意研究を重ねた結果、特定の
有孔度を有するポリエステル樹脂の人工血管、更に詳し
くは、ポリエステル繊維の織布にポリエステル樹脂をコ
ーティングした特定の有孔度のもので、前記目的を達成
できることを見出し、本発明をなすに至った。本発明
は、実質的にポリエステル樹脂のみから構成され、かつ
３７℃の水で測定した有孔度が１５ｍｌ以下の人工血管
に関し、またポリエステル樹脂が熱可塑性ポリエステル
である人工血管であり、さらにポリエステル樹脂の繊維
からなる織布が基本構造の繊維及び／又は織布にポリエ
ステル樹脂がコーティングされた人工血管に関する。

【００１３】以下本発明を詳細に説明する。本発明に用
いられるポリエステル樹脂は、熱可塑性ポリエステル樹
脂が特に好適である。このようなポリエステル樹脂とし
ては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレー
ト、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリブチレ
ン−２，６−ナフタレートなどが挙げられ、これらはの
単独で用いてもよく、複数の組合せを用いてもよい。

【００１４】本発明の人工血管の有孔度は１５ｍｌ以下
であることが必須であり、好ましくは１０ｍｌ以下であ
る。その有孔度が１５ｍｌを越えると血液・血漿の漏れ
が多くなる。有孔度が１０ｍｌ以下では、抗凝固剤の使
用量にかかわらず血液・血漿の漏れが生じない。そのた
めには、ポリエステル繊維を織った織布を基本素材（基
材）とし、好ましくはその基材の有孔度が２０〜２００
ｍｌ、さらに好ましくは３０〜１００ｍｌのものを選択
する。最も典型的な例としては、例えば１デニール前後
のポリエステル繊維を数十から数百本束ねたマルチフィ
ラメント糸を平織りしたもの単独、もしくはこれに他の
繊維を物理的に絡ませたものなどが挙げられる。また繊
維の一部にポリエステル以外の繊維、例えばポリアミ
ド、ポリアクリロニトリル、ポリ乳酸などが含まれてい
てもよい。

【００１５】基材の有孔度が過度に大きいと、有孔度１
５ｍｌ以下の人工血管を得るために要するポリエステル
樹脂のコーティング量が多くなるために、得られる人工
血管が剛直で柔軟性を欠き、縫合に使用する縫合針の貫
通抵抗も過大になるため実用性に乏しい。基材の有孔度
が小さい場合、織布の繊維の密度が大となるために、基
材それ自体の縫合針の貫通性が低いという性質がある。
その基材にポリエステル樹脂をコーティングすることに
より、人工血管の柔軟性が劣悪になる。

【００１６】一方、殊に基材の有孔度が１００ｍｌ以下
では、人工血管の有孔度を１５ｍｌ以下に低下させるの
に必要なコーティングの回数や溶液濃度の選択範囲が広
くなり工業生産に有利である。また基材の有孔度を３０
ｍｌ以上にすれば、実用上最も好ましい柔軟性を得るこ
とができる。よって、３０〜１００ｍｌの基材を用いる
と、得られる人工血管の有孔度のバラツキも少なくなる
ことから、この範囲が基材の有孔度として最も好ましい
ものである。

【００１７】コーティングに使用するポリエステル樹脂
は、分子量（重量平均分子量、以下同様）１万〜２０
万、好ましくは分子量３万〜１０万のものを用いる。分
子量が過度に低いとコーティング層の物理的強度が不十
分となり、人工血管の屈曲、切断、縫合などの操作によ
って破壊されやすい。一方、分子量が高くなると、溶解
性が低下して均一なコーティング溶液の調製が困難とな
る。コーティングに使用するポリエステル樹脂の分子量
が１万〜２０万でも、基材の繊維の分子量を越えないこ
とが物性面から好ましい。従って、基材の繊維の分子量
を越えない分子量３万〜１０万のものがコーティングに
使用するポリエステル樹脂として最も好ましい。

【００１８】コーティング溶液の調製には、ポリエステ
ル樹脂を溶解する溶剤系を適宜選択できる。例えば、ヘ
キサフルオロイソプロパノール、クロロホルム、フェノ
ール、オルト−クロロフェノール、メタクレゾール、テ
トラクロロフェノール、トリクロロフェノール、ベンジ
ルアルコール、ジクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ニト
ロベンゼン、プロピオニトリル、ピリジン等の単独もし
くはそれらの混合物が挙げられる。フェノール類などの
固体溶剤は、他の常温で液体の溶剤と混合して使用す
る。また、ヘキサフルオロイソプロパノールは単独で優
れた溶解性を示すので、エタノール等の貧溶剤を加えて
溶解性を調節することができる。最も典型的な溶剤とし
て、クロロホルムとフェノールの混合溶剤が好適であ
る。例えば、クロロホルム８０〜２０重量％（以下「重
量％」は「％」とする。）とフェノール２０〜８０％の
混合溶剤が挙げられる。

【００１９】つぎに本発明の人工血管の製造方法の具体
的一例について説明する。前記の単独又は混合溶剤にポ
リエステル樹脂を加えて攪拌し、必要に応じて加温する
ことより容易にコーティング溶液を調製することができ
る。コーティング溶液の濃度は、１〜１０％、好ましく
は２〜６％がよい。濃度が低いと流動性が良いため、細
い繊維の隙間に溶液が浸透し易いという利点がある反
面、有孔度を十分に低下させるためには頻数のコーティ
ング操作を必要とする。濃度が過度に高いと、溶液の粘
度が高くなり均一なコーティングが困難となり、コーテ
ィングむらによる有孔度のバラツキが大きくなる。また
コーティングが厚くなって固くなる不都合がある。従っ
て、均一なコーティングが可能で、得られる人工血管の
有孔度が１５ｍｌ以下であり、かつ柔軟性、縫合性に最
も優れた製品を得るためには、溶液中のポリエステル樹
脂の濃度は前記範囲にすることが好ましい。

【００２０】コーティングの方法は、織布のチューブを
ポリエステル樹脂溶液に浸漬したのち、過剰の溶液を除
去する。過剰の溶液を除去するには、例えば浸漬処理
後、一定の間隔を保つように設置された２本のローラー
を通過させる。ローラーの間隔は、織布のチューブを偏
平にしたときの厚さとほぼ等しく設定することにより、
溶液を繊維間の空隙に充分浸透させることができる。他
の方法として、外面及び／又は内面から市販のスプレー
ノズルにて噴霧する方法など公知のコーティング技術を
応用することができる。いずれの方法を選択するにせ
よ、過剰の溶液を除去することが、柔軟性に富む製品を
再現性よく作るために重要である。

【００２１】次に、コーティングを経た人工血管の脱溶
剤を行う。選択した溶剤が、ヘキサフルオロイソプロパ
ノールのように揮発性に富む場合には、乾燥のみによっ
てポリエステル樹脂を凝固せしめ、溶剤の大部分を除去
することができる。また、クロロホルムとフェノールの
混合溶剤を用いた場合には、まず乾燥を行ってクロロホ
ルムの一部を蒸発させて、コーティングした溶媒を非流
動化させた後、不揮発性のフェノールをポリエステル樹
脂の貧溶剤でしかもフェノールの良溶剤であるエタノー
ル等に浸漬することにより、ポリエステル樹脂の凝固と
溶剤の除去を行う。乾燥条件を選択することにより、そ
の後のエタノール浸漬の過程でコーティングしたポリエ
ステル樹脂を多孔質にすることも可能で、柔軟性を保持
させるのに有効である。

【００２２】乾燥や貧溶剤によるポリエステル樹脂の凝
固の後、充分な洗浄と乾燥により残存溶剤を完全に除去
することが重要であることはいうまでもない。以上の一
連のコーティング加工は、ポリエステル樹脂被膜の保護
の観点から、織布のチューブに襞を付けたのち行うのが
良いが、襞加工を施す前にコーティングして、しかる後
に襞をヒートセットなどの方法で付けても有孔度を充分
低下させることができる。

【００２３】洗浄、乾燥を終えた人工血管は速やかに包
装・滅菌して汚染を防止する。このようにして得られた
人工血管は、有孔度が１５ｍｌ以下で、術前の前処理を
何ら行うことなく手術に供することができる。またポリ
エステル樹脂のみから構成されるため、術前・術中の取
扱いによる表面損傷が起こりにくい。コーティングした
ポリエステル樹脂は基材の織布のポリエステル繊維の表
面と強く接着した薄膜であることから剥離して流去する
危険を防止することができる。コラーゲン等の生体由来
物質をコーティングする方法に比較して、発熱性物質に
よる汚染の危険性が実質的に皆無に等しい。また、基材
が織布であるため、移植後、経時的な拡張も防止するこ
とが可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明の人工血管は、従来のものに比べ
て優れた安全性と操作性を備えている。すなわち、術前
の前処理を何ら行うことなく手術に供することができ、
術中・術後の血液・血漿の漏れ、発熱、経時的な拡張等
従来の人工血管の有していた難点を容易に改善すること
ができる。また、表面のコーティングが剥離して流出し
たり、移植部位の末梢組織に梗塞を引き起こすような危
険性も防止することができる。縫合操作性も優れてお
り、複雑な手術を短時間で完了するために有益である。

【００２５】

【実施例】次に、実施例及び比較例によって本発明をさ
らに詳細に説明する。

【００２６】実施例１５０デニール（７２フィラメント）の飽和ポリエステル
（ポリエチレンテレフタレート）繊維を平織りにてチュ
ーブを作製し、これに屈曲防止を目的とした細かな襞を
全面に熱加工した。一般に、当業者は経糸密度を変化さ
せて経験的に所定有孔度を得るための条件を容易に定め
ることができる。内径１０ｍｍ，長さ３０ｃｍ、有孔度
１００ｍｌの基材として使用する人工血管を上記方法に
より作製した。

【００２７】次に分子量約５０，０００のポリエチレン
テフタレートをクロロホルム７０％、フェノール３０％
からなる混合溶剤を用いて６％溶液を調製した。溶解は
室温で６時間攪拌して得られた溶液を３００メッシュの
フィルターで濾過した。この溶液に前記基材を室温にて
浸漬して１０分間静置したのち取り出し、間隔を４００
μｍに設定したステンレススチールの２本のローラーの
間を通過させて過剰の溶液を除去した。これを４０℃の
ワンパスオーブンにて３０分間乾燥して大部分のクロロ
ホルムを蒸発させたのち、ただちに２００ｍｌのエタノ
ールに浸漬した。２時間毎に５回新しいエタノールと交
換して洗浄した。次に、直ちに包装してエチレンオキサ
イドガスにて滅菌した。

【００２８】得られた人工血管の有孔度は７ｍｌであっ
た。この人工血管は実用上充分な柔軟性があり、縫合針
の貫通もスムースであった。屈曲したり、鉗子でクラン
プを繰り返しても、コーティングの剥離は観察されなか
った。

【００２９】この人工血管の長さ７ｃｍを採り、雑種成
犬の胸部大動脈の一部と置換する手術を行った。ヘパリ
ンを投与してＡＣＴ（賦活凝固時間）を３００±５０秒
に維持したまま３時間観察したが、人工血管からの出血
や血漿の漏れは皆無であった。その後、胸部を閉じて１
ヵ月後、Ｘ線造影写真にて移植した部位を観察したが、
人工血管の拡張は無く、血漿腫の形成を示唆する所見も
観察されなかった。

【００３０】実施例２実施例１と同一方法によって、内径１０ｍｍの人工血管
を、織布の有孔度２００ｍｌの原料チューブを用いて作
製した。得られた人工血管の有孔度は０ｍｌであった。
得られた人工血管は、実用上問題の無い柔軟性を持ち、
屈曲や鉗子操作によりコーティングしたポリエステル樹
脂が剥離することはなかった。

【００３１】比較例５０デニール（７２フィラメント）の飽和ポリエステル
繊維を平織りにしてチューブを作製する際、緯糸及び経
糸密度が最大になるようにした。その結果、得られた織
布の有孔度は２０ｍｌであり、これを更に低下せしめる
ことはできなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑原邦生千葉県市原市五井南海岸８番の１宇部興産株式会社千葉研究所内 (72)発明者鵜納英樹千葉県市原市五井南海岸８番の１宇部興産株式会社千葉研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的にポリエステル樹脂のみから構成
され、かつ３７℃の水で測定した有孔度が１５ｍｌ／ｃ
ｍ²・ｍｉｎ・１２０ｍｍＨｇ以下の人工血管。
【請求項２】ポリエステル樹脂が熱可塑性ポリエステ
ルである請求項１記載の人工血管。
【請求項３】ポリエステル樹脂の繊維からなる織布が
基本構造であり、この繊維及び／又は織布にポリエステ
ル樹脂がコーティングされた請求項１記載の人工血管。