JPS5911864A - 改良された合成血管移植片及びこのような移植片を製造する方法 - Google Patents

改良された合成血管移植片及びこのような移植片を製造する方法

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JPS5911864A
JPS5911864A JP58098730A JP9873083A JPS5911864A JP S5911864 A JPS5911864 A JP S5911864A JP 58098730 A JP58098730 A JP 58098730A JP 9873083 A JP9873083 A JP 9873083A JP S5911864 A JPS5911864 A JP S5911864A
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mandrel
graft
synthetic vascular
pressure
vascular graft
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JP58098730A
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シ−ン・ブ−ン・ハウ
ロイ・マルコム・クラ−ク
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University of Liverpool
Ethicon Inc
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University of Liverpool
Ethicon Inc
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Publication date
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • 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
    • A61F2/06—Blood vessels

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成血管移植片（ｖａｓｃｕｌａｒ　Ｈｒａｒ
Ｌ）及びその製造に関する。合成血管移植片を製造する
ための種々の提案かなされた６ｔことえば、グクロン（
Ｄ　ａｃｒｏｎ　＊　）及びテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ※
）のニット編みされた（ｋ旧＋、ｔｅｄ）及び織られた
（ｌｌＩＯＶｅｌｌ）移植片がつくられ、そして種々の
重合体の抽出され又は浸漬された移植片も又つくられた
。たとえば１９７８年にアニＸ（Ａｎｎｉｓ）等による
論文（Ｌｒａｎｓ、　Ａ＋ｎＳ　ｏｃ、　Ｉ　ｎＬｅｒ
ｎ、　（’、）　ｒＨａｎｓ）に記載された如き静電紡
糸方法により合成血管移植片を製造するために更に提案
された。かかる方法においては、ポリウレタンの如き！
！＆維形成形成性有機重合体材料溶液において、１イ１
＾１又はそれより多くの横方向ノズル（Ｌｒａｖｅｒｓ
ｉｌｌｇｎｏｚｚｌｅ）から静電気的に荷電されたマン
ドレルに向けて吐出される。重合体材料の繊維はマンド
レルへ引かれ（ｄｒａ叫１）そしてマントルｔｖ　−１
ｉ０集、ｈ１１ア繊維族管を生成オう。静電紡糸期間中
生成した繊維状材料の微細構造も又アニス５− 等の論文に記載されている。
天然の動脈は一般に異方性（ａｎｉｓｏＬｒｏｐｉｃ）
であり、そして異方性の程度及び動脈の弾性率は心臓か
らの距離と共に増加するが、冠状動脈は例外である。し
かしながら、大動脈（ａｏｒｔａ）はほぼ等方性である
。動脈移植片に関する研究は臨床的及び病理学的考察に
従来集中していた９本発明の目的は所望の異方性を有す
る合成血管移植片を製造可能とすることである。
本発明の目的は、上記合成血管移植片が移植片を置き換
えることを意図する天然の動脈の特性に類１（失した特
性を有することである。
本発明に従えば、 内径かｌ　、　０１１１１１１乃至２　（’ｌ　ｍｍの
範囲にあり、壁１７さが（’１．ｏ　７５ｍｍ乃至２　
、　（ｌ　ｍｍ好ましくは内径は２゜５＋ｎｍノ５至１
２　ｎｕｎ、壁厚さ０　、２　ｎｕｎ乃至１　、２　ｒ
ｎｍである合成血管移植片であって該移植ＩＨよ異方性
を有６− 第１圧力及び第２圧力間の差が２０　ｆｍ　Ｈｇ乃至７
５　ｏｕｎ　ｔ（Ｉｊの範囲にある第１圧力から第２圧
力への内圧の変化に対して、生体内で経験する程度に引
伸ばされた対応する天然の動脈が内圧における同し変化
を受けると外に経験される内径の変化に実質的に等しい
内径の変化を受ける一ヒ記合成血管移植片が提供される
。
合成移植片にｔＪするχｊ法の最も好ましい範囲ｊま内
径に対する３＋ｎｍ乃至１（１＋ｎ＋ｎ及び壁厚さに対
して０．３０１ｍ乃至１０１１１１である。
第１圧力及び第２圧力間の範囲にわたる内圧の変化に伴
なう合成移＋ｉｌ’＋片の内径の変化は、好ましくは、
圧力変化の同し条件下に生体内で経験される程度に引伸
ばされた天然動脈の内径の変化に近１以する。
第１圧及び第２圧力は好ましくは、λ−・ｊ応する天然
動脈の位１〃において身体において経験される最小圧力
及び最大圧力である。これらの圧力は、心拍期間中経験
される血圧の変化は特定の点では２７− １）＋ａｍ）（ｇ乃至７５１１１１ｎ■−１ｇあ範囲に
あるけれども身体における位置及び身体の健康に依存し
て最小の約４０ｍｍＨＢから多分３５０ｍｍ）（ビまで
変ることができる。
移植片の強度特性は円周方向よりも長手方向において欠
きく、或いは長手方向より円周方向においてより大きく
することができ、或いは移植片の強度特性は等方性であ
ることがでトる。
合成血管移植片は、重合体溶液等で乾式紡糸し、マンド
レルを浸漬し又は被覆することの如き合成管状生成物を
製造する他の技術を使用することらできるけれども、重
合体材料、好ましくはポリウレタンの静電紡糸方法によ
り製造されるのが好ましい。
本発明に従えば、 有機重合体材料を静電気的に紡糸しくｅｌｅｃｔｒ。
５ＬａＬｉｃａｌ　ｌｙ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ）、紡糸さ
れた＃＆維を回転マント゛レルにに集めることより合成
血管移植片を製造する方法において、合成血管移植片中
に所望さ８− れる程度の異方性か存在するようにマンドレルの回転速
度を制御［る工程を含む方法が提供される。
本発明の他の観、〔スに従えば、 静電紡糸により合成血管移植片を製造するための装置で
あって、マンドレルと、該マンドレルを回転させるため
の手段と、該マンドレルを静電気的に荷電させる手段と
、有機重合体材料又はその前駆体をマンドレルの方に向
けるための手段と該マンドレルの回転速度を制御するた
めの手段とを具備する装置が提０（される。
マンドレルの回転速度は（ｌｒ、ｐ、ｍ及び２５　（１
１）Ｏｒ、ｐ、　ｍの開、好ましくは２０ｆ’ｌ　ｎ　
ｒ、ｐ、ｍと２００（’＋　（１ｒ、　ｐ、　＋ｎの間
で変ることができる。
速度は特定の移植片の製造期間中均一に保持することが
でき、或いは流体方向づけ手段の横方向位置に従ってマ
ンドレルの回転速度を変えるための手段を設けることが
できる。このような方法において、その長さに沿って変
わる異方性を有する血管移植片を製造することができる
。
＝９− マンドレルは一１２ＫＶで荷電することができ、そして
１１１１１１１乃至２（１＋ｏｍΩ外径を有することが
できる。
マーンドレルはテーパー付き断面を有する移植へを形成
するようにチルパーをつけることができる。
本発明は本発明に従う方法により製造される血管移植片
を更に提供する。
例として、血管移植片を製造するだめの本発明に従う装
置及び方法の１つの態様を添拐図面を容重合本溶液を噴
出させるようになっており、ノスル１１が接地されてい
る静電防止装置を略図で示す。７ズル１１を通る重合体
溶液の一定流れをりえるために、注射器ピストン１２は
一定の流体力（１＋ｙｄｒａｔ山ｃ　ｆｏｒｃｅ）を受
ける。下記実施例において使用される特定の重合体はポ
リウレタンであり、７ズ′ル１１はステンレス鋼ニード
ルであった。
／７！：’／Ｎｌからの流体は荷電されたマンドレル１
０− １３を取囲む静電場に導入され、マンドレルは一１２Ｋ
Ｖに荷電される。注射器１０はマンドレルの艮詮に沿っ
て一定の線速度で並進するトラバース機構に支持される
。マンドレル１３は駆動ベルトを介して電動敗により駆
動され、そしてマンドレルの回転速度はサイリスタ制御
装置により制御される。ポリウレタンの小滴が静電場に
導入されると、小滴は伸びてｔｔｆｉ本（ｃｏｎｅ）又
はジェットを形成する。ジェットの端部から、範囲１１
Ｉ＋乃至２＋ｎにおける直径の微細な＃＆維が製造され
、そしてマンドレル１３上に引き寄せられる。繊維の層
は徐々に構成されて多孔性の且つ微小Ｍｋ維のチューブ
を形成する。
その五◆に製造された血管移植片の実験的解析には実験
結果から導かれた数学的モデルの使用を伴なった。
連続機械的モデルは合成移植片に対する虫−エネルギー
関数の存在を仮定する。モデルは、材料が大きい変形を
受け、そして直交異方性であり（ｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉ
ｃ　）、非圧縮性であり（ｉｎｃｏ−ｍｐｒｅｓａｉｂ
Ｌｅ　）、均一であり、そして非線形弾性特性を有する
ことを１縦走する。
モデルは天然、幼脈の特性を特徴づけるｉ／）に過去に
おい一しい、ういろな機会に、イ史用された。モデルは
パテｖ（Ｐａｔｅｌ　）等（１９７２）により開発され
た（Ｆａｔａｌ　　ａｎｄ　　Ｖａｉｓｈｎｍｌ　９７
２　ｉｎＢｅｒｇｅＬ　　Ｄ、Ｈ，（Ｅｔｉ　）Ｃａｒ
ｄｉｏｖａｓｃｕ−１ａｒ　　ｆｌｕｉｄｓ　　ｄｙｎ
ａｍｉｃｓ　ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ　　ｐｐｌ　
ｌ。
Ｉ：記モデルから、自力及び市に関する式は・爪におけ
る３次多項式（３ｒｄ−ｏｒｄｅｒ　　ｐｏｌｙｎｏ−
ｍｉａｌｌの形態で導かれる。構成式１−ｉ７つの材料
′）ゼ数Ａ−Ｇによって応力を歪に関係させる。
４　＃Ｉｉ＋内径移植片に対してＡ−Ｇの値を決定する
ために一連の実験を行なった。下記ノセラメータを測定
した： 応力のかかつていない寸法：　長さ ４烙 外径 長さＬに対して既知の長手方向延伸を移植片に続的に測
定した。
圧　　　　　力　　　Ｐ 長手方向力　　Ｆ 外　　　　径　　　Ｄ これを曲の長さにおいて及び異なる壁厚さの移植片に対
して繰返した。
データから、定数の値は最小白米法にエリ評価され友。
１３− 歪エネルギー密度関数は下記の如くである：Ｗ＝Ａａ”
　十Ｂａｂ　＝Ｃｂ”　＋　ＤＡ”　＋　Ｅａ２ｂ　＋
Ｆａｂ”　＋　（％ｂ” 式中Ｗ−歪エネルギー密度、 α、ｂ−円周方向及び長手方向におけるグリーｙｓｔ、
ペナント歪（Ｇｒｅｓｎ　Ｓｔ。
Ｖｅｎａｎｔ　　５ｔｒａｉｎｓ　Ｉ Ａ−Ｇ−構成定数　である。
定数の値は下記の通りである。
（Ｘ　　１０．”　Ｎｍ　−”十Ｓ、Ｅ、’Ｗ＋Ａ＝：
ａ、０２±０．ｌＯ変動係数＝０．１２Ｂ＝Ｌ９２１０
．１８　　　　　　　　　　０．２１ｃ’＝＝４．ｉｔ
十〇、　ｌ　３　　　　　　　　　０．１０Ｄ＝１．７
０±０．２４　　　　　　　　　　０．４７ｇ＝１．ｓ
ｒ±０．１４　　　　　　　　　　０．７２Ｆ＝２−８
３±０．５１　　　　　　　　　　０．５９Ｇ＝１．９
３　ｉｏ、３ｑ　　　　　　　　　　　ｏ、ｓ　５−１
４− 定数Ｄ−ＧＦ′ｉ高り変動係数（標準１扁差／絶対平均
値）を示すけれども、構成式に対するそれらの効果は低
次項を制御するＡ−Ｃの定数より重要ではない。何故な
らばａ及びｂの値は約０．３より小をいからである。変
動係数は天然血管の特性を特徴づけるのに同じ理論的モ
デルが使用されたときの４つの場合何れかに対して報告
された変動係数より低い。
構成式は既ｑ０の応用のない寸法を有する移植片に対す
る圧力−直径関係を予測するのに使用された。予測され
た値は実ｌ倶に使用されたすべての移植片Ｖこ対する（
Ｉ４１１定された値と比較された。相関関係は良好であ
った：即ちｒ２　の平均値＝０．９９１゜最小ｒ’＝０
．９８３゜ 第２図は構成式から導かれた種々の壁厚（００５増分に
おいて０．３　ｎ＋乃至０．６　ｍ　）の４１ｆＩＩ、
内径移植片の一連の圧力−内径関係を示す。すべての曲
線は６％長手方向延伸を仮定］−で計１された。
第３図は、Ｈａｙａａｈｉ　　Ｋ、、ＪによりＭ１ｊ定
された人間の頚動脈（ｈｕｍａｎ　　ａａｒｏｔｉｄ　
ｌ　　（曲線３）及び大＋１１１Ｍ　（ｆａｍｏｒａＬ
　１　　［曲＋ＶＪ！　１　）　Ｅｌｆして測定された
予測（Ｊ、Ｂｉｏｍｅｃｈ　　１３、ｐ。
１７５）に比較して０．３　ｍｍ　（曲線４）及びＯ，
’６　ａｓ（曲線２）壁厚さ移植片の生理学的圧力範囲
にわたり規格化された圧力−半径予測を示す。ｐ（１０
０１ｉ１′１１００ｍが７７圧力の値−’ｊＪ＋す、ソ
シてＡ’（１００）はその圧力における半径である。
壁厚さ０．３　ｍ乃至０６醋の壁厚ざの変化から生じる
本発明の合成血管移植片の応答の範囲は人間の血管系；
（おける種々の生体内部位におＡて１出された特１生の
範囲に類似して論る。
試料移植片の１ｆ力−直径曲線の形吠、−ｔ、天然の動
脈の圧力−直径曲線とは異なる。最も顕著な差１合＋３
ｉ＋・φ振及び天然動脈に対する曲線の勾配す変化の速
度の反対の徴１戻及び天然動脈のより非線形挙動である
。しかしながら、特定の老木において経験されるべき生
理学的条件に従って選ばれた特定の圧力範囲に対しては
、その選ばれた圧力範囲の限界にお論で生体内天然動脈
の内径に合致する合成ｆｉｌｌ管移植片を製造すること
ができる。選ばれた圧力ｌ１１１！曲内では、合成移植
片は生体内天然動脈に類似して応答するが同一には応答
しない。
４　ａｘ内径合成移（１α片に関して使用される構成式
は種々の内径の移植片にも適用可能であるが、柿々の定
数を見■ざなければならない。更に、移植片の構造にお
ける〕ぞラメータを俵ごえることによって生体内天然！
！１］脈の特性に対して合成移植片の圧力−直径特性間
の類似性を改良することが可能である。たとえば、マン
ドレルの回転速度は材料の荷重膨張曲線のブ杉状に対し
て重要な効果を待つ。
４１内径移植片の特定の移植片試料を６００Ｏｒ。
−１７− ｐｌｍのマット°レル回転速度で紡糸した。しかしなが
ら、マント°レル回転速度の増加は移植片の繊維をより
円周方向に配向させる傾向がありそ（２てかかる構造は
天然動脈の構造により類似しているようである。静電場
の鳴止の如き池の変化も又繊維の配向を変えることがで
きる。
試料調製 内径が１０Ｉｎであり、壁厚さが０．３１乃至０．７簡
の範囲にある移植片を製造した。それらの機械的特性に
対する紡糸プロセス変数を変えることの効果を研究する
ために、異なった製造条件下に３シｌｌ−ズの移植片を
製造した。各７１１−ズにおいて、１つの変数を変え、
他の変数は変えなかった。
下記変数を変えた：・ マンＦレル回転、１５００ｒ、ｐ、ｇｒ乃生芋９０００
ｒｐ、ｍ（移植片１ｖ１１−　ｈｉ　６　）。
トラバース速）＆　　２鑞／秒乃至４０譚／抄−１８− （移植片Ｎ１−Ｎｍ４）。
紡糸溶液の一度、１２Ａ１％乃至１６．６ｇ％（移植片
５ｌ−８６）。
円筒形移植片からそれを平担なシートに開くこと１′こ
よって試諌片を得た。移植片の円周方向及び１足手方向
に相当する２つの乗直な方向において試験片を打ち抜く
ためにダイカッター全１小用した。
１ｍのｒｅｓｏｔｒｂｔｉｏｎ　′（Ｉ−有するダイア
ルｒ−）を厚さ測定にｉ更用した。
実・、状方法及び結果 ２０００　＆　＃　屯セルを装備したインストロンモデ
ル’Ｉ’Ｔ−ＢＪＩＪをすべてのに躾に対して使用（７
た。
フルスケール荷重Ｊ釦）Ｂ１”ｔ、０−１００　Ｆから
０−２０．００．？寸で５段階におｈて畦子工学的に変
化させた。試・鍵片を５　（１０Ｎｍ−２の空気圧で操
作芒れた９気圧式グリップに保持した。試験片とグリッ
プとの１川には滑りは１灸出されなか）た。故に試験片
は、クランピングによる・端部効果が最小であるとのｆ
縦走のもとてグリップの分離・ｔｌＪｔに比例した速度
で変形すると仮定される。すべての試躾は室温で乾燥試
験片に対して竹なわれた。
一定歪試暎 一定歪速度に対して、各移植片刃・ら１０個の拭論片を
試１涙した。５個はド十方向、５個は円周方向。クロス
ヘラｌ’　４　を虻は１０市／分Ｖこ役足された。
各試験片は３回それに荷東金かけ及び荷市七外すことに
よって予め伏態調節した。変形の大きさ１１５０％であ
り、これは実１祭の測定に使用されたイ直であった。次
いで試験片を１０分間回復ぜしめた。
少畦のダリ留−Ａｉ（ｓｅｔｌ（ｓｏ％１申びにおける
２”ｉｎ　］の故に、ケ９−ジ長さを実際の荷重変形曲
線（ｌｏａｄ−ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　　　ｃｕｒｖｅ）
　　を１１己録する前にリセットした。この新らしい時
さけ・亡のＣ（の解析において色ｎ期長さ１゜において
妹＋ｉ−１ざｔした。
荷！−伸ｎｉｌはヒコーレットノ肴ツカ−）’　７２２
５Ｂプロツタ（Ｉｉｅｗｌｅｔｔ　　Ｐａｃｋｅｒｄ　
　７２２’ＩＢ　　ｐｌａｔｔｅｒ　）及びノ１Ｐ８５
ｒ、ｔ、クトップコンビュ−１（ｆｌｐ８５　　ｄｅｓ
ｋｔｏｐ　　ｃｏｎｐｕｔｅｒｌを使用してデイノタル
化した。データポイントよ５個の試験片に対して干均し
そしてラグランジアン応力（Ｌａｇｒａｎ（Ｉｉａｎ　
５ｔｒｅｓｓ　）、０′、（０′＝荷市／未夏形　Ｘ−
断面積）及び伸長比（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　　ｒａｔｉ
ｏ　ｌ、λ、〔λ＝変形長さＩ　ｄｅｆｏｒｍｅｄ　　
ｌｅｎｇｔｈ　／、４ＪＪｐ長さ）〕において再プロッ
トざ７′１．た。第４図は典型形的な荷重変形曲線を示
す。移植片のＵ方性は明らかである。引張ｌ、６カθ′
に対する引張り弾性率Ｅ（Ｅ＝ｄｏ’／ｄλ）のプロッ
トが第５１ｇ１ｖこ示さ几ている。移悄片の非線形９　
（ｎｏｎ−１ｉｍｅａｒｉｔ１１１は明らかにわかる一
Ｍ形弾性材に対してはＥ　ｔｄ　ｏ　’とは独仏である
べきであるかりである。
−２１− 引張特性に対する静電プロセス変数の効果各移植片に対
して平均長手方向弾性率（Ｂ２）及び円周方向弾性率（
Ｂ８　）を荷重変形曲線の初期線形部を使用して計算し
た。第６図にお囚で、荷重−変形曲線を３つの一１％な
ったマンドレル回転に対して再プロットする。方向性特
性（ｄｉｒｅ−ｃｔｉｏｎａｌ　　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ
ｓｌの変化が明らかにわかる。
表１は引逼弾性率、異方性及び紡糸プロセス変数間の関
係を示す。
−２２− 値は停、殖片の屁なった部分からのａなった試、科に対
する５個の測定値の平均である。
天然の動脈は機械的時ヰにおいて異方性である。
冠状動脈はりＩ］外であるが、異方性の程度及び弾性率
は心・ぺからの距離と共にハｆノ大する。犬の（ｃａ−
ｎｉｎｅｌ大他動脈及び頚動脈の異方性に関する研究は
低歪において長手方向弾性率は円周方向弾性率より僅か
に高いが、動脈壁の応答の非線形性により円周方向・理
性率は５　Ｘ　１０　”Ｎｍ−”　より大食い応力で鋭
く増加し、一方長手方向弾性率は殆んど変化しないこと
を示した。！ＰＪＩ動脈の円筒形セグメントを使用する
と、８０１水銀の管腔内圧力において円周方向ヤング率
は８．８　Ｘ　Ｉ　Ｏ”Ｎｍ−”であり、これは１４０
．ｎ＊Ｈｇにおいて１．９５にＩＱ’Ａ７ｍ”に」臂加
することが壁高された。同じ圧力範囲にわたり、長手方
向ヤング率は８．９９×１０５から１．０５　ｗ　１０
”Ｎｍ−”　に増加ＬＪｃ。
しかしながら、冠状動脈においては、踵方ヰは逆になっ
た。左冠状回旋祷脈（１ｅｆｔ　　ｃｏｒｏｎａｒｙｃ
ｉｒｃｕｍｆｌｅｘ　　ａｒｔｅｒｙ　）の増加弾性率
（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｍｏｄｕ
ｌｉ）並びに１円周方向及び渣手方向ヤング率のそれら
の平均値はそれぞれ７，７に１０５及び３．８に１０’
Ｎｍ−”であることが計１２１れた。
ニット編みされた（　ｋｎｉｔｔｅｄ　ｌ及び織られた
ダクロン及びテフロンＶこよる合成綿＋１ａ片の引＋Ｌ
ｈ性を研電した。円形クリンプ（ｃｉｒｃｒｂｌαｒｃ
ｒｉｍｐｓ）の存在により犬キｌＡ見かけの長手方向伸
長性（ｄｉｓ　ｔｅｎｓｉｂｉｌ　ｉｔｙ　］を示すけ
れども、円周方向における剛性は天然動脈のそれより大
きめ大きさの程度であった。
表１に記載された本発明に従う移植片試料の引張弾性率
は約１．０の伸ｆ北比と１．０９の伸張比との間で計鋒
された平均値であった。円周方向ヤング率ｉｊ１．０３
　Ｘ　１０’乃至１．８５　ｉｒ　１０”Ｎｍ−”の×
１０６乃’４１２３　ｗ　１０”Ｎｍ−”であツタ。
ヤング率のこれらの値は天然動脈のそれより僅かに高か
った。移植片は禎動脈及び冠状動脈より異方性は少なか
った。表１かられかる］１＠す、電合体浴液の横変の変
−は弾性率に影響金与えた。円周方向弾性率が臆ＦＷと
共に減少するｉ川向があったが、長手方向・弾性率の１
１ｑ　ＶＣおける明白な１頃伺はなかった。
第６図及び第７図に見ら７Ｌる通り、マンドレル回転速
度を変えることによって円周方向弾性率（ｍｏｄｕｌｕ
ｓ　）対長手方向連性率の比を制御すること力；可「止
である。低回転においては、円周方向弾性率Ｉ−１：侵
手万回弾性率・より小さく、長手方向に繊維体優先的Ｖ
Ｃ整列することを示唆する。マンドレルの回転速度が増
加するにつれて、チューブ−２７− は異方性となり、その後異方性は逆転し、そして円周方
向ヤン率は長手方向弾性率より大食くなる。
トラ・ぐ−ス速度は異方性に対しては小さな影響を有す
るが、実用の目的に対［２ては、七の効果は無視するこ
とができる。
１０ａｍの内径を有する試料移植片が製造されたが、マ
ント１／ル回転速度の変化も又種々の直径の移植片にお
ける異方性をもたらすことｔｒｉ認められるであろう。
移植片直径が小さければ小さい程、増加するマンドレル
回転速ＩＷが円周方向弾性率及び長手方向弾性率間の比
を増加させることに対して小さめ効果を有し、そして１
關までの直径に付して、’２０００ｒ、ｐ、ｍ乃至２５
０００ｒ、ｌ。
ｍｉでのマンドレル回転速度において試料移植片を試験
することが機唱される。血貴移植片の有用な範囲は１　
ｍｍ内径乃至２０　ｍｍ内径であり、壁厚さは００７５
朋朽至２　ｍｔｘの間で変えることができる。
−２８−
【図面の簡単な説明】
第１図は静置紡糸装置の略図である。 第２図は０．３醐乃至０．６　ｔｍ壁厚、４羽内径の合
成１１４１Ａ片の圧力−内径曲線である。 第３図は２つの１多植片及び２つの動脈の規格化さ７′
１．た圧力−半径プロットである。 第４図は移植片引（＋−＋に対する典型的荷重−変形曲
線を示す。 第５図は応力ＶＣ向する円周方向ヤソグ小及び長手方向
ヤング率のプロットである。 第６図は種々のマンドレル回転速度における荷重−伸長
曲線を示す。 第７図はマンドレル回転速度に対して円周方向ヤング率
対艮手力同ヤング率の比めプロットを示す。 図において、ＩＯ・・・・・・・・注射器、１１・・・
・・・・・・ノズル、１２・・・・・・・・注射器ピス
トン、１３・・・・・・・・・マンドレルである。 特許出願人　　　エチコン・インコーポレーテッド外１
名 （Ｇ　Ｂ　）＠８２１６０６７ ＠　１９８２年６−月１６日［相］イギリス（ＧＢ）■
８２１７４８７

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　内径力弓、　ｎ　ｍｍ乃至２　＋’ｌ　１１１１
    １１の範囲にあり、壁厚さか（’ｌ、　Ｏ７５１１１１
    １１乃至２　、ｎ　＋ｎｒｎである合成血管移植片であ
    って該移植片は異方性を有し、そして該移植片は、その
    応力のない状９を＆Ｖで５％乃至２５％の伸びの下に、 第１圧力及び第２圧力間の差か２　＋’ｌ　ｍａｎ　Ｉ
    　（ｇ乃至７５　ｍａｎ　ｌ−１ビの範囲にある第１圧
    力から第２圧力への内圧の変化に則して、生１本内で経
    験する程度に引伸ばされた対応する天然の動脈か内圧に
    おける同し変化を受けるときに経験される内径の変化に
    実質的に等しい内径の変化を受ける上記合成血管移植片
    。 ２、　内径か２．５１１１１１１乃至１２＋ｎ＋ｎの範
    囲にある特許請求の範囲第１項記載の合成血管移植片。 １− ３、　内径か３ｍ１ｌ＋乃至１０ｍ和である特許請求の
    範囲第１又は２項記載の合成血管移植片。 ４、壁厚さが０．２ｍ１ｏ乃至１．２　ｎｕｎである特
    許請求の範囲第１項記載の合成血管移植片。 ５、壁厚さが（１，３ｍａｎ乃至］　Ｉｎ１１１であ乞
    特許請求の範囲第１項記載の合成血管移植片。 ６、　第１ｙ千力及び第２圧力間の範囲にわたる内圧の
    変化に伴う合成移植片の内径の変動は圧力変化の同し条
    件下に生体内で経験される程度に引伸ばされた天然動脈
    の内径の変化に近１［ｊ、する特許請求の範囲第１項記
    戦の合成血管移植片。 ７、　第１圧力及び第２圧力か対応する天然動脈の位置
    において身体で経験される最小圧力及び最大圧力である
    特許請求の範囲第１項記載の合成血管移植片。 ８、重合体材料がポリウレタンである特許請求の範囲第
    ７項記載の合成血管移植片。 ９、該移植片の強度特性は円周方向よりも長手方向にお
    いてより大である特許請求の範囲第１２− 又は８項記載の合成血管移植片。 １０．該移植片の強度特性は艮手力向よりも円周方向に
    おいてより大である特許請求の範囲１又は８項記載の合
    成血管移植片。 １１、該移植片の強度特性は異方性である特許請求の範
    囲第１項記載の合成血管移植片。 １２、有機重合体材料を静電気的に紡糸し、紡糸された
    繊維を回転マンドレル上に集めることより合成血管移植
    片を製造する方法において、合成血管移植片中に所望さ
    れる程度の異方性が存在するようにマンドレルの回転速
    度を制御する工程を含む方法。 １３、マンドレルの回転速度がＯｒ、　ｌ）、ＩＩＩ　
    ）’）至２５ｆ’、）　ｉ’、ｌ　ｆ）　ｒ、　１＋、
    　ｍである特許請求の範囲第１２項記数の方法。 ＋４．　　マントルルの回転速度が２　（１０（ｌ　ｒ
    、１＋、ｍ７５至２　ｆｌ　ｆｉ　（’ｌ’　Ｏｒ、　
    １）、　ｍである特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５、　　マンドレルの回転速度が移植片の製造期＝３
    − 間中均一に保持される特許請求の範囲第１２項記載の方
    法。 １６、　　マンドレルの回転速度を変える特許請求の範
    囲第１２項記載の方法。 １７、　　静電紡糸により合成血管移植片を製造するた
    めの装置であって、マンドレルと、該マンドレルを回転
    させるための手段と、該マンドレルを静電気的に荷電さ
    せる手段と、有機重合体材料又はその曲駆体をマンドレ
    ルの方に向けるための手段ト該マンドレルの回転速度を
    制御するための手段とを具備する装置。 １８、流体方向づけ手段の横方向位置に従ってマンドレ
    ルの回転速度を考えるための手段を具備する特許請求の
    範囲第１７項記載の装置。 】９．　　マンドレルがテーパーイ・Ｊ外層面を有する
    移植片を形成するようにテーパーをつけられている特許
    請求の範囲第１７又は１８項記載の装置。 ２（１，マンドレルはＩ　ｍｍ　７’）　ｐ　２　＋１
    １１１１１１の外径を有する特許請求の範囲第１７項記
    載の装置。 ４−
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