JPS6145766A - 人工血管 - Google Patents

人工血管

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JPS6145766A
JPS6145766A JP59165091A JP16509184A JPS6145766A JP S6145766 A JPS6145766 A JP S6145766A JP 59165091 A JP59165091 A JP 59165091A JP 16509184 A JP16509184 A JP 16509184A JP S6145766 A JPS6145766 A JP S6145766A
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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】 産業上の利用分野 本発明は人1−血管の改良に関し、殊に繊維の編織物よ
りなる人工血管殊にポリエチレンテレフタレートを素材
とする人工血管の改良に関する。
人工血管は、歴史的にはナイロン、アクリル系を用いた
編織物も過去において用いられて来たが、現在、ポリエ
チレンテレフタレートを素材とする人工血管と四弗化ポ
リエチレンを素材とする人工血管が主流を占めている。
本発明は繊維の編織物よりなる人工血管、殊にポリエス
テル繊維、すなわぢポリエチレンテレフタレート紡糸繊
維より編織した人工血管の改良に係るものである。
従来の技術 現行の人工血管に要求される条件は多岐に亘り、例えば
毒性のないこと、異物反応がないこと、耐久性があり劣
化しないこと、適度の弾性伸展性のあること、抗血栓性
があること、器質化治癒がlス好であること、縫合しや
すいこと、各種の形態が作れること、漏血が少ないこと
、感染抵抗性があること、など多くの条件があげられる
ポリエステル系合成繊維は化学的に安定で耐久性が大き
く、組織反応が少ないので、代用血管として多く用いら
れ、管状の平織り(Weaνing)とメリヤス編み(
Knitting)が用いられている。
現行の人工血管での最大の問題点は移植して使用中に経
時的に血管の狭窄ないしは閉塞を来たすこと、キンク現
象(屈曲折れ現象)による血行障害ないしはこれに伴う
凝血現象である。人コニ血管は移植後、血脩蛋白の吸着
、続いてみられる血小板、4赤血球などの血球成分の吸
着を経てフィブリン析出、フィブリン膜の形成の過程を
通って血栓膜を形成し、析出されたフィブリンは細胞に
置換され、これを基盤として仮性内膜、繊維性外膜が形
成されて生体化する。この生体化は安定した血流m管と
しての機能を果たすトに必要であり、そのために人工血
管には適当なポロシティ (空隙率)が重要である。呪
在までに開発された代用血管は直径4mm以下の細小動
脈や静脈への応用では高率に早期血栓閉塞するため、種
々これの改良研究が行われているが、未だ満足すべきも
のは全く得られていないのが現状である。
本発明が解決しようとする問題点 本発明は繊維の編織によって作られている人工血管の改
良、殊にポリエステル系のポリエチレンテレフタレート
合成繊維の編織による人工血管の改良に関し、柔軟で内
皮細胞の発育に適した人工血管を提供し、更にキンク現
象の防止の優れた人工血管と荷重から開放されたときの
口径復元力に富んだ人工血管を提供するものである。
従来、ポリ上ステル系編織物によるチューブの人工血管
はキンク現象を防止するために蛇腹加工が施されている
。この蛇腹加工した人工血管はキンク現象の発現なしに
、曲げられるという以外に蛇腹加工(クリンプ加工とい
うこともある)によって人工血管がその長さ方向に伸縮
する機能を付与している。人工血管が移植されたあと、
血管の内側に内皮細胞が生育して生体化するかその過程
において、人工血管が収縮することがあり、このとき蛇
腹加工したものは充分に伸展性があって、吻合部組織を
引っ張ることなくこの問題が解決されている。一方、弗
素樹脂系のE P TF E(Expanded Po
1ytetrafluoroethylene −延伸
フイブリル化ポリテトラフルオロエチレン製のものをい
う)人工血管では、キンク現象を防止するためにその外
面を合成樹脂のテープ状物又はモノフィラメントでリン
グ状に補強してキンク現象を防止する方法がとられてい
る。この方法ではキンク現象をかなり防止出来るが人工
血管の長さ方向への伸縮かないため、長時間の使用中に
人工血管が収縮し、縫合部位に好ましからぬ引張りの力
が加わって、吻合部位に歪を生し、これが原因となって
、その場所に血栓が生したり、内皮H¥の脂腺が発生し
たりしてこの吻合部分が狭窄し、ついに内部閉鎖に至る
ことがあり、殊に小口径の人工血管ではこの傾向かつよ
く、実用化を阻害している。
問題点を解決するだめの手段 本発明者は、長さ方向に伸展性を有し、しかも高度のキ
ンク抵抗性と加重によって偏平化した状態から、加重を
除いたときの口径復元性に富んだ人工血管を開発すべく
鋭意研究したところ、ポリエチレンテレフタレートなど
の合成繊維の編織チューブよりなる人工血管において、
これをスパイラル状に蛇腹加工をほどこし、このスパイ
ラルに蛇腹加工した谷部に沿って、合成樹脂又は金属性
のモノフィラメント、あるいは弾性体モノフィラメント
でスパイラル状に補強してなる人工血管が長さ方向に伸
展性を有し、しかもこれらのキンク現象を兄事に防11
−シロ径復元性に優れることを見出した。
本発明で用いる人工血管編織のための合成繊維にはポリ
エチレンテレフタレート、コラーゲン、テトラフルオロ
エチレンなどの素材よりなる繊維が用いられるか、ポリ
エチレンテレフタレートのものが最も望ましい。本発明
者は又人工血管の紡1織に用いられる素材の繊維は、そ
れ峨構成する小繊維の太さが細い方が編織物の柔軟性の
面から好ましいことを見出した。従来、合成繊維の人工
血管はI’、Od (デニール)以上、通常2.6d〜
5.Odの繊維から編織して用いられているが本発明者
らは1.0d以下の0.8d、0,6d、0.3d、0
.1dの極♀IIのポリエステル繊維を用いて人工血管
を編織し、これをスパイラル状に蛇腹加工した人工血管
を試作したところ極めて柔軟性に富み、かつ広範囲のポ
ロシティ(空隙率、ウニソロスキー(ウエソロスキー:
ファンダメンタルス オブ ハスキュラー グラフテイ
ング:マノグクローヒル ブック カンパニー ニュー
ヨーク1963(Wesolwski S、八、Pun
damentals of Vasculargraf
ting、McGraw −11i11  Book 
co、New York 1963]の方法で管壁水分
通過量として120 m+n11g/ cm2の加圧操
作で毎分(7) 7k ’lJi 出■で表ず、単位c
c/min/cm”)のものを編織物の目の詰め方を調
整することによって作製することが可能であることを見
出した。このポロシティは30〜5.0OOcc/mi
n/cm”の間に調節可能である。通常このポロシティ
は人二[血管の内壁に内皮細胞が生育するために必・y
5テあるが、これが大きすぎると漏血か生じるので、予
め、患者の血液で人工血管を処理して繊維間に凝血を生
しさせて空隙を埋めるプロクロノティングという操作が
行われる。本発明のように構成する単繊維の太さが1.
0tl(デニール)以)の極細繊維で人工血管を編織す
ると漏血か少なく(ボ1−]シティが少なく)シかも柔
軟で、内皮細胞の生育のよいものか得られた。従来の単
繊維で1.06以上のIMi 111.で編織したもの
だと、ポロシティを小にし漏血を少なくしようとすれば
、目を詰めてkn 4&しなりればならず、そうすれば
人工細管が硬くなって吻合か難しく施術時にスムースな
吻合がむつかしく問題を生し、柔軟でしかも低漏血性で
かつ内皮j、l11胞の生育に適したものは現存せずそ
の出現が望まれていた。本発明者は、1.0d以下の超
極細織糾からなるポリエステル糸jを用いて、柔軟性に
富み、漏血が少なくしかも内皮細胞の生育に富んだ人工
血管をつくりあげたものである。すなわち1.0d以下
(単繊維)のポリエステル繊維で編織した本発明の人工
血管は治癒に優れ、従来品では犬でば内膜生育に4ケ月
、ヒトでは1年かかると言われているが、本発明の人工
血管では犬の実験で2ケ月で内膜が生成している。
しかも手触りが非常に柔らかく、血管への移植吻合か極
めて容易である。これは大変重要であって移植血管施術
の成否は吻合状態によるといっても過言ではなく、吻合
に際して、縫合性のよいことは極めて重要なことである
本発明者は、極細の1.0d以下の単繊維で構成れた合
成繊維、殊にポリエチレンテレツクレート繊維を用いて
蛇腹加工した人工血管をつくり、従来型ンHの的であっ
た漏血の少ない、しかも吻合し易い人工血管を得たもの
である。更に興味あることにはこのような極細の1.0
 d以下のi4繊維で構成されるポリエステル系で編織
された人工血管を用いると、理由は今のところ定かでな
いが血管移植後、生成する血栓層の厚さが従来品と比べ
て非常に薄く、さらにその上に生育して生体化する内皮
も薄く、その脂腺も認められないことが判明した。即ち
、従来のダクロン0製人工血管においては、移植後入下
皿tへの内膜に生じる血栓層の厚さは通常immに4)
達し、この上に生成した内皮細胞によって、ごθ月01
栓層は吸収されるが、内皮自身も脂腺する傾向を有し、
この内皮の脂腺は、もとの血栓層がjV、い稈、顕著な
ことが認められている。
ところが本発明の、極細のポリエステル繊維を構成成分
とする入玉血管では、その理由は明らかでないが、初期
に生成する血栓層の厚さは0.1〜0.5態であり、そ
の上に内皮が生成しても実際の人工血管の内径を、実質
的に狭窄しないという興味ある現象を木発明者は見出し
た。本発明者はこの極細繊維によるポリエステル系の小
口径の人工血管をつくり成人の腸管動脈、大腿動脈に移
植したところ、従来品では3日以内に閉鎖したのに、本
発明のものでは6ケ月後も完全に開存し、小口径人工血
管として充分に使用できることがわかった。
次に本発明のキンク防止のスパイラル補強の人工血管の
有用性について詳しく説明する。近年、寿命の長寿化に
伴い、老年層人口か増加し、これに伴って末梢血管障害
が増加している。末梢血管とは旧の上下、膝の上下、殊
に腰より下の血管を指す。この場合、障害のある血管を
人工血管に置換すればこの障害が克服され、手足の切断
という事態を免れるとともに、機能も正常化する。槌っ
て末梢血管用の人工血管の出現が強く望まれている。末
梢血管用の人工血管としての重要な要求性能は(1)血
管の開存製が優れていること、(2)手足の屈曲によっ
て移植血管が曲げられ、押圧されるとき、血管かキンク
ないしひしゃげないこと、ないしは少しひしゃげても元
の状態に復元することである。
従来、フィラメント状の合成樹脂による補強血管は弗素
樹脂系で試みられているが、弗素樹脂系の人工血管では
、血管の長さ方向に伸縮性がなく、治癒過程においての
収縮の問題を解決出来ていない。
本発明者は合成繊維の編織物をスパイラル状に蛇腹加工
し1、二のスパイラルの谷部に沿って合成樹脂又は金属
HpH2のモノフィラメントあるいは弾性体ジイソメン
1−で補強するのであるか、この場合、接着性では合成
樹脂の剛性体、又は弾性体モノフィラメントて補強する
剛性体モノフィラメントの材質ばポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ヒニリデン、ポリエーテル、ポリプロピレン、ポリ
j−チレンテレフタレート、ナイロンなどが用いられる
が、これは主として加重によって口径の偏平化を防止す
るものでポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ルのモノフィラメントが、加熱による収縮によってスパ
イラル状の蛇腹の谷部によく密着し、かつモノフィラメ
ントの表面の一部を軟化ないし半溶融状態にしてポリエ
ステル繊維の網目に浸入させてそこで接着性を付与する
こともできる。これらのモノフィラメントは延伸して高
度に配向させて高強力糸としてものがよ< 3 g/d
以上にしたものが望まし7い。
スパイラル補強加工は、予め例えば断面円状の金属棒に
巻いて熱処理し、スパイラル状に成形したハネ状のモノ
フィラメントを゛使用してもよいし、線状のものを用い
て人工血管のスパイラル蛇腹の谷部に沿って巻きつげ熱
処理してもよい。補強接着の方法としては補強しようと
する蛇腹つき人]−血管を金属棒にかぶせ谷部に沿って
巻きつけ、この状態で熱処理を行って補強材であるモノ
フィラメントを収縮表面の一部を半溶融状態にして接着
する。
熱処理温度は軟化点以上でも融点以下が好ましいが、短
時間であれば融点以上の温度であっても差し支えない。
処理雰囲気の温度を融点以上の温度にあげても、高分子
物は一緒に全部がとげず表面から熔けるのでそれを利用
することもできる。
しかし安全のために融点に近い、融点以下の温度で処理
することが望ましい。
好ましい処理温度はポリエチレンでは90℃rtiI後
、ポリプロピレンでば120°C前後がよい。
このような合成樹脂のモノフィラメンI・による補強は
人工血管の長さ全域にする必要はなく、例えは人工血管
の中央部の5cm〜15cmの部分にしてもよい。術者
はこのスパイラル加工した部分を屈伸部の旧や11+部
に位置するように移植施術すればよく、この方が実際に
吻合するところはスパイラル補強がなくて縫合しやすい
長所があり、有用であり、施術の立場から極めて重要で
あり、このような部分補強人工血管は現在存在していな
い。
本発明はこのように実用的見地から部分的にスパイラル
補強し7た血管をも提供する。
蛇腹加工した人工血管の補強に弾性体モノフィラメント
を用いると、極めて興味ある結果を与えることを本発明
は見出した。
弾性体モノフィラメントとしては、天然ゴムも用いられ
てよいが、ポリウレタン弾性糸が安定性、生体適合性の
点て優れている。ポリウレタンとしてはポリニーう−ル
系のポリウレタン又はポリウレタンウレアかノド体内に
おける安定性の点から優れているがポリエステル系のポ
リウレタンも用いられてよい。
いわゆるスパンデックス繊維と呼ばれている弾性糸が好
ましく用いられ、例えばライクラ@繊維やニステン■繊
維などが用いられてよい。
これらはポリエーテル部分がポリテトラメチレングリコ
ールであり、この成分の分子量が1oOo−・2000
のものが用いられ、調製に用いるジイソシアナートは4
,4′−ジフェニルメタンジイソシアナート、又はトル
イジンジイソシアナートが用いられるが、医療用途には
前者の方が好ましい。ポリウレタンの合成にはエチレン
ジアミンやブタンジオールの如きジアミンやジオールが
鎖延長剤として用いられる。
本発明に用いられるポリウレタンは上記に倒起したちの
以外に公知のポリウレタンが広く用いることができる。
ポリウレタンのフィラメントは蛇腹加工した谷部に沿っ
て巻きつけ、このフィラメントの端を接着して補強加工
されるが、1回巻した弾性体モノフィラメントを人工血
管の組織に密接着するために、ポリウレタンの溶媒であ
るテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミドなどの溶媒、あるいはこれ
らの熔媒にポリウレタンを溶解した溶液を、噴霧や浸漬
や刷毛ぬりなとの方法で、回巻した部分に接触させて密
着性を向上させてよい。このような弾性体フィラメント
を人工血管の蛇腹の谷部に沿って回巻した人工血管は荷
重を加えて押しつふしてから、この荷重を除いたときに
弾性体モノフィラメントの弾性作用でひしゃげた部分が
復元しもとの円形の口径状態に復元するのである。これ
は膝や肘の屈伸部を経′ζ使用される末梢血管にとって
移植した人工血管が絶えず受ける膝や肘の屈伸による廂
歴にも充分適用し、末梢血管として現在未解決の口径復
元性の解決の手段を提供するものである。
発明の効果 このようにスパイラル状に蛇腹加工した人工血管の蛇腹
の谷部を合成樹脂や弾性体のフィラメントのスパイラル
で補強することによってキンク現象を完全に防止すると
ともに蛇腹の効果によって人工血管の長さ方向に伸縮す
るので本発明の人工血管は末梢血管移植材として有用で
あるとともに、1.0d以下の極細の単繊維より構成し
た合成繊維を用いているので、人工血管が柔らく吻合性
が良好で高い開存率を示す。
実施例1 0.6d、 0.3d、 0. Idのポリエステル繊
維(テトロン■繊維)よりなる合成繊維を用いて、平織
り及びメリヤス編で、下表の如き各種の口径のチューブ
を作り、常法によって蛇腹加工(スパイラル)を行った
このチューブをポリプロピレンモノフィラメントを用い
て、スパイラル補強(実施例参照)を行い、雑種成人の
腸骨動脈に端一端結合で移植し、ヘパリンなどの抗凝血
剤の投与を全く行わないで3日後の血栓膜の厚み、更に
1週間後、4週間後の開存性を調べた。その結果を下表
にまとめた。
(以下余白次頁に続く) この例でわかるように細い1.0以下のポリエステル繊
維を用いたものは、初期に生成する血栓ハラの厚さが極
めて薄く、これが開存性に人さく影響していて、極細繊
維を用いる効果が明瞭である。
実施例2 0.6デニールのアテロコラ−ケン繊維を平盛りとし、
3部のチューブを織り、これを蛇腹加工して、ポリプロ
ピレンモノフィラメントでスパイラル補強加工を蛇腹の
谷部にほどこした。これを雑種成人の大腿動脈に端一端
結合で移植し1週間後の血栓層の厚みをのると0.3m
mであった。
同じ実験を別の雑種成人を用いて長期開存性をしらべた
ところ、3週間後でも移植血管は開存していた。
実施例3 0.3dのポリエステル繊維(テトロン0)を用いて内
口径が3鶴、4鰭m、8部、10mmのチュ〜ソ状の織
物を平織りで織りこれにスパイラル蛇腹加工をほどこし
た。この蛇腹加工ずみの血管を、夫夫外径2.9鰭、3
,8顛、7.8鰭、9.8關のステンレス棒に通し7、
この蛇腹加工した谷部に沿って予め作成したスパイラル
状のポリプロピレンモノフィラメントを配置し、ごれを
155℃で熱処理した。これによってポリプロピレンモ
ノフィラメントのスパイラルは収縮し、人口血管の蛇腹
に沿って、密着ずイーo これらのポリプロピレンスパ
イラル補強したj、のを15cmの長さに切り両端を交
差させてキンクか生じる中央部の曲率を調べた。
この結果を次表に示した。
人工血管の  スパイラル補強  キンクの生し内口径
 −−−−−−一 自 無    る曲率 mm3 m
++           有          2
.03闘       無       4.54 w
ll          有         2.5
4 vnm          無         
5.08+111          有      
   6.08 mm          無    
    12.010順         有    
     8.010m++          無 
        16.0スパイラル補強したものは明
らかに・トンクし難いことかわかる。
実施例4 内口径3能、6關のポリエステルIG tlの人工血管
をスパイラル蛇腹加工をほどこし、この蛇腹加工の谷部
に沿って、ポリウレタンのモノフィラメント(スパンテ
ックス繊維)を捲きつけた。1巻きつけに際して、ポリ
ウレタンに、人工血管のl」径かゆがまぬ程度に少々の
張力を加え、端をポリウレタントープで接着した。囲巻
したポリウレタンのフィラメントの一ヒからテトラヒド
ロフラン、ジオキサン、ジメチルアセトアミL′−、ジ
メチルホルムアミドあるいはこれらの溶媒に、同種又は
異種のポリウレタンを溶解した液を刷毛などで接触する
か又はrE、霧して、ポリウレタンフィラメントと人工
血管基r■の接着性を上げることが出来る。
用いたポリ・“ルタンはポリエーテル成分としてポリテ
トラメチレングリコール、イソシアナート成分として4
,4′ジフエニルメタンジイソシアナート、−・キザメ
チレンジイソシアナートを用い、鎖延長剤としてエチレ
ンシアミン、プロピレンシアミン、ブタンジオールなど
を用いたものである。
このような、ポリウレタン弾性繊維を用いて蛇腹加工の
谷部G、−配設した繊維は、100g/c+dの圧で2
0分間及び1時間押圧したのち圧をとりのぞいて押圧さ
れた1−1径の復元力をみたところ、ポリウレタン弾性
繊維で補強したものはすべて完全に復元したが、他のも
のは口径が扁平化したままであった。
以下、結果を一括して表に示した。
人工血管  ポリウレタン  押圧時間と復元率*P+
’!Z     J’tfj;1lNljXifl’ 
” ’ 、   直後20勿澗60分間3mm    
ニステン*275801006畦   ニステン* 2
70  75   953龍      □     
  20   25   1003開   ペレセン*
370  85   956關   ペレセン*360
  75   806mm             
     15   20    273部   アデ
ィプレン*47585986mm    アディプレン
*’   60  75   903 mm    ラ
イクラネ585901006翻   ライクラ*570
  85   95* 元の直径に対する荷電除去後の
回復%*1径0.8鰭のものを使用 *2 (グツドリッチ製、鎖延長剤、ブタンジオール)
*3 (アブジョン社) 実施例5 単繊糺゛の太さが0.2 dのポリエステル糸を用いて
[1系が311N、41II11.6闘のテトロン人工
血管を手織で織り1.−れに常法でスパイラル蛇腹加工
をほどこした。蛇11−を加工後の人工血管の長さは4
0cmであった。この繊組の中央部分の1.5cmをス
パンテソクノ、繊j1((ライクラ (犬さQ、7+u
+:外径)を蛇腹加工の谷部に捲きつげ、このライクラ
を捲きつげた部分に、−1−から同し成分のポリウレタ
ンをジメチルアセトアミドにとかした20%溶液を刷毛
でぬりつりだ。これを乾燥し、熱水で充分抽出して溶媒
を除いた。このように人工血管の中央部の約15cmが
ポリウレタン弾性糸によって補強され、又その補強部分
がポリウレタンの薄膜層によってコーティングされたも
のが出来た。ライクラのフィラメントは、コーティング
されたボリウレクン膜と一体となって接着した。このよ
うな加工処理をはとこした人工血管のポリウレタン加工
部に200g/cdの47J ’jJj:で押えつげ1
0分後にこの荷重を除きその部分の復元力をみると荷重
除去後すぐにひしをげた状態から復元し、5分後には全
く元の内口ば円形に戻った。
このような血管はポリウレタン処理を行−7に部分を膝
や旧の屈曲するところに配置して末梢血管に移植して膝
や月の屈伸によるキンクの復元機能を付与することが出
来る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.0デニール以下の単繊維で構成される繊維の編織物
    よりなる人工血管
JP59165091A 1984-08-07 1984-08-07 人工血管 Granted JPS6145766A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59165091A JPS6145766A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 人工血管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59165091A JPS6145766A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 人工血管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6145766A true JPS6145766A (ja) 1986-03-05
JPH0414585B2 JPH0414585B2 (ja) 1992-03-13

Family

ID=15805712

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59165091A Granted JPS6145766A (ja) 1984-08-07 1984-08-07 人工血管

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