KR20130113510A

KR20130113510A - 스텐트 그래프트

Info

Publication number: KR20130113510A
Application number: KR1020137019526A
Authority: KR
Inventors: 쥰이치 시로카제; 야스하루 노이시키
Original assignee: 아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 노이 라보
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2013-10-15
Also published as: CA2825305C; EP2668926A4; CA2825305A1; CN103402460A; EP2668926A1; CN103402460B; JPWO2012102311A1; JP5631419B2; US20120226344A1; WO2012102311A1; KR101524963B1; EP2668926B1; US9243353B2

Abstract

본 발명은 주름이 생기기 어렵기 때문에 엔드 리크 방지성이 우수하고, 또한, 분산 상태에 있는 극세 섬유 간극으로의 세포 침입을 촉진하여 스텐트의 랜딩존에서 세포와 일체화하기 때문에 그래프트 마이그레이션 방지성이 우수한 스텐트 그래프트의 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 스텐트 그래프트는, 단섬도 0.5 dtex 이하의 극세 단섬유로 본질적으로 이루어진, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 경사 및/또는 위사에 사용하고, 또한, 상기 극세 섬유 다발에서의 공극률이 30∼95%인 직물인 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트이다.

Description

스텐트 그래프트{STENT GRAFT}

본 발명은, 접힌 주름이 발생하기 어렵기 때문에 엔드 리크(end-leak) 방지성이 우수하고, 또한, 세포 친화성이 우수한 극세 섬유의 사용에 의해 그래프트의 마이그레이션 방지성이 우수한 스텐트 그래프트용 포백(이하, 단순히 「포백」이라고도 함) 및 그것을 이용한 스텐트 그래프트에 관한 것이다.

스텐트 그래프트 수술은, 복부 대동맥류, 흉부 대동맥류 등에 대하여 시스 내에 넣은 통 형상의 포백과 확장 가능 부재를 대퇴부의 소절개로 노출시킨 혈관에 삽입하여 병변부까지 도달시키고, 병변부 앞 및 뒤의 정상 부분에 걸치도록 혈관 내에서 통 형상의 스텐트 그래프트용 포백을 확장 가능 부재로 직경 확장하여 유치(留置)하여, 병변부를 혈관 내부로부터 수복하는 수법이며, 양호한 치료 성적이 보고되어 있다.

그러나, 스텐트 그래프트 수술에서는 아직 많은 문제가 남겨져 있다. 이러한 문제로서, 예컨대, 스텐트 그래프트용 포백이 혈관벽에 밀어붙여져서 고정되어야 할 부분을 랜딩존이라고 부르지만, 이러한 랜딩존 부분에서의 혈액의 누설(이하, 단순히 「엔드 리크」라고도 함), 스텐트 그래프트용 포백의 고정력 부족으로 스텐트 그래프트가 랜딩존으로부터 벗어나는 것(이하, 단순히 「마이그레이션」이라고도 함)을 들 수 있다.

엔드 리크의 하나의 양태로서, 스텐트 그래프트와 생체 혈관의 간극을 통해 동맥류 내에 혈액이 유입되는 현상을 들 수 있다. 그 원인으로서, 생체 혈관과 가장 밀접해야 할 랜딩존에서의 포백의 헐렁함, 이완 등이 지적되고 있다.

일반적으로, 임상에서는 랜딩존의 환자의 혈관 직경보다 20% 정도 큰 직경의 통 형상의 스텐트 그래프트용 포백이 이용된다. 정상적으로는, 혈관벽에는 유연성이 있어 10% 정도 직경이 확장되기 때문에, 혈관의 직경에 비해 여유있는 스텐트 그래프트용 포백이 혈관벽에 밀어붙여져서 고정되게 된다. 그 결과, 이하의 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같이, 포백은 혈관 내에서 직경 확장후에 이완되고, 헐렁해져, 마치 돛처럼 혈관 내에 일어서서, 혈액을 돛의 내부로 유도하여, 엔드 리크를 발생시킬 가능성이 있다.

스텐트 그래프트는 혈관 내에서 시스로부터 밀려서 확장 가능 부재에 의해 확장되지만, 랜딩존에서의 고정후의 포백의 상태는 뢴트겐 촬영으로는 확인할 수 없다.

또한, 상기와 같이, 스텐트 그래프트의 고정은, 확장 가능 부재에 의한 내강면으로부터 혈관 내벽으로의 압력에 의지하고 있다. 그러나, 병적인 혈관벽에서는, 내경이 서서히 확장하여, 스텐트 그래프트의 내경보다 커진 시점에서 혈관벽에 대한 압력, 즉, 스텐트 그래프트의 고정력은 소멸된다. 따라서, 확장 가능 부재에 부착한 작은 갈고랑이를 혈관벽에 박아 넣는 고정법도 채택되고 있지만, 마이그레이션을 완전하게 방지하는 것에는 이르지 않았다.

스텐트 그래프트의 고정은, 환자의 목숨이 다할 때까지 유지되어야 한다. 따라서, 병적 혈관벽에서 내경이 확장되었다 하더라도 포백을 계속 고정하는 수단이 필요하다.

이상과 같이, 종래 기술에서는, 엔드 리크나 마이그레이션이라는 문제는 아직 해결되지 않았다.

특허문헌 1: 미국 특허 제6,352,561호 명세서 특허문헌 2: 미국 특허 제6,613,072호 명세서 특허문헌 3: 일본 특허 공고 소60-77764호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공고 소63-31668호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2005-124959호 공보 특허문헌 6: 일본 특허 공개 제2000-279530호 공보 특허문헌 7: 일본 특허 공개 제2005-307408호 공보 특허문헌 8: 일본 특허 공개 제2008-75228호 공보 특허문헌 9: WO2003/106518호 공보 특허문헌 10: WO2004/108146호 공보 특허문헌 11: 일본 특허 공개 제2007-222477호 공보

이상의 종래 기술의 현상황을 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 접힌 주름이 발생하기 어렵기 때문에 엔드 리크 방지성이 우수하고, 또한, 세포 친화성이 우수한 극세 섬유의 사용에 의해 그래프트의 마이그레이션 방지성이 우수한 스텐트 그래프트용 포백 및 그것을 이용한 스텐트 그래프트를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토하여 실험을 거듭한 결과, 특정 구조의 미세 섬유를 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

[1] 단섬도 0.5 dtex 이하의 극세 단섬유로 본질적으로 이루어진, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 경사 및/또는 위사에 사용하고, 또한, 상기 극세 섬유 다발에서의 공극률이 30∼95%인 직물인 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트.

[2] 상기 극세 섬유 다발은 10 개/cm 이상의 마이크로크림프 굴곡점을 갖는 상기 [1]에 기재된 스텐트 그래프트.

[3] 상기 극세 섬유 다발의 총 섬도는 20∼60 dtex/120∼2000 필라멘트인 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 스텐트 그래프트.

[4] 상기 극세 섬유 다발의 총 섬도는 20∼60 dtex/350∼1500 필라멘트인 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 스텐트 그래프트.

[5] 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 2 cm의 범위에 이용한 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[6] 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 3 cm의 범위에 이용한 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[7] 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 5 cm의 범위에 이용한 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[8] 상기 스텐트 그래프트용 포백으로 전체가 피복된 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[9] 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 말초측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에서 이용한 상기 [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[10] 상기 스텐트 그래프트용 포백의 두께는 20∼90 ㎛인 상기 [1]∼[9] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[11] ANSI/AAMI 기준의 파열 강도 시험에 따라서 계측되는 상기 스텐트 그래프트용 포백의 파열 강도는 10∼30 Kg인 상기 [1]∼[10] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[12] 캔틸레버 강연도 시험법에 의한 측정으로 계측되는 상기 스텐트 그래프트용 포백의 강연도는 10∼40인 상기 [1]∼[11] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[13] ANSI/AAMI 기준의 파열 강도 시험에 따라서 계측되는 상기 스텐트 그래프트용 포백의 투수율은 50∼1000 ml인 상기 [1]∼[12] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[14] 상기 극세 섬유 다발을 구성하는 극세 섬유는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 이루어진 상기 [1]∼[13] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

[15] 상기 극세 섬유 다발에서의 공극률은, 상기 극세 섬유 다발의 외측으로부터 중심에 이르기까지 30∼95%인 상기 [1]∼[14] 중 어느 하나에 기재된 스텐트 그래프트.

본 발명에 따른 스텐트 그래프트 포백은, 주름이 생기기 어렵기 때문에 엔드 리크 방지성이 우수하고, 또한, 분산 상태에 있는 극세 섬유 간극으로의 세포 침입을 촉진하여, 스텐트 그래프트의 랜딩존에서 세포와 일체화하기 때문에 그래프트 마이그레이션 방지성이 우수하다.

도 1은 마이크로크림프 굴곡점을 갖는 극세 섬유 다발의 도면을 대신하는 사진이다. 스케일은 1 mm이다. 극세 섬유는, 10 개/cm 이상의, 절곡, 파형, 비틀림 등의 비직선 개소인 마이크로크림프 굴곡점(화살표)을 갖고 있다.
도 2는 내경 4 mm(12 프렌치)의 시스 내에 삽입한 2종류의 포백을 나타내는 도면을 대신하는 사진이다. Sample A는, 본 발명에 따른 포백이며, Sample B는, 비교예 7에서 사용한 종래 기술의 시판 스텐트 그래프트용 포백이다. 스케일은 1 mm이다.
도 3은 도 2에 나타내는 시스로부터 꺼낸 후의 Sample A의 본 발명에 따른 포백을 펼친 상태의 도면을 대신하는 사진이다. 주름은 보이지 않는다.
도 4는 도 2에 나타내는 시스로부터 꺼낸 후의 Sample B의 종래 기술의 시판 스텐트 그래프트용 포백을 펼친 상태의 도면을 대신하는 사진이다. 깊은 주름이 보인다.
도 5는 외경 31.2 mm의 본 발명에 따른 스텐트 그래프트용 포백을, 시스 내에 삽입하고, 오토클레이브 처치를 행한 후에, 내경 27.8 mm의 유리관 내에 삽입하여, 확장(직경)한 후의 본 발명에 따른 포백을 나타낸 도면을 대신하는 사진이다. 포백에는, 깊은 주름은 보이지 않고, 유리관벽에 밀어붙여져서 유리관벽을 따라서 부착되어 있다.
도 6은 외경 31.8 mm의 종래 기술의 시판 스텐트 그래프트용 포백을 시스 내에 삽입하여 오토클레이브 처치를 행한 후에, 내경 27.8 mm의 유리관 내에 삽입하여 확장(직경)한 후의 종래 기술의 시판 스텐트 그래프트용 포백을 나타낸 도면을 대신하는 사진이다. 포백에는, 깊은 주름(화살표)이 보이고, 확장 가능 부재로 밀어붙여짐에도 불구하고, 깊은 주름이 유리관벽에 면하여 장축 방향으로 홈 형상으로 연장되어 있다. 유리관벽이 혈관벽이라면, 깊은 주름의 홈을 따라서 혈액의 누설이 생기는 것으로 추정된다.
도 7은 실시예 1에서 제작한 포백(A-2)으로 내경 10 mm의 통을 제작하고, 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 삽입하여 수술 6개월후에 채취하고, 헤마톡실린 염색한 조직 절편을 제작하여, 400배의 광학 현미경으로 관찰한 조직 화상이다(실시예 7 참조).
도 8은 비교예 3에서 제작한 포백(B-2)으로 내경 10 mm의 통을 제작하고, 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 삽입하여 수술 6개월후에 채취하고, 헤마톡실린 염색한 조직 절편을 제작하여, 200배의 광학 현미경으로 관찰한 조직 화상이다(비교예 13 참조).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본원 발명은, 분산 상태에 있는 극세 섬유의 다발, 즉, 서로 분리된 극세 섬유의 필라멘트(단섬유)로 이루어진 멀티 필라멘트사를 사용함으로써 포백에 주름이 생기기 어려운 특성을 부여하고, 동시에 분산 상태의 극세 섬유의 필라멘트 간극에 환자 자신의 세포를 침입시켜, 세포와 극세 섬유 필라멘트가 일체가 된 조직을 형성시킴으로써, 포백에 뿌리를 내리게 하는 앵커링 효과를 발휘시키는 착상에 기초하는 것이다.

특히, 스텐트 그래프트의 중추측단(즉, 원통 형상의 스텐트 그래프트용 포백의 심장에 가까운 측의 단부)으로부터 적어도 1 cm의 범위에서는, 스텐트 그래프트용 포백이 심장으로부터 송출되는 혈액의 상류로부터의 흐름을 상기 포백 단부면에서 직접 받으면서 생체 혈관과 접하기 때문에, 스텐트 그래프트의 고정에 중요한 부위이며, 일반적으로, 이러한 범위는 랜딩존으로 불리고 있다. 혈관강 내로의 누설, 소위 엔드 리크를 저지하기 위해, 이러한 범위는, 상기 포백과 생체 혈관 사이에 간극이 생기지 않도록 적어도 상기 포백을 혈관벽에 밀착시키는 것이 필수이다. 그러나, 선행기술에서는 포백을 단순히 생체 혈관벽에 밀착시킬 뿐이었기 때문에, 생체 혈관벽의 세포는 포백을 캡슐 상태로 하여 둘러쌀 뿐이며, 생체 조직의 세포와 섬유의 일체화가 생기기 어려운 것이었다. 그 결과, 포백과 생체 조직 사이에 간극이 생기는 현상, 즉, 시간의 경과와 함께 포백과 생체 혈관 사이에 어긋남이 생기는 현상, 소위 그래프트 마이그레이션이 생길 우려가 있었다. 그래프트 마이그레이션이 발생하면 동맥류 치료 효과가 발휘되지 않을 뿐만 아니라, 동맥 혈류를 저지하여, 환자의 생명이 위험에 노출되기도 한다. 이러한 위험성을 회피하기 위해, 본 발명에서는, 포백을 생체 혈관벽에 단순히 밀착시킬 뿐만 아니라, 포백을 구성하는 섬유로서, 세포의 유주(遊走)에 양호한 기반을 부여하는 것이 알려져 있는 극세 섬유를 사용하고, 또한 세포가 섬유 간극에 침입하기 쉽도록 섬유 다발에 세포에게 필요한 공극률을 부여하는 고안을 했다. 이러한 구성에 의해, 포백과 세포, 즉 혈관벽이 일체화함으로써 그래프트 마이그레이션이 저지 가능해진다. 따라서, 본 발명에 따른 포백에서는, 랜딩존에 해당하는 포백의 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에서는 세포 친화성을 갖는 극세 섬유를 사용하는 것, 또한 극세 섬유의 필라멘트가 분산 상태에 있는 것이 필요하다.

본 발명자들은, 시행 착오의 결과, 필요로 되는 분산 상태를 달성하기 위해서는, 단섬도 0.5 dtex 이하의 극세 단섬유로 본질적으로 이루어진, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 경사 및/또는 위사에 사용하는 것이 유효하다는 것을 발견했다. 여기서, 「…로 본질적으로 이루어진」이란, 레귤러 섬유를 실질적으로 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 물론, 극히 소수, 예컨대 레귤러 섬유의 섬도에 따라서도 크게 상이하지만, 극세 단섬유수의 1% 이하의 갯수로, 1.5% 이하의 갯수로, 2% 이하의 갯수로, 2.5% 이하의 갯수로, 많아도 3% 이하의 갯수로 레귤러 단섬유가 혼재하고 있는 정도라면 본 발명의 효과는 달성될 수 있다. 그러나, 레귤러 섬유가 실질적인 수로 극세 단섬유 다발 내에 혼재하여, 극세 섬유와 레귤러 섬유로 이루어진 복합 섬유 다발을 형성하고 있는 경우, 본 발명의 효과는 달성할 수 없다.

또한, 종래 기술에서는 사용되지 않았던 극세 섬유 다발의 워터제트 처리 또는 가연 가공이 유효하다는 것을 발견했다. 이 점에서, 본원 발명에 따른 스텐트 그래프트용 포백 및 상기 포백을 이용한 스텐트 그래프트는, 본 발명의 완성 이전에는 존재하지 않았던 것으로, 이 점에서 신규한 것이다.

또한, 스텐트 그래프트용 포백의 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에서 본 발명의 포백을 이용하면, 랜딩존과 혈관벽의 일체화를 실현할 수 있지만, 중추측단으로부터 적어도 2 cm, 중추측단으로부터 적어도 3 cm, 중추측단으로부터 적어도 4 cm, 중추측단으로부터 적어도 5 cm의 범위에서 본 발명의 포백을 이용해도 좋고, 또한 중추측단의 반대측의 말초측단으로부터 적어도 1 cm, 말초측단으로부터 적어도 2 cm, 말초측단으로부터 적어도 3 cm의 범위에서도 본 발명의 포백을 이용하면, 포백의 양단부에서 랜딩존과 혈관벽의 일체화를 실현할 수 있다. 또한 본 발명의 포백으로 스텐트 그래프트 전체를 피복해도 좋다.

일반적으로, 스텐트 그래프트용 포백은, 제조시에 작게 접어서 가는 시스 내에 눌러 넣어, 멸균, 반송, 보관된다. 제조부터 사용까지의 기간은 대개 3개월∼3년 정도이다. 이 사이에 감마선이나 오토클레이브 멸균온, 압박 등의 물리적 기계적인 외력이 지속적으로 가해져, 수복 불가능한 접힌 주름이 생기게 된다. 본 발명자들은 동물 실험을 기초로 엔드 리크의 원인 해명을 행한 결과, 헐렁거림을 억제하더라도 포백에 깊은 접힌 주름이 생기면 확장시에 주름이 완전하게는 펴지지 않아, 주름 부분으로부터 미량의 혈액의 누설이 지속되는 것이 판명되었다.

따라서, 접힌 주름의 발생에 관해, 스텐트 그래프트용 포백이 구비해야 하는 요건을 검토하여, 스텐트 그래프트용 포백이 가는 시스에 삽입되도록, 작은 구멍을 통과시키고, 또한 통과후에는 육안으로 알 수 있을 정도의 깊은 접힌 주름은 생기게 하지 않는 이하의 「기본적 요건」을 본 발명에 따른 포백에 부과했다:

ㆍ내경 41∼45 mm의 통 형상의 포백은, 직경 3.7 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 36∼40 mm의 통 형상의 포백은, 직경 3.3 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 30∼35 mm의 통 형상의 포백은, 직경 3.0 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 25∼29 mm의 통 형상의 포백은, 직경 2.7 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 20∼24 mm의 통 형상의 포백은, 직경 2.3 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 15∼19 mm의 통 형상의 포백은, 직경 2.0 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 10∼14 mm의 통 형상의 포백은, 직경 1.67 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것

ㆍ내경 9 mm 이하의 통 형상의 포백은, 직경 1.35 mm의 구멍을 통과하고, 통과후에는 주름이 생기지 않을 것.

종래 기술의 현재 시판되고 있는 A사 스텐트 그래프트용 포백은 상기 기본적 요건을 만족시키는 것이 불가능했다. 이에 반해, 본 발명에서는, 단섬도 0.5 dtex 이하의 극세 단섬유로 본질적으로 이루어진, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 경사 및/또는 위사에 사용하고, 또한, 상기 극세 섬유 다발에서의 공극률이 30∼95%인 직물인 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트를 제공함으로써, 상기 기본적 요건을 만족시킬 수 있다.

본 발명자들은, 주름을 발생시키지 않는 유연성 획득의 관점에서 극세 섬유에 주목했다. 상기 특허문헌 3∼5에는, 오픈 서저리(open surgery)용의 인공 혈관에서의 극세 섬유의 사용이 개시되어 있다.

또한, 상기 특허문헌 6에는, 스텐트 그래프트용 포백으로서도 극세 섬유의 사용이 바람직하다고 개시되어 있다. 그러나, 극세 섬유를 혈압에 의해 벽에 장력이 가해지는 혈관에서 사용하면, 개개의 필라멘트가 정렬되어 최밀 충전 상태가 되기 쉬워 극세 섬유 필라멘트의 특성인 표면적 효과가 나오기 어렵다. 따라서, 상기 특허문헌 5에서는, 극세 섬유 필라멘트의 최밀 충전 상태 방지를 목적으로 극세 섬유 필라멘트를 워터제트 처리 또는 가연 가공에 의해 분산시키는, 즉, 서로 분리시키는 것이 제안되어 있다.

따라서, 본 발명자들은, 특허문헌 5의 기재에 따라서 극세 섬유를 이용하여 워터제트 처리와 가연 가공을 했다. 그러나, 이러한 처리나 가공은, 스텐트 그래프트용 포백에는 적합한 것이 아니었다. 특허문헌 5에서는, 극세 섬유의 섬유 다발의 굵기나 총 섬도에 관한 범위는 규정되어 있지 않고, 실시예에서는 굵은 섬유 다발을 사용하고 있다. 구체적으로는, 120d/40f f=36, 128d/32f f=16, 245d/40f f=36, 120d/40f f=36, 82d/24f f=36, 125d/50f f=70, 220d/72f f=16 등의 섬유 다발이 사용되고 있다. 이들을 데시텍스와 필라멘트수로 표시하면, 107 dtex/1440 필라멘트, 114 dtex/512 필라멘트, 218 dtex/1440 필라멘트, 107 dtex/1440 필라멘트, 73 dtex/864 필라멘트, 111 dtex/3500 필라멘트, 194 dtex/1152 필라멘트가 된다. 이들 극세 섬유 다발에 통상의 70 기압 정도의 워터제트 처리를 하더라도, 섬유 분산은 표면 부근만이며, 섬유 다발 내부는 분산되지 않았다. 따라서 수압을 높인 바, 100 기압을 넘으면 섬유 다발 표면의 극세 섬유 필라멘트를 분산시키지만 필라멘트의 절단이 생겼다. 또한, 섬유 다발 내부에서는 필라멘트가 밀어붙여져서, 오히려 필라멘트는 분산되지 않고 필라멘트 간극이 좁아졌다. 필라멘트의 절단은 실밥을 발생시켜 포백의 역학적 강도의 저하를 초래한다. 또한, 이식용 의료 재료에서는 섬유 부스러기는 금물이다. 따라서, 극세 섬유 필라멘트를 절단하지 않고서, 스텐트 그래프트용 포백에 최적의 분산 상태를 얻기 위한 조건을 검토한 결과, 수압의 조정, 노즐의 굵기, 반복 횟수, 노즐구와 포백의 거리 등의 많은 조건을 결정한 후에, 섬유 다발을 작게 함으로써 원하는 분산 상태를 달성할 수 있는 것을 발견했다. 즉, 본 발명에서는, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 사용한다. 바람직하게는, 총 섬도는 30∼50 dtex이다.

극세 섬유 필라멘트를 분산시키는 다른 수단으로는 가연 가공이 있다. 가연 가공사를 사용하면 포백은 주름이 생기기 어려워지는 효과도 기대된다. 울로 이루어진 천은 주름이 생기기 어렵다. 울섬유에는 꼬임이 존재한다. 이미 존재하는 미세한 꼬임이 새로운 절곡을 상쇄한다. 그러면 극세 섬유의 가연 가공에서도 주름 예방에 효과가 있을 것으로 기대되었다. 상기 특허문헌 5에는, 주름 문제를 해결하기 위해서가 아니라, 극세 섬유 필라멘트 간극에 세포 침입을 촉진하기 위해, 가연 가공사를 사용한 인공 혈관이 기재되어 있다. 한편, 본 발명자들은, 주름 문제를 해결하기 위해, 극세 섬유 필라멘트의 원하는 분산 상태를 유지하는 것을 목적으로, 인용문헌 5에 따라서 극세 섬유의 가연 가공을 실시했지만, 이하에 설명하는 문제가 생겼다.

일반적인 가연 가공 처리는 1 m에 2000 회전 정도의 꼬임을 가하여 가열하고, 온도를 낮춰 꼬임을 푸는 것이다. 그런데 2000 회전에서는 극세 섬유에는 꼬임을 가하기 어려웠다. 그래서 회전수를 높인 결과 섬유 단열(斷裂)이 생기고, 보풀어 일어나고, 실이 얽혀서 실을 감는 것이 불가능해졌다. 따라서, 신중하게 서서히 회전수를 높이고, 극세 섬유의 특성마다 실에 가하는 회전수를 정하여 행함으로써 작업 효율을 높이면서, 실 끊김도 방지한 가연 조건을 탐색한 결과, 폴리에스테르 섬유에서는 칩의 결정화도, 섬유의 점도, 신전도, 실의 긴장도, 꼬임 속도, 온도 등에서 세심한 배려가 필요하고, 꼬임을 풀 때에도 최적의 조건 설정이 필요하다는 것이 판명되었다.

이러한 가연 가공 조작의 결과, 섬유에는 작은 굴곡, 즉 마이크로크림프가 부여된다. 그 작업을 상세히 설명하면 이하와 같다. 마이크로크림프는, 극세 섬유에 대하여 연사기를 이용하여, 1 m 사이에 3,000회∼6,000회 정도의 꼬임을 주고 푼다.

포백의 공극률을 높이는 방법으로는 포백의 직조법을 연구하는 것으로도 향상시키는 것이 가능하다. 구체적으로 말하면, 마이크로크림프에 의한 섬유간 공극과 포백을 직조할 때의 바디 밀도를 높여 60 덴트(dent)/cm 이상으로 하여, 1 덴트 사이의 경사 인입 갯수를 2∼8개로 한다. 1 덴트 사이의 인입 갯수를 적게 함으로써, 실의 치우침이 적고 균일한 공극을 얻는 것이 가능하다. 또한, 위사에 극세 섬유를 마이크로크림프한 실을 사용하고, 경사에는 느슨한 꼬임의 가연 가공을 1,000∼3,000 회/m로 실시함으로써, 더욱 공극률이 높은 포백을 제작하는 것도 가능하다.

마이크로크림프를 갖는 섬유를 이용하여 평직의 포백을 제조하는 것은, 종래 기술에서는 매우 어려운 것이었지만, 본 발명에서는 그것에 관해 창의적으로 연구를 하여, 문제점을 극복했다. 상세히 설명하면 이하와 같다. 경사에 사용하는 폴리에스테르 섬유의 총 섬도가 가늘고 크림프가 가해진 실을 사용하기 때문에, 제직시의 실 끊김, 보풀 대책으로서 PVA를 주체로 한 접착제에 의해 접착을 실시한 후, 경사 준비 작업인 정경(整經)을 실시한다. 접착시에 수백개의 지관(paper tube)에 감아 소분(小分)한 실을 크릴스탠드에 설치하고, 정경기를 이용하여 경사를 정렬시켜 빔에 감는다. 경사의 비밍을 완료한 후, 쟈가드 직기에 빔을 설치하고, 가이드를 통해서 하나 하나를 하네스의 헤들에 실을 통과시킨 후, 다시 바디에 통과시킨다. 바디 통과를 완료한 후, 직조 위치 앞에서 실을 묶어 권취기에 세팅하고, 경사 텐션을 조정하여 경사 준비를 완료한다. 위사 준비는, 위사를 소관에 감고 소관을 베틀의 북(셔틀) 내에 세팅하여, 셔틀을 제어용의 셔틀 박스에 배치한다. 경사의 헤들 하나 하나를 전자 제어로 상승 하강시키고, 그 상승 하강시킨 경사의 간극을 전자 제어된 셔틀이 통과함으로써, 위사가 삽입된다. 삽입된 위사를 직조 위치 앞에서 바디질함으로써, 위사 밀도 50 개/cm의 얇고 고밀도인 직물을 제작하고 있다.

이러한 시행착오의 과정에서, 마이크로크림프의 부여 방법으로서, 본 발명자들은, 극세 섬유 다발의 굵기, 즉, 총 섬도가 중요하다는 것을 발견했다. 총 섬도가 굵으면 극세 섬유 다발의 외측에 있는 극세 섬유 필라멘트는 강하게 연장되기 때문에 부분 절단이 생기게 되었다. 따라서, 본 발명자들은, 총 섬도, 즉 섬유 다발을 가늘게 함으로써, 종래 기술에서 사용되지 않았던 2,000 회전을 넘는 가연 가공을 행하면서, 동시에 극세 섬유 필라멘트의 절단 문제를 해결했다.

특허문헌 5에는, 극세 섬유의 총 섬도의 범위에 관한 기재는 없고, 실시예에서는 모두 굵은 섬유 다발을 사용하고 있다. 이것은, 워터제트 처리에 관해 상기한 바와 같다. 특허문헌 5에는, 가는 총 섬도로 가연 가공했다고는 기재되어 있지 않지만, 상기 특허문헌 8에는, 극세 섬유의 제조 공정의 일부에 30d/10f의 가연 가공을 행한다는 기재가 있다. 단, 특허문헌 8에는, 가연 가공의 회전수 등을 포함하는 상세한 조건은 기재되어 있지 않다.

본 발명에 따른 포백에서는, 극세 섬유 필라멘트가 극세 섬유 다발의 외측으로부터 중심에 이르기까지 원하는 분산 상태인 것이 필요하며, 이러한 분산 상태는, 극세 섬유 다발에서의 공극률에 의해 규정할 수 있다. 극세 섬유 다발의 공극율은, 극세 섬유 다발을 평면에 투영한 경우에, (극세 섬유 다발이 점유하는 면적-개개의 극세 섬유 필라멘트가 점유하는 면적)÷(극세 섬유 다발이 점유하는 면적)×100으로 표시된다. 구체적으로는, 공극률의 측정은 포백을 Technovit(Kulzer co. Germany) 등의 수지로 포매하여 유리 나이프로 3 마이크로미터 두께의 절편을 제작하고, 400배의 광학 현미경으로 극세 섬유 다발의 외측으로부터 중심에 이르기까지 복수 개소(3 개소∼8 개소 정도)를 사진 촬영하여, 각 사진 상에서 섬유 부분과 섬유 간극 부분의 면적 측정으로부터 비율을 산출한 후, 그 평균을 산출한다. 화상 면적 측정은 일반적인 컴퓨터 소프트, 예컨대, NIH image 등을 이용한다. NIH image란, 미국 NIH(National Institute of Health)의 Wany Rasband가 개발한 화상 처리를 행하는 퍼블릭 도메인 소프트, 즉 소스 코드를 공개한 소프트이다. 화상의 리드인, 표시, 편집, 강조, 분석, 인쇄, 애니메이션 제작이 가능하다. 많은 표준적인 화상 처리 기능(히스토그램 균일화, 콘트라스트 증강, 밀도 프로필, 스무징, 엣지의 검출, 메디안 필터링, 공간의 중첩, 면적비 등)에 대응하고 있다. 의료 분야에서는 일반적으로 세포수의 카운트, 전기 영동의 밴드 해석, 뼈의 X선 화상 해석 등, 의학ㆍ생물학의 여러 화상 해석에 사용되고 있다. 본 발명에서는, 그 중의 J 소프트를 사용하여 측정하여 얻어지는 공극률은 30∼95%이다.

본 발명에서 산출된 공극률 30∼95%는, 극세 섬유 다발의 외측으로부터 중심에 이르기까지의 공극률을 나타내고 있다. 이에 비해, 종래 기술의 기모 처리 등에 의해 얻어지는 극세 섬유 다발에서는, 외측 부근의 공극률은 높아지지만, 중심 부근의 공극률까지도 똑같이 공극률 30% 이상으로 높일 수는 없다.

공극률 30∼95%의 극세 섬유 필라멘트의 분산 상태를 만들어내기 위해, 가는 다발의 극세 섬유를 가연 가공하는 조건을 검토한 결과, 워터제트 조건의 검토시에 사용한 60 데시텍스 이하의 총 섬도의 극세 섬유 다발을 사용하여, 최종적으로 실 끊김을 생기게 하지 않고 극세 섬유의 가연 가공 조건을 발견했다. 총 섬도가 60 데시텍스 이하이면, 가연 가공에서 1 m에 2500 회전부터 5000 회전까지 회전수를 무리없이 높이는 것이 가능했다. 이러한 회전수는, 바람직하게는 3000∼4000 회전이다.

본 발명에 따른 포백은, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 워터제트 처리 또는 가연 가공함으로써 극세 섬유 다발에서의 공극률이 30∼95%인 극세 섬유의 직물 또는 편물이며, 바람직하게는 극세 섬유 다발은 10 개/cm 이상의 마이크로크림프 굴곡점을 갖는다. 이것은, 평균 1 개/mm 이상의 마이크로크림프 굴곡점을 갖는 것을 의미한다. 실제로, 상기 조건으로 가연 가공된 극세 섬유 다발의 일부를 잘라내어 자연스러운 상태로 놓고 확대경으로 가공 정도를 관찰한 바, 내주름성이 높은 포백을 만드는 극세 섬유 다발은 1 cm당 10개 이상의 마이크로크림프를 가지고 있었다. 마이크로크림프는, 상기 특허문헌 7에 상세하게 기재되어 있다.

본 명세서 중, 마이크로크림프 굴곡점을 카운트하는 방법은, 실을 장력이 가해지지 않는 상태로 정치하고, 10배의 확대경으로 관찰하여, 5 개소 평균 마이크로크림프수로 한다. 크림프의 굴곡점은, 절곡, 파형, 활 모양, 코일형, 꼬임, 뒤집힘, 지그재그형, 산형, 계곡형, 소용돌이형 등의 굴곡점으로서 극세 섬유의 비직선 상태 개소를 말한다. 예컨대, 크림프가 파형인 경우는 파형의 변곡점을 굴곡점이라고 하고, 크림프가 코일형인 경우는 임의의 기점으로부터 180° 감은 점을 굴곡점으로 정의하고, 이후 180° 감을 때마다 굴곡점이 있다고 정의한다. 도 1에, 마이크로크림프를 갖는 극세 섬유 다발을 나타낸다.

랜딩존 부분의 포백은, 즉 스텐트 그래프트 포백의 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위는, 경사 및/또는 위사가 상기 극세 섬유 다발로 본질적으로 구성되어야 하지만, 그 이외의 부위에 관해서는 강도면 등의 관점에서 통상의 굵기의 섬유를 혼재시키는 것도 가능하다. 그러한 의미에서, 랜딩존 부분의 포백 전체에 대한 극세 섬유 다발의 함유량은 적어도 20 wt%가 된다.

본 발명의 일실시형태에서 사용되는 극세 섬유 다발의 개개의 섬유는 열처리에 의한 마이크로크림프가 가해졌기 때문에, 강하게 압박된 후에라도, 압박을 해제하면 마이크로크림프의 기능에 의해 섬유는 사행하여, 섬유 간극이 열린다. 스텐트 그래프트는 혈관 내에서 전개될 때까지는 시스 내에 강하게 압박된 상태로 접혀 넣어져 있다. 따라서, 포백의 섬유는 최밀 충전적으로 밀어붙여져 공극률은 낮다. 그러나, 혈관 내에서 전개되면, 곧바로 이전부터 갖고 있던 높은 공극률의 상태로 되돌아가고자 한다. 이 점이 선행기술과는 상이한 점이다. 선행기술의 포백이 강하게 압박되어 최밀 충전적으로 밀어붙여져 공극률이 낮은 상태에 놓이면, 포백 전체가 전개되어, 섬유에 대한 압박이 해제되더라도, 극세 섬유끼리는 압박된 그대로의 상태를 유지하기 쉽고, 낮은 공극률은 이러한 기전에 의해 최밀 충전적인 상태로 되어 있는 문제가 있다. 본 발명의 일실시형태에 의해, 이러한 문제점을 해결하는 것이 가능해졌다.

극세 섬유 필라멘트가 분산 상태에 있는 것은, 포백에 주름이 생기지 않는다는 관점뿐만 아니라, 포백의 혈관벽에 대한 고정의 관점에서도 공헌한다.

상기와 같이, 마이크로크림프를 갖는 극세 섬유 다발을 이용한 포백이나 전술한 워터제트 처리를 행한 포백 등에서는 극세 섬유 필라멘트가 분산 상태에 있다. 따라서, 어느 정도의 분산 상태가 최적인지, 세포 배양과 동물 내에의 이식을 행하고, 세포가 많이 난 포백을 관찰하여, 극세 섬유 다발이 존재하는 부위에서의 공극률을 측정했다. 공극률의 측정은 포백을 Technovit(Kulzer co. Germany) 등의 수지로 포매하여 유리 나이프로 3 ㎛ 두께의 절편을 제작하고, 400배의 광학 현미경으로 사진 촬영하여, 사진 상에서 섬유 다발 부분과 섬유 필라멘트 간극 부분의 면적 측정으로부터 비율을 산출한다. 화상 면적 측정은 일반적인 컴퓨터 소프트, 예컨대 NIH image 등을 이용한다.

측정의 결과, 공극률이 30% 이상이면 세포의 섬유 필라멘트 간극으로의 침입이 양호했다. 공극률이 30% 미만이 되면 섬유 필라멘트 간극이 좁고 최밀 충전이 되어 세포가 침입하기 어렵다. 한편, 공극률이 95%를 넘으면 포백의 형 붕괴가 생긴다. 따라서, 본 발명에 따른 포백에서는, 극세 섬유 다발 부분의 최적 공극률로서 30∼95%인 것이 필요하다.

마이크로크림프를 1 cm당 10개 이상 갖는 극세 섬유 다발로 제작한 포백을 수지에 포매하여 절편을 만들고, 광학 현미경으로 400배의 배율로 관찰하고, 사진 촬영을 하여 화상 상에서 섬유 다발 면적과 섬유 필라멘트 간극 면적을 계산했다. 또한, 워터제트 처리 또는 가연 가공한 포백을 동시에 검토했다. 그 결과, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 사용한 경우에는, 1 cm당 10개 이상의 마이크로크림프 굴곡점을 갖는 극세 섬유 다발을 사용하더라도, 워터제트 처리하더라도, 가연 가공하더라도, 공극률은 모두 30∼95%의 범위였다.

본 발명에 따른 포백에서는, 단섬도 0.5 dtex 이하이고 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 사용하지만, 이러한 총 섬도 10∼60 dtex에서 적절한 필라멘트수, 즉, 극세 섬유 필라멘트(단섬유)의 가늘기에 관해서도 검토했다. 총 섬도가 결정되어 있으면 필라멘트수에 의해 개개의 극세 섬유 필라멘트의 직경이 결정된다. 일반적으로, 천의 유연성은 사용하는 섬유 굵기의 4제곱에 비례한다고 하며, 섬유 필라멘트가 가늘면 가늘수록 유연한 포백을 얻을 수 있다. 따라서, 가는 섬유 필라멘트를 이용할수록 바람직하다고 생각되지만, 본 발명에서 세포와의 관계를 검토한 결과, 세포는 극세 섬유 필라멘트를 적당한 기반으로 하여 섬유 필라멘트 간극에 침입하지만, 정전 방사로 얻어지는 0.003 dtex와 같이 섬유 필라멘트가 지나치게 가늘어지면, 세포가 섬유 필라멘트를 기반으로서 파악하지 않고, 섬유 필라멘트를 탐식하는 것처럼 세포 내에 흡수하는 현상을 확인했다. 따라서, 지나치게 가는 섬유 필라멘트는 세포를 유도하는 기반은 될 수 없다. 또한, 상기 특허문헌 9와 10에는, 가는 섬유를 이용한 백혈구 제거에 관한 것으로, 극세 섬유는 세포 친화성이 우수하다는 것이 기재되어 있지만, 세포의 종류와 섬유의 최적 사이즈에 관한 기재는 없다. 본 발명에서는, 세포 친화성의 관점에서, 개개의 섬유 필라멘트의 굵기는 0.5 데시텍스 이하, 특히 0.1 데시텍스 이하가 바람직하다는 것을 발견하고, 또한, 워터제트 처리나 가연 가공의 관점에서 총 섬도로서 10∼60 dtex가 바람직하다는 것을 감안하여, 총 섬도 10∼60 dtex/120-3000 필라멘트가 최적이라고 판단했다. 따라서, 본 발명에 따른 포백에서는, 총 섬도 10∼60 dtex의 경우, 필라멘트 총수는 120∼3000, 바람직하게는 20∼60 dtex/120∼2000 F의 극세 섬유가 바람직하고, 20∼60 dtex/350∼1500 F의 극세 섬유가 보다 바람직하다.

본 발명에서는 직접 방사 방식으로 방사한 극세 섬유 다발을 이용하여 가연 가공을 행하고 있다. 극세 섬유의 제조 방법으로는 그 밖에 해도형, 분할형 등의 수법이 있고, 이러한 수법에서는 레귤러 섬유 수준의 굵은 섬유로 포백으로 한 후에, 후처리 공정의 용제 추출이나 가열 처리에 의해 극세 섬유로서 발현시키는 특징을 갖는다. 따라서, 이러한 섬유를 해도형이나 분할형의 굵은 섬유의 상태 그대로 꼬임을 가함으로써, 용이하게 가연 가공이 가능하다고 추측된다. 따라서 이들 중에서 가장 대표적인 해도 구조의 섬유를 이용하여 가연을 행했다. 그 결과, 1 mm의 사이에 적어도 1개 이상의 마이크로크림프를 부여하는 것이 불가능했다. 기껏해야 2 mm에 1개의 비율로만 마이크로크림프를 부여할 수 있고, 게다가 커브가 완만한 크림프였다. 즉 해도형에서는 스티렌이나 폴리에스테르의 공중합체를 포함한 상태의 꼬임이기 때문에, 치밀한 가연이 불가능하여, 기대하는 마이크로크림프 부여는 어렵다.

본 발명자들은, 포백에 주름을 생기게 하지 않음으로써, 엔드 리크 문제의 해소를 목표로 하고, 랜딩존에서의 포백의 영구적 고정을 목적으로 했다. 종래 기술에 따라서 제조되어 시판되고 있는 포백을 이용하여 동물 실험을 반복한 결과, 장기간 경과후에도 혈관벽 조직과 포백이 일체화하지 않는 것이 밝혀졌다. 임상에서는 e-PTFE제 또는 치밀히 짜여진 폴리에스테르 섬유제의 포백이 사용되고 있지만, 모두 환자 자신의 세포가 포백벽의 안으로 들어가지 않는다. 그 결과, 포백은 생체 조직으로부터 유리된 상태에 있고, 그것이 마이그레이션의 원인이 되는 것이 본 발명에서 밝혀졌다.

또한, 본 발명자들은, 스텐트 그래프트를 혈관벽에 고정하는 갈고리 부위의 혈관벽에 균열이 생기면 고정력이 상실되는 것도 밝혔다. 얼음에 가는 철사를 걸어 중력을 부하하면 철사가 얼음 속에서 점차 이동하는 현상은 잘 알려져 있다. 병적인 혈관벽은 확장되기 쉬워, 지속적인 힘이 작용하면 가는 갈고리가 혈관벽을 자르면서 이동하는 것은 상상하기 어렵지 않다. 인공 혈관을 문합한 봉합실이 서서히 혈관벽을 자르면서 장기간에 걸쳐 이동하는 현상은 이미 알려져 있다. 이들은 마이그레이션의 원인이 될 수 있다.

따라서, 본 발명자들은, 극세 섬유 필라멘트가 분산 상태로 랜딩존에 접하는 포백을 고안했다. 극세 섬유 필라멘트를 분산 상태로 혈관벽에 공존시킴으로써 섬유 필라멘트 간극에 세포를 유도하고 침입시켜, 결과적으로 세포와 극세 섬유 필라멘트가 일체가 된 조직을 형성시킴으로써, 포백에 뿌리를 내리게 하는 앵커링 효과를 발휘시키는, 종래 기술에서는 알려져 있지 않은 기술적 사상을 본 발명은 제공한다.

상기 원하는 효과는, 특정 구조의 극세 섬유 다발을 특정 조건으로 워터제트 처리하거나 또는 가연 가공한 마이크로크림프 극세 섬유 다발로 제작한 포백을 사용함으로써 발휘된다. 그리고, 실제로 이러한 포백을 이용하여 동물 실험을 행한 결과, 세포와 상기 포백이 일체가 된 조직이 형성된 것을 확인했다.

랜딩존 부분의 포백은, 상기 마이크로크림프를 갖는 극세 섬유 다발로 구성되어야 하지만, 강도면 등의 관점에서 통상의 굵기의 섬유를 혼재시키는 것도 가능하다. 본 발명에서는, 이러한 극세 섬유 다발의 효과를 발휘시키는 관점에서, 포백 전체에 대한 극세 섬유 다발의 함유량은 바람직하게는 적어도 20 wt%이다.

본 발명에 따른 포백은, 포백 전체에 대한 극세 섬유 다발의 함유량은 바람직하게는 적어도 20 wt%이고, 직물 또는 편물의 어느 것이어도 좋다. 또한, 짜는 방법, 뜨는 방법 등은 어느 것이어도 좋다. 단, 이하의 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 포백은, 바람직하게는, 위사에 상기 극세 섬유 다발을 사용한 평직의 직물이다. 또한, 당연히 본 발명에 따른 포백은, 스텐트 그래프트용 포백에 요구되는 가볍고, 튼튼하고, 유연성이 있으며, 또한, 혈액이 누설되지 않는다는 요건을 만족시키는 것이 필요하다.

구체적으로는, 본 발명에 따른 포백에서는, 바람직하게는, 스텐트 그래프트용 포백의 두께는 20∼90 ㎛이고, ANSI/AAMI 기준의 파열 강도 시험에 따라서 계측되는 스텐트 그래프트용 포백의 파열 강도는 10∼30 Kg이고, 캔틸레버 강연도 시험법에 의한 측정으로 계측되는 스텐트 그래프트용 포백의 강연도는 10∼40이고, 또는 ANSI/AAMI 기준의 파열 강도 시험에 따라서 계측되는 스텐트 그래프트용 포백의 투수율은, 50∼1000 ml인 것이 필요하다.

또한, 본 발명에 따른 스텐트 그래프트용 포백은 통 형상으로 가공되지만, 그 적용에 있어서는, 랜딩존의 넓이는 스텐트 그래프트용 포백의 말단으로부터 1 cm 이상의 길이가 필요하다. 1 cm 미만이면 고정력이 약해진다. 임상적으로도 1 cm 이상의 랜딩존이 확보되지 않으면 스텐트 그래프트는 사용되지 않는다. 1 cm 이상의 랜딩존의 전면(全面)에서 극세 섬유 필라멘트의 간극이 소정의 범위라면, 세포와 섬유 필라멘트가 일체화한 조직이 형성된다. 이러한 고정은, 종래 기술의 갈고리에 의한 고정에 비교하여 면적이 압도적으로 크기 때문에 보다 확실한 것이 된다. 특히, 장기간 경과하면 섬유아 세포에 의해 형성된 조직은 콜라겐 섬유가 점차 증가하여 시간의 경과와 함께 튼튼하게 고정된다. 이러한 조직은, 생체가 만든 조직이며 유지 관리는 생체 자신이 한다. 즉 환자의 생체 자신이 스텐트 그래프트의 포백을 고정하여, 목숨이 다할 때까지 유지한다.

이와 같이 세포와 섬유가 일체화한 조직이 랜딩존에 형성되면 포백과 혈관벽 사이에 간극은 생기지 않게 된다. 즉, 본 발명에서는, 0.5 데시텍스 이하, 바람직하게는 0.3 데시텍스 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 데시텍스 이하의 극세 섬유 필라멘트를 분산시켜 사용함으로써, 엔드 리크 문제와 마이그레이션 문제를 동시에 해소할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 포백에 사용하는 상기 극세 섬유 다발을 구성하는 극세 섬유 필라멘트의 재질은, 통상의 이식에 적합한 소재라면 어느 것이라도 상관없다. 그러나, 극세 섬유 필라멘트의 재질은, 바람직하게는, 사용 실적이 있는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택된다.

본 발명에 따른 포백은, 확장 가능 부재(스텐트)와 조합함으로써 스텐트 그래프트(스텐트형 인공 혈관)로서 사용된다. 확장 가능 부재로는, 형상 기억 합금, 초탄성 금속, 합성 고분자 재료를 이용한 자기 확장형의 소재를 이용하는 것이 가능하다. 확장 가능 부재는 종래 기술의 어떠한 디자인이어도 좋다. 확장 가능 부재는 자기 확장형 대신 벌룬으로 펴지는 타입에서도 적응 가능하다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본원 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

이하의 실시예에서는, 본 발명에 따른 포백에서 사용하는 총 섬도 10∼60 dtex/120-3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 대표하여 총 섬도 52 dtex/350 필라멘트의 극세 섬유 다발(아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤 제조)을 사용했다. 극세 섬유가 아닌 레귤러 섬유로는 총 섬도 34 dtex/24 필라멘트를 사용했다. 또한, 본 발명에 따른 포백에서 사용하는 총 섬도 10∼60 dtex/120-3000 필라멘트의 범위에서 벗어나는 총 섬도가 굵은 다발의 극세 섬유로서, 총 섬도 218 dtex/1440 필라멘트의 극세 섬유를 사용했다. 극세 섬유의 소재로는, 스텐트 그래프트용 포백에 많이 이용되고 있는 폴리에스테르를 선택했다.

<비교예 1>

총 섬도 34 dtex/24 필라멘트의 레귤러 섬유를 경사에 이용하고, 총 섬도 52/350의 극세 섬유 다발을 위사로서 이용하여 내경 32 mm의 평직 통 형상 직물을 제작했다. 이것을 포백 A-1로 한다. 포백 A-1을 ANSI/AAMI 기준의 water permeability(투수율)로 측정한 바 470 ml이고, ANSI/AAMI 기준의 burst test(파열 강도)는 16.6 kg이고, ANSI/AAMI 기준의 suture retention test(인열 강도)는 0.69 kg이고, 두께는 70 ㎛였다. 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰에서는 극세 섬유는 다발로 정렬되어 있고, 섬유 필라멘트 간극은 5 ㎛ 정도였다. 테크노비트(Technovit) 수지로 포백을 포매하여, 유리 나이프로 3 ㎛로 잘라 400배의 광학 현미경으로 극세 섬유 부분을 사진 촬영하여, NIH image 소프트로 섬유 다발과 섬유 필라멘트 간극의 면적비로부터 공극률을 계산한 바 26%였다. 상기 본 발명에서 부과한 「기본적 요건」의 테스트를 실시했다. 포백 A-1은 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 포백 A-1은 이것을 통과하고, 더욱 가는 직경 2.3 mm의 구멍을 통과했다. 그러나, 통과후의 포백에는 육안 관찰의 결과, 명백한 주름이 형성되어 있었다.

<실시예 1>

비교예 1에서 제작한 포백 A-1에, 70 기압에 상당하는 수압으로 워터제트 처치를 실시했다. 얻어진 포백을 포백 A-2로 한다. 포백 A-2의 ANSI/AAMI 기준의 water permeability(투수율)는 378 ml이고, ANSI/AAMI 기준의 burst test(파열 강도)는 16.8 kg이고, ANSI/AAMI 기준의 suture retention test(인열 강도)는 0.82 kg이고, 두께는 72 마이크로미터였다. SEM 관찰에서는 극세 섬유는 흩어진 상태였다. 극세 섬유 파이버 간극은 30 ㎛∼100 ㎛ 정도의 편차가 있지만, 충분한 분산 상태에 있다. 포백을 수지 포매하여 절편을 제작하여 단면의 극세 섬유 다발 부분을 관찰하면, 극세 섬유 필라멘트는 분산 상태에 있고 넓은 섬유 필라멘트 간극이 보였다. 극세 섬유 다발 부분의 공극률을 계산한 바 평균 91%였다. 다음으로, 이 포백 A-2를 이용하여 본원 발명에서 부과한 「기본적 요건」의 테스트를 행했다. 포백 A-2는 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 포백 A-2는 이것을 통과하고, 더욱 가는 직경 2.3 mm의 구멍을 통과했다. 그리고 통과후의 포백에는 육안 관찰의 결과 주름이 보이지 않았다.

<비교예 2>

총 섬도 34 dtex/24 필라멘트의 레귤러 섬유를 경사에 이용하고, 굵은 총 섬도의 극세 섬유인 총 섬도 218 dtex/1440 필라멘트의 극세 섬유 다발을 위사로서 이용하여 내경 32 mm의 평직 통 형상 직물을 제작했다. 이 포백을 포백 B-1로 한다. 포백 B-1을 ANSI/AAMI 기준의 water permeability(투수율)로 측정한 바 370 ml이고, ANSI/AAMI 기준의 burst test(파열 강도)는 19.6 kg이고, ANSI/AAMI 기준의 suture retention test(인열 강도)는 0.72 kg이고, 두께는 150 ㎛였다. 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰에서는 극세 섬유 필라멘트가 다발로 정렬되어 있고, 섬유 필라멘트 간극은 넓은 곳에서 5 ㎛ 정도이고, 대부분의 극세 섬유 필라멘트는 섬유 필라멘트 간극을 갖지 않는 상태였다. 극세 섬유 다발 부분의 공극률은 사진 촬영에 의한 계산으로 평균 28%였다. 본 발명에서 부과한 「기본적 요건」의 테스트를 실시했다. 포백 B-1은 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 포백 B-1은 이것을 간신히 통과했지만, 통과후의 포백에는 육안 관찰의 결과, 명백한 주름이 형성되어 있었다.

<비교예 3>

비교예 2에서 제작한 포백 B-1에 70 기압의 수압으로 워터제트 처리를 실시했다. 이 포백을 B-2로 한다. 포백 B-2를 ANSI/AAMI 기준의 water permeability(투수율)로 측정한 바 320 ml이며, ANSI/AAMI 기준의 burst test(파열 강도)는 19.9 kg이고, ANSI/AAMI 기준의 suture retention test(인열 강도)는 1.11 kg이고, 두께는 230 ㎛였다. 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰에서는 극세 섬유 다발의 표면에서는 섬유 필라멘트는 분산되어 있고 섬유 필라멘트 간극은 넓은 곳에서 50 ㎛ 정도였다. 따라서 포백 B-2를 Technovit 수지 포매하여 두께 3 ㎛의 절편을 제작하여 현미경 관찰한 결과, 극세 섬유 다발 부분의 표면에서는 섬유 필라멘트는 분산되어 있었지만 섬유 다발 내부에서는 전혀 분산되어 있지 않았다. 또한, 공극률은 극세 섬유 다발의 표면 부근에서는 약 60%였지만, 극세 섬유 다발의 다른 부분이나 중심 부분에서는 약 26%였다. 즉, 70 기압 정도의 수압의 워터제트 처리에서는, 굵은 극세 섬유 다발의 섬유 필라멘트의 분산에는 불충분했다. 본 발명에서 부과한 「기본적 요건」의 테스트를 실시했다. 포백 B-2는 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 포백 B-2는 이것을 간신히 통과했지만, 통과후의 포백에는 명백한 주름이 형성되어 있었다.

<비교예 4>

비교예 2에서 제작한 포백 B-1에 100 기압의 수압으로 워터제트 처리를 실시했다. 이 포백을 B-3으로 한다. 그 후 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 극세 섬유 필라멘트의 일부는 분산되어 있었지만, 섬유를 상세히 관찰하면, 극세 섬유 필라멘트가 부분적으로 단열되어 있었다. 그리고 분산되어 있는 것은 표면 부분뿐이었다. 따라서 확인을 위해 포백 B-3을 Techinovit 수지로 포매하여 3 ㎛의 절편을 제작하여 광학 현미경으로 관찰한 결과, 극세 섬유 다발의 표면 부근에서는 섬유 필라멘트는 분산되어 공극률이 76%가 되었지만, 섬유 다발 내부에서 분산되지 않고 24%였다. 즉, 분산은 표면뿐이며, 중심 부분은 반대로 치밀해졌다. 따라서, 100 기압 정도의 수압에서의 워터제트 처리는 굵은 다발의 극세 섬유의 분산에는 적합하지 않고, 섬유 필라멘트를 절단시키는 것이 명백해졌다.

<실시예 2>

총 섬도 52/350 필라멘트의 극세 섬유 다발을 선택하여, 1 m당 4000 회전의 가연 가공을 행했다. 가공시의 실 장력, 회전 속도, 온도, 습도 등의 여러 조건은 경험상에서 최적의 조건을 선택했다. 이 조작으로 가연 가공 극세 섬유 다발을 얻었다. 가공후에 섬유에 긴장을 가하지 않은 상태로 10배의 루페로 관찰하여, 크림프수를 카운트한 결과, 1 cm당 약 25개의 미세한 크림프(마이크로크림프)가 보였다. 이 가공 섬유를 마이크로크림프 극세 섬유 다발이라고 부른다. 도 1에, 마이크로크림프 극세 섬유 다발의 사진을 나타낸다.

총 섬도 34 dtex/24 필라멘트의 레귤러 섬유 다발을 경사에 이용하고, 상기 가연 가공에 의해 제작한 마이크로크림프 극세 섬유 다발을 위사로서 이용하여 내경 32 mm의 평직 통 형상 직물을 제작했다. 이 포백을 포백 C-1로 한다. 포백 C-1을 ANSI/AAMI 기준의 water permeability(투수율)로 측정한 바 311 ml이고, ANSI/AAMI 기준의 burst test(파열 강도)는 17.1 kg이고, ANSI/AAMI 기준의 suture retention test(인열 강도)는 0.69 kg이고, 두께는 72 ㎛였다. 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰에서는 극세 섬유 다발의 섬유 필라멘트가 흩어진 상태가 되고, 섬유 필라멘트 간극은 10∼200 ㎛였다. 테크노비트(Technovit) 수지로 포매하여, 극세 섬유 다발 부분을 사진 촬영하여 섬유 다발과 섬유 필라멘트 간극의 면적비로부터 공극률을 계산한 바 89%였다. 본 발명에서 부과한 「기본적 요건」을 테스트했다. 제작한 포백 C-1은 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 포백 C-1은 이것을 통과하고, 더욱 가는 직경 2.3 mm의 구멍을 통과했다. 그리고 통과후의 포백에는 육안 관찰의 결과, 주름이 보이지 않았다.

<비교예 5>

총 섬도 52/350 필라멘트의 극세 섬유 다발을, 종래 기술에서 관용되는 조건에 따라서 1 m당 2000 회전으로 가연 가공을 행했다. 가공 처리후에 섬유를 관찰한 바, 꼬임이 불완전하여, 장력을 조금 가하면 직선으로 뻗은 섬유와 같은 상태였다. 마이크로크림프는 1 cm당 3∼8개 정도이고, 가연이 가해진 부위와 거의 가해지지 않은 부분이 불규칙하게 들어가 흐트러져 있었다. 가연은 약하여, 약간의 힘으로 가연이 소실되었다. 직기에 걸 때에는 어느 정도의 장력이 가해지게 되지만, 그 정도의 장력으로 가연 가공 효과가 소실되는 상황이었다. 또한, 직기에 걸었을 때에는 가연 가공을 행하지 않은 섬유 다발과 그다지 차이없는 결과가 되었다. 따라서, 1 m당 2000 회전에서의 가연 가공에서는, 가연의 효과가 나오지 않는 것이 판명되었다.

<비교예 6>

본 발명에 따른 포백에서 사용하는 총 섬도 10∼60 dtex/120-3000 필라멘트의 범위에서 벗어난, 총 섬도가 굵은 다발의 극세 섬유로서 총 섬도 218 dtex/1440 필라멘트의 극세 섬유 다발을 선택하여, 1 m당 4000 회전의 가연 가공을 행했다. 가공시의 실 장력, 회전 속도, 온도, 습도 등의 여러 조건은 경험상 최적이라고 생각되는 조건을 선택했다. 이 과정에서 실 끊김이 계속해서 발생하여, 권취할 때에는 끊어진 실이 서로 얽혀 권취할 수 없었다. 즉, 굵은 극세 섬유 다발에서는 실 끊김이 발생하여, 가연 가공은 불가능했다.

<비교예 7>

총 섬도 70 dtex/840 필라멘트의 극세 섬유 다발을 선택하여, 1 m당 4000 회전의 가연 가공을 행했다. 가공시의 실 장력, 회전 속도, 온도, 습도 등의 여러 조건은 경험상 최적이라고 생각되는 조건을 선택했다. 회전수는 서서히 높여 무리가 없는 회전으로 했지만, 이 조작으로 꼬임을 행한 후에 실패에 감는 공정에 있어서 실 끊김이 보였다. 또한, 그 후 그것을 직기에 이용하는 소형의 실패에 권취할 때에도 실 끊김이 있어, 권취할 수 없었다. 즉, 70 데시텍스 정도의 총 섬도의 극세 섬유 다발이라 하더라도 실 끊김이 발생하여, 가연 가공은 어렵다는 것이 판명되었다.

<비교예 8>

현재 임상에 사용되고 있는 스텐트 그래프트용 포백을 입수하고, 직경 3.2 cm의 통 형상이 되도록 재단하여 측정 대상으로 했다. 이 포백을 D-1로 한다. 포백 D-1은, 캘린더 롤 가공으로 평탄화되어 있었다. 포백 D-1을 SEM 관찰한 바, 섬유로서 모노 필라멘트가 사용되고, 섬유 간극은 넓은 곳에서 50 ㎛ 정도, 좁은 곳은 5 ㎛ 이하였다. 포백 D-1의 ANSI/AAMI 기준의 water permeability(투수율)는 270 ml이고, ANSI/AAMI 기준의 burst test(파열 강도)는 24.6 kg이고, 두께는 80 ㎛였다. 본 발명에서 부과한 「기본적 요건」을 테스트한 바, 포백 D-1은 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 그러나, D-1은 이것을 통과할 수 없었고, 굵은 직경 3.3 mm의 구멍을 간신히 통과했다. 그리고 통과후의 포백에는 육안 관찰의 결과, 명백한 깊은 주름이 형성되어 있었다.

이하의 표 1에 실시예 1 및 2에서 제작한 포백과, 비교예 1∼3 및 비교예 8에서 제작한 포백의 대비 결과를 나타낸다.

<비교예 9>

비교예 8에서 사용한 내경 32 mm의 포백 D-1을 길이 5 cm 잘라내어, 시스 내에 삽입을 시도했다. 비교예 8에서 설명한 바와 같이, 내경 3.3 mm의 구멍은 통과시킬 수 있었지만, 관형인 시스에 삽입시킬 수는 없었다. 따라서 어떻게든 삽입시킬 수 있는 최소 굵기의 시스를 선택하여, 12 프렌치(4.0 mm)의 시스에 삽입했다. 이 상태를 「포백 D-1 시스 삽입」이라고 부른다.

<실시예 3>

내경 32 mm의 포백 A-2를 길이 5 cm 잘라내어, 시스 내로의 삽입을 시도했다. 7 프렌치(2.3 mm)에서는 어려웠지만, 8 프렌치(2.7 mm)에서는 삽입은 용이했다. 비교예 9에 기재하는 포백 D-1 시스 삽입과 대비하기 위해, 12 프렌치의 시스에 포백 A-2를 삽입했다. 이 상태를 「포백 A-2 시스 삽입」이라고 부른다.

상기 「포백 A-2 시스 삽입」과 「포백 D-1 시스 삽입」을 도 2에 나타낸다. 그 후, 이들을 121℃, 20분간의 오토클레이브 멸균 처리를 행하고, 그 후에 시스로부터 꺼내어 넓힌 상태를, 각각 도 3과 도 4에 나타낸다. Sample A가 「포백 A-2 시스 삽입」이고, Sample B가 「포백 D-1 시스 삽입」이다. 오토클레이브 처리후, sample A의 포백 A-2에서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 얕은 주름과 같은 줄이 보였지만 손가락으로 누르면 소실되는 정도의 천 정도였다. 그에 비해, Sample B의 포백 D-1은 오토클레이브후에 천이 말려서 펴기 어려운 상태였다. 따라서 원통형의 포백을 절개하여 펴 보면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 깊은 주름이 선명하게 생긴 것이 명백했다. 그 결과, 본 발명에 따른 포백에서는 주름이 생기기 어렵지만, 종래 기술에 의한 시판품에서는 주름이 생기는 것이 판명되었다.

<실시예 4>

「포백 A-2 시스 삽입」으로 오토클레이브 멸균 처리를 행한 후의 포백 A-2를 이용하여, 그 내측에 Z형 금속 스텐트를 부착하고, 그것을 내경 27.8 mm의 유리관에 삽입했다. 포백 A-2의 외경 실측치는 31.8 mm였다. 이 테스트는 원래 혈관 내에서 행해야 하지만, 가시화하기 위해 유리관으로의 삽입으로 했다. 결과를 도 5에 나타낸다. 포백에는 육안 관찰의 결과, 깊은 주름은 보이지 않고, 유리관 내벽을 따라서 부착되어 있었다.

<비교예 10>

「포백 D-1 시스 삽입」으로 오토클레이브 멸균 처리를 행한 후의 포백 D-1을 이용하여, 그 내측에 Z형 금속 스텐트를 부착하고, 그것을 내경 27.8 mm의 유리관에 삽입했다. 포백 D-1의 외경 실측치는 31.2 mm였다. 이 테스트는 원래 혈관 내에 행해야 하지만, 가시화하기 위해 유리관으로의 삽입으로 했다. 결과를 도 6에 나타낸다. 포백 D-1에는 육안 관찰의 결과, 주름이 확실하게 보였다. 포백 D-1은 유리관 내벽에 밀어붙여져서 부착되어 있었지만, 주름은 스텐트 금속 부분으로부터의 압박에도 불구하고 존재하고 있었고, 주름 부분은 유리 벽면으로부터 떠 있었다. 즉, 유리관이 혈관벽이었다고 가정한다면, 뜬 부분으로부터 혈액의 누설이 생겨, 결과적으로 엔드 리크 현상을 야기하는 것이 추찰되었다.

<실시예 5>

포백 A-2 및 포백 C-1로 내강 10 mm의 통을 제작하여, 그것에 맞는 사이즈의 Z형 스텐트를 삽입했다. 스텐트는 포백의 말단으로부터 1 cm 이내에 고정했다. 이러한 스텐트 그래프트를 동물에게 심는 실험을 행했다. 청결 조작으로 전신 마취를 한 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 시스를 이용하여 삽입했다. 수술후의 관찰 기간중, 동물은 트러블없이 건강하게 지냈다. 4주후에 혈관을 절개하여 관찰한 바, 모든 포백이 동물의 혈관벽과 일체화하여 고착되어 있어, 핀셋으로 박리하려 했지만 박리할 수는 없었다. 포백에는 주름은 관찰되지 않았다. 포백을 부착한 동물의 혈관벽과 함께 채취하고 조직 절편을 제작하여, 그 단면을 관찰한 바, 포백과 혈관벽 사이에 무수한 섬유아 세포가 침입하고, 주위에 콜라겐 섬유를 생성하여, 세포 섬유성 조직이 형성되어 있었다. 그 조직을 자세히 관찰하면, 조직 내에는 단면 직경 약 3 ㎛ 정도의 긴 폴리에스테르 섬유가 분산되어 있었다. 섬유 필라멘트 간극은 넓고, 많은 세포가 침입해 있고, 부분적으로는 모세 혈관도 보이며, 이들 극세 섬유와 섬유아 세포는 뒤섞여 일체화한 조직을 형성하고 있고, 포백 전체가 세포 섬유성 조직으로 고착되어 있었다. 이 결과로부터 본 발명의 포백을 이용하면 랜딩존에 있어서 포백이 혈관벽에 확실하게 고정되어, 그래프트의 마이그레이션이 발생하기 어려운 것이 기대된다.

<비교예 11>

포백 A-1로 내강 10 mm의 통을 제작하여, 그것에 맞는 사이즈의 Z형 스텐트를 삽입하고, 실시예 5와 마찬가지로 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 삽입하여, 수술 4주후에 관찰했다. 조심스럽게 혈관을 열어 포백과 동물의 혈관벽의 관계를 검토한 바, A-1 포백이 바로 혈관벽으로부터 박리되어, 핀셋으로 포백의 일단을 집어 올리면, 그대로 포백 전체가 혈관벽으로부터 박리될 것처럼 되었다. 그러나, 포백과 혈관벽 사이에 혈전은 보이지 않았다. 그 결과, 포백에는 주름이 생기지 않았고, 혈관벽에 딱 밀어붙여져 있었지만, 포백과 혈관벽은 일체화하지 않은 것을 알 수 있었다. 포백과 함께 동물의 혈관벽을 채취하고, 조직 절편을 제작하여 그 단면을 관찰한 바 포백과 혈관벽 사이에는 간극이 있고, 포백의 섬유 필라멘트 간극에는 섬유아 세포의 침입이나 콜라겐 섬유의 생성은 보이지 않았다. 이 관찰 결과로부터, 포백 A-1은 극세 섬유를 사용하고 있지만, 극세 섬유가 최밀 충전되어 있어, 섬유 필라멘트 간극에 생체 세포는 침입하지 않았고, 랜딩존에 있어서 생체 조직과 일체화한 고착을 얻을 수 없다는 것이 판명되었다. 이 현상은 그래프트 마이그레이션으로 이어질 우려가 있다고 추찰되었다.

<비교예 12>

비교예 8에서 이용한 포백 D-1로 내강 10 mm의 통을 제작하여, 그것에 맞는 사이즈의 Z형 스텐트를 삽입하고, 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 삽입하여, 수술 4주후에 관찰했다. 비교예 11과 마찬가지로 조심스럽게 혈관을 열어 포백과 동물의 혈관벽의 관계를 검토한 바, 이들은 용이하게 박리되는 상황이었다. 포백의 일부에는 주름이 보이고, 주름과 혈관벽 사이에는 혈전이 채워져 있었다. 핀셋으로 포백의 일단을 집으면 혈전은 즉시 박리된 후, 포백 전체도 혈관벽으로부터 박리될 것처럼 되었다. 이 결과로부터, 주름의 존재가 혈전을 끌어들여, 엔드 리크를 일으킬 가능성이 있는 것을 시사하고 있는 동시에, 포백과 혈관벽은 일체화하고 있지 않는 것을 알 수 있었다. 포백과 함께 동물의 혈관벽을 채취하고, 조직 절편을 제작하여 그 단면을 관찰한 바 포백과 혈관벽 사이에는 간극이 있고, 포백의 섬유 필라멘트 간극에는 섬유아 세포의 침입이나 콜라겐 섬유 생성은 보이지 않았다. 이 관찰 결과로부터, 비교예 8에 이용한 포백 D-1에서는 랜딩존에 있어서 생체 조직과 일체화한 고착이 얻어지지 않는다는 것이 판명되었다. 이 현상은 그래프트 마이그레이션으로 이어질 우려가 있다고 추찰되었다.

<실시예 6>

포백 A-2의 통을 길이 12 cm 취하고, 길이 4 cm의 Z형 스텐트 3연(連)을 확장 가능 부재로서 이용하여 포백에 조합하여, 스텐트 그래프트를 제작했다. 포백의 양단의 1 cm는 스텐트의 확장 부재인 Z형의 금속으로 봉착(suturing)했다. 이 부위는 랜딩존에 상당하는 부위이지만, 극세 섬유가 존재함으로써 포백은 유연성을 가지며, 금속의 봉착에는 전혀 무리가 없어, 봉착, 봉축(plicating) 등은 매우 순조로웠다. 다음으로, 이와 같이 하여 제작한 스텐트 그래프트를, 모의적인 동맥류를 내경 27.8 mm의 유리관 내에 시스를 이용하여 삽입하고, 유리관 내에서 확장시켜 유치시켰다. 이 부분은 유리관 내벽에 딱 밀어붙여져서 안정된 상황이었다.

<실시예 7>

포백 A-2로 내강 10 mm의 통을 제작하고, 실시예 5와 마찬가지로 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 삽입하여, 수술 6개월후에 관찰했다. 포백의 내면에는 혈전은 부착되어 있지 않고, 거의 엷은 핑크색을 띤 백색이었다. 포백은 혈관벽에 부착되어, 핀셋으로 당겨도 박리되지는 않았다. 조직의 일부를 채취하여, 10% 포르말린으로 고정하고, Technovit 수지에 포매하여, 3 ㎛의 두께로 유리 나이프로 절편을 제작하고, 헤마톡실린-에오진 염색하여, 400배의 광학 현미경으로 관찰했다. 도 7에 결과를 나타낸다. 우측 아래 부분(A부분의 타원형 내)에 극세 섬유 필라멘트가 분산 상태로 존재하는 것을 알 수 있다. 개개의 섬유 필라멘트는 분산되고, 섬유 필라멘트 간극에 많은 세포가 침입하여, 세포와 섬유 필라멘트가 일체화한 조직이 형성되어 있었다. 또한, 이 극세 섬유 부분의 공극률은 92%였다. 위쪽의 공간(E)은 혈관 내강이다. 내강에 면하는 부분에 일렬로 세포가 나열되어 있다(D). 이것은 정상적인 혈관벽 내면을 덮는 혈관 내피 세포이다. 혈관 내피 세포가 덮은 극세 섬유를 둘러싸는 조직에는 영구적으로 혈전은 부착되어 있지 않고, 천연의 혈관벽과 동등한 성질이 된다. 극세 섬유의 존재는 안정된 조직을 형성시키는 특성이 있다. 그 결과, 분산 상태의 극세 섬유 필라멘트가 세포와의 친화성이 양호하고, 장기간에 걸쳐 양호한 관계에 있는 것이 증명되었다.

<비교예 13>

포백 B-2로 내강 10 mm의 통을 제작하고, 실시예 7과 마찬가지로 비글견의 흉부 하행 대동맥 내에 삽입하여, 수술 6개월후에 관찰했다. 포백의 내면에는 혈전은 부착되어 있지 않고, 거의 엷은 핑크색을 띤 백색이었다. 포백은 혈관벽에 부착되어, 핀셋으로 당겨도 박리되지는 않았다. 조직의 일부를 채취하여, 10% 포르말린으로 고정하고, Technovit 수지에 포매하여, 3 ㎛의 두께로 유리 나이프로 절편을 제작하고, 헤마톡실린-에오진 염색하여, 200배의 광학 현미경으로 관찰했다. 도 8에 결과를 나타낸다. 아래쪽에 굵은 섬유 필라멘트가 보인다. 이것은 통상의 굵기의 폴리에스테르 섬유이다. 이 정상 굵기의 섬유, 즉 레귤러 섬유의 사이에는 세포가 적은 것을 알 수 있다(화살표 C의 타원 부분). 레귤러 섬유의 위쪽, 즉 이 도면의 중앙 부분에는 극세 섬유 필라멘트가 다발이 되어 보인다. 이 포백은 굵은 극세 섬유 다발을 사용하고, 70 기압의 수압으로 워터제트 처리가 행해져 있다. 따라서, 우측 윗부분의 극세 섬유는 분산 상태이고, 이 부분의 공극률은 약 88%였다. 그리고 공극률이 높은 부분의 극세 섬유 다발의 섬유 필라멘트 간극에는 많은 세포가 침입해 있고, 세포와 섬유가 일체가 된 조직을 형성하고 있었다. 그러나, 극세 섬유 다발의 중심부에 상당하는 이 도면의 중앙 부분에서는, 극세 섬유 필라멘트는 분산되지 않았다. 이 부분의 공극률은 약 28%였다. 그리고 이 공극률이 낮은 영역의 극세 섬유의 섬유 필라멘트 간극에는 세포의 침입이 적은 것을 알 수 있다(화살표 B의 타원 부분). 체내에 심어져 6개월 경과했음에도 불구하고, 섬유 필라멘트 간극에는 세포가 들어가지 않았다. 또한, 레귤러 섬유의 섬유 필라멘트 간극에도 세포의 침입은 적었다. 이러한 상태는, 인공물인 폴리에스테르 섬유는 세포 독성이 없기 때문에 생체에는 수용될 수 있지만, 세포에 좋은 환경을 부여하고 있는 상태라고는 할 수 없다. 그에 반하여, 앞의 실시예 7에서와 같이, 극세 섬유 필라멘트가 분산 상태에 있으면, 세포의 침입에 양호한 환경을 만들고 있는 것을 알 수 있다. 위쪽의 공간(E)은 혈관 내강이다. 내강에 면하는 부분에 일렬로 세포가 나열되어 있다(D). 그 결과, 극세 섬유 다발의 섬유 필라멘트를 분산 상태로 하는 것이 중요하고, 소정의 분산 상태가 랜딩존에 형성되면, 장기간 경과하더라도 포백과 생체가 일체화하여 안정되는 것이 판명되었다.

<비교예 14>

총 섬도 34 dtex/24 필라멘트의 레귤러 섬유 다발을 경사에 이용하고, 총 섬도 52 dtex/350 필라멘트의 극세 섬유 다발과 총 섬도 34 dtex/24 필라멘트의 레귤러 섬유 다발을 합하여 1개의 섬유 다발로 하여 위사에 이용하여 내경 32 mm의 평직 통 형상 직물을 제작했다. 이것을 포백 E-1로 한다. 테크노비트(Technovit) 수지로 포백을 포매하고, 유리 나이프로 3 ㎛로 잘라, 400배의 광학 현미경으로 극세 섬유 부분을 사진 촬영하고, NIH image 소프트로 섬유 다발과 섬유 필라멘트 간극의 면적비로부터 공극률을 계산한 바 24%였다. 포백 E-1에, 70 기압에 상당하는 수압으로 워터제트 처치를 실시했다. 얻어진 포백을 E-2로 한다. 포백 E-2를 수지 포매하여 절편을 제작하고 단면의 위사 섬유 다발 부분을 동일하게 관찰하면, 공극률은 평균 29%였다. 레귤러 섬유와 극세 섬유를 합하여 위사에 사용한 포백을 사용하는 한, 통상의 공극률을 상승시키는 처치로서의 워터제트 처리에서는, 공극률 향상에는 한계가 있는 것을 알 수 있었다. 다음으로, 이 포백 E-2를 이용하여 본원 발명에서 부과한 「기본적 요건」의 테스트를 행했다. 포백 E-2는 32 mm 직경이기 때문에 직경 3.0 mm의 구멍을 통과해야 한다. 포백 E-2는 이것을 통과했지만, 통과후의 포백에는 육안 관찰의 결과, 명백한 주름이 형성되어 있었다.

<비교예 15>

총 섬도 40 dtex/280 필라멘트의 극세 섬유 다발과 총 섬도 17 dtex/12 필라멘트의 레귤러 섬유 다발을 합하여 1개의 섬유 다발로 했다. 이 섬유 다발을 이용하여 1 m당 4000 회전의 가연 가공을 시도했다. 가공시의 실 장력, 회전 속도, 온도, 습도 등의 여러 조건은 경험상 최적이라고 생각되는 조건을 선택했다. 회전수는 서서히 높여 무리가 없는 회전으로 했지만, 이 조작으로 꼬임을 행한 경우, 극세 섬유에 많은 단열이 확인되었다. 혼재하는 레귤러 섬유의 영향으로 가연 가공의 기계적 부하가 극세 섬유에 집중되었다고 상정되어, 가연 가공은 어려운 것이 판명되었다.

<비교예 16>

본 발명에서는 직접 방사 방식으로 방사한 극세 섬유 다발을 이용하여 가연 가공을 행하고 있다. 극세 섬유의 제조 방법으로는 그 밖에 해도형, 분할형 등의 수법이 있고, 이러한 수법에서는 레귤러 섬유 수준의 굵은 섬유로 포백으로 한 후에, 후처리 공정의 용제 추출이나 가열 처리에 의해 극세 섬유로서 발현시키는 특징을 갖는다. 따라서, 이들 섬유를 해도형이나 분할형의 굵은 섬유의 상태인 채로 꼬임을 가함으로써, 용이하게 가연 가공이 가능하다고 추측된다. 따라서 이들 중에서 가장 대표적인 해도 구조의 섬유를 이용하여 가연을 행했다. 그 결과, 1 mm의 사이에 적어도 1개 이상의 마이크로크림프를 부여하는 것이 불가능했다. 해도형에서는 스티렌이나 폴리에스테르의 공중합체를 포함한 채로 꼬임을 가하기 때문에, 치밀한 가연 가공을 할 수 없어, 기대하는 마이크로크림프 부여가 어려운 것이 판명되었다.

상기 선행기술문헌, 특허문헌 1∼10 모두를 전체적으로 본원 명세서에 원용(incorporation by reference)한다.

본 발명에 따른 스텐트 그래프트는, 접힌 주름이 발생하기 어렵기 때문에 엔드 리크 방지성이 우수하고, 또한, 세포 친화성이 우수한 극세 섬유의 사용에 의해 그래프트의 마이그레이션 방지성이 우수하기 때문에, 스텐트 그래프트로서 바람직하게 이용할 수 있다.

Claims

단섬도 0.5 dtex 이하의 극세 단섬유로 본질적으로 이루어진, 총 섬도 10∼60 dtex/120∼3000 필라멘트의 극세 섬유 다발을 경사 및/또는 위사에 사용하고, 또한, 상기 극세 섬유 다발에서의 공극률이 30∼95%인 직물인 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트.
제1항에 있어서, 상기 극세 섬유 다발은 10 개/cm 이상의 마이크로크림프 굴곡점을 갖는 스텐트 그래프트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 극세 섬유 다발의 총 섬도는 20∼60 dtex/120∼2000 필라멘트인 스텐트 그래프트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 극세 섬유 다발의 총 섬도는 20∼60 dtex/350∼1500 필라멘트인 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 2 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 3 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 중추측단으로부터 적어도 5 cm의 범위에 이용한 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스텐트 그래프트용 포백으로 전체가 피복된 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스텐트 그래프트용 포백을, 말초측단으로부터 적어도 1 cm의 범위에서 이용한 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스텐트 그래프트용 포백의 두께는 20∼90 ㎛인 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, ANSI/AAMI 기준의 파열 강도 시험에 따라서 계측되는 상기 스텐트 그래프트용 포백의 파열 강도는 10∼30 Kg인 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 캔틸레버 강연도 시험법에 의한 측정으로 계측되는 상기 스텐트 그래프트용 포백의 강연도는 10∼40인 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, ANSI/AAMI 기준의 파열 강도 시험에 따라서 계측되는 상기 스텐트 그래프트용 포백의 투수율은 50∼1000 ml인 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극세 섬유 다발을 구성하는 극세 섬유는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 이루어진 스텐트 그래프트.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극세 섬유 다발에서의 공극률은, 상기 극세 섬유 다발의 외측으로부터 중심에 이르기까지 30∼95%인 스텐트 그래프트.