| 【発明の名称】 |
人工血管およびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】前田 重雄
【氏名】江刺 正喜
【氏名】芳賀 洋一
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| 【要約】 |
【課題】屈曲時の折れ現象や座屈を抑制でき、さらに細径化の容易な人口血管およびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】最初に、コイル１の外側にチューブ２を被せ、チューブ２の少なくとも内側およびコイル１を樹脂３で被覆し、更に、チューブ２を除去して樹脂３で管壁４が形成された可撓管１０を形成する。次に、可撓管１０の管壁４の外面に生体適合材料６を被覆して人口血管１１とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 コイルの外側にチューブを被せる工程と、チューブの少なくとも内側およびコイルを樹脂で被覆する工程と、チューブを除去して該樹脂で管壁が形成された可撓管を形成する工程と、該可撓管の管壁の外面に生体適合材料を被覆する工程とを少なくとも有することを特徴とする人工血管の製造方法。
【請求項２】 上記樹脂による被覆が蒸着によって行われている請求項１記載の製造方法。
【請求項３】 上記生体適合材料がポリウレタン樹脂であり、該生体適合材料の被覆がディップコートによって行われている請求項１記載の製造方法。
【請求項４】 樹脂で形成された管壁内にコイルが埋設された構造の可撓管を有し、可撓管は、管壁の内面のみにコイルに沿って形成された螺旋状の凸部を有しており、且つ、管壁の外面に生体適合材料で形成された被覆層を有していることを特徴とする人工血管。
【請求項５】 上記可撓管の外径がコイルの外径＋（０μｍ〜２５μｍ）となっている請求項４記載の人工血管。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工血管およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、我が国の生活様式は欧米化が進んでおり、動脈硬化による疾患が増加している。このため、人工血管に対するニーズは年々増加している。一般に、人工血管材料には、生体内における物理的・化学的安定性、安全性、適度な抗血栓性、耐疲労強度、生体類似の弾性伸展性などを備えたものが要求される。また、人工血管は、生体内に埋め込まれたときにその内面に血管壁類似の組織が再生されるものである。従って、人工血管材料は速やかに内皮細胞が形成され、血管組織が再構築される足場として有効なことが望ましい。
【０００３】現在、臨床応用されている人工血管としては、ポリエステル人工血管や、テフロン系人工血管が挙げられる。このうち、ポリエステル人工血管は、ポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸して得られられる合成繊維をチューブ状に編繊して作製される。また、テフロン系人工血管はポリ四弗化エチレンのチューブを一定の条件で延伸して管壁構造をフィプリル化（微小繊維化）して作製される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の血管には、屈曲時に折れ現象（キンキング）が生じてしまうという問題や、座屈が生じやすいという問題がある。また、この問題は今後人工血管が大動脈以外の細径の血管の代替として用いられた場合に、特に顕著になると予想される。
【０００５】本発明の課題は、屈曲時の折れ現象や座屈を抑制でき、さらに細径化の容易な人工血管およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の人工血管の製造方法は次の特徴を有するものである。
（１） コイルの外側にチューブを被せる工程と、チューブの少なくとも内側およびコイルを樹脂で被覆する工程と、チューブを除去して該樹脂で管壁が形成された可撓管を形成する工程と、該可撓管の管壁の外面に生体適合材料を被覆する工程とを少なくとも有することを特徴とする人工血管の製造方法。
【０００７】（２） 上記樹脂による被覆が蒸着によって行われている上記（１）記載の製造方法。
【０００８】（３） 上記生体適合材料がポリウレタン樹脂であり、該生体適合材料の被覆がディップコートによって行われている上記（１）記載の製造方法。
【０００９】また、本発明の人工血管は次の特徴を有するものである。
（４） 樹脂で形成された管壁内にコイルが埋設された構造の可撓管を有し、可撓管は、管壁の内面のみにコイルに沿って形成された螺旋状の凸部を有しており且つ、管壁の外面に生体適合材料で形成された被覆層を有していることを特徴とする人工血管。
【００１０】（５） 上記可撓管の外径がコイルの外径＋（０μｍ〜２５μｍ）となっている上記（４）記載の人工血管。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の人工血管およびその製造方法の一例を示す図であり、断面で示している。
【００１２】最初に、図１（ａ）に示すようにコイル１の外側にチューブ２を被せる工程が行われる。図１（ａ）の例では、チューブ２の内径とコイル１の外径とは同一に設定されている。但し、本発明においてはチューブ２の内径とコイル１の外径とが同一である場合に限定されるものではない。本発明においてコイル１としては、ステンレススチール等の金属やポリイミド等のポリマーで形成されたものが好ましく用いられる。コイル１の外径、全長、線径、ピッチ等といった仕様は、作製される人工血管の用途に応じて適宜設定すれば良い。
【００１３】例えば、用途が大動脈の場合であれば、外径が２０ｍｍ〜３０ｍｍ、全長が０．２ｍ〜０．７ｍ、線径が０．１ｍｍ〜２ｍｍ、ピッチが０．２ｍｍ〜４ｍｍのものが好ましく用いられる。用途が冠動脈の場合であれば、外径が５ｍｍ〜８ｍｍ、全長が２０ｍｍ〜６０ｍｍ、線径が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ、ピッチが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍのものが好ましく用いられる。用途が細動脈の場合であれば、外径が０．１ｍｍ〜３ｍｍ、全長が１０ｍｍ〜２００ｍｍ、線径が０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ、ピッチが０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍのものが好ましく用いられる。
【００１４】また、チューブ２としては、シリコーンチューブといった各種のゴム材料で形成されたチューブ、樹脂材料で形成されたチューブ等が挙げられるが、このうち、伸縮性や柔軟性に優れ、更にエッチングにより容易に除去できる点からシリコーンチューブが好ましく用いられる。チューブの内径や長さはコイルの外径や長さに応じて適宜設定すれば良い。但し、チューブ２の肉厚は、チューブの除去にかかる時間の短縮化等を図る必要があるため、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度、特には０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度とするのが好ましい。また、チューブ２の内径とコイル１の外径との差は、得られる人工血管の肉厚の薄肉化を図るため、０μｍ〜５００μｍ、好ましくは０μｍ〜５０μｍとするのが良い。
【００１５】次に、図１（ｂ）に示すように、チューブ２の少なくとも内側およびコイル１を樹脂３で被覆する工程が行われる。本発明における被覆の方法としては、真空蒸着法といった蒸着法や流動浸漬法等が挙げられる。このうち、複雑な形状に対しても均一な薄膜を形成でき、薄膜の厚みを精密に制御可能な点から、真空蒸着法が好ましく用いられる。なお、同図（ｂ）の例では、被覆を真空蒸着法により行っているため、チューブ２の外側にも樹脂３による被覆層が形成されている。本発明はこの例に限定されるものではない。
【００１６】被覆は樹脂による層の厚みＴが１μｍ〜２５μｍ、特には２μｍ〜１０μｍとなるように行うのが好ましい。厚みＴが１μｍ未満であると、人工血管が強度不足となるからである。厚みＴが２５μｍを越えると、人工血管の柔軟性が損なわれるからである。被覆する樹脂の具体例としては、ポリパラキシリレン、ポリイミド、ポリウレタン等が挙げられるが、このうち試料を加熱する必要がなく、室温でのコーティングが可能で、殆どの溶剤に対して耐性を有する点からポリパラキシリレンが好ましく用いられる。
【００１７】次に、図１（ｃ）に示すように、チューブ２を除去して可撓管１０を形成する工程が行われる。可撓管１０は管壁４によって構成されており、管壁４は、図１（ｂ）において被覆が行われた樹脂３で形成されている。可撓管１０は、樹脂３で形成された管壁４内にコイル１が埋設された構造を有している。可撓管１０において、管壁４の外面は平坦に形成されているが、管壁４の内面のみには螺旋状の凸部５がコイル１に沿って形成されている。
【００１８】また、同図の例では、チューブ２の内面に接触していたコイル１の表面部分は樹脂３による被覆層から露出している。この場合、可撓管１０の外径はコイル１の外径と等しくなっている。但し、本発明では、例えば、コイル１の外径よりも大きい内径を持つチューブ２を用いたり、樹脂の再蒸着などにより、コイルが露出しないようにしても良い。本発明において可撓管１０の外径は、コイルの外径＋（０μｍ〜２５μｍ）とするのが好ましく、特にはコイルの外径＋（１μｍ〜１０μｍ）とするのが好ましい。
【００１９】チューブ２を除去する方法としては、研磨、ウエットエッチングやプラズマによるドライエッチングといったエッチング、これらの組み合わせ等が挙げられるが、チューブのみを完全に除去できる点からはウエットエッチングが好ましい。但し、同図（ｃ）の例では、チューブの外側の樹脂３がエッチングに対して耐性を有しているため、研磨とエッチングとの組み合わせによって除去が行われている。
【００２０】次に、図１（ｄ）、（ｅ）の例に示すように、可撓管１０の管壁４の外面に生体適合材料６を被覆する工程が行われ、本発明の人工血管１１が得られる。図１（ｄ）の例では、ディップコートによって被覆が行われている。具体的には、可撓管１０の両端の開口を封止材７によって封止し、この封止された可撓管１０を、生体適合材料６を溶かした溶剤の中に浸漬することによって被覆層が形成されている。なお、封止材７としては、エポキシ樹脂、シリコ─ン樹脂等を用いることがでる。図１（ｅ）の例では、最終仕上として封止材７で封止された可撓管１０の端部の切断が行われている。
【００２１】本発明において生体適合材料６としては、ポリウレタン、シリコーン、ポリパラキシリレン（パリレン）等が挙げられる。このうち、伸縮性、強度（耐疲労性）、血液適合性（特にセグメント化ポリウレタンは抗血栓性に優れている）に優れており、デップコートが可能な点からポリウレタンが好ましく用いられる。
【００２２】また、生体適合材料６で形成された被覆層の厚みは、＋０μｍ〜２０００μｍ、特には１μｍ〜１００μｍとするのが好ましい。厚みが１μｍ未満であると強度の低下という問題が生じ、厚みが１０００μｍを越えると伸縮性（人工血管の弾性及び柔らかさ）の低下という問題が生じるからである。
【００２３】本発明において、生体適合材料６を管壁４の外面に被覆する方法は特に限定されるものではなく、ディップコート、スプレーコーティング、ハケ塗り等の方法を用いることができる。但し、生体適合材料がポリウレタンのような樹脂の場合は、溶剤で希釈できる点から、図１（ｄ）の例に示すように、ディップコートによるのが好ましい。
【００２４】このように本発明の人工血管１１は、管壁４にコイル１が埋設された構造の可撓管１０を有しているので、細径化を行なった場合においても、屈曲時の折れ現象や座屈を抑制できる。さらに、本発明の人工血管を生体に適用した場合、可撓管１０の管壁４の内面に形成された螺旋状の凸部５が、血管組織を再構築するための足場として有効なものとなるため、速やかに内皮細胞が形成される。
【００２５】また、本発明の製造方法を用いれば、コイルの外径とチューブの外径とを適宜設定することによって、可撓管の外径を容易に制御できるので、所望の外径の人工血管、特に細径の人工血管を容易に作製することができる。更に、人工血管の管壁（可撓管の管壁４と生体適合材料６の被覆層とを積層したもの）の薄肉化や厚みの均一化を図ることもできる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示す。実際に、図１に示す本発明の製造方法に従って本発明の人工血管の作製を行なった。
【００２７】実施例１最初に図１（ａ）に示すように、ステンレススチールで形成されたコイル（外径１．３ｍｍ、全長１２．２ｍｍ、線径０．１ｍｍ、ピッチ０．６５ｍｍ）を、シリコ─ンチューブ（内径０．１４ｍｍ、肉厚０．０５ｍｍ、全長１５ｍｍ）内に挿入する。次に、図１（ｂ）に示すように、樹脂としてポリパラキシリレン（スリーボンド社製、商品名「パリレン」）を用い、これを蒸着法によってコイルの表面及びチューブの内外面に層の厚みＴが０．５μｍとなるように被覆した。なお、蒸着は蒸着源加熱温度を７５℃、加熱時間を３０分、分解炉加熱温度を６８０℃、ガス状のポリパラキシリレンの分圧を０．１Ｔｏｒｒ〜０．２Ｔｏｒｒ（好ましくは０．１Ｔｏｒｒ）以下に設定して行なった。次に、図１（ｃ）に示すようにチューブの外面を被覆する樹脂層を研磨により除去し、更にチューブをエッチングにより除去して可撓管を得た。
【００２８】さらに、図１（ｄ）に示すように、可撓管の両端の開口をエポキシ樹脂により封止し、ポリウレタン（ダウケミカル社製、商品名「ペレセン」）をディップコートして被覆層を形成した。具体的には、ポリウレタンを溶かしたジメチルホルムアミド（温度：４０℃、配合比：ジメチルホルムアミド１００重量％に対してポリウレタン４重量％）に可撓管を３０分間浸漬する工程と、取り出した可撓管を加熱乾燥する工程とを交互にそれぞれ１０回行なって、被覆層を形成した。最後に、図１（ｅ）に示すように、外面にポリウレタンが被覆されたものの両端を切断し、本発明の人工血管を得た。
【００２９】上記で得られた人工血管について大きさの測定を行なった。結果、人工血管の外径は１．３ｍｍ〜１．４ｍｍ、内径は１．０ｍｍ〜１．１ｍｍであった。次に、この得られた人工血管を曲げてみたところ、曲げ半径が２．２５ｍｍの場合でも座屈は確認出来なかった。また、折れ現象も確認できなかった。
【００３０】
【発明の効果】このように本発明の人工血管を用いれば、屈曲時の折れ現象や座屈を抑制できる。また、本発明の製造方法によって人工血管を作製すれば、特に細径の人工血管を容易に作製できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２６３
【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社
【識別番号】０００１６７９８９
【氏名又は名称】江刺 正喜
【識別番号】５９７０８６１２８
【氏名又は名称】芳賀 洋一
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月８日（１９９９．１１．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０７９１
【弁理士】
【氏名又は名称】高島 一
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２９０００（Ｐ２００１−１２９０００Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１５日（２００１．５．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１６９７２ |
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