DE3783401T2 - Medizinische roehre und herstellungsverfahren. - Google Patents

Medizinische roehre und herstellungsverfahren.

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DE3783401T2 DE8787109404T DE3783401T DE3783401T2 DE 3783401 T2 DE3783401 T2 DE 3783401T2 DE 8787109404 T DE8787109404 T DE 8787109404T DE 3783401 T DE3783401 T DE 3783401T DE 3783401 T2 DE3783401 T2 DE 3783401T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine medizinische Röhre. Insbesondere betrifft die Erfindung eine medizinische Röhre mit hervorragender Kompatibilität mit Blut, die insbesondere für ein künstliches Blutgefäß geeignet ist.
  • Konventionell bekannte Verfahren zur Herstellung von medizinischen Röhren aus thermoplastischen hochmolekularen Verbindungen können ein Verfahren umfassen, in dem eine hochmolekulare Verbindung hitzegeschmolzen wird, woran sich ein Extrudieren anschließt (nachfolgend als "Schmelzextrudierverfahren" bezeichnet); ein Verfahren, in dem eine runde, stabförmige Form wiederholt in eine Polymerlösung eingetaucht wird, bis eine Polymerschicht der gewünschten Dicke sich darauf ausgebildet hat (nachfolgend als "Tauchverfahren" bezeichnet); und ein Verfahren, in dem eine Lösung, die eine hoch molekulare Verbindung umfaßt, aus einer kreisförmigen Röhre extrudiert wird, während eine innenseitige Lösung zur Härtung aus dem Zentrum der kreisförmigen Öffnung extrudiert wird, und das ganze in eine äußere Erhärtungslösung getaucht wird (japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 188164/1985).
  • Die EP-A-01285O1 beschreibt ein künstliches Blutgefäß aus einem Elastomer, wie z. B. einem Polyurethan oder Polyurethan- Harnstoff. Die Wand dieses Gefäßes hat eine Zellenstruktur, die über ihre gesamte Dicke von seinen Inneren zu den äußeren Oberflächen kleine Poren umfaßt.
  • Nach keinem dieser Verfahren können jedoch medizinische Röhren hergestellt werden, die eine Kompatibilität mit Blut mit guter Reproduzierbarkeit und während eines langen Zeitraums aufweisen. Kein Produkt war dazu geeignet, um zufriedenstellend insbesondere als künstliches Blutgefäß mit einem Innendurchmesser von 6 mm oder weniger verwendet zu werden.
  • Die nach dem Schmelzextrudierverfahren erhaltenen Röhren können spezifischerweise glatte innere und äußere Oberflächen bilden, in denen die Tubenwand so dicht sein kann, daß sie nicht mehr frei kontrolliert werden kann. Sie besitzen außerdem natürlich auch den Nachteil, daß es zu schwierig ist, beim Nähen eine Nadel durch sie hindurchzuführen. Die Anwendung solcher Röhren zur Verwendung als künstliche Blutgefäße, für die eine Langzeitkompatibilität mit dem Blut und dem umgebenden Gewebe erforderlich ist, kann sogar auch bei Verwendung von Materialien, wie z. B. Polyurethan und Polyurethan-Harnstoff, die hervorragende Antithrombose- Eigenschaften besitzen, nicht die erwünschten Ergebnisse liefern. Mit anderen Worten können solche Röhren bei einem längeren Zeitraum der Transplantation mit der Zeit kalkartig werden, um als Ergebnis eine große Menge an Thromben um sie herum zu bilden. Es ist auch bekannt, daß die Applikation solcher Röhren mit glatter innerer Oberfläche als künstliche Blutgefäßen zu einer nicht-stabilen Aufnahme des Intima- Gewebes, daß sich von einem abgeschnittenen Ende des Blutgefäßes an der Seite des lebenden Körpers an der inneren Oberfläche eines künstlichen Blutgefäßes erstreckt, führen kann, um ein Abschälen zu verursachen, und deshalb kann der Blutdurchfluß in diesem Teil gestört sein, um Thromben zu erzeugen, wobei die Thromben ihrerseits wieder in das Gewebe wachsen können, um eine Hyperthrophie einer Intima hervorzurufen.
  • Das Tauchverfahren kann nicht bloß zu einer geringen Dimensionsgenauigkeit mit einer wechselnden Wanddicke führen, sondern auch zu einer mehrschichtigen Wandstruktur, die mit einer guten Reproduzierbarkeit nicht frei kontrollierbar ist. Da es insbesondere unmöglich ist, die Verdampfung eines Lösungsmittels in der Polyurethanlösung, die bei jedem Eintauchen auf die Form appliziert wird, zu kontrollieren, können die Produkte einen Mangel als struktureller Gleichförmigkeit besitzen, und Produkte mit hoher Zuverlässigkeit können nicht erhalten werden.
  • Das in der japanischen unveröffentlichten Patentanmeldung Nr. 188164/1985 beschriebene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verfestigung der Lösung einer hochmolekularen Verbindung im wesentlichen von beiden Seiten, der inneren Oberfläche und äußeren Oberfläche, durchgeführt wird, weist aber sonst überhaupt keinen Unterschied gegenüber konventionellen Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran auf, und kann nur eine Röhre erzeugen, die an beiden Seiten Oberflächenschichten aufweist, da die Verfestigung von der Innenseite und Außenseite der Röhre erfolgen kann. Dieses Verfahren erfordert außerdem einen langen Zeitraum, bis die Verfestigung einen Zustand erreicht, bei dem keine Deformation der Röhre mehr auftritt. Wenn deshalb eine Röhre mit einem großen Innendurchmesser erzeugt werden soll, die eine geringe Formstabilität aufweisen kann, kann dieses Verfahren den Nachteil besitzen, daß die Verformung oder nicht gleichmäßige Verfestigung bereits bei der Entnahme auftreten kann, und eine geformte Röhre mit einem Durchmesser von mehr als 1 bis 2 mm tatsächlich oval werden kann.
  • Für ein künstliches Blutgefäß mit einem Innendurchmesser von 7 mm oder weniger ist die Kompatibilität mit einem lebenden Blutgefäß wichtig, und eine empfindliche Kontrolle der Eigenschaften ist zur Verbesserung der Ergebnisse der Durchgänglichkeit unverzichtbar. Insbesondere ist eine geeignete Flexibilität erforderlich, damit die Innenseite eines lebenden Blutgefäßes und die eines künstlichen Blutgefäßes durch Nähen glatt miteinander verbunden werden können. Außerdem kann die Leichtigkeit, mit der eine Nadel hindurchgeführt werden kann, die Leistungsfähigkeit des Vernähens verbessern, und besitzt einen hohen Einfluß auf die Ergebnisse der Durchlässigkeit. Mit anderen Worten ist eine gute Anastomose sehr wichtig, um dem Durchfluß bei einer Verbindung zu einem lebenden Blutgefäß die gewünschte Form zu geben. Eigenschaften, die ebenfalls von grundsätzlicher Notwendigkeit für künstliche Blutgefäßen, die semipermanent verwendet werden, sind, daß die Wandmembran ausreichend fest sein muß, um der pulsierenden Belastung durch den Blutdruck, die 100000 mal oder öfter am Tag appliziert wird, zu widerstehen und auch, daß eine Vernähung, bei der die Spannung zentralisiert sein kann, sich nicht allmählich ausdehnt oder bricht.
  • Konventionell wurden künstliche Blutgefäße verwendet, die durch Ziehen von Polytetrafluorethylen zu einer Röhre hergestellt wurden, um eine feine faserartige Struktur zu ergeben, die die Antithrombose-Eigenschaften im Vergleich mit einem künstlichen Blutgefäß, das durch Umwickeln einer Röhre mit gewebten Polyesterfasern hergestellt wurde, zu verbessern. Sie besitzen jedoch nicht nur Probleme im Hinblick darauf, daß eine Nadel nur schwierig durch sie hindurchgeführt werden kann, und Bluten aus den Nadellöchern auftreten kann, sondern sie besitzen auch Raum für eine Verbesserung der Verträglichkeit mit einem lebenden Blutgefäß.
  • Bei künstlichen Blutgefäßen mit einem inneren Durchmesser von 7 mm oder weniger, insbesondere von 6 mm oder weniger, wurden keine Produkte, die mit klinisch ausreichenden Ergebnissen der Durchgänglichkeit verwendet werden können. Nur ein Produkt, das erhalten wird, indem man das vorstehend genannte Polytetrafluorethylen porös machte, wurde für begrenzte Zwecke verwendet, wobei sich aber unbefriedigende Ergebnisse im Hinblick auf den Durchgänglichkeitsgrad für mehr als ein Jahr ergaben. Es wurde deshalb nach der Entwicklung eines künstlichen Blutgefäßes mit besserer Durchgänglichkeit gesucht. Um die Ergebnisse der Durchgänglichkeit zu verbessern, ist es zunächst notwendig und unverzichtbar, die Antithrombose-Eigenschaften eines Materials zu verbessern. Außerdem muß das künstliche Blutgefäß mit den obigen mechanischen Eigenschaften ausgestattet sein, die für ein künstliches Blutgefäß erforderlich sind. Ferner muß es die Eigenschaft beibehalten, daß die Struktur der Röhrenwand eine hervorragende Durchgänglichkeit während eines langen Zeitraums besitzt. Viele experimentelle Daten haben gezeigt, daß ein künstliches Blutgefäß, das eine feine Struktur aufweist, die Durchgänglichkeit während eines langen Zeitraums, wie vorstehend erwähnt, nicht aufrecht erhalten kann. Insbesondere kann die Intima, die auf der inneren Oberfläche wächst, nicht stabil zurückgehalten werden, und kann mehrmals wachsen und abgeschält werden, weil das Blut fließt oder einen Druck ausübt. Insbesondere an der Verbindungsstelle zu einem lebenden Blutgefäß kann Panni abnormal wachsen, was eine Störung des Blutdurchflusses verursacht, wodurch das Wachstum von Thromben auftreten kann, die allmählich in das Gewebe wachsen können, wodurch sich ein Aufbau an den Anastomose- Anteilen ergibt. Um eine stabile Aufnahme von Intima zu erreichen, besitzt die innere Oberfläche der Röhrenwand der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre keine Oberflächenschicht. Die innere Oberfläche der Röhrenwand der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre besitzt keine Oberflächenschicht. Die innere Oberfläche der Röhrenwand hat vorzugsweise konkave Flächen mit einem Durchmesser von 1 bis 100 um, vorzugsweise von 3 bis 20 um, und gleichzeitig kommunizieren die hohlen Flächen mit Vacuolen im Inneren der Röhrenwand über Poren. Das künstliche Blutgefäß, das eine Struktur besitzt, in der die innere Oberfläche keine Oberflächenschicht aufweist, kann mittels bekannter Verfahren, bei denen die Verfestigung sowohl von der inneren Oberfläche als auch von der äußeren Oberfläche unter Verwendung einer kreisförmigen Öffnung durchgeführt wird, nicht hergestellt werden.
  • Zur Vermeidung dieses Problemes wurde z. B. in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 188165/1985 ein Verfahren vorgeschlagen. D.h. ein Verfahren, bei dem eine Röhre ausgebildet wird, indem man ein porenbildendes Mittelin eine Lösung einmischt, mit einer nachfolgenden Entfernung des Mittels auf irgend einem geeigneten Weg, um einer Ausbildung einer dichten Oberflächenschicht an der inneren Oberfläche vorzubeugen. Dieses Verfahren kann jedoch mit dem wesentlichen Nachteil begleitet sein, daß nicht nur die Verfahrensschritte sehr kompliziert sind, sondern auch die Porosität des Blutgefäßes höher werden kann. Es kann nämlich die gesamte Röhrenwand porös werden, um eine Exudation von Plasma zu verursachen, und eine Komplikation zu ergeben, wie z. B. ein Serom, um die Aussichten zu verschlechtern. Ein ähnliches Phänomen kann häufig in dem oben erwähnten künstlichen Blutgefäß aus Polytetrafluorethylen auftreten, wodurch eine Infektionserkrankung verursacht wird, die, wie dies allgemein bekannt ist, notwendigerweise eine Retransplantation des Gefäßes erforderlich macht. Es braucht nicht gesagt zu werden, daß, wenn auf der anderen Seite ein porenbildendes Mittel verwendet wird, das keinen Austritt von Blutzellenkomponenten aus der Röhrenwand hervorruft, keine stabile Aufnahme des Gewebes in der inneren Oberfläche des künstlichen Blutgefäßes erwarten werden kann.
  • Für das erfindungsgemäße künstliche Blutgefäß ist es bevorzugt, daß es hohle Flächen besitzt, die nach der Innenseite der Röhrenwand hin offen sind, so daß die stabile Aufnahme von Intima an der inneren Oberfläche unterstützt werden kann, und zur gleichen Zeit eine solche dichte Struktur an seiner äußeren Oberfläche besitzt, die es nicht nur Blutzellen, sondern auch Plasma nicht erlaubt, hindurchzutreten. Zusätzlich zu einem solchen strukturellen Faktor ist es für ein künstliches Blutgefäß notwendig, daß es unter Verwendung eines Materials ausgebildet wird, das eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, im wesentlichen Antithrombose-Eigenschaften besitzt, die den anfänglichen Thrombus auf ein geringeres Ausmaß zurückdrängen kann, und die auch nach einer Langzeittransplantation in einem lebenden Körper keine heftige histoide Reaktion oder Zerstörung aufgrund einer Biodegradation hervorruft.
  • Um die vorstehend erwähnten Nachteile auszuschalten, die mit konventionellen medizinischen Röhren verbunden sind, haben die vorliegenden Erfinder intensive Studien betrieben. Als Ergebnis davon waren sie erfolgreich bei der Herstellung einer medizinische Röhre, die eine hervorragende Kompatibilität mit Blut besitzt, und insbesondere eines künstlichen Blutgefäßes mit einer hervorragenden Durchgänglichkeit. So wurde die vorliegende Erfindung zustande gebracht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die erfindungsgemäße medizinische Röhre ist dadurch charakterisiert, daß das poröse Material kontinuierlich verbundene poröse vacuolenartige Wände ausbildet, die eine Vielzahl von Vacuolen definieren, wobei die porösen, vacuolenartigen Wände eine große Zahl von im Vergleich zu den Vacuolen ausreichend kleineren Poren aufweist, wobei die Größe der Vacuolen in der Richtung von der inneren Oberfläche gegen die äußere Oberfläche der Röhrenwand zunehmend kleiner wird, und der Durchmesser d der Vacuolen (entsprechend dem maximalen Durchmesser an einem beliebigen Querschnitt) ein solcher ist, daß 0.005 t ≤ d ≤ 0.9 t, und die innere Oberfläche der Röhrenwand keine Oberflächenschicht aufweist und verbundene vacuolenartige Wände umfaßt.
  • Die für die erfindungsgemäße Röhre verwendete Verbindung mit hohem Molekulargewicht kann vorzugsweise Polyurethan und/oder Polyurethan-Harnstoff sein. Eine Struktur, wie sie im Anspruch 1 spezifiziert wird, kann erreicht werden, indem man die Verfestigung unter Verwendung eines Herstellungsverfahrens gemäß einem Naßprozeß, wie er nachfolgend beschrieben wird, durchführt. Die vacuolenartigen Wände, die die Vacuolen in der erfindungsgemäßen Röhre bilden, haben eine mikroskopische schwammartige Struktur, in der kleine Poren von 0.01 bis 30 um vorhanden sind, wodurch das Gewebe leicht wachsen kann, um einen höheren Heileffekt zu ergeben.
  • Da die erfindungsgemäße medizinische Röhre eine spezielle innere Textur besitzt und keine heterogene Oberflächenstruktur aufweist, kann eine hervorragende Verträglichkeit (oder mechanisches Anpassungsvermögen) erreicht werden, eine hervorragende Kompatibilität mit einem lebenden Körper, und eine Stabilisierung von lebensfähigem Endothel. Mit der vorliegenden Erfindung kann deshalb erstmals eine medizinische Röhre bereitgestellt werden, die die mechanischen Eigenschaften, z. B. Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Ermüdung, die in dem verwendeten Material inhärent vorhanden sind, behält nach der Transplantation mit der Zeit keine plastische Deformation hervorruft, die keine Steifheit besitzt, wie sie konventionelle medizinische Röhren gezeigt haben, worin dichte Anteile in der inneren Textur vorhanden waren, und die hervorragende mechanische Eigenschaften, Verträglichkeit und Gewebsbildungsstabilität vereint.
  • BESCHREIDUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die erfindungsgemäße medizinische Röhre, in der die innere Textur der Röhrenwand so aufgebaut ist, daß eine große Anzahl von vacuolenartigen Wänden, die Vacuolen bilden, kontinuierlich über die ganze Fläche der Textur verbunden sind, wobei die Größe dieser Vacuolen eine solche ist, daß der Durchmesser (d) einer Vacuole, die dem maximalen Durchmesser an einem beliebigen Querschnitt entspricht, relativ zur Dicke der Wand (t) vorzugsweise das Verhältnis besitzt:
  • 0.005 t ≤ d ≤ 0.9 t,
  • und insbesondere:
  • 0.01 t ≤ d ≤ 0.8 t.
  • Ein Wert von d von mehr als 0.9 t kann zu einer zu geringen mechanischen Festigkeit im Hinblick auf die praktische Verwendung führen, was zu einer Besorgnis bei der klinischen Verwendung führt, und der Wert d von weniger als 0.005 t kann dazu führen, daß man keine gewünschte Verträglichkeit erzielt.
  • Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre ist es, daß sie sehr gute Eigenschaften beim Vernähen zeigt. Der Grad der Eigenschaften beim Vernähen kann oft die Durchgänglichkeit eines transplantierten Blutgefäßes beeinträchtigen. Wenn ein Blutgefäß in einem schlechten Zustand vernäht ist, kann der Blutdurchfluß im vernähten Anteil gestört werden, und bildet einen Auslöser für die Bildung von Thromben, wodurch eine Verstopfung des transplantierten Blutgefäßes hervorgerufen werden kann. Eine Röhre, die eine hochmolekulare Verbindung umfaßt, und bei der die innere Textur ihrer Röhrenwand, sowie in der erfindungsgemäßen Verbindung, porös gemacht wird, kann sowohl eine adäquate Verlängerung und Flexibilität der Textur erreichen, und damit kann eine chirurgische Nadel leicht hindurchgeführt werden, und die Vernähung kann leicht durchgeführt werden, um die Röhre mit einem Blutgefäß des Empfängers glatt mit Anastomose zu versehen.
  • Es ist eine Frage des Interesses, daß das künstliche Blutgefäß, dessen innere Textur der Röhrenwand porös ist, am vernähten Teil nicht verschliessen wird, und der Nachteil, daß sich ein Verschleiß durch eine Vernähung, wie in einem konventionellen künstlichen Blutgefäß aus Polyurethan mit einem dichten Anteil in der obigen inneren Textur, entwickeln kann, wurde vollständig eliminiert. Es ist ebenfalls ein interessantes Phänomen, das durch die Nahtstelle kein Blut hindurchsickert. Dies beruht vermutlich auf der Elastizität, die Polyurethan oder dergleichen inhärent ist, und zusätzlich dazu auf dem Poreneffekt, der durch eine Vielzahl von Überlappungen einer großen Zahl vacuolenartiger Wände, die die Vacuolen bilden, erzielt werden kann.
  • Bei der Verbindung der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre mit einem Blutgefäß des Empfängers kann die innere Textur eine Vacuolenartige Textur werden, die zwischen beiden Enden der Röhre gegenseitig kontinuierlich gemacht wurde, wodurch Gewebe leicht aus dem verbundenen Anteil eintreten kann, um eine Heilung des verbundenen Anteils zu erzielen, und außerdem besitzt die innere Oberfläche der Röhrenwand, die das künstliche Blutgefäß aufbaut, keine Oberflächenschicht, wodurch es für das Wachstum von Intima-Gewebe geeignet ist, und leicht in einen organischen Körper aufgenommen werden kann. Es wird angenommen, daß dies ein Faktor ist, der die Langzeit-Durchgänglichkeit, die die erfindungsgemäße medizinische Röhre besitzt, unterstützt.
  • Die Verteilung der Vacuolen in einem Querschnitt der die erfindungsgemäße medizinische Röhre aufbauenden Röhrenwand ist eine solche, daß die Größe der Vacuolen in der Nähe der Außenseite kleiner wird, wodurch es möglich gemacht wird, das Hindurchsickern von Blut aus dem vernähten Anteil zu minimieren, um sehr gute Operationsergebnisse zu erhalten. Dies kann erreicht werden, indem man die Verfestigung nur von der Außenseite zum Zeitpunkt der Herstellung der erfindungsgemäßen medizinische Röhre bewirkt.
  • Die erfindungsgemäß verwendete Verbindung hohen Molekulargewichts umfaßt eine Substanz, die eine hervorragende Kompatibilität mit Blut oder Gewebe besitzt, nämlich ein Polymer, das keine akute oder chronische Toxizität besitzen darf, keinen Wärmestau und keine haemolytischen Eigenschaften, und das auch bei einer Langzeittransplantation in dem umgebenden Gewebe keine Entzündung hervorrufen darf. Ein solches Polymer kann z. B. umfassen Polyvinylhalogenide, Polystyrol und Derivate davon, Polyolefinpolymere, Polyesterkondensate, makromolekulare Cellulose, makromolekulares Polyurethan, Polysulfonharze, makromolekulares Polyamid, usw. Es kann selbstverständlich Copolymere oder gegenseitige Mischungen, die diese enthalten, umfassen. Unter ihnen sind im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften, die Stabilität in einem lebenden Körper und die Antithrombose-Eigenschaften, Polymere vom Polyurethan-Typ bevorzugt. Beispiele hierfür können umfassen Polyurethan, Polyurethan-Harnstoff, eine Mischung dieser mit Silicon- Polymer, oder ein Produkt, in dem diese zur Ausbildung einer Netzstruktur wechselseitig eingebracht werden. Sie können auch segmentiertes Polyurethan oder Polyurethan-Harnstoff umfassen, ein Produkt, das Polydimethylsiloxan in der Hauptkette enthält, und ein Produkt, das Fluor in einem harten oder weichen Segment enthält. Vom Gesichtspunkt der Widerstandsfähigkeit gegen Biodegradation ist Polyurethan oder Polyurethan-Harnstoff vom Polyether-Typ gegenüber dem vom Polyester-Typ mehr bevorzugt.
  • Als Polyether, der das Polyethersegment des oben aufgeführten Polyurethans oder dergleichen bildet, ist Polytetramethylenoxid am meisten bevorzugt, aber andere Polyalkylenoxide können auch bevorzugt sein (vorausgesetzt, daß sie zwei und/oder drei Kohlenstoffatome in der Alkylengruppe enthalten). Beispiele für solche Polyalkylenoxide können umfassen Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, ein Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymer oder -Blockcopolymer. Es können auch Polyurethane verwendet werden, die in der gleichen Hauptkette ein Polytetramethylenoxidsegment und ein Polyalkylenoxid (mit zwei oder drei Kohlenstoffatomen in der Alkylengruppe) aufweisen, um sowohl hydrophile Eigenschaften als auch mechanische Eigenschaften zu besitzen. Dieses Polyurethan hat hervorragend gute Antithrombose-Eigenschaften und Kompatibilität mit dem lebenden Körper, und es wurde gefunden, daß es ein neuer Polyurethan-Typ ist, der eine gute Kompatibilität mit einem lebenden Körper besitzt.
  • Die Polyether, die diese weichen Segmente aufbauen, können ein Molekulargewicht besitzen, das normalerweise im Bereich zwischen 400 und 3000 liegt, vorzugsweise zwischen 450 und 2500, und insbesondere zwischen 500 und 2500. Von diesen ist das beste Polyethersegment eine Polytetramethylenoxidkette mit einem Molekulargewicht von 800 bis 2500, insbesondere einem Molekulargewicht von 1300 bis 2000. Wenn das Molekulargewicht des weichen Polyethersegments größer als 3000 ist, kann dies dazu führen, daß das künstliche Blutgefäß aus Polyurethan schlechte mechanische Festigkeit aufweist. Auf der anderen Seite kann ein Molekulargewicht von weniger als 400 dazu führen, daß das geformte künstliche Blutgefäß für eine Verwendung zu starr ist.
  • Die Synthese von Polyurethan kann unter Verwendung eines konventionellen Verfahrens durchgeführt werden, nachdem man den obigen, an seinen beiden Enden mit Hydroxylgruppen terminierten Polyether mit einem bekannten Diisocyanat, das für die Synthese von Polyurethan verwendet wird, reagieren läßt, einschließlich 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Toluidindiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, usw., um ein Isocyanat-terminiertes Prepolymer zu erzeugen, und es unter Verwendung eines Diamins, wie z. B. Ethylendiamin, Propylendiamin, und Tetramethylendiamin, oder eines Diols, wie z. B. Ethylenglycol, Propylenglycol und Butandiol, einer Kettenverlängerung unterwirft.
  • In der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre ist die innere Textur der Röhrenwand, die diese Röhre aufbaut, porös, und es ist keine Oberflächenschicht an der innere Oberfläche der Röhrenwand vorhanden. Zusätzlich zur darin inhärenten Kompatibilität mit dem lebenden Körper wird die Textur mit einer Weichheit ausgestattet, wodurch das Vernähen leicht durchgeführt werden kann und als Ergebnis an dem verbundenen Teil kein Pannus auftreten sollte. Der vorliegenden medizinischen Röhre kann außerdem eine hervorragende Komplianz verliehen werden. Wenn sie als künstliches Blutgefäß verwendet wird, kann sie deshalb einer geeigneten elastischen Deformation entsprechend dem Herzschlag unterliegen, um die Reizung durch das Blut gegenüber einem Blutgefäß des Empfänger zu mäßigen. Außerdem ist in der inneren Oberfläche dieses Blutgefäßes keine Oberflächenschicht, und das Gewebe kann leicht in die Vacuolen eindringen, wodurch eine hervorragende Heilung erreicht werden kann. Es hat sich deshalb ein Weg zu einem künstlichen Blutgefäß geöffnet, das einen inneren Durchmesser von 6 mm oder weniger besitzt, und die Durchgänglichkeit hervorragend beibehält.
  • Die erfindungsgemäße medizinische Röhre kann z. B. auffolgende Weise hergestellt werden.
  • Sie kann durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem man einen Kernstab mit einem runden Querschnitt aus einem starren Körper durch eine zirkulare Öffnung hindurchführt, um eine Lösung einer hochmolekularen Verbindung aus einem Spalt, der zwischen dieser Öffnung und dem Kernstab gebildet wird, in einer solchen Weise zu extrudieren, das sich die Lösung über die gesamte Oberfläche des Kernstabes verbreitet, und den Kernstab in ein Verfestigungsmedium einführt, um die hochmolekulare Verbindung um den Kernstab zu verfestigen, und man danach den Kernstab entnimmt.
  • Die für die Formung verwendete Lösung kann vorzugsweise eine solche mit einer Viskosität von 5 Poises oder mehr bei der Formtemperatur sein. Die Viskosität von weniger als 5 Poises kann zur Bildung einer riesigen Vacuole im Inneren der Röhrenwand führen, was die Festigkeit herabsetzt. Eine ungleichmäßige Wandstärke kann im Verlauf der Formung ebenfalls hervorgerufen werden. Vorteilhafterweise besteht bei Formungsbedingungen bei einer Viskosität von 10 Poises oder mehr eine geringere Einschränkung.
  • Auf der anderen Seite ist an der höheren Seite der Viskosität fast keine Beschränkung vorhanden, und die Formung kann sogar mit geringer Fluidität der Lösung erreicht werden. Es ist eines der Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahren, daß die Formung sogar unter Verwendung einer Lösung von ca. 5000 Poises leicht durchgeführt werden kann, wo eine Formung gemäß eines Verfahrens zur Herstellung einer Hohlfaser unter Verwendung einer konventionellen ringförmigen Düse nur mit großer Schwierigkeit durchgeführt werden kann. Da es jedoch im Hinblick auf die Herstellung erwünscht ist, eine relativ einfache Entlüftung der Lösung zu erreichen, sollte die Lösung vorzugsweise eine Viskosität von 3000 Poises oder weniger, und insbesondere von 2000 oder weniger besitzen.
  • Im Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre kann das zur Lösung der hochmolekularen Verbindung verwendete Lösungsmittel leicht aus bekannten Lösungsmitteln ausgewählt werden, abhängig von den verwendeten entsprechenden Substanzen. Ein wasserlösliches Lösungsmittel ist jedoch von Vorteil, um zu verhindern, daß Lösungsmittel in dem Produkt verbleibt, und vom Standpunkt der Kosten der Produktionsstufen. Ein solches Lösungsmittel kann z. B. umfassen Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, N-Methyl-2-pyrrolidon, Dioxan, Tetrahydrofuran, Aceton usw. Im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren muß die Lösung nicht notwendigerweise im gelösten Zustand sein. Aus diesem Grund kann ein schlechtes Lösungsmittel oder ein Quellmittel, wie z. B. Harnstoff, zugemischt und in einer größeren Menge verwendet werden. Dies ist bei der Herstellung der medizinische Röhre, insbesondere des künstlichen Blutgefäßes, auf das die vorliegende Erfindung abzielt, vorteilhaft. Das Lösungsmittelsystem kann nämlich in einem weiten Bereich ausgewählt werden, wodurch die Porosität (der Porositätsgrad) in einem breiten Bereich leicht und ohne besonders komplizierte Stufen, wie z. B. einer Stufe, bei der man einen Porenbildner verwendet, variiert werden kann.
  • Im Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre kann der Stab, der einen als Kern verwendeten starren Körper umfaßt, aus einer Substanz hergestellt sein, die sich nicht in der Lösung auflöst, und sich in seiner Form nicht leicht verändert, während er durch das Verfestigungsmedium geführt wird. Da eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion ebenfalls erforderlich ist, sind insbesondere Materialien bevorzugt, die mit einer Chrombeschichtung oder Teflon auf rostfreiem Stahl, Stahl, Messing usw. versehen sind.
  • Der Kernstab wird in einer solchen Weise vorwärts geführt, das die Lösung, die über seine gesamte periphere Oberfläche verteilt ist, direkt oder nach Hindurchführen durch einen bestimmten Trockenabschnitt in das Verfestigungsmedium geführt wird.
  • Spezifischerweise kann irgendeine Feuchtverfestigung verwendet werden, gemäß der die Lösung der hochmolekularen Verbindung, die aus dem zwischen der runden Öffnung und dem Kernstab definierten Spalt austritt, direkt in ein Wassersystem- Verfestigungsmedium geführt wird, und die Trocken- und Feucht- Verfestigung, gemäß der die Lösung über einen Trockenabschnitt in das Wassersystem-Verfestigungsmedium geführt wird.
  • Wenn ein konventionelles Verfahren zum Spinnen eines hohlen faserförmigen Filmes für die Herstellung eines Produktes mit großem Durchmesser und Wandstärke, wie das künstliche Blutgefäß, verwendet wird, ist es schwierig, die Form in einem gewünschten Zustand zu erhalten, wenn nicht eine rasche Verfestigungswirkung sowohl von der inneren Oberfläche als auch der äußeren Oberfläche appliziert wird. Die Bedingung, daß die starke Verfestigungswirkung sowohl von der inneren Oberfläche als auch der äußeren Oberfläche appliziert wird, ist deshalb zur stabilen Herstellung einer Röhre unverzichtbar. Dies wird jedoch zu einen großen Hindernis für die gewünschte Struktur, die für ein künstliches Blutgefäß hergestellt wird. Es folgt nämlich, daß die Struktur, die dichter ist als die Innenseite der Röhrenwand, an den inneren Oberflächen und den äußeren Oberflächen gebildet wird.
  • Diese Nachteile wurden durch das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen medizinischen Röhre ausgeräumt. D. h., da der starre Körper, der innen vorhanden ist, eine Rolle spielen kann, um die umgebende Lösung stabil zurückzuhalten, wurde es möglich, mit guter Reproduzierbarkeit eine Röhre mit gleichmäßiger Form und Größe nur durch die Verfestigung von der äußeren Oberfläche her herzustellen.
  • Bei der Formung besteht sogar dann kein Problem, wenn die Geschwindigkeit der Verfestigung von der äußeren Oberfläche her erniedrigt wird, und die Verfestigung kann über eine ausreichend lange Zeit erreicht werden.
  • Da es im Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen medizinische Röhre möglich ist, die Verfestigungsbedingungen in einem breiten Bereich zu variieren, kann der Freiheitsgrad zur Formung groß gemacht werden, und geformte Produkte verschiedener Strukturtypen können hergestellt werden.
  • Zum Verfestigungsmedium können z. B. ein Lösungsmittel, ein schlechtes Lösungsmittel und ein Salz zugefügt werden, wodurch die Struktur sowohl der inneren Oberfläche und als auch der äußeren Oberfläche, oder der äußeren Oberfläche in einem breiten Bereich variiert werden kann.
  • Die Oberflächenenergie des als Kern verwendeten starren Körpers kann außerdem durch Auswahl der Qualität der Materialien oder durch Applikation von Mitteln, wie z. B. einer Beschichtung aus Teflon, Silicon usw., variiert werden, wodurch nicht nur die mikroskopischen Eigenschaften, die die Antithrombose-Eigenschaften beeinträchtigen können, sondern auch der morphologische Oberflächenzustand variiert werden können.
  • Eine der bemerkenswerten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist es, daß, wenn die Trocken- und Feucht-Verfestigung durchgeführt wird, die Zeit zur Durchführung durch den Trockenabschnitt sehr strikt kontrolliert werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Durchgangszeit durch den Trockenabschnitt sogar bei einer so kurzen Zeit wie 0.01 bis mehrere 10 Sekunden präziser zu kontrollieren. Dies ist sehr wichtig, um die Struktur der äußeren Wand einer geformten Röhre gleichmäßig zu machen, und ist von dem konventionellen bekannte Tauchverfahren sehr verschieden.
  • Aus dem vorstehenden Grund ist es bevorzugt, den Trockenabschnitt vorzusehen, wodurch es möglich ist, leicht eine glatte äußere Oberfläche zu erhalten, indem man die Oberflächenströmung der Lösung der hochmolekularen Verbindung im Trockenabschnitt verwendet. Eine optimale Länge des Trockenabschnittes kann bestimmt werden, die hauptsächlich von der Viskosität der Lösung und der Flüchtigkeit des Lösungsmittels abhängt, und die normalerweise vorzugsweise im Bereich von 5 bis 300 mm liegt. Eine Länge von weniger als 5 mm kann zu einem unzureichenden Effekt der vorstehend erwähnten Oberflächenglättung führen. Eine Länge von mehr als 300 mm kann ein Tropfen der Lösung verursachen, um ein Produkt zu ergeben, das einen ungleichmäßigen Querschnitt oder eine Dicke besitzt, die allmählich in der longitudinalen Richtung variiert. Im Falle, daß die Lösung der hochmolekularen Verbindung ein Lösungsmittel mit hoher Flüchtigkeit enthält, kann die Verdampfung des Lösungsmittels aus seiner Oberfläche rasch erfolgen, und als Ergebnis kann die Oberfläche den Taupunkt erreichen, um ein Phänomen, wie z. B. die Kondensation kleiner Wassertropfen, hervorzurufen, und es kann eine genaue Kontrolle der Umgebungsbedingungen erforderlich werden.
  • Aus dem vorstehenden Grund liegt die Länge des Trockenabschnitts vorzugsweise im Bereich von 20 bis 200 mm.
  • Die Geschwindigkeit der Extrudierung zu der Zeit, bei der der Kernstab den Trockenabschnitt passiert, kann im allgemeinen im Bereich von 1 bis 300 mm/Sekunden, vorzugsweise von 5 bis 200 mm/Sekunde, und insbesondere von 10 bis 100 mm/Sekunde liegen. Eine Extrudiergeschwindigkeit, die 300 mm/Sekunde überschreitet, kann die Tendenz zeigen, eine Verformung aufgrund der verbleibenden Spannung in einer Nachbehandlungsstufe zu verursachen, und eine Geschwindigkeit von kleiner als 1 mm/Sekunde kann eine ungleichmäßige Struktur in der äußeren Oberfläche, abhängig von der atmosphärischen Temperatur und Feuchtigkeit oder der Konzentration des Lösungsmittels, hervorrufen.
  • Als Verfestigungsmedium kann vorzugsweise ein solches verwendet werden, das eine hervorragende Kompatibilität im Hinblick auf die Entfernung des Lösungsmittels zeigt. Vom Standpunkt der Sicherheit und Kosten wird Wasser insbesondere bevorzugt. Es können gegebenenfalls niedrige Alkohole, wie z. B. Methanol-, Ethanol- und Isopropanol-denaturierte Alkohole, verwendet werden. In jedem Fall wird für den Zweck einer vollständigen Entfernung des Lösungsmittels im Verfestigungssystem vorzugsweise ein Lösungsmittel verwendet, das schließlich durch Wasser ersetzt werden kann. Für den Fall, daß Wasser als Verfestigungsmedium verwendet wird, kann z. B. ein Produkt erhalten werden, das eine Struktur aufweist, die normalerweise im Teil nahe der äußeren Oberfläche rauher ist als im Teil nahe der inneren Oberfläche, und die innere Oberfläche, an der von der Innenseite her überhaupt keine Verfestigung appliziert wird, kann die obige rauhe Oberflächenstruktur besitzen, die konkave Flächen mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 100 um umfaßt, die für den inneren Film notwendig sind, um ohne Ausbildung einer heterogenen dichten Schicht dünn und stabil zu bleiben. Die konkaven Flächen sind zur Vacuole im Inneren offen und können zur Stabilität der Intima beitragen.
  • Das resultierende verfestigte geformte Produkt kann, nachdem das Lösungsmittel davon sorgfältig entfernt wurde, nach Lufttrocknung oder erzwungener Trocknung sterilisiert werden, oder kann durch eine physiologische Salzlösung substituiert werden, wenn es im feuchten Zustand ist, und dann in einem Autoklaven oder durch Gamma-Strahlen sterilisiert werden.
  • Wenn Polyurethan oder Polyurethan-Harnstoff verwendet wird, kann der porösen Struktur eine gewünschte Komplianz (c) verliehen werden, die mit der folgenden Formel definiert werden kann:
  • worin Vo das interne Volumen eines gemessenen Blutgefäßes unter einem internen Druck von 50 mmHg ist; Δ P ist ein veränderter Anteil von 100 mmHg, wenn der interne Druck von 50 mmHg auf 150 mmHg verändert wird; und Δ V ist das erhöhte innere Volumen des gemessenen Blutgefäßes, wenn der innere Druck von 50 mmHg auf 150 mmHg verändert wird.
  • Wenn die durch den vorstehend angegebenen Wert definierte Komplianz größer als 65% ist, kann allmählich eine irreversible Expansion innerer Hohlräume aufgrund wiederholt applizierter Spannung des Blutdruckes während Langzeit-Enthese verursacht werden. Wenn ihr Wert sehr niedrig ist, insbesondere 1% oder weniger, kann eine abnormale Expansion an der Seite eines Blutgefäßes des Empfängers hervorgerufen werden, und als Ergebnis kann der Blutdurchfluß in der Nachbarschaft eines verbundenen Teils gestört werden, um einen Hauptgrund für eine Hypertrophie der Intima und des vereinigten Anteils zu ergeben.
  • Die Dicke der Extrudierung und die Polymerkonzentration in der Lösung sollten deshalb vorzugsweise im Voraus in der Weise eingestellt werden, daß die obige Komplianz normalerweise 1 bis 65%, vorzugsweise 3 bis 20%, und insbesondere 3 bis 10% beträgt.
  • Der Kernstab kann auch im Voraus mit einem Verstärkungsmaterial, z. B. einem Polyester-Geflecht, beschichtet sein, bevor das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, wodurch das obige Verstärkungsmaterial in der Innenseite eingebettet sein kann, oder alternativ dazu kann der Kernstab mit einem anderen Material dünn beschichtet werden, bevor das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter durch Beispiele beschrieben, ohne die Erfindung durch diese Beispiele zu beschränken.
  • Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich "%" nachfolgend auf "Gew.-%".
  • Beispiel 1
  • Polytetramethylenglycol, das an beiden Enden mit Hydroxylgruppen terminiert ist, und mit einem Molekulargewicht von 1650, wurde mit 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat umgesetzt, um ein an beiden Enden Isocyanat-terminiertes Prepolymer zu ergeben, das einer Kettenverlängerung unter Verwendung von Butandiol unterworfen wurde, um Polyurethan zu synthetisieren. Das so synthetisierte Polyurethan wurde durch wiederholte dreimalige Wiederausfällung in einem Tetrahydrofuran/Ethanol- System gereinigt. Das gereinigte Polyurethan wurde in Dimethylacetamid gelöst, um eine 18.3%-ige Lösung zu ergeben.
  • Aus der runden Öffnung mit einem Durchmesser von 10 mm wurde ein rostfreier Stahlstab mit einem Durchmesser von 8 mm, der genau konzentrisch mit dieser Öffnung angebracht wurde, mit konstanter Geschwindigkeit nach vorne geführt, und die obige Polyurethan-Lösung wurde gleichförmig aus dem gleichförmigen Spalt zwischen dem nach vorne geführten rostfreien Stahlstab und der Öffnung extrudiert, so daß die Lösung über die gesamte periphere Oberfläche des Stabes gleichmäßig verteilt war, und der Stab wurde dann in Wasser von 30ºC geführt, um eine Verfestigung zu bewirken. Da der Kern einen rostfreien Stahlstab umfaßt, wird die Verfestigung nur an der Außenseite bewirkt. Nach 3 Stunden wurde der Stab entnommen und über Nacht in fließendes Wasser getaucht, um das Lösungsmittel zu entfernen. Vom rostfreien Stahlstab wurde eine so verfestigte Polyurethan-Röhre abgezogen und dann luftgetrocknet.
  • Die resultierende Polyurethan-Röhre besaß eine poröse Struktur von milchig-weißer Farbe, und der Querschnitt seiner Röhrenwand war in einem solchen Zustand, das eine große Anzahl Vacuolen-artiger Wände, die Vacuolen bilden, kontinuierlich verbunden war. Die Röhrenwand war 0.1 mm dick und besaß einen inneren Durchmesser von 7 mm, mit einer leichten Schrumpfung, die zur Zeit des Lufttrocknens erzeugt wurde. Es war keine heterogene Oberflächenschicht an der inneren Oberfläche der Röhrenwand des so erhaltenen künstlichen Blutgefäßes aus Polyurethan vorhanden, und außerdem war keine der Vacuolen offen und direkt der inneren Oberfläche der Röhrenwand ausgesetzt. Die innere Oberfläche der Röhrenwand hatte deshalb eine mikroskopisch schwammige Struktur, in der kleine Poren vorhanden waren, wie im Falle der Vacuolen-artigen Wände in der inneren Textur dieses künstlichen Blutgefäßes. Eine Raster-elektronenmikroskopische Beobachtung mit einer Vergrößerung von 200 bestätigte, daß die innere Oberfläche der Röhrenwand im wesentlichen die gleiche physikalische Struktur wie die Vacuolen-artigen Wände in der inneren Textur dieses künstlichen Blutgefäßes besaßen, und es wurde kein Unterschied zwischen den beiden gesehen. Die innere Oberfläche der Röhrenwand dieses künstlichen Blutgefäßes hatte eine Struktur, die keine Wirbelbildung des Blutdurchflusses verursachten sollte, was angenommen wird, wenn die Vacuolen offen sind und direkt der inneren Oberfläche der Röhrenwand ausgesetzt sind. Die Vacuolen waren außerdem im Inneren der Röhre relativ größer, und relativ kleiner in der Nachbarschaft zur äußeren Oberfläche der Röhrenwand. Der Wert der Komplianz betrug 45%. Die in diesem Beispiel erhaltene Polyurethan- Röhre wurde mit Wasser gefüllt, das unter einem positiven Druck von 120 mmHg gehalten wurde. Eine Kanüle (Nadeldurchmesser: 1.5 mm), die für eine extrakorporale Blutzirkulation in einer künstlichen Dialyse verwendet wird, wurde 150 mal an verschiedenen Stellen, die sich über 15 cm der obigen Röhre erstreckten, eingesteckt, um den Zustand eines Ausleckens von Wasser zu prüfen. Sogar bei einem 150- maligen Einstechen wurde kein Auslecken von Wasser festgestellt.
  • Beispiel 2
  • Es wurde das gleiche Experiment wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß in diesem Beispiel ein rostfreier Stahl mit einem Außendurchmesser von 4 mm verwendet wurde. Als Ergebnis wurde eine Röhre erhalten, mit einem Röhrenwand-Innendurchmesser von 3.2 mm, einer Röhrenwand-Dicke von 0.5 mm, und der Komplianz C = 64%, wobei die innere Textur der Tubenwand so strukturiert war, daß eine große Zahl von Vacuolen-artigen Wänden, die Vacuolen bildeten, kontinuierlich verbunden war.
  • Die innere Oberfläche der Röhrenwand der Röhre gemäß diesem Beispiel bestand aus den obigen kontinuierlich verbundenen Vacuolen-artigen Wänden, wie dies auch der Fall bei der Röhre gemäß Beispiel 1 ist, und an der inneren Oberfläche war keine Oberflächenschicht (eine dichtere Schicht) vorhanden.
  • Diese Röhre wurde als künstliches Blutgefäß verwendet, das durch Ende-an-Ende-Vernähung an die Darmbeinarterie und die Oberschenkelknochenarterie eines erwachsenen Hundemischlings transplantiert wurde. Die Anastomose wurde mit geeigneter Flexibilität und Komplianz (39%) leicht durchgeführt, und es wurde kein Bluten aus den vernähten Anteilen festgestellt. Die Experimente wurden in sechs Fällen unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, aber jedes der transplantierten Blutgefäße war sogar noch nach 16 Monaten durchgänglich.
  • Beispiel 3
  • Ein an seinen beiden Enden mit Hydroxylgruppen terminiertes Polytetramethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 1650 wurde mit 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat umgesetzt, und ergab ein an beiden Enden Isocyanat-terminiertes Prepolymer, das zur Synthese von Polyurethan unter Verwendung von Butandiol einer Kettenverlängerung unterworfen wurde. Das so erhaltene Polyurethan wurde durch dreimalige wiederholte Ausfällung in einem Tetrahydrofuran/Ethanol-System gereinigt. Das gereinigte Polyurethan wurde in Dimethylacetamid zu einer 20.0%-igen Lösung gelöst.
  • Aus einer runden Öffnung mit einem Durchmesser von 10 mm wurde ein rostfreier Stahlstab mit einem Durchmesser von 7 mm, der präzise konzentrisch zu dieser Öffnung angeordnet wurde, mit konstanter Geschwindigkeit ausgeführt, und die obige Polyurethan-Lösung wurde gleichförmig aus dem gleichförmigen Spalt zwischen dem nach vorne gezogenen Stahlstab und der Öffnung gleichförmig extrudiert, damit die Lösung über die gesamte periphere Oberfläche des Stabes verteilt wurde, und der Stab wurde dann in Wasser von 20ºC geführt, um eine Verfestigung zu bewirken. Da der Kern einen rostfreien Stahlstab umfaßt, wurde die Verfestigung nur von der Außenseite bewirkt. Nach 10 Stunden wurde der Stab herausgenommen und über Nacht in fließendes Wasser eingetaucht, um das Lösungsmittel zu entfernen. Vom rostfreien Stahlstab wurde eine so verfestigte Polyurethan-Röhre abgezogen und luftgetrocknet. Die resultierende Polyurethan- Röhre besaß eine poröse Struktur von milchig-weißer Farbe, und der Querschnitt ihrer Röhrenwand war in einem solchen Zustand, das eine große Zahl Vacuolen-artiger Wände, die die Vacuolen bilden, kontinuierlich verbunden war. Die Röhrenwand war 1.1 mm dick und besaß einen Innendurchmesser von 6.5 mm, mit einer leichten Schrumpfung, die zur Zeit des Lufttrocknens erzeugt wurde. An der inneren Oberfläche der Röhrenwand des so erhaltenen künstlichen Blutgefäßes aus Polyurethan war keine heterogene Oberflächenschicht vorhanden, und jede der Vacuolen war nicht offen, und direkt offen zur inneren Oberfläche der Röhrenwand gerichtet. Die innere Oberfläche der Röhrenwand hatte deshalb eine mikroskopisch schwammartige Struktur, in der kleine Poren vorhanden waren, wie im Falle der Vacuolenartigen Wände in der inneren Textur dieses künstlichen Blutgefäßes. Eine Raster-elektronenmikroskopische Beobachtung bei 200-facher Vergrößerung bestätigte, daß die innere Oberfläche der Röhrenwand im wesentlichen die gleiche physikalische Struktur wie die Vacuolen-artigen Wände in der inneren Textur dieses künstlichen Blutgefäßes besaß, und zwischen beiden kein Unterschied gesehen wurde. Die innere Oberfläche der Röhrenwand dieses künstlichen Blutgefäßes hatte die Struktur, die keine Verwirbelung des Blutdurchflusses verursachen sollte, was angenommen wird, wenn die Vacuolen offen sind, und direkt zur inneren Oberfläche der Röhrenwand gerichtet sind. Die Vacuolen waren außerdem im Inneren der Röhre relativ größer, und in der Nachbarschaft der äußeren Oberfläche der Röhrenwand relativ kleiner. Der Wert der Komplianz betrug 25%. Die in diesem Beispiel erhaltene Polyurethan-Röhre wurde mit Wasser gefüllt, das unter einem positiven Druck von 275 mmHg gehalten wurde, aber es wurde kein Aussickern von Wasser aus der Röhrenwand festgestellt.
  • Beispiel 4
  • Es wurde das gleiche Experiment wie im Beispiel 3 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß in diesem Beispiel ein rostfreier Stahl mit einem Außendurchmesser von 4.5 mm verwendet wurde. Als Ergebnis wurde eine Röhre mit einem Röhrenwand-Innendurchmesser von 4.0 mm, einer Röhrenwand-Dicke von 0.5 mm und der Komplianz C = 19% erhalten, wobei die innere Textur der Röhrenwand so strukturiert war, daß eine große Zahl von die Vacuolen bildenden Vacuolen-artigen Wänden kontinuierlich verbunden war.
  • Die innere Oberfläche der Röhrenwand der Röhre gemäß diesem Beispiel bestand aus den vorstehenden kontinuierlich verbundenen Vacuolen-artigen Wänden, wie dies bei der Röhre gemäß Beispiel 3 der Fall ist, und an der inneren Oberfläche war keine Oberflächenschicht (eine dichtere Schicht) vorhanden.
  • Diese Röhre wurde als künstliches Blutgefäß verwendet, das durch Ende-an-Ende-Vernähung an die Darmbeinarterie und die Oberschenkelarterie eines erwachsenen Hundemischlings transplantiert wurde.
  • Im Vergleich zu einem kommerziell erhältlichen künstlichen Blutgefäß aus Teflon wurde ein besserer Durchgang von Nadeln und Adhäsion gegenüber Blutgefäßen des Empfängers erhalten, und nach der Operation trat an allen Nadelstichen und verbundenen Teilen unter systemischer Heparinisierung von 1000 Einheiten kein Bluten auf. In Experimenten unter Verwendung von drei Fällen wurde in allen Fällen eine gute Durchgänglichkeit nach Ablauf von 18 Monaten festgestellt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Unter Verwendung der im Beispiel 1 verwendeten Polyurethan- Lösung wurde die Lösung aus einer ringförmigen Düse (Dimensionen des Lösungsauslasses: 3 mm Innendurchmesser, 5 mm Außendurchmesser) mit einer Geschwindigkeit von ca. 40 cm/Minute unter Verwendung einer Zahnradpumpe extrudiert und gleichzeitig Wasser, das vorher entlüftet wurde, aus dem inneren Zentrum der in der ringförmigen Form extrudierten Lösung ausgetragen. Die Austragsmenge des Wassers betrug das 1.2-fache der extrudierten Menge der Polyurethan-Lösung. Ein linearer Körper, der unter Einschluß dieses Wassers im Inneren extrudiert wurde, wurde sofort in Wasser geführt, um das Polyurethan in Form einer Röhre zu verfestigen, die dann 1 Stunde stehen gelassen wurde.
  • Die so erhaltene Röhre besaß einen Innendurchmesser von ca. 3 mm, einen Außendurchmesser von ca. 4.2 mm, und, da sie von beiden Seiten, der Innenseite und Außenseite, verfestigt wurde, Oberflächenschichten sowohl an der inneren Oberfläche als auch an der äußeren Oberfläche der Röhrenwand, die verschieden sind von, und dichter als die innere Textur der Röhrenwand. Dies ist ein unterscheidbares Merkmal, das verschieden ist von den in den vorstehend genannten Beispielen 1 und 2 erhaltenen Röhren. Die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Röhren besaßen an der inneren Oberfläche der Röhrenwand keine Oberflächenschicht, und besaßen nur an der äußeren Oberfläche eine dünne Oberflächenschicht. Dagegen zeigte die Röhre gemäß diesem Vergleichsbeispiel eine schwammartige Struktur, die im Hinblick auf das Aussehen eines Querschnittes der Röhrenwand ähnlich der im Beispiel 2 war. Unter Verwendung der Röhre gemäß diesem Vergleichsbeispiel wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel eine Transplantation bei erwachsenen Hundemischlingen durchgeführt. Unter vier Fällen von transplantierten Blutgefäßen trat in drei Fällen nach einem Monat Verstopfung auf, und in einem Fall nach drei Monaten.
  • Die Hunde wurden getötet, und Autopsien an den Nieren zeigten, daß in den Kapillaren der Nieren Verstopfung auftrat. Ahnliche Autopsien wurden bei den Hunden im Beispiel 2 gemacht, aber es wurde in den Nieren keine Abnormalität beobachtet.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Unter Verwendung der im Beispiel 3 verwendeten Polyurethan- Lösung wurde die Lösung aus einer ringförmigen Düse (Dimensionen des Lösungsauslasses: 3 mm Innendurchmesser, 5 mm Außendurchmesser) unter Verwendung einer Zahnradpumpe extrudiert und zur gleicher Zeit Wasser, das vorher entlüftet wurde, aus dem inneren Zentrum der in der ringförmigen Form extrudierten Lösung abgeführt. Die abgeführte Menge an Wasser betrug das 1.2-fache der extrudierten Menge der Polyurethan- Lösung. Ein unter Einschluß dieses Wassers in seinem Inneren extrudierter linearer Körper wurde sofort in Wasser geführt, um das Polyurethan in der Form einer Röhre zu verfestigen, die dann eine Stunde stehen gelassen wurde.
  • Die so erhaltene Röhre besaß einen Innendurchmesser von ca. 3.3 mm, einen Außendurchmesser von ca. 4.8 mm, und besaß, da sie von beiden Seiten (der Innen- und Außenseite) verfestigt wurde, sowohl an der inneren Oberfläche als auch an der äußeren Oberfläche der Röhrenwand Oberflächenschichten, die verschieden und dichter als die Innentextur der Röhrenwand waren. Dies ist ein unterscheidbares Merkmal, das von den in den vorstehend genannten Beispielen 3 und 4 erhaltenen Röhren verschieden ist. Die in den Beispielen 3 und 4 erhaltenen Röhren besaßen an der inneren Oberfläche der Röhrenwand keine Oberflächenschicht, und besaßen nur an der äußeren Oberfläche eine dünne Oberflächenschicht. Dagegen zeigte die Röhre gemäß diesem Vergleichsbeispiel im Hinblick auf das Aussehen eines Querschnittes der Röhrenwand ähnlich wie im Beispiel 4 eine schwammartige Struktur. Eine Prüfung des longitudinalen Querschnittes der Röhre ergab, daß sie abgeflacht war und die beiden rechtwinkelig zueinander stehenden Innendurchmesser X und Y besaßen ein Verhältnis von X/Y = 1.30. Unter Verwendung der Röhre dieses Vergleichsbeispiels wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 4 eine Transplantation bei erwachsenen Hundemischlingen durchgeführt. Unter zwei Fällen von transplantierten Blutgefäßen trat in einem Fall nach drei Monaten Verstopfung auf. In einem anderen Fall wurde der Hund getötet und als Ergebnis einer Untersuchung wurde an dem vereinigten Abschnitt ein Pannus von ca. 1 mm beobachtet, und um diesen waren in großer Menge neue Thromben ausgebildet.
  • Beispiel 5
  • Aus einem an seinen beiden Enden mit Hydroxylgruppen terminierten Polytetramethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 1890 und 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat wurde gemäß einem konventionellen Verfahren ein an beiden Enden mit Isocyanatgruppen terminiertes Prepolymer hergestellt, das zur Synthese von Polyurethan-Harnstoff unter Verwendung von Ethylendiamin einer Kettenverlängerung unterworfen wurde. Der Polyurethan-Harnstoff wurde durch dreimalige wiederholte Ausfällung in einem Dimethylformamid/Ethanol-System gereinigt.
  • Dieser Polyurethan-Harnstoff wurde in Dimethylformamid zu einer Lösung einer Konzentration von 20% gelöst. Ein rostfreier Stahlstab mit einem Außendurchmesser von 5 mm wurde konzentrisch aus einer Öffnung mit einem Durchmesser von 7.2 mm ausgeführt und die obige Lösung gleichförmig aus dem gleichförmigen Spalt, der zwischen dem ausgeführten rostfreien Stahlstab und der Öffnung definiert wurde, extrudiert, damit die Lösung über die gesamte periphere Oberfläche des Stabes verteilt wurde, und der Stab wurde dann in Wasser von 10ºC geführt, während die Fließgeschwindigkeit der Polyurethan- Lösung und der Extrudiergeschwindigkeit des rostfreien Stahlstabes synchronisiert wurden. Die so extrudierte Röhre aus Polyurethan-Harnstoff wurde langsam von der Außenseite, nämlich der äußeren Oberfläche her verfestigt, wobei sich nach ca. 30 Minuten um den rostfreien Stahlstab ein Polyurethanfilm ausbildete. Dieser wurde zur Vervollständigung der Verfestigung 24 lang stehen gelassen, und dann 20 Stunden lang in fließendes Wasser eingetaucht, um das Dimethylformamid vollständig zu entfernen. Die resultierende Röhre aus Polyurethan-Harnstoff wurde von dem rostfreien Stahlstab abgezogen und bei Raumtemperatur luftgetrocknet.
  • Diese Röhre aus Polyurethan-Harnstoff besaß nach dem Trocknen einen Innendurchmesser von 3.6 mm und eine Röhrenwand-Dicke von 0.6 mm, und der Querschnitt der Röhrenwand besaß im wesentlichen eine Struktur, bei der eine große Zahl Vacuolenartiger, die Vacuolen bildender Wände über seinen gesamten Bereich kontinuierlich verbunden war, mit Ausnahme einer dünnen Oberflächenschicht an der äußeren Oberfläche der Röhrenwand. Spezifischer ausgedrückt war die Struktur des Querschnittes der Röhrenwand ähnlich wie der der Röhre gemäß Beispiel 1 in einem solchen Zustand, daß eine große Zahl Vacuolen-artiger, die Vacuolen bildender Wände mit Ausnahme der obigen Oberflächenschicht kontinuierlich verbunden war, und die innere Oberfläche davon umfaßte diese kontinuierlich verbundenen Vacuolen-artigen Wände. Der Wert der Komplianz des künstlichen Blutgefäßes gemäß diesem Beispiel betrug 62%.
  • Diese Röhre besaß eine geeignete Weichheit, Elastizität und Komplianz und war leicht zu handhaben. Unter Verwendung dieser Röhre als künstliches Blutgefäß wurde eine Arterien-Venen- Bypass-Operation durchgeführt, um es als Bypass zwischen die Oberschenkelarterie und die Oberschenkelvene eines erwachsenen Hundemischlings zu transplantieren. Die Verbindung war die gemäß einer Ende-an-Ende-Verbindung, und der Bypass hatte eine Gesamtlänge von 20 cm. Es wurden sehr gute Vernähungs- Eigenschaften erhalten, mit einem leichten Durchgang einer Nadel und ohne Blutaussickerung nach dem Vernähen. Die Bypass- Röhre war sogar nach 6 Monaten noch durchgänglich.
  • Beispiel 6
  • Aus einem an seinen beiden Enden mit Hydroxylgruppen terminierten Polytetramethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 1890 und 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat wurde ein an beiden Enden mit Isocyanatgruppen terminiertes Prepolymer gemäß einem konventionellen Verfahren hergestellt, und das Prepolymer dann zur Synthese von Polyurethan-Harnstoff unter Verwendung von Ethylendiamin einer Kettenverlängerung unterworfen. Der Polyurethan-Harnstoff wurde durch dreimalige wiederholte Ausfällung in einem Dimethylformamid/Ethanol-System gereinigt.
  • Dieser Polyurethan-Harnstoff wurde in Dimethylformamid zu einer Lösung einer Konzentration von 33% gelöst (Viskosität bei 20ºC: 4300 Poises). Ein rostfreier Stahlstab mit einem Außendurchmesser von 5 mm wurde konzentrisch aus einer Öffnung mit einem Durchmesser von 8.0 mm ausgeführt, und die obige Lösung wurde gleichförmig aus dem gleichförmigen Spalt, der zwischen dem so ausgeführten, rostfreien Stahlstab und der Öffnung definiert wurde, extrudiert, damit die Lösung sich über die gesamte periphere Oberfläche des Stabes verteilen konnte, und der Stab wurde dann in Wasser von 20ºC geführt, während die Fließgeschwindigkeit der Polyurethan-Lösung und die Extrudiergeschwindigkeit des rostfreien Stahlstabes synchronisiert wurden. Die so extrudierte Röhre aus Polyurethan-Harnstoff wurde langsam von der Außenseite her, nämlich der äußeren Oberfläche her, verfestigt, wobei sich nach ca. 30 Minuten um den rostfreien Stahlstab ein weißer Polyurethanfilm ausbildete. Dieser wurde zur Vervollständigung der Verfestigung 24 Stunden lang stehen gelassen, dann 20 Stunden lang zur vollständigen Entfernung von Dimethylformamid in fließendes Wasser getaucht. Die resultierende Röhre aus Polyurethan-Harnstoff wurde vom rostfreien Stahlstab abgezogen und bei Raumtemperatur luftgetrocknet.
  • Diese Röhre aus Polyurethan-Harnstoff besaß nach dem Trocknen einen Innendurchmesser von 4.4 mm und eine Röhrenwanddicke von 0.6 mm, und der Querschnitt der Röhrenwand besaß im wesentlichen eine Struktur, bei der eine große Zahl Vacuolenartiger Wände, die die Vacuolen bilden, kontinuierlich über den gesamten Körper verbunden war, mit Ausnahme einer dünnen Oberflächenschicht an der äußeren Oberfläche der Röhrenwand. Spezifischer angegeben besaß die Querschnittsstruktur der Röhrenwand, ähnlich wie die Röhre gemäß Beispiel 3, eine große Zahl von die Vacuolen-bildenden kontinuierlich verbundenen Vacuolen-artigen Wänden, mit der Ausnahme der obigen Oberflächenschicht, und die innere Oberfläche umfaßte kontinuierlich verbundene Vacuolen-artige Wände. Der Wert der Komplianz des künstlichen Blutgefäßes gemäß diesem Beispiel betrug 25%.
  • Die Röhre hatte eine geeignete Weichheit, Elastizität und Komplianz, und war leicht zu handhaben. Unter Verwendung dieser Röhre als künstliches Blutgefäß wurde eine Arterien- Venen-Bypass-Operation durchgeführt, um sie als Bypass zwischen die Oberschenkelarterie und die Oberschenkelvene eines erwachsenen Hundemischlings zu transplantieren. Die Verbindung war gemäß einer Ende-an-Ende-Verbindung, und der Bypass hatte eine Gesamtlänge von 20 cm. Es wurden sehr gute Vernähungseigenschaften festgestellt, mit einem leichten Durchgang einer Nadel, und ohne Blutaussickerung nach der Vernähung. Die vorliegende Bypass-Röhre war sogar nach Ablauf von 6 Monaten noch durchgänglich.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • In die Lösungen von Polyurethan und Polyurethan-Harnstoff, wie sie im Beispiel 1 und Beispiel 5 verwendet wurden, wurden rostfreie Stahlstäbe mit einem Außendurchmesser von 4 mm bzw. 5 mm einem konventionellen bekannten Verfahren unterworfen, nämlich einem Tauch- und Trocknungsverfahren, das 10 mal oder öfter wiederholt wurde, um entsprechende Röhren aus Polyurethan und Polyurethan-Harnstoff zu erhalten.
  • Diese Röhren waren transparent und die innere Textur ihrer Röhrenwände besaß, unterschiedlich zu den Röhren gemäß obiger Beispiele keine Struktur auf, bei der eine große Zahl Vacuolen-artiger, die Vacuolen-bildende Wände kontinuierlich verbunden war, und der Großteil der Textur war ziemlich dicht. Die Röhren waren hart, hatten eine schlechte Flexibilität und wiesen keine Komplianz auf.
  • Für den Vergleich wurden diese Röhren des Vergleichsbeispiels 3 bei erwachsenen Hundemischlingen in der gleichen Weise wie in den Beispielen 2 und 5 beschrieben transplantiert, waren aber aufgrund der Härte und schlechten Flexibilität hart zu vernähen. Aus den Nadelstichöffnungen trat nach dem Vernähen ein Aussickern von Blut auf, was nach einer Woche zur Verstopfung der transplantierten Röhren führte.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • In die Lösungen von Polyurethan und Polyurethan-Harnstoff, wie sie im Beispiel 3 und Beispiel 6 verwendet wurden, wurden rostfreie Stahlstäbe mit einem Außendurchmesser von 4 mm bzw. 5 mm einem konventionellen bekannten Verfahren unterworfen, nämlich einem Tauch- und Trocknungsverfahren, das 10 mal oder öfter wiederholt wurde, um entsprechende Röhren aus Polyurethan und Polyurethan-Harnstoff zu erhalten.
  • Diese Röhren besaßen Transparenz, und die innere Textur ihrer Röhrenwände umfaßte, im Unterschied zu den Röhren gemäß den obigen Beispielen, keine große Zahl von Vacuolen-artigen, die Vacuolen-bildende Wände, die kontinuierlich verbunden waren, sondern der Großteil der Textur war ziemlich dicht. Die Röhren waren hart, besaßen eine schlechte Flexibilität und zeigten keine Komplianz.
  • Zum Vergleich wurden diese Röhren des Vergleichsbeispiels 4 bei erwachsenen Hundemischlingen in der gleichen Weise wie in den Beispielen 4 und 6 transplantiert, waren aber aufgrund ihrer Härte und schlechten Flexibilität schlecht zu vernähen. Aus den Nadelstichöffnungen trat nach dem Vernähen ein Aussickern von Blut auf, was nach einer Woche zur Verstopfung der transplantierten Röhren führte.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Die in Beispiel 6 verwendete Lösung wurde aus einer ringförmigen Düse des gleichen Typs, wie sie im Vergleichsbeispiel 2 verwendet wurde, extrudiert, und ins Innere wurde auf ähnliche Weise Wasser gegossen.
  • Aufgrund der hohen Viskosität der Lösung stieg der Extrusionsstaudruck auf 8 kg/cm³. An der äußeren Oberfläche der resultierenden Röhre wurden Abflußflecken festgestellt, und auch der innere Durchmesser veränderte sich cyklisch im Bereich von 3.0 bis 3.5 mm.
  • Beispiel 7
  • Die gleiche Lösung wie im Beispiel 3 wurde unter Verwendung der gleichen Düse und des gleichen rostfreien Stahlstabes extrudiert und durch einen Trockenabschnitt einer Länge von 200 mm geleitet, und danach in das Verfestigungsmedium eingeführt.
  • Die im vorliegenden Beispiel erhaltene Röhre hatte eine äußere Oberfläche, die im Vergleich zu der im Beispiel 3 erhaltenen eine bessere Weichheit aufwies, so daß bei Messung des äußeren Durchmessers der Röhre mit einer Länge von 10 cm, die alle 5 mm abgeschnitten wurde, das Konfidenzinterval 7.55 bis 7.67 betrug, während es 7.43 bis 7.75, mit größerer Abweichung, im Fall, bei dem kein Trockenabschnitt vorgesehen wurde, betrug.
  • Beispiel 8
  • Die gleiche Lösung wie im Beispiel 3 wurde unter Verwendung der gleichen Düse und des gleichen rostfreien Stahlstabes extrudiert, durch einen Trockenabschnitt einer Länge von 100 mm mit einer Geschwindigkeit von 50 mm/Sekunde hindurchgeführt, und dann in ein Verfestigungsmedium geführt.
  • Nach Verfestigung über Nacht in einem Medium aus fließendem Wasser wurde der Kernstab herausgenommen, und das Produkt 30 Minuten lang in kochendem Wasser gekocht, und danach bei 45ºC getrocknet. Das resultierende künstliche Blutgefäß hatte die Form einer geraden Röhre ohne Biegung oder Knie, und auch ohne Deformation, wie z. B. einer Faltenbildung der Oberfläche.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Das Beispiel 8 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Durchtrittsgeschwindigkeit durch den Trockenabschnitt 320 mm/Sekunde betrug, um ein getrocknetes künstliches Blutgefäß zu erhalten. Dieses schrumpfte in longitudinaler Richtung, und an seiner äußeren Oberfläche wurde eine große Zahl feiner Falten festgestellt.
  • Beispiel 9
  • Das in Beispiel 3 verwendete Polyurethan wurde in Dimethylacetamid zu einer 10%-igen Lösung gelöst. Diese Lösung wurde unter Verwendung eines vorher mit einem Polyestergewebe beschichteten rostfreien Stahlstabes mit einem Außendurchmesser von 5 mm und einer Düse mit einem Durchmesser von 7 mm geformt.
  • Das Polyestergewebe war vollständig mit der Polyurethan-Lösung befeuchtet, das in den inneren Querschnitt eingebettet war, und war zur inneren Oberfläche und äußeren Oberfläche nicht exponiert.
  • Diese Röhre besaß einen Komplianzwert von 4%, und es wurde sogar unter interner Applikation eines Druckes von 500 mmHg während eines Monats keine irreversible morphologische Veränderung festgestellt.
  • Beispiel 10
  • Ein unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 7 ausgeführter Kernstab wurde in eine physiologische Salzlösung eingeführt, darin über Nacht eingetaucht, mit fließendem Wasser gewaschen, und getrocknet. Die resultierende Röhre hatte im Vergleich mit der im Beispiel 7 erhaltenen eine äußere Oberfläche mit bemerkenswert wenig Unregelmäßigkeiten, und es wurde sogar bei einer 5000-fachen Vergrößerung fast keine Unebenheit festgestellt.
  • Gemäß der Erfindung wird deshalb eine medizinische Röhre mit einer hervorragenden Langzeit-Durchgänglichkeit bereitgestellt.

Claims (2)

1. Medizinische Röhre mit einer Monoschicht, einer Röhrenwand einer Dicke t, und mit einem aus einer Verbindung mit hohem Molekulargewicht gebildeten porösen Material, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material kontinuierlich verbundene poröse Vacuolen-artige Wände, die eine Vielzahl von Vacuolen definieren, bildet, wobei die porösen Vacuolenartigen Wände eine große Zahl von im Vergleich zu diesen Vacuolen ausreichend kleineren Poren besitzen, und die Größe der Vacuolen in der Richtung von der inneren Oberfläche zur äußeren Oberfläche der Röhrenwand zunehmend abnimmt, und der Durchmesser d der Vacuolen (entsprechend dem maximalen Durchmesser an einem beliebigen Querschnitt) ein solcher ist, das 0.005 t ≤ d ≤ 0.9 t, und wobei die innere Oberfläche der Röhrenwand keine Oberflächenschicht besitzt und miteinander verbundene Vacuolen-artige Wände aufweist.
2. Medizinische Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit hohem Molekulargewicht Polyurethan und/oder Polyurethan-Harnstoff ist.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0696023B2 (ja) * 1986-11-10 1994-11-30 宇部日東化成株式会社 人工血管およびその製造方法
US4986832A (en) * 1987-09-04 1991-01-22 Ube Industries, Ltd. Artificial blood vessel and process for preparing it
CH673388A5 (de) * 1987-12-07 1990-03-15 Sulzer Ag
NL8801741A (nl) * 1988-07-08 1990-02-01 Utermoehlen Nv Kunsthuid.
US5011486A (en) * 1988-11-18 1991-04-30 Brown University Research Foundation Composite nerve guidance channels
ES2133393T3 (es) * 1992-03-13 1999-09-16 Atrium Medical Corp Productos de fluoropolimeros (por ejemplo, politetrafluoroetileno) expandidos de porosidad controlada y su fabricacion.
US5281677A (en) * 1992-09-03 1994-01-25 Becton, Dickinson And Company Thermoplastic polyurethane blends
US6065476A (en) * 1994-12-21 2000-05-23 Board Of Regents, University Of Texas System Method of enhancing surface porosity of biodegradable implants
DE19539449A1 (de) * 1995-10-24 1997-04-30 Biotronik Mess & Therapieg Verfahren zur Herstellung intraluminaler Stents aus bioresorbierbarem Polymermaterial

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071532A (en) * 1973-12-21 1978-01-31 Heidenreich & Harbeck Zweigniederlassung Der Gildemeister Ag Method for manufacturing plastics blanks
US4281669A (en) * 1975-05-09 1981-08-04 Macgregor David C Pacemaker electrode with porous system
US4173689A (en) * 1976-02-03 1979-11-06 University Of Utah Synthetic polymer prosthesis material
DE2935097A1 (de) * 1978-09-07 1980-03-20 Kuraray Co Aethylen/vinylalkohol-copolymermembran
US4409172A (en) * 1981-02-13 1983-10-11 Thoratec Laboratories Corporation Device and method for fabricating multi-layer tubing using a freely suspended mandrel
DE3113690A1 (de) * 1981-04-04 1982-10-28 Elastogran GmbH, 2844 Lemförde "verfahren zur herstellung von geschlossenzelligen polyurethan-formteilen mit einer verdichteten randzone"
NL8202893A (nl) * 1982-07-16 1984-02-16 Rijksuniversiteit Biologische verdraagbaar, antithrombogeen materiaal, geschikt voor herstellende chirurgie.
DE3477464D1 (en) * 1983-06-06 1989-05-03 Kanegafuchi Chemical Ind Artificial vessel and process for preparing the same

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EP0473205A3 (en) 1992-06-17
EP0255865B1 (de) 1993-01-07
EP0255865A2 (de) 1988-02-17
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