JP2012105721A - カフ部材及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】細胞の侵入、生着性に有利な平均孔径が大きい多孔体で構成されるカフ部材を容易に製造することができるカフ部材の製造方法、及び細胞の侵入、生着性に優れると共に、カフ部材に重ねるパッドとの接着性に優れるカフ部材を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂よりなる多孔体で形成されたカフ部材を製造する方法において、該熱可塑性樹脂と、孔形成剤と、第1の溶媒とを含むポリマー溶液を、溶媒透過性の型に注入し、該型を第1の溶媒を抽出するための第2の溶媒に浸漬して第1の溶媒を第2の溶媒に抽出させることにより該型内にカフ部材を生成させ、次いで、該カフ部材を脱型することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は生体の外面に配置され、生体刺入管が挿通されるカフ部材及びこのカフ部材を製造する方法に係り、特に生体刺入管が生体の体表面に対して斜めに刺入されるよう構成されたカフ部材及びその製造方法に関する。
補助人工心臓や腹膜透析などの療法で使用されるカニューレやカテーテルは、皮下組織を切開した上で刺入を行って生体内に留置する必要がある。生体内への留置が長期間へ及ぶ場合、生体内と外界とを隔て、生体内への細菌の侵入や体液水分の揮発を防止するためにカフ部材を利用して疑似的に刺入部を密閉することが行われている。
このようなカフ部材として、生体皮下組織から細胞が容易に侵入、生着することができ、皮下組織との癒着が頑強であり、その結果、ダウングロースの進行を抑制し、トンネル感染を始めとする各種の感染トラブルを防止することができる、セグメント化ポリウレタンよりなるカフ部材が知られている(下記特許文献1)。
特許文献1に記載されるカフ部材は、生体の外面に重なるフランジ部と、該フランジ部の一方の面から立設された筒状部とを有するものであって、前記フランジ部が連通性のある多孔性三次元網状構造部を有する熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂よりなるため、この樹脂の空孔部に細胞が容易に侵入、生着し、生体組織とカフ部材とが頑強な癒着を形成する。
WO2005−084742
前記カフ部材に用いる多孔体としては、細胞の生着性の観点から、平均孔径が100〜650μm程度のものが好ましい。しかしながら、平均孔径が100〜650μmである多孔体は、柔軟性が高いことから多孔体の孔に切削機のドリル刃物が引っ掛かり易く、多孔体の骨格がドリル刃物により引きずられて破壊されてしまうため、切削加工により製造することが困難である。
また、平均孔径が大きい多孔体は、細胞の侵入、生着性の点で有利であるが、カフ部材の上に重ねるパッドとの接着強度が小さくなるおそれがある。
本発明は、細胞の侵入、生着性に有利な平均孔径が大きい多孔体で構成されるカフ部材を容易に製造することができるカフ部材の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、その一態様において、細胞の侵入、生着性に優れると共に、カフ部材に重ねるパッドとの接着性に優れるカフ部材を提供することを目的とする。
本発明(請求項1)のカフ部材の製造方法は、熱可塑性樹脂よりなる多孔体で形成されたカフ部材を製造する方法において、該熱可塑性樹脂と、孔形成剤と、第1の溶媒とを含むポリマー溶液を、溶媒透過性の型に注入し、該型を第1の溶媒を抽出するための第2の溶媒に浸漬して第1の溶媒を第2の溶媒に抽出させることにより該型内にカフ部材を生成させ、次いで、該カフ部材を脱型することを特徴とするものである。
請求項2のカフ部材の製造方法は、請求項1において、前記型は、濾紙よりなることを特徴とするものである。
請求項3のカフ部材の製造方法は、請求項2において、前記濾紙は、有底円筒形状であることを特徴とするものである。
請求項4のカフ部材の製造方法は、請求項3において、前記有底円筒形状の濾紙を、該濾紙内のポリマー溶液が前記第2の溶媒の液面以下となるように浸漬することを特徴とするものである。
請求項5のカフ部材の製造方法は、請求項1ないし4のいずれか1項において、前記第1の溶媒は、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリジノン、及びテトラヒドロフランからなる群から選択される1種又は2種以上であることを特徴とするものである。
請求項6のカフ部材の製造方法は、請求項1ないし5のいずれか1項において、前記孔形成剤は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、及びエチルセルロースからなる群から選択される1種又は2種以上であることを特徴とするものである。
請求項7のカフ部材の製造方法は、請求項1ないし6のいずれか1項において、前記熱可塑性樹脂は、セグメント化ポリウレタン樹脂であることを特徴とするものである。
請求項8のカフ部材の製造方法は、請求項1ないし7のいずれか1項において、前記ポリマー溶液中の熱可塑性樹脂の濃度は、5〜15重量%であることを特徴とするものである。
請求項9のカフ部材の製造方法は、請求項1ないし8のいずれか1項において、前記第2の溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトンおよびエーテルならびにこれらの混合物からなる群から選択される1種又は2種以上であることを特徴とするものである。
本発明(請求項10)のカフ部材は、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の製造方法により製造されたものである。
請求項11のカフ部材は、該カフ部材を構成する多孔体は、前記型内の底部側の気孔径が上部側の気孔径よりも小さくなっていることを特徴とするものである。
本発明のカフ部材の製造方法によれば、前記ポリマー溶液を、溶媒透過性の型に注入して抽出を行い、該型内にカフ部材を生成させるため、細胞の侵入、生着に適した平均孔径が大きい多孔体よりなるカフ部材を容易に製造することができる。
前記型は、濾紙で構成されていることが好ましい。型を濾紙で構成することにより脱型が容易になると共に、ポリマー溶液が硬化する際に生じる樹脂薄膜を濾紙が吸収するため、該薄膜の除去工程を省略することができる。
型として、有底円筒形状の濾紙を用い、該濾紙内のポリマー溶液が前記第2の溶媒の液面以下となるように該型を浸漬することが好ましく、このように浸漬することにより、効率的に抽出を行うことが可能となる。
前記熱可塑性樹脂は、セグメント化ポリウレタン樹脂であることが好ましい。多孔体としてセグメント化ポリウレタン樹脂を用いた場合には、カフ部材に対する細胞の侵入、生着性がさらに高いものとなる。
前記ポリマー溶液中の熱可塑性樹脂の濃度は、5〜15重量%が好ましい。熱可塑性樹脂の濃度が前記範囲内であると、前記抽出を円滑に行うことができ、細胞の侵入、生着性に適した平均孔径を有する多孔体を得やすくなる。
本発明の一態様に係る方法によって製造されるカフ部材は、多孔体が、前記型内の底部側で気孔径が小さくなっているものであるため、底部側をパッドとの接着面とすることにより、カフ部材とパッドとを強固に接着することが可能である。
第1図(a)は、実施の形態で用いられる型の斜視図であり、第1図(b)は、この実施の形態に係る型の断面図であり、第1図(c),(d),(e)は、別の形状の型の断面図である。 実施の形態に係るカフ部材の構成図である。 パッドの平面図である。 カフ部材ユニットの断面図である。 カフ部材ユニットの使用例を示す断面図である。
[カフ部材の製造方法]
以下、図面を参照して本発明のカフ部材の製造方法について説明する。第1図(a)は、この製造方法で用いられる型の斜視図であり、第1図(b)は、この実施の形態に係る型の断面図であり、第1図(c),(d),(e)は、別の形状の型の断面図である。
第1図(a)に示す通り、型1は、有底円筒形状の溶媒透過性材料、好ましくは、濾紙よりなるものであり、底部2に凹部3を有している。この型1の底部2及び凹部3は、第2図に示すカフ部材21の前面21F及び段差面21cに対応した形状になっている。従って、この型1にポリマー溶液5を注入し、この型1を第2の溶媒に浸漬して、第1の溶媒を第2の溶媒で抽出することにより、第2図に記載の形状を備えるカフ部材21を生成させることができる。
型1を構成する材料としては、濾紙や、織布、不織布、ガイシ、素焼き、金属メッシュなどの溶媒透過性の材料を挙げることができるが、抽出の際に生じることがある樹脂薄膜を吸収することができる点、また、破ることにより容易に脱型することができる点で濾紙が好ましい。この有底円筒形状の濾紙で構成された型1は、厚さが0.5〜10mm程度、直径が10〜100mm程度、筒部の長さが10〜300mm程度である市販の濾紙に水を含ませた後、これを型1を形成するための金型にセットし、プラグアシストプレスなどを行うことにより容易に作製することができる。なお、この型1は、製造するカフ部材の形状に応じて有底円筒形状以外の形状のものでもよく、底部2及び凹部3の形状も、目的とするカフ部材の形状に応じて適宜設計することができる。
第1図(b)は、型1に蓋4aを設けた構成を示したものである。この蓋4aは、型1の内径に等しい外径を有する有底円筒形状のものであり、この蓋4aの底部の形状は後述のカフ部材21の後面21Rに対応する形状となっている。蓋4aを設けることにより、ポリマー溶液に不純物が混入することを防止することができると共に、カフ部材の後面21R部分の形状を形成することができるため好ましい。型1内に設ける蓋としては、第1図(c)のように、型1の内径と同一の直径を有する板状の蓋4bを用いてもよい。これらの蓋は、型1と同様の材料で構成されていることが好ましい。
本実施の形態においては、前記型1内のポリマー溶液の液面が、第2の溶媒の液面以下となるように、型1を第2の溶媒に浸漬することが好ましい。ポリマー溶液の液面が第2の溶媒の液面よりも過度に高い場合には、第1の溶媒の抽出に時間がかかることがある。
本実施の形態においては、型1の軸心線が上下方向となるように保持した状態で第2の溶媒に浸漬して抽出を行う。このような状態で第1の溶媒の抽出を行うことにより、型1の底部2側は平均孔径が小さく、型1の蓋側に向けて平均孔径が徐々に大きくなる、いわゆる傾斜孔径材料よりなるカフ部材を得ることができる。すなわち、型1にポリマー溶液を注入すると、重力の影響によりポリマー溶液中の固形分が沈降して型1の底部2に堆積するため、底部2側の固形分密度が高くなり、底部側ほど平均孔径が小さくなる。
従って、脱型して得たカフ部材において、この型1の底部の面に対しパッドを接着することにより、パッドとカフ部材との接着強度を高くすることができる。
後述のカフ部材21のように刺入管挿通孔22を設ける方法としては、脱型したカフ部材を穿孔する方法などを挙げることができるが、第1図(d)に示すように、型1に棒状体6を設けておき、これにポリマー溶液を注入して抽出を行い、脱型の際に該棒状体6を引き抜くことにより刺入管挿通孔22を設けるようにするのが好ましい。
本実施の形態においては、ポリマー溶液の量にもよるが、6〜72時間程度抽出を行うことにより型1内にカフ部材を生成させることができる。脱型することにより得たカフ部材は、水などで洗浄し、多孔体内に残留している溶媒や孔形成剤を除去し、十分に乾燥させることが好ましい。
なお、第1図では、型1に凹部が設けられているが、底部形状が半球殻状の型1A(第1図(e))や平坦形の型(図示略)であってもよい。このような型を用いて成形体を切削加工することにより、目的形状のカフ部材を製造することができる。
また、本発明では、蓋はポリマー溶液に接しないように設けられてもよく、蓋を省略してもよい。
<ポリマー溶液>
前記ポリマー溶液は、熱可塑性樹脂と、孔形成剤と、第1の溶媒とを含むものである。
前記熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、並びにそれらの誘導体を挙げることができる。これらの樹脂は、単独で用いられてもよく、2種以上組み合わせて用いられてもよい。細胞の侵入、生着性の観点から、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。
孔形成剤としては、水溶性高分子化合物が好ましく、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースなどを挙げることができるが、熱可塑性樹脂と均質に分散してポリマー溶液(ポリマードープ)を形成するものであればこの限りではない。また、熱可塑性樹脂の種類によっては、水溶性高分子化合物でなく、フタル酸エステル、パラフィンなどの親油性化合物や塩化リチウム、炭酸カルシウムなどの無機塩類を使用することも可能である。また、高分子用の結晶核剤などを利用して凝固時の二次粒子の生成、即ち、多孔体の骨格形成を助長することも可能である。
第1の溶媒としては、熱可塑性樹脂、及び孔形成剤と相溶性が高い溶媒、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリジノン、テトラヒドロフランなどを挙げることができる。
ポリマー溶液の調製方法としては、ポリウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂を有機溶媒に混合して均一な溶液とした後、この溶液中に水溶性高分子化合物などの孔形成剤を混合すればよい。このポリマー溶液中の熱可塑性樹脂の濃度は、5〜15重量%、特に6〜9重量%程度であることが好ましい。
<第2の溶媒>
前記第2の溶媒として用いる貧溶媒としては、水、低級アルコール、低炭素数のケトン類などを挙げることができる。
[カフ部材の性質]
前記本発明の製造方法により製造されるカフ部材は、前記型内の底部側で気孔径が小さくなっている多孔体よりなるものが好ましく、具体的には、下記の特性を備えていることが好ましい。
<平均孔径>
カフ部材を構成する多孔体の型の底部側の平均孔径は、200〜650μm程度、特に250〜550μm程度が好ましい。一方、カフ部材を構成する多孔体の型の蓋側の平均孔径は、100〜650μm、特に150〜200μm程度であることが好ましい。型の底部側は、カフ部材に重なるパッドと接する面となるため、平均孔径が小さいとカフ部材とパッドとを強固に接着することができる。また、型の蓋側は、生体と重なる面となるため、平均孔径が前記範囲内であれば、カフ部材に細胞が侵入、生着しやすくなるため、生体組織とカフ部材との癒着が頑強なものとなる。なお、本明細書における平均孔径は以下の通り算出することができる。すなわち、両刃カミソリで切断した試料の平面(切断面)を電子顕微鏡(トプコン社製、SM200)にて撮影した写真を使用し、同一平面上の個々の孔を三次元網状構造の骨格により包囲された図形として画像処理(画像処理装置はニレコ社のLUZEX APを使用し、画像取り込みCCDカメラはソニー株式会社のLE N50を使用。)を行い、個々の図形の面積を測定する。これを真円面積とし、対応する円の直径を求め孔径とする。ただし、多孔体形成時の相分離の効果によって多孔体の骨格部分に穿孔された微細孔を無視し、同一平面上の連通孔のみを測定する。
<空隙率>
空隙率は、50〜80%、特に60〜75%程度であることが好ましい。なお、本明細書における空隙率は以下の通り算出することができる。すなわち、多孔性三次元網状構造材料の切断面を撮影し、その写真において樹脂部分を白とし、空隙(空気部分)を黒として画像処理法により白部分の面積と黒部分の面積とを計算する。画像処理により得られた測定視野総面積と、空隙部分総面積と、JIS K7311によるポリウレタン樹脂の比重とから計算上の見掛け密度を求める。この見掛け密度は、一般の多孔性材料の場合は実測値とほぼ一致するが、本発明で使用する多孔性三次元網状構造材料の場合は実測値よりも約10倍以上大きな値となる。この差異は、多孔性三次元網状構造材料の骨格部分がポリウレタン樹脂からなる中実構造であると仮定したことにより生じる。そこで、計算上の見掛け密度Aと実測値の見掛け密度Bとを計算式(A−B)/A×100(%)に代入して計算することにより、多孔性三次元網状構造材料の骨格基材自体の空隙率を求めることが可能となる。計算上の見掛け密度が0.91g/cmであり、実測値の見掛け密度が0.077g/cmの場合、本発明で使用する多孔性三次元網状構造材料の骨格基材は、空隙率91.5%の多孔質であると計算される。
<見掛け密度>
見掛け密度は、0.05〜0.1g/cm、特に0.07〜0.09g/cm程度であることが好ましい。見掛け密度が前記範囲内の多孔体を用いることにより、カフ部材に細胞が侵入、生着しやすくなる。なお、本明細書における見掛け密度は以下の通り算出することができる。すなわち、多孔質構造体を約10mm×10mm×3mmの直方体に両刃カミソリで切断し、投影機(Nikon,V−12)にて測定して得た寸法より体積を求め、その重量を体積で除した値から見掛け密度を求める。
<多孔体の構造>
カフ部材を構成する多孔体は、多孔性三次元網状構造材料であることが好ましく、さらに、その網状構造を構築している骨格基材自体にも微細な孔が形成されていることが好ましい。特に、この多孔性三次元網状構造材料は、型の底側を除いて平均孔径が100〜650μmであり、且つ乾燥状態における見掛け密度が0.10g/cm以下の連通性の三次元網状構造を形成しており、なお且つ、その網状構造を構築している骨格基材自体が空隙率70%以上の多孔質体であり、且つ該骨格基材の表層は、微細孔が点在する緻密な層となっていることが好ましい。この微細孔は、骨格基材の表面を平滑な表面でなく複雑な凹凸のある表面とするため、コラーゲンや細胞増殖因子などの保持にも有効であり、結果として細胞の生着性を高めることが可能である。ただし、この骨格基材自体の微細孔は、本発明でいう多孔性三次元網状構造部の平均孔径の計算の概念には含まれない。
このように、多孔性三次元網状構造材料の網状構造を構築する骨格基材自体が高空隙率の多孔質であり、且つ該骨格基材の表層は微細孔が点在する緻密な層となっており、この表層の微細孔を介して骨格基材内部の空孔が外部に連通していることにより、次のような効果が奏される。即ち、多孔性三次元網状構造材料の骨格基材が多孔質であるために、この骨格基材にコラーゲンなどの細胞外マトリックス、アルブミン、酸素、老廃物、水、電解質などが浸潤し、該骨格基材と生体組織との間でこれらの拡散・交換が行われる。これにより、この骨格基材を介して多孔性三次元網状構造材料全体に酸素や栄養分を補給することができる。なお、細胞の骨格基材内部への浸潤は、骨格基材表層の緻密層によってバリアされるため、骨格基材の内部には細胞成分は存在しない。これにより、骨格基材の内部が目詰まりすることが防止され、この骨格基材を介して多孔性三次元網状構造材料全体に酸素や栄養分を補給する毛細血管様の機能が維持される。この結果、良好な組織の浸潤、生着、成熟、血管新生という生体埋入材料として有用な機能が発現される。
このポリウレタン製多孔性三次元網状構造材料では、骨格基材の表面に微細孔が存在しているが、これは細胞が浸潤し得るサイズではなく、あくまで細胞の生着の助けになる凹凸を形成する程度のものである。即ち、前述の通り、この微細孔により、骨格基材の表面が複雑な凹凸のある表面となるため、細胞の生着性が高いものとなる。ただし、この微細孔は、細胞が浸潤し得るサイズではないものの、栄養分や酸素、水などは浸潤しうるサイズであるため、この微細孔を介して骨格基材と生体組織との間で栄養分や酸素、水などの拡散・交換が行われる。即ち、この骨格基材を介して多孔性三次元網状構造材料全体に酸素や栄養分を補給することができる。
このような多孔性三次元網状構造部を有する熱可塑性樹脂としては、特に制限はないが、ポリウレタン樹脂が好適であり、とりわけセグメント化ポリウレタン樹脂が好適である。
セグメント化ポリウレタン樹脂は、ポリオール、ジイソシアネート及び鎖延長剤の3成分から合成されたものであり、いわゆるハードセグメント部分とソフトセグメント部分を分子内に有するブロックポリマー構造によるエラストマー特性を有する。そのため、このセグメント化ポリウレタン樹脂を使用した場合に得られる弾性特性は、患者やカテーテル又はカニューレが動いた場合や、消毒作業時等に刺入部周辺の皮膚が動いた場合に皮下組織とカフ部材との界面に生じる応力を減衰させる効果が期待できる。
前記セグメント化ポリウレタン樹脂にはソフトセグメント構造やソフトセグメントとハードセグメントとの結合部の構造の差異によってポリエーテル系、ポリエステル系、ポリエーテルポリエステル系、ポリカーボネート系(ポリ炭酸エステル系とも言う)などの種類が存在するが、本発明ではポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を使用することが好ましい。この理由としては、ポリウレタン樹脂は、一般的に加水分解を受けやすい材料であり、生体内へ埋入すると体液(水)・体温の作用による自然な加水分解、酵素の作用による分解、免疫細胞から放出される活性酸素の作用などによる分解により脆弱化するためである。よって、長期に安定して生体内に存在する場合にはポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を使用するのが好ましい。このポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、ポリカーボネートセグメントの強い結晶凝集力によって近傍のウレタン結合を分解から保護する特性を有する樹脂であり、他のポリウレタン樹脂と比較して極めて耐加水分解性に優れているものである。
[カフ部材の形状]
以下、第2〜5図を参照して、本発明により製造されるカフ部材の具体的な形状、及びこのカフ部材の使用形態について説明するが、本発明により製造されるカフ部材の形状は以下の形状に限定されるものではない。
第2図(a)はカフ部材の正面図、(b)は側面図、(c)は平面図、(d)は(c)のD−D線に沿う断面図である。第3図はパッドの平面図、第4図はカフ部材ユニットの縦断面図である。第5図はカフ部材ユニットを生体表面に装着した様子を示す断面図である。
カフ部材21は、平面視形状が略円形ないし略楕円形の多孔質合成樹脂よりなり、(b),(c)図の下面側が後面21Rであり、生体表面に重ね合わされる。また、(b),(d)図の上面側が前面21Fである。
この前面21Fには、高さが比較的高い高所21aと、高さが比較的低い低所21bと、両者の間の段差面21cとが設けられている。高所21aは凸に湾曲した曲面よりなり、低所21bは凹に湾曲した曲面よりなる。なお、高さが「高い」、「低い」とは、カフ部材21の後面21Rのうち低所21b側を水平面上に重ねた状態における状態を表わす。
後面21Rからこの段差面21cにまで貫通する刺入管挿通孔22が設けられている。低所21bは、この刺入管挿通孔22の軸心線と垂直方向の断面が略円弧形である。
このカフ部材21に密着して重なるパッド23は、第3,4図に示すように、カフ部材21の前面21Fに倣った形状の薄いシート状合成樹脂よりなる。パッド23は、高所21aに密着するように高所21aと同一曲率半径にて凸に湾曲した形状の高所23aと、低所21bに密着する低所23bと、段差面21cに密着する段差面23cと、該段差面23cに設けられた開口24とを有する。開口24は刺入管挿通孔22と同径であり、刺入管挿通孔22と同軸となるように設けられている。
このパッド23がカフ部材21の前面21Fに重ね合わされ、接着されることによりカフ部材ユニット25が構成される。パッド23と前面21Fとの接着は、接着剤を用いてもよいが、パッド23とカフ部材21とがポリウレタン樹脂で構成されている場合には、DMF、NMP、THFなどの溶剤、もしくは、これらの溶剤の5〜20重量%ポリウレタン溶液によっても行うことができる。パッド23はカフ部材21と同一の大きさであるか、カフ部材21よりも一回り小さい大きさであり、パッド23をカフ部材21の前面21Fに重ねた状態において、カフ部材21の全周縁がパッド23の全周縁から外方に所定長さ(好ましくは0〜50mm特に1〜10mm)延出している。
このパッド23は、好ましくは、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポシキ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、キチン、キトサン、ケラチン、ヒアルロン酸、フィブロイン並びにこれらの誘導体よりなる群から選択される1種又は2種以上などの高分子材料よりなる。この材料の硬度は50〜150(JIS ショアA硬度)程度の軟質であることが好ましい。パッド23の厚みは0.1〜10mm特に0.5〜2.0mm程度が好ましい。このようにパッド23を軟質で薄いものとし、柔軟性を付与することにより、医学的(病理学、組織学)に完全な癒着はできないと思料されている表皮切開断面とカフ部材外周との界面に刺入管の首振り応力が伝わらず、安定した接着が期待できる。
また、パッド23が透明な場合は器質化されたカフ部材21の状態を視認することが可能で(通常は皮下組織の色)、これは医療従事者による診断目的では有用な機能ではあるが、患者にとっては審美性を欠くものともなり得る。その場合は、顔料を混合するなどして着色して視認されることを防いだり患者の皮膚の色に似せることで審美性を向上させることも可能であり、さらに、ペットなどの動物への適用の際は植毛を行うことでよりパッドの存在を目立たなくさせることも可能である。
このカフ部材ユニット25の開口24及び刺入管挿通孔22に刺入管又はドライブライン(モータ用ハーネス、センサリード線、モータ回転数制御用ハーネスなどを束ねたケーブル)などのチューブ26が挿通される。
チューブ26は、パッド23に高周波融着、熱融着、レーザー融着、超音波融着、接着剤等により水密的に接着される。
このカフ部材ユニット25を用いてチューブ26を生体に刺入する手順について第5図を参照して説明する。まず、皮膚を切開して生体組織を露出させ、カンシなどで皮下組織と皮膚とを剥離し、カフ部材21が入る程度のポケットを作成する。次いで、このポケットから、皮膚と皮下組織との間を這わせるようにしてチューブ26を挿入し、任意の部位でこのチューブ26を生体組織に刺入する。チューブ26を誘導するカフ部材21は、前記ポケットに潜り込ませるように設置し、生体組織の外面に重ね合わせる。チューブ26を這わせる距離、すなわち、ポケットから生体組織に刺入する部位までの距離は、術者の判断に任せられるものであるが、この距離を長くすることにより、ポケット付近に存在する細菌が刺入部位から生体内へ侵入することを防止することができると共に、チューブ26と皮下組織との癒着面積が大きくなるため、チューブが引き抜かれることを防止することができる。
チューブ26の周囲の生体組織切開部は必要に応じ縫合される。生体組織の露出面の周囲の皮膚の縁部がカフ部材21の周縁部に重ね合わされる。このカフ部材21の周縁部と皮膚とを縫合するか、又はパッド23の周縁部と皮膚とを縫合する。パッド23を皮膚に縫合する場合にはパッド23の外縁付近に数個の孔の穿孔を行うと縫合針でパッド23を貫通穿孔させる必要がなく楽に縫合が行える。さらに、パッド23の外縁とその周囲の皮膚に跨るようにして、創傷ドレッシング材や通気性及び遮水性を有した粘着テープ(図示略)が貼着され、パッド23の下側への水等の浸入を防止することも可能である。
このカフ部材ユニット25を用いてチューブ26を刺入する場合、カフ部材21のうち第4図においてチューブ26よりも右側の低所21b部分は、チューブ26によって上側から押し縮められ、チューブ26よりも左側の高所21a部分はチューブ26によって下側から押し縮められる。刺入部位からカフ部材21の間においては、チューブ26の体積により、皮膚が盛り上る。
このカフ部材ユニット25にあっては、パッド23の開口縁部から生体刺入方向末端側の縁部までの高位部23aの距離Lと、刺入管挿通孔24の長さ(孔24の内周面のうち最も前面側即ち第4図の天井側の長さ)Lとの関係が、例えばLはLの100〜500%、特に100〜300%であることが好ましい。LとLとの関係が前記範囲内であると、チューブ26を生体表面側に倒したときにチューブ26とパッド高位部23aとの間には実質的に柔軟なカフ部材21のみが存在し、パッドとチューブ26との間に生体組織が実質的に存在しない。この柔軟なカフ部材21が易々と押し縮められるところから、生体表面に加えられる圧迫による刺激が小さいものとなる。
上記の各実施の形態は、いずれも本発明の一例を示すものであり、本発明は上記の構成に限定されない。
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
<ポリマー溶液の調製>
セグメント化ポリウレタン樹脂(日本ミラクトン社製「ミラクランE980」)をN−メチル−2−ピロリジノン(関東化学社製,ペプチド合成用)に溶解させ、セグメント化ポリウレタン樹脂の濃度が7.5重量%である溶液を約350g調製した。この操作は、室温下でディゾルバー攪拌機(特殊機化工業社製「ホモディスパーf」)を用いて行った。
得られた溶液300gを小型プラネタリーミキサー(特殊機化工業製「ハイビックスf」)に移し、これにメチルセルロース(関東化学社製,JIS 50cp)を11g加えて攪拌した。ジャケット温度を60℃とし、攪拌開始から30分後に真空脱泡を行なって、さらに1時間攪拌することによりポリマー溶液(ポリマードープ)を得た。
<型の作製>
有底円筒形状の濾紙(東洋濾紙製:#84,60mm×200mm)にRO水(逆浸透膜による濾過水)を入れて雌型に設置し、濾紙の内部に雄型を入れてプラグアシストプレスを行い、80℃で乾燥させることにより第1図(a)に記載の型を作成した。
<カフ部材の製造>
前記の方法により作製した型に前記のポリマー溶液(ポリマードープ)を40g充填し、第1図(b)に示す蓋4a設けた。第2の溶媒としてメタノールを約1L入れたフラスコを用意し、前記型を、メタノールの液面に対して型の軸心が垂直となるように浸漬した。前記フラスコにはアリーン冷却管を装着し、メタノールの液温を50℃に調整した。浸漬後、3時間経過したところで第2の溶媒を新しい50℃のメタノール(1L)に交換した。この操作を3回繰り返すことにより抽出を行った。抽出後、容器から型を出し、濾紙を破ることにより脱型を行い、型内からセグメント化ポリウレタン樹脂の多孔体(スポンジ)を取り出した。この多孔体にRO水を含浸させてローラーで絞った後、1LのRO水に浸漬した。浸漬から1時間後、新しいRO水(1L)に交換し、再度1時間浸漬した。この操作を10回行うことにより、多孔体に含まれる残留物質を除去した。この多孔体を60℃の無塵乾燥機(アドバンテック社製『FA−420』)で5時間乾燥させることにより、第2図に記載の形状を備えるカフ部材を得た。
実施例1により得られたカフ部材は、前記型内の底部側の平均孔径が150μmと小さくなっており、型内の蓋側の平均孔径が500μmと大きくなっていた。従って、このカフ部材であれば、細胞が生着しやすく、カフ部材と生体とを強固に癒着させることができると共に、カフ部材とカフ部材に重なるパッドとを強固に接着することができる。
1,1A 型
2 底部
3 凹部
4a,4b 蓋
5 ポリマー溶液
6 棒状体
21 カフ部材
21a 高所
21b 低所
21c 段差面
21F 前面
21R 後面

Claims (11)

  1. 熱可塑性樹脂よりなる多孔体で形成されたカフ部材を製造する方法において、
    該熱可塑性樹脂と、孔形成剤と、第1の溶媒とを含むポリマー溶液を、溶媒透過性の型に注入し、該型を第1の溶媒を抽出するための第2の溶媒に浸漬して第1の溶媒を第2の溶媒に抽出させることにより該型内にカフ部材を生成させ、次いで、該カフ部材を脱型することを特徴とするカフ部材の製造方法。
  2. 請求項1において、前記型は、濾紙よりなることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  3. 請求項2において、前記濾紙は、有底円筒形状であることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  4. 請求項3において、前記有底円筒形状の濾紙を、該濾紙内のポリマー溶液が前記第2の溶媒の液面以下となるように浸漬することを特徴とするカフ部材の製造方法。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記第1の溶媒は、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリジノン、及びテトラヒドロフランからなる群から選択される1種又は2種以上であることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記孔形成剤は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、及びエチルセルロースからなる群から選択される1種又は2種以上であることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項において、前記熱可塑性樹脂は、セグメント化ポリウレタン樹脂であることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項において、前記ポリマー溶液中の熱可塑性樹脂の濃度は、5〜15重量%であることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項において、前記第2の溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトンおよびエーテルならびにこれらの混合物からなる群から選択される1種又は2種以上であることを特徴とするカフ部材の製造方法。
  10. 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の製造方法により製造されたカフ部材。
  11. 請求項10において、前記カフ部材を構成する多孔体は、前記型内の底部側の気孔径が上部側の気孔径よりも小さくなっていることを特徴とするカフ部材。
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