JPS62217968A - 人工血管用基材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、人工血管用基材の製造方法に関し、とりわり
小口径の人工血管用基材に適したポリウレタン系の人工
血管用基材の製造方法に関する。

（従来技術その問題点） 人工血管用基材としては、ダクロンなどの繊維を管状に
編組したものや、テフロン系、例えばボアテックスの多
孔性物質によるものが公知である。

この種の基材を人工血管として生体中に使用するときに
は、中空管状の基材の内壁に予め血栓を形成し、その内
面上に偽内膜を形成させて、その内側を血液が流れるよ
うな態様で使用されており、この点から管径を小さくす
ると、血栓そのもので、人工血管用基材を閉塞に到らし
める慣れがある。

このため、従来より汎用されているこれらの人工血管用
基材は、内径５Ｍ程度以下の微小口径の血管の代替とし
ては適さないとされている。

一方、人工血管用基材の内壁に親水性のポリマーなどを
グラフトすることによって内壁への血栓の生成を防止す
る方法が提案されており、この方法によれば小口径の人
工血管も可能となるが、基材自体には当然ながら、生体
適合性、屈曲に対する耐性、可撓性、吻合適合性などが
要求され、これらの性能が満足される基材は未だ開発さ
れていない。

特に、人工血管用基材は湾曲させて使用されることが多
いので、ある程度曲げた状態で基材が閉塞されることが
ない性質、すなわち耐屈曲性を有することが必要となる
。

管の肉厚を増すことによってこの性質は改善されるが、
単純に肉厚を増しただけでは断面積が大きくなりすぎて
血圧の変化による管径の変化が宿主血管のそれとの差が
大きくなり、宿主血管にスｊ・レスを与え、動脈瘤や吻
合部の同突などの結果を引き起すおそれがある。このた
めには実質断面積を増加することなく見掛は断面積を大
きくする多孔質化が有効な手段となる。

多孔質化により良好な耐屈曲性を発現させるには、管の
外層から内層迄気孔が連なった連続気孔が望ましく、発
泡剤を添加した独立性気泡構造は好ましくない。

また、人工血管用基材として血液をよどむことなく流通
させ、且つその漏洩を防ぐためには、内面に極く薄い平
滑膜を形成することが望ましい。

ところで、生体適合性に優れたエラストマー材料として
ポリエーテル−ポリウレタンによる人工血管用基材が特
開昭５７−１５０９５４号公報に開示されている。この
公報に示されている人工血管用基材の製造方法は、塩粒
子を含まないスラリーと含むスラリーをマンドレル（心
棒）上にディッピング、コーティング、ドクタリングな
どによって複数のゾーンを形成し、しかる後このマンド
レル上のコーティングを乾燥して溶媒を除去し、次いで
水浴中で塩または炭酸水素ナトリウム粒子を除去して多
孔質の管状物を得る方法である。

しかし、この方法では、スラリー状のものをマンドレル
上にコーティングするため、ゾーン毎に均一の厚さにす
るには、薄いコーティングを複数回に分けて行なうこと
になるので、周方向、＠方向の双方に均一にコーティン
グすることが難しく、かなりの工数を必要とし、生産性
、均一性の点で問題がある。

一方、単に多孔性のエラストマーによる管状材を得るに
は、特開昭５９−２２５０５３号に示されているごとく
、弾性体ポリマーを溶媒に溶解し、さらに貧溶媒を添加
して、これをノズルから管状に押出し水などの凝固液に
よって内外層から同時に凝固させる方法があるが、この
場合は気孔は微細となり、また液面に直接する側には、
スキン層と呼ばれる非常に微細な孔径を持った層が生じ
、内部にいくに従って孔径が大きくなることや、耐屈曲
性の点で問題がある。

本発明は叙上の問題点に鑑みてなされたものであって、
エラストマーによって平滑な内層と連続気孔を有する外
層とからなる人工血管用基材の新規な製造方法を提供す
ることを目的とする。

（発明の構成） 上記の目的を達成するための本発明の構成は、エラスト
マー材料を溶媒に溶解して、これに無機塩類を添加混合
し粘度を適宜調整した後、これを押出機に供給して所定
形状のダイより環状に押出した後所定長に切断する管状
物の製造工程と：この掛に前記管状物の溶媒を除去して
乾燥固化した後、その内面にエラストマー材料の溶液を
層状にコーティングした後に溶媒を除去して平滑な表面
を有する内層の形成工程と； さらにこの後に酸で前記無機塩類を溶出して前記管状物
に連続気孔を有する外層を形成する気孔形成工程とから
なることを特徴とする。

本発明の管状物製造工程と内層の成形工程で使用される
エラストマー材料としては、ポリウレタン、ポリウレタ
ンウレアあるいはこれらとシリコーンポリマーとのブレ
ンド物、シリコーンポリマーなどがあげられ、ポリウレ
タンあるいはポリウレタンウレアは生体内での耐久性の
面からポリエーテル型のものが、さらに好ましくはポリ
エーテルセグメント化ポリウレタンあるいはポリエーテ
ルセグメント化ポリウレタンウレアなどが挙げられる。

また、本発明に使用できる溶媒は、エラストマー材料が
ポリエーテルセグメント化ポリウレタンもしくはポリエ
ーテルセグメント化ポリウレタンウレアに対しては、テ
トラヒドロフラン、ジメチルホルムアミドなどが挙げら
れる。

添加混合される無１ｆｆｆｊｕ類としては、炭酸カルシ
ウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムなどがあ
げられ、事後において塩酸、硫酸、硝酸などの酸によっ
て溶出可能なものであればよく、添加量は連続気孔を形
成させる点からエラストマー１００重世部に対して５０
０重量部以上が望ましい。

本発明に用いる押出様は、最終製品の形状に相応した環
状のダイを有するスクリュ一式の押出機、あるいはラム
式押出機などが好適であり、これらの押出機による押出
成形に適した粘度となるように供給する材料の粘度を、
溶媒を揮発させるなどの方法で調整する。また内層の形
成工程は、エラストマー溶液を管状物の内部へコーティ
ングすることにより行なうが、内管部が内径５Ｍ程度以
下であり、溶液も比較的粘稠であるような時は、管状物
の下端を溶液に浸し上端を吸引して溶液を下から上に吸
上げる方式や、ある程度の液圧で管状物中に溶液を満た
す方法などが、均一な塗膜を作る上から好ましい。

（実施例） 以下に本発明の好適な実施例について説明する。

まず、ポリエーテルセグメント化ポリウレタン１００重
邑部をテトラヒドロフラン６００重量部に溶解し、粘稠
なポリマー溶液を得る。次にこれに平均粒径１．７μの
軽質炭酸カルシウム４５０重社部と、平均粒径２μの酸
化マグネシウム９０重量部とを加えて混練し、テトラヒ
ドロフランの一部を揮散させて、後述する測定法による
流出量が１．２５１／１０分程度の粘度のペースト状物
となし、これをスクリュ一式の押出１１ｉ１に供給して
内径３　ｔｒｙ　％外径４ｍの環状のダイ２より押出し
て、これを引取機３により引取りつつ、約５０〜６０ｃ
ｒｒｒの長さに切断した管状物Ａを製造する。そして管
状物Ａを、第２図に示すように水槽４に浸漬して脱溶媒
して固化し、さらにこれを充分乾燥させた。

第３図は管状物Ａの内面に内層７を形成する工程を示し
ており、この工程では管状物へ両端を切除した後、ポリ
エーテルセグメント化ポリウレタンをテトラヒドロフラ
ンに溶解した濃度５％の溶液５を収納した槽６中に、一
端を浸漬して立設状態に保持した後、他端を吸引するこ
とによって、下方から溶液５を上界させる操作を３回繰
返して、厚みが約５０μの内層７を形成した。

しかる後、この管状物Ａの一端を水流アスピレータに約
５分間接続して内層７を乾燥した。次いでこの管状物Ａ
を外周を密閉して塩酸を満たした容器に浸漬し、減圧下
で無機塩（炭酸カルシウム及び酸化マグネシウム）と塩
酸との反応による水素の発生が見られなくなる迄処理し
無機塩を溶出させた。この後希塩酸で数回すすぎ、さら
に水洗して塩酸や無機物を洗滌除去した後、その多孔質
形状を保つために真空凍結乾燥法によって頁空度２　ｔ
ｎｍ　Ｈｇ以下で１２時間乾燥した。

このようにして得た多孔質状の人工血管用基材は内径的
３＃、外径的３．８６１ＩＩ＋で内径側には厚み約５０
μの実質的に無孔の内層７と、平均孔径が６〜１０μで
気孔率が８０％の外層８とから構成されていた。

なお、押出機１に投入する前のペースト状原料の粘度は
、比較的粘度が高く、回転式粘度計などによっては測定
が困難であるので通常プラスチックの溶融指数の測定に
使用されるメルト・インディフサ−を用い、常温下で測
定した。シリンダー径９．５５Ｍ１オリフィス径２．０
９６ｍ、オリフィス長さ８．００ｍのものを用い、荷重
２１６０ｇ、８５５０ｇで測定した場合、感覚的に（イ
）やわらかい（ロ）少しやわらかい（ハ）硬いの３通り
の粘度の異なるサンプルについて第１表の結果が得られ
た。

この結果よりダイ２より押出して管状物Ａを１ｑるには
、２１６０ｇの荷重で２．０ｇ／１０分程度から８８５
０ｇ荷重で２．０ｇ／１０分程度が望ましい。

上記の実施例で１与られた人工血管用基材の耐屈曲性は
、折り曲げによって管の内部が閉塞する曲げ直径が４０
ｍｍで実用上要求される値を満足するものであった。

（発明の作用、効果） 以上詳細に説明したように本発明による多孔質人工血管
用基材の製造方法は、■ラストマー材料に溶媒および所
定量の無機粒子を添加してこれを押出成形する方法によ
るので、内径、外径の精度が良好なものが得られ、これ
に所要の厚みの平滑層を形成させるごとくエラストマー
溶液をコーティングさせるので、比較的容易に血液の漏
洩を防ぐ作用をなす内層が形成でき、しかる後無機粒子
を酸により溶出して外層の多孔質層を形成するので、気
孔は外層から内層側へ連続したものとなり、この人工血
管用基材を折り曲げても、圧縮側あるいは引張側への応
力が気孔部で分散するためか閉塞が起こりにくくなって
耐屈曲性の向上した基材が得られる。

また、押出成形にあたっては、特に熱を使用しないので
、エラストマー基材の変質もなく、また、押出装置の費
用あるいはエネルギーコストの削減もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明による人工血管用基材の製造
工程の一例を順に示す概略図、第４図は同製造方法によ
って得られた基材の部分断面模式１・・・押出機　　　
　　　２・・・ダ　イ３・・・引取機　　　　　　４・
・・水　槽７・・・内　層　　　　　　８・・・外　層
Ａ・・・管状物 第　１　図　　ｆ、剥＊りＰ４Ｆ 第３図 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エラストマー材料を溶媒に溶解して、これに無機塩類を
   添加混合し粘度を適宜調整した後、これを押出機に供給
   して所定形状のダイより環状に押出した後所定長に切断
   する管状物の製造工程と；この後に前記管状物の溶媒を
   除去して乾燥固化した後、その内面にエラストマー材料
   の溶液を層状にコーティングした後に溶媒を除去して平
   滑な表面を有する内層の形成工程と； さらにこの後に酸で前記無機塩類を溶出して前記管状物
   に連続気孔を有する外層を形成する気孔形成工程とから
   なることを特徴とする人工血管用基材の製造方法。