(57)【要約】【課題】  生体組織（例えば血管等）に強固に接着させることができる医療器具（例えばステント、ステントグラフト等）を提供する。【解決手段】  生体組織接着性材料からなる部分を表面に有する医療器具であって、前記生体組織接着性材料が、生体組織を接触させた状態において９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２の圧力、６０〜１４０℃の温度、及び周波数１〜１００ｋＨｚの振動を付加することにより、前記生体組織と接着できる材料（例えば湿潤コラーゲン、ポリウレタン、ビニロン、ゼラチン又はこれらの複合材料）である前記医療器具を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織接着性材料からなる部分を表面に有する医療器具であって、
前記生体組織接着性材料が、生体組織と接触させた状態において９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２の圧力、６０〜１４０℃の温度、及び周波数１〜１００ｋＨｚの振動を付加することにより、前記生体組織と接着できる材料である前記医療器具。
【請求項２】
前記生体組織接着性材料が、湿潤コラーゲン、ポリウレタン、ビニロン、ゼラチン又はこれらの複合材料である請求項１記載の医療器具。
【請求項３】
前記医療器具がステント又はステントグラフトである請求項１又は２記載の医療器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織と接着可能な医療器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭窄は血管の一部が収縮する疾患であり、狭窄の治療にはステントによる血管拡張術が用いられる。また、大動脈瘤は血管の一部が拡大する疾患であり、大動脈瘤の治療にはステントグラフト内挿術が用いられる。ステント及びステントグラフトを用いた治療法は、人工血管置換術のように開胸する必要がないため非常に低侵襲である。
しかしながら、ステント及びステントグラフトは縫合を行っていないため、動脈との不完全な接着から生じる動脈瘤内への血液の漏れ（エンドリーク）、血流による設置場所からの逸脱等が生じるおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、生体組織（例えば血管等）に強固に接着させることができる医療器具（例えばステント、ステントグラフト等）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、生体組織接着性材料からなる部分を表面に有する医療器具であって、前記生体組織接着性材料が、生体組織を接触させた状態において９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２の圧力、６０〜１４０℃の温度、及び周波数１〜１００ｋＨｚの振動を付加することにより、前記生体組織と接着できる材料である前記医療器具を提供する。
【０００５】
本発明の医療器具において、前記生体組織接着性材料が、湿潤コラーゲン、ポリウレタン、ビニロン、ゼラチン又はこれらの複合材料であることが好ましい。
本発明の医療器具において、前記医療器具は、例えば、ステント又はステントグラフトである。
【０００６】
互いに接触した状態にある生体組織接着性材料及び生体組織に、９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２の圧力、６０〜１４０℃の温度、及び１〜１００ｋＨｚの周波数の振動が付加されると、生体組織接着性材料及び生体組織は迅速かつ強固に接着する。また、生体組織接着性材料及び生体組織に、上記圧力、温度及び振動が付加されたとき、生体組織接着性材料及び生体組織に与えられる損傷は少ない。なお、生体組織接着性材料及び生体組織に付加される圧力は１×１０４〜５×１０４Ｎ／ｍ２であることが好ましく、温度は８０〜１１０℃であることが好ましく、振動の周波数は１０〜６０ｋＨｚであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、生体組織（例えば血管等）に強固に接着させることができる医療器具（例えばステント、ステントグラフト等）が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
生体組織接着性材料は、生体組織と接触させた状態において９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２（好ましくは１×１０４〜５×１０４Ｎ／ｍ２）の圧力、６０〜１４０℃（好ましくは８０〜１１０℃）の温度、周波数１〜１００ｋＨｚ（好ましくは１０〜６０ｋＨｚ）の振動を付加することにより、生体組織と接着できる材料である限り特に限定されるものではない。好ましい生体組織接着性材料としては、湿潤コラーゲン、ポリウレタン、ビニロン、ゼラチン、これらの複合材料等が挙げられる。
【０００９】
生体組織接着性材料と生体組織とを接着させるために要する時間（生体組織接着性材料と生体組織とを接触させた状態において上記圧力、温度及び振動を付加する時間）は、通常２〜２４０秒、好ましくは１０〜１２０秒である。
【００１０】
生体組織接着性材料及び生体組織に加えられる振動の方向は特に限定されるものではなく、例えば、生体組織接着性材料及び生体組織の接触面に略平行な方向であってもよいし、生体組織接着性材料及び生体組織の接触面に略垂直な方向であってもよい。生体組織接着性材料及び生体組織に加えられる振動の振幅は特に限定されるものではないが、通常０．１〜１００μｍ、好ましくは０．２〜２０μｍである。
【００１１】
生体組織接着性材料が接着可能な生体組織は特に限定されるものではなく、例えば、循環器系組織、消化器系組織、皮膚組織、腱組織、靭帯組織、間柔組織、血管組織、代謝系組織、脳組織、リンパ系組織、筋組織等が挙げられる。
【００１２】
生体組織接着性材料と生体組織との接着力は、通常０．１〜２ＭＰａ、好ましくは０．５〜１ＭＰａである。
【００１３】
医療器具は、生体組織接着性材料からなる部分を表面に有する限り、医療器具の全体が生体組織接着性材料から構成されていてもよいし、医療器具の一部のみが生体組織接着性材料から構成されていてもよい。
【００１４】
医療器具としては、例えば、ステント、ステントグラフト（カバードステント）、人工血管、癒着防止膜、創傷被覆材、血管カテーテル、カニューラ、モニタリングチューブ、人工腎臓、人工心肺、体外循環用血液回路、人工腎臓用Ａ−Ｖシャント、人工血管、人工心臓、人工心臓弁、血液の一時的バイパスチューブ、人工透析用血液回路、血液バッグ、血液成分分離装置のディスポーザブル回路、透析膜、人工肝臓、ナノ粒子被覆材、バイオセンサー被覆材、経皮デバイス、動静脈シャント、ペースメーカー、中心静脈栄養カテーテル、心臓ラッピング用ネット等が挙げられる。
【００１５】
本発明の医療器具がステントである場合、図１に示す装置１を使用してステントを血管の内壁に接着させることができる。
図１に示す装置１は、血管Ｂ内に挿入されたステントＳＴを血管Ｂの内壁に接着させるための装置であって、図１に示すように、発熱体５が内蔵された部材２と、部材２を血管Ｂの内壁の方向へ加圧するバルーン部３と、バルーン部３による加圧を制御する加圧制御部４と、発熱体５による発熱を制御する発熱制御部６と、微小振動を発生させる振動発生部７と、振動発生部７が発生する微小振動を制御する振動制御部８とを備える。
【００１６】
ステントＳＴの表面は、湿潤コラーゲン、ポリウレタン、ビニロン、ゼラチン、これらの複合材料等の生体組織接着性材料でコーティングされている。
【００１７】
図１に示すように、バルーン部３は、バルーンカテーテル９に通じており、バルーンカテーテル９を通じてバルーン部３の内部に流体を圧入することにより、バルーン部３は、膨張して、血管Ｂの狭窄部を拡張するとともに、部材２を血管Ｂの内壁の方向へ加圧する。部材２のステント接触面には、ステントＳＴ及び血管Ｂに加えられる圧力を検出するＳ１が設けられている。センサＳ１及びバルーン部３に流体を圧入する装置（図示せず）は加圧制御部４に電気的に接続されており、加圧制御部４は、センサＳ１で検出された圧力等に基づき、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に加えられる圧力が９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２（好ましくは１×１０４〜５×１０４Ｎ／ｍ２）となるように、バルーン部３による加圧を制御する。
【００１８】
図１に示すように、部材２のステント接触面には、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁の温度を検出できるセンサＳ２が設けられている。センサＳ２及び発熱体５は発熱制御部６に電気的に接続されており、発熱制御部６は、センサＳ２で検出された温度等に基づき、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁の温度が６０〜１４０℃（好ましくは８０〜１１０℃）となるように、発熱体５（例えば電熱ヒーター、ペルチェ素子、磁性体（磁性体を用いる場合、外部より変動磁場を照射する）等）による発熱を制御する。
【００１９】
部材２はロッドＲ１を介して振動発生部７に取り付けられており、振動発生部７は、ロッドＲ２に取り付けられている。振動発生部７は、微小振動の発生源として、例えば、超音波振動子、小型モーター、磁性体（磁性体を用いる場合、外部より変動地場を照射する）等の振動素子を有している。振動発生部７から発生した微小振動は、振動伝達部材であるロッドＲ１を介して部材２に伝達される。振動発生部７には、振動発生部７による微小振動を制御する振動制御部８が電気的に接続されており、振動制御部８は、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁の微小振動の周波数が１〜１００ｋＨｚ（好ましくは１０〜６０ｋＨｚ）となるように、振動発生部７が発生する振動を制御する。また、振動制御部８は、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁の振動の振幅が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．２〜２０μｍとなるように、振動発生部７が発生する微小振動を制御する。ロッドＲ２は、把持部（図示せず）、カテーテル（図示せず）、ガイドワイヤー（図示せず）等に接続される。
【００２０】
装置１は、以下のようにしてステントＳＴ及び血管Ｂの内壁を接着する。
バルーンカテーテル９を通じてバルーン部３の内部に流体が圧入されると、バルーン部３は、膨張して、血管Ｂの狭窄部を拡張するとともに、部材２を血管Ｂの内壁の方向へ加圧することによりステントＳＴを血管Ｂの内壁に対して加圧する。これにより、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁は互いに接触する。このとき、バルーン部３による加圧が加圧制御部４により制御されることにより、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁には、９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２（好ましくは１×１０４〜５×１０４Ｎ／ｍ２）の圧力が加えられる。
【００２１】
また、発熱体５が発生した熱は、部材２のステント接触面を介してステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に伝達され、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁は加熱される。このとき、発熱体５による発熱が発熱制御部６により制御されることにより、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁は６０〜１４０℃（好ましくは８０〜１１０℃）に加熱される。
【００２２】
さらに、振動発生部７が発生した微小振動は、振動伝達部材であるロッドＲ１を介して部材２に伝達され、部材２からステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に伝達される。このとき、振動発生部７による振動が振動制御部８により制御されることにより、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁は、周波数１〜１００ｋＨｚ（好ましくは１０〜６０ｋＨｚ）で振動する。ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に加えられる振動の方向は特に限定されるものではないが、本実施形態ではステントＳＴ及び血管Ｂの内壁の接触面と略平行な方向である（図１中の矢印で示す方向）。
【００２３】
したがって、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁は、互いに接触した状態にあり、かつ、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁には、９×１０２〜１×１０５Ｎ／ｍ２（好ましくは１×１０４〜５×１０４Ｎ／ｍ２）の圧力、６０〜１４０℃（好ましくは８０〜１１０℃）の温度、周波数１〜１００ｋＨｚ（好ましくは１０〜６０ｋＨｚ）の振動が付加される。ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に上記圧力、温度及び振動を付加する時間は、通常２〜２４０秒、好ましくは１０〜１２０秒である。これにより、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁は迅速かつ強固に接着する。また、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に上記圧力、温度及び振動が付加されたとき、ステントＳＴ及び血管Ｂの内壁に与えられる損傷は少ない。
【実施例】
【００２４】
〔試験例１〕
本試験例は、生体組織同士の接着に必要な条件を明らかにするための試験である。
方法１（超音波メス）：２枚の血管組織片（ブタ大動脈の内腔面）を接触させ、市販の超音波メス（ソノペット、ミワテック社製）を使用して、所定の周波数（ｋＨｚ）、振幅（μｍ）、温度（℃）、圧着時間（秒）及び圧力（Ｎ／ｍ２）を２枚の血管組織片に付加し、２枚の血管組織片の接着を試みた。
【００２５】
方法２（熱圧着）：温度制御された加熱プレート上で２枚の血管組織片（ブタ大動脈の内腔面）を重ね合わせ、所定の圧力（Ｎ／ｍ２）を２枚の血管組織片に付加し、２枚の血管組織片の接着を試みた。
【００２６】
方法３（熱圧着＋微小振動）：温度制御された加熱プレート上で２枚の血管組織片（ブタ大動脈の内腔面）を重ね合わせ、所定の所定の周波数（ｋＨｚ）、振幅（μｍ）、温度（℃）、圧着時間（秒）及び圧力（Ｎ／ｍ２）を２枚の血管組織片に付加し、２枚の血管組織片の接着を試みた。
各方法の具体的条件及び結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１に示すように、方法１では、短時間（３〜４秒）で血管組織片同士を接着させることができたが、接着時間が短すぎる場合（１〜２秒）には血管組織片同士を接着させることができず、接着時間が長すぎる場合（６〜７秒）には接着組織が損傷（加熱によって炭化）した。また、血管組織片同士の接着力は最高０．１７ＭＰａで、手で引っ張ると容易に剥離した。
【００２９】
表１に示すように、方法２では、血管組織片同士を接着させることができなかった。このことから、生体組織同士の接着には熱及び圧力以外の要素（振動）が必要と考えられた。
【００３０】
表１に示すように、方法３では、血管組織片同士を接着させることができた。方法３で必要な温度は方法１と同程度であったが、方法３で必要な圧着時間及び圧力は方法１よりも高かく、方法３で必要な振幅は方法１よりも小さかった。方法３で得られる接着力は、方法１よりも大きく、特に周波数１２ｋＨｚの場合には、方法１で得られる接着力の約１０倍の接着力が得られた。これは、手で引っ張っても容易に剥離しない接着力であった。
【００３１】
〔試験例２〕
本試験例は、試験例１で明らかになった条件で生体組織と接着可能な材料を探索するための試験である。
血管組織片（ブタ大動脈の内腔面）及び各種材料を接触させ、周波数２５ｋＨｚ及び振幅８０μｍの振動、１００℃の温度、５×１０４Ｎ／ｍ２の圧力を１〜５秒間付加した。
【００３２】
その結果、湿潤コラーゲン（高研製タイプ１コラーゲンをグルタルアルデヒドで架橋したもの）、ポリウレタン（ＥＳＰＡ、東洋紡社製）、ビニロン（ビニロン、クラレ社製）、ゼラチン（和光純薬製精製ゼラチンをグルタルアルデヒドで架橋したもの）は、血管組織片に強固に接着した（図２参照）。ナイロン（ナイロンネット、グンゼ産業製）は、不十分ながら血管組織片に接着した。ポリエステル（ユービーグラフト、ウベ循研製）、ステンレス（ＳＵＳ３６４、市販品）、セロファン（セロファンフィルム、東京セロファン製）、乾燥コラーゲン（高研製タイプ１コラーゲンをグルタルアルデヒドで架橋し、乾燥させたもの）、テフロン（ゴアテックスＥＰＴＦＥグラフト、ジャパンゴアテックス社製）は、血管組織片に接着しなかった。なお、接着後に引張測定を行い、接着力が０．２ＭＰａ未満の場合を「不十分な接着」、０．２ＭＰａ以上の場合を「強固な接着」と判断した。
【００３３】
上記と同様の条件で試験したところ、ポリウレタンをコーティングしたステンレス片（図３参照）、及びポリウレタンをコーティングしたポリエステル片（図４参照）は、血管組織片に接着した。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】血管内に挿入されたステントを血管の内壁に接着させるための装置の部分断面概略図である。
【図２】（ａ）ポリウレタン、（ｂ）ビニロン、（ｃ）湿潤コラーゲンが血管組織片に接着した状態を示す図である。
【図３】ポリウレタンをコーティングしたステンレス片が血管組織片に接着した状態を示す図である。
【図４】ポリウレタンをコーティングしたポリエステル片が血管組織片に接着した状態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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