JPH0553147B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は表面への細胞の付着を容易にするため
の方法および用具に関する。より詳細には本発明
は小径チユーブの内腔壁を細胞沈着用調製に際し
プラズマ処理するための装置に関する。

（従来の技術） 過去30年間にわたつて、虚血領域への血流を回
復させるため、血液透析患者の血流を供給するた
め、および動脈瘤を修復するために、血管グラフ
トが大幅に採用されてきた。この種の処置は一般
に初期は成功しているが、小径グラフトを受容し
た患者に関する長期的予後は満足すべきものでな
い。これは主として、４mm以下のグラフトはグラ
フト材料の血栓形成性のため、時間の経過に伴つ
て閉塞されるからである。

血管グラフトおよび他の生物医療用具に用いる
血液適合性材料を見出すために多大な研究が行わ
れてきた。合成プラスチツクは好ましい材料であ
るが、血液に対し大部分のプラスチツクより適合
性であるポリテトラフルオロエチレンおよびシリ
コーンゴムなどのプラスチツクですら、なお血栓
形成性を示す。

血栓形成性および閉塞の問題は、小径グラフト
についてはいつそう重大である。フアン・バツヘ
ム（Van Wachem）らはBiomaterials ６，403
（1985）に、４mm以上の高分子グラフトを用いた
臨床的成功例を報告しているが、４mm未満のグラ
フトは直ちに閉塞するため、一般に不満足な臨床
結果を与えた。同様にベーカー（Baker）らは
American Journal of Surgery 150，197（1985）
中で、大径血管グラフトの長期開存在は比較的許
容できるが、小径（５mm以下）のグラフトは劣悪
な長期開存率を示すと述べている。

理想的な血液−表面の界面は天然のヒト内皮で
あると以前から考えられており、最近の研究の多
くは内皮形成処理に向けられている。たとえば内
径４mmポリエステル製血管グラフトに内皮細胞を
接種し、イヌに移植したのちの開存率がベルデン
（Belden）らによりTrans.Am.Soc.Artif.Intern.
Organs.28，173（1982）に論じられている。

ジヤレル（Jarrell）ら（Annals of
Surgery.203，671（1986）には内皮細胞が血小板
に富む血漿で被覆したポリエステルには10分で、
羊膜／コラーゲン被覆ポリエステルには30分で、
普通のポリエステルには２時間で高い割合で強固
に付着するが、羊膜／コラーゲン被覆表面のみが
完全なグラフト被覆率を示すことが記載されてい
る。

種々の目的を達成するために各種プラズマで処
理することによりポリマー表面を改質することは
周知である。“プラズマ”という語は一般にイオ
ン化した気体の状態を表わすために用いられる。
プラズマは高エネルギーの正または負に帯電した
イオン、負に帯電した電子、および中性原子種か
らなる。当技術分野で知られているように、プラ
ズマは燃焼、火災、物理的衝撃、またはきわめて
高頻度で放電、たとえばコロナ放電もしくはグロ
ー放電により発生しうる。高周波（RF）放電の
場合、処理すべき支持体を減圧室に入れ、低圧の
気体を系内へ送入する。気体は電磁場を発生する
RF放電（容量性または誘導性）を受ける。電磁
場からのエネルギーを吸収した結果、気体のイオ
ン化が起こつて高エネルギー粒子が生じ、これが
支持体の表面を改質する。

プラズマによる支持体表面改質の程度は表面に
衝突する粒子の数および平均エネルギーの関数で
ある。プラズマ中の荷電粒子のエネルギーは電場
の強さＥとバツクグラウンド気体圧力ｐの比
（Ｅ／ｐ）により最も良く定義される。この比は
イオンまたは電子が中性ガス分子との逐次散乱衝
突間で得る可能性のある平均エネルギーの相対尺
度である。この比から、プラズマ粒子のエネルギ
ーは電場の強さを高めるか、または気体圧力を低
下させることにより高めうることが明らかであ
る。電場の強さは放電の電力を増大させることに
より高めることができるが、これには付加的な発
熱が伴う。他方、気体圧力を低下させすぎると、
イオン化に十分な分子が存在しない。

プラズマは表面の湿潤性、静電特性、および付
着用高分子材料の層の沈着に対する表面の受理性
を変化させるために用いられている。日本特許第
122529号明細書には、チユーブを絶縁シースに入
れ、チユーブの内面を誘導により発生させたプラ
ズマで活性化し、表面に重合性モノマーを施すこ
とにより表面をグラフト重合用に調整することが
示されている。

フアン・バツヘムら（前掲）には、内皮細胞を
ガラスまたはグロー放電処理済みポリスチレン上
で培養しうることが示されている。

ガーフインクル（Garfinkle）らはTrans.Am.
Soc.Artif.Intern.Organs，30，432（1984）に内径
４〜５mmの多孔質ポリエステルグラフトの内腔表
面にフルオロカーボンポリマー被膜をプラズマ溶
射することを示している。この報文では、グラフ
トの外側で発生した誘導プラズマがグラフトの細
孔を貫通することにより内腔に浸透する。処理済
みグラフトにつき著しく改良された開存性が報告
されている。

公表された欧州特許出願EP89−124Aには、内
径3.5mmのプラスチツクチユーブの内面を、この
チユーブを絶縁性の第２チユーブの内側に入れ、
電極を絶縁チユーブの外側に配置することにより
プラズマ処理することが示されている。

（発明が解決しようとする課題） 抗血栓形成性の人工補装具につき広範に研究が
なされたにもかかわらず、特に小径グラフトにつ
いては血栓形成性の問題は満足すべき程度には解
決されていない。本発明が目的とするのはこの問
題の解決である。

（課題を解決するための手段） 物品の内面をプラズマにより改質するための装
置にはハウジング内に置かれた電磁場発生装置が
含まれる。このハウジングは減圧源および気体送
入アセンブリーに接続している。この発生装置は
RF電源に接続され、発生装置に隣接するプラズ
マ帯域の方向以外のすべての方向において誘電体
に内包されている。プラズマ帯域はプラズマ処理
すべき物品を受容する。

本発明の好ましい装置の１つにおいては、ハウ
ジングは隔膜で分離された上部チヤンバーおよび
下部チヤンバーを備えたキヤニスターであり、そ
の場合ガス送入管は上部チヤンバーに接続し、減
圧接続は下部チヤンバーになされる。好ましい発
生装置には複数の平行なプレート電極が含まれ、
誘電体は内側に電極を受容するくぼみを備えた高
分子量ポリオレフインのブロツクである。プラズ
マ帯域を含むボアが誘電体を貫通し、上部チヤン
バーからくぼみおよび隔膜開口を通つて下部チヤ
ンバーに達する気体通路を確立する。プラズマ処
理すべきチユーブがボア内に配置され、上部チヤ
ンバーから下部チヤンバーへ伸びる。隔膜を貫通
する導管が上部チヤンバーと下部チヤンバー間の
気体連絡を与える。この導管は、下部チヤンバー
の方に低い気体圧力が保たれるように、上部チヤ
ンバーから下部チヤンバーへの気体の流れを制御
する。棒がカニスターの上壁を貫通し、プラズマ
処理されるチユーブの上端を引掛け、これによつ
て長いチユーブを電極間のプラズマ帯域を通つて
徐々に引取ることができる。

他の好ましい形態の装置においては、チユーブ
が支持レール間に配置され、電極を内部に設置し
た誘電体がレールに沿つて横へ引取られ、長いチ
ユーブの内腔壁全体にプラズマを付与する。

本発明の他の観点においては、プラズマを物品
の内壁に施す方法は物品を本発明装置のプラズマ
帯域内に配置し、チヤンバーを排気し、チヤンバ
ー内に気体を送入し、そして電極に電力を付与す
ることよりなる。物品の壁を貫通する電磁場が形
成され、これが物品の内側にある気体をイオン化
してプラズマを発生し、これが物品の内壁を処理
する。好ましい方法においては、チユーブをプラ
ズマ帯域で引取ることによりチユーブの内腔壁が
処理される。

本発明の別法は、チユーブを支持レール間に静
止した状態に保持し、電極が内部に配置された誘
電体をレールに沿つてチユーブの一端から他端へ
移動させることよりなる。

本発明によれば、誘電体は向き合つた面以外の
すべての面において電極を遮蔽し、従つて容量結
合プラズマ放電が電極間のプラズマ帯域内にのみ
生じる。この様式によつて１本または２本以上の
チユーブを同時に処理することができ、これらす
べてが比較的低い電力水準で発生した強力なプラ
ズマを受ける。低い電力を必要とするにすぎない
理由は、電力を散逸させる外部放電がすべて阻止
されるからである。プラズマを発生するのに必要
な電力が低いことにより、低い軟化点の高分子材
料に熱的損失を生じる可能性のある熱の蓄積が阻
止される。チユーブの一端から他端までの圧力差
を制御することにより、プラズマは電極間のプラ
ズマ帯域に均一に発生し、これによつて2.5mm程
度、またはこれよりさらに小さな内径（ID）を
もつ長いチユーブの内腔表面が均一に改質され
る。

図面について簡単に述べる。

第１図は本発明の好ましいプラズマ発生装置の
透視図である。

第２図は第１図の装置の線２−２に沿つて得た
垂直断面図である。

第３図は第１図の装置の線３−３に沿つて得た
水平断面図である。

第４図は第２図の装置の好ましい気体流量制御
部の拡大断面図である。

第５図は第１図の装置を開閉するための構造を
示す展開図である。

第６図および第７図は第１図の装置の部分垂直
断面図であり、装置を開くための他の構造を示
す。

第８ａ図は第１図の装置の線８−８に沿つて得
た水平断面図である。

第８ｂ図は第８ａ図と同様な水平断面図である
が、装置を開放および密閉するための他の構造を
示す。

第９図は第１図の装置の別形態の線２−２に沿
つて得た部分垂直断面図であり、処理すべきチユ
ーブをプラズマ帯域内で引取るための他の構造を
示す。

第１０図は第１図の装置の線２−２に沿つて得
た部分垂直断面図であり、プラズマ処理しうる状
態の長いチユーブを示す。

第１１図は第１図の装置の線２−２に沿つて得
た垂直断面図であり、静止状態のチユーブを処理
するための簡略化された装置を示す。

第１２および１３図は第１図の装置の線２−２
に沿つて得た部分垂直断面図であり、本発明装置
の発生器−誘導体部分の別形態によつて処理する
ために配置されたチユーブを示す。

第１４図は長いチユーブ内でプラズマを発生さ
せるための本発明の好ましい装置の透視図であ
る。

第１５図は第１４図の線１５−１５に沿つて得
た装置の垂直断面図である。

本発明は多種多様な形態により満たされるが、
ここでは本発明の好ましい形態について詳述す
る。ただしこの説明は本発明の原理の一例とみな
すべきであり、本発明を図示および説明された形
態に限定するためのものではない。本発明の範囲
は特許請求の範囲の記載およびそれらの均等物に
より定められるであろう。

通常、平行なプレート電極により生じるプラズ
マ放電は電極を取巻く領域全体に向けられる。本
発明の装置は電極間のプラズマ帯域にあるチユー
ブ内に生じるもの以外の実質的放電をいずれも阻
止する。電極に施される電力が外部プラズマ放電
として浪費されないので、プラズマ帯域内に配置
されたチユーブの内腔壁は強いプラズマを施され
る。

本発明によればグロー放電が好ましい。これが
実質的に“低温”プラズマだからである。好まし
い装置は平行プレート電極間でグロー放電プラズ
マを容量的に発生する。生じるプラズマは均一で
あり、容易に制御でき、従つて小径チユーブ内腔
壁を均一に改質する。複数のチユーブを一度に処
理することができ、従つて装置を少なくとも半自
動的チユーブ処理に用いることができる。

図面を参照すると、第１および第２図は側壁１
５を有する上部チヤンバー１４、および側壁１７
を有する下部チヤンバー１６を備えたキヤニスタ
ー１２を含む本発明のプラズマ発生装置１０を含
む。チヤンバー１４と１６は、貫通した開口１９
を有する隔膜１８により分離されている。上部チ
ヤンバー１４はドア２０を備え、これによりチヤ
ンバー内部へ達することができ、かつこれは後記
のように装置が排気される場合、密閉することが
できる。上部チヤンバー１４の上壁２１には開口
２２が貫通している。つかむための取手２４を有
する棒２３が開口２２を通して上部チヤンバー１
４内へ密封状態において滑動可能な様式で上部チ
ヤンバー内へ突出している。

気体送入部２６には弁２８、および気体供給源
（図示されていない）に接続すべく調整された管
３０が含まれる。気体供給源は単一気体、または
管３０に入る前に通常の装置内で混合した気体混
合物である。導入管３２は弁２８と上部チヤンバ
ー１４を連結し、上壁２１の入口３４を貫通す
る。同軸ケーブル３６が側壁１５を貫通し、RF
電源（図示されていない）に接続している。ノズ
ル３８が下部チヤンバー１６に固定され、減圧源
（図示されていない）に接続すべく調整されてい
る。圧力計４０および４１がそれぞれ上部チヤン
バー１４および下部チヤンバー１６に接続されて
いる。

第２図に明示されるように、隔膜１８上に支持
された誘電体４２は向き合つて接合された高分子
量プラスチツク、たとえばポリエチレンの２個の
ブロツク４３および４４からなるものが好まし
い。くぼみ４５および４６がブロツク４３および
４４の内側に配置される。たとえばくぼみ４５お
よび４６をブロツク４３および４４から機械加工
により形成するか、またはブロツクをくぼみが含
まれるべく成形することができる。ブロツク４３
および４４は溝４７および４８をも定め、従つて
ブロツク４３と４４を向き合わせて接合した場
合、くぼみ４５および４６は対合してキヤビテイ
５０を形成し、溝４７および４８は対合して、キ
ヤビテイ５０を貫通するボア５２を形成する。

ボア５２はぴつたりとした、ただし滑りはめ
（sliding fit）の状態で、プラズマ処理すべきプ
ラスチツクチユーブ５４を受容する。チユーブ５
４は近位末端５５および遠位末端５６をもつ。２
個の電極５８がくぼみ４５および４６内に滑り押
込みはめ（snug pressure fit）状で配置される。
くぼみの深ささは電極５８をくぼみ内の適所に配
置した場合、電極がチユーブ５４に隣接し、プラ
ズマ帯域を電極間のボア５２の部分として定める
程度のものである。同軸ケーブル３６が電力を
RF電源から電極５８へ導通する。

内側末端５９を有する棒２３が開口２２を貫通
して上部チヤンバー１４内へ伸びている。好まし
くは棒２３の内側末端５９に、好ましくはチユー
ブ５４の近位末端５５に付着したアイ（eye）６
１とかみ合うべく調整されたフツク６０がある。

気流制限用導管６４は下記に詳述するように上
部チヤンバー１４と下部チヤンバー１６の間に隔
膜１８を通る気体の連絡をもたらす。

誘電体４２、プラスチツクチユーブ５４および
電極５８の関係の詳細を第３図に示す。電極５８
はキヤビテイ５０内にぴつたりと、かつ１個また
は２個以上のボア５２内の１本または２本以上の
チユーブと接触して配置された状態で示されてお
り、電極は誘電体４２によつて完全に遮蔽されて
いる。

本発明に従つて小径チユーブ５４の内腔壁をプ
ラズマ処理する際には、チユーブ５５の近位末端
５５と遠位末端５６の間に圧力差を保持すること
が好ましいが、これは必須ではない。この圧力差
は、チユーブの両端に均一なプラズマが発生する
のに十分なほど小さく、ただしチユーブを通るプ
ロセスガスの流れが生じ、これにより発生したガ
ス成分がチユーブからパージされるのに十分なほ
ど大きいことが好ましい。一般にいかなる組合わ
せのプラズマパラメーターについても、ほぼ０〜
30％、好ましくは約10％の圧力差がチユーブの末
端５５と５６の間に維持される場合、プラズマ帯
域に均一なプラズマが得られる。従つてたとえば
近位末端５５における気体圧力が14.0トルである
場合、遠位末端５６における好ましい圧力は約
12.6トルである。

近位末端５５と遠位末端５６の間の圧力差はそ
れぞれ上部および下部チヤンバー１４および１６
の圧力計４０および４１により監視した、送入部
２６からの気体流量およびノズル３８からの排気
量を制御することによつて与えうることは当業者
には明らかである。目的とする圧力差を与えかつ
維持するための好ましい構造は、第２図に示され
るように気体流量制限用導管６４である。導管６
４は上部チヤンバー１４から下部チヤンバー１６
へ隔膜１８を貫通し、これらのチヤンバー間の気
体の流れを制限する作用をもつ。

本発明のプラズマ発生装置のある種の用途にと
つては、各チヤンバー間の好ましい圧力差は10％
以外のものであるかも知れない。第４図は単に導
管６４の内側にスリーブ６６を挿入するだけでこ
の比率を調整する好ましい手段を示す。スリーブ
６６はいかなる壁厚のものであつてもよく、これ
により導管６４自体を変化させることなく上記比
率を調整することができる。

前記のように、この装置はキヤニスター内部へ
達するための構造をもつ。適切な構造の１つが第
１および５図にドア２０として示される。第５図
は上部チヤンバー１４の側壁１５の開口７０には
まるドア２０を示す。ドア２０は好ましくは各隅
にペグ７２を備え、これらは側壁１５のスロツト
７４に挿入され、これによりベグはドア２０を開
口７０上に配置させる役割をもつ。側壁１５の溝
７８内にあるＯ−リング７６はノズル３８を通し
て減圧が施された際にドア２０と共にシールを形
成する。

第６〜８図は第５図のドアの代わりにキヤニス
ター１２を開くための構造を示す。（本発明の別
形態についての以下の考察において、第１図の装
置に関して先の記述した素子に相当する素子は同
一の基本番号およびこれに続く各事例を示す添字
により示される）。

第６図において下部チヤンバー１６ａの底面８
１は開口８２、および面８１の内面上のねじ山８
３を備えている。底面８１の溝８４はＯ−リング
８５を受容する。カバープレート８６はねじ山８
３とかみ合うねじ山８７を有し、これによりカバ
ープレート８６の上面８８はＯ−リング８５に密
閉状態ではまる。

第７図に示すように、チヤンバー１４ｂおよび
１６ｂはそれぞれ側壁１５ｂおよび１７ｂ上のね
じ山９０および９２をかみ合わせることにより取
りはずし可能な状態で固定され、密閉される。ね
じ接合を密封するための通常の手段のいずれか、
たとえばグリースを使用しうる。

上記チヤンバーと下部チヤンバーを分離するこ
とができる。第８ａ図は平たんな上部面１０４を
備えた下部チヤンバー１６ｃの側壁１７ｃを示
す。第８ｂ図は平たんな面１０４の溝１０２内に
あるＯ−リング１００を示す。Ｏ−リング１００
はノズル３８を通して減圧を施した際に、上部チ
ヤンバーの側壁の下部面に密封状態ではまる。

第２図に示すフツク６０およびアイ６１以外の
構造（図示されていない）も棒２３をチユーブ５
４に固定するために使用できる。たとえば棒２３
の内側末端５９とチユーブ５４の近位末端５５を
クランプで固定するか、またはコードもしくはワ
イヤで単に結び合わせることができる。あるいは
チユーブ５４の近位末端５５に押込みはめにより
挿入された小型の磁石は、棒２３の内側末端５９
に付着した磁性材料片を捕えるであろう。

第９図に示す本発明の別形態もチユーブをプラ
ズマ帯域内で引取るために磁力を採用し、同時に
漏出源となる可能性のある、第２図の棒２３と上
壁２１の間の滑りシールを除く。第９図におい
て、閉鎖末端１１１を有する好ましくは細いガラ
スケーシング１１０は上壁２１ｄの開口２２ｄ中
に永久的にシールされている。好ましくは磁性材
料、磁性帯を保有するガラス、または他の磁性材
料製の棒１１３をケーシング１１０内に滑動可能
な状態に配置する。棒１１３の末端１１４を前記
のように適切な手段でチユーブ５４ｄの近位末端
５５ｄに取付ける。磁石１１５をケーシング１１
０の外壁１１６に乗せると、棒１１３はケーシン
グ１１０内を上方へ滑り、これと共にチユーブ５
４ｄを引取ることができる。

いかなる長さのチユーブ５４も本発明の装置お
よび方法により処理することができる。第２図か
ら、遠位末端５６はコイル状チユーブ５４の下部
チヤンバー１６内に配置された末端であることが
明らかである。第１０図は遠位末端５６ｅを有す
るチユーブ５４ｅのコイル１２０を示す。好まし
くはコイル１２０は気体がチユーブ５４ｅを貫通
するのを補助するために約1m間隔で複数個の孔
１２２を備えている。本発明のこの形態の場合、
孔１２２はチユーブ５４ｅの内径と実質的に等し
い直径をもつのが好ましいことが認められた。コ
イル１２０をプラズマ処理する際には、コイルを
下部チヤンバーに挿入するための出入口を備えた
第６図に示すキヤニスターの形態を採用するのが
好都合である。

ある種のプラズマ処理については、第１１図に
示すように簡略化された装置が適切であろう。第
１１図は第１および２図の装置と類似すると思わ
れるが、ただしこれは隔膜１８、導管６４、圧力
計４０および４１、ならびにチユーブをプラズマ
帯域内で引取るための構造をもたない。第１１図
においてプラズマ発生装置１０ｆには、内部の円
周リム１３０上に支持された誘電体４２ｆを備え
たキヤニスター１２ｆが含まれる。誘電体４２ｆ
はキヤビテイ５０ｆを定めるくぼみ４５ｆおよび
４６ｆを備えたブロツク４３ｆおよび４４ｆから
なる。溝４７ｆと４８ｆが対合して、チユーブ５
４ｆを受容するボア５２ｆを形成する。電極５８
ｆがくぼみ４５ｆおよび４６ｆ内に配置され、そ
れらの間のボア５２ｆにプラズマ帯域を定める。

第１２図は誘電体４２ｇ内のチユーブ５４ｇの
囲りにある複数の環状電極１３４を示す。リード
線１３６が電極１３４を電源（図示されていな
い）に接続する。電極１３４は約１〜10cm、好ま
しくは約２〜５cmの間隔を置く。

平行なプレート電極間で容量的に発生したプラ
ズマが好ましいが、誘導により発生したプラズマ
を用いて本発明により内腔表面を処理することも
できる。第１３図は本発明のこの形態に適した配
列を示す。電源（図示されていない）に接続した
リード線１４２を有するコイル１４０がチユーブ
５４ｈの周りを包み、完全に誘電体４２ｈに収容
されている。

チユーブ内腔を誘電体で遮蔽された電極により
プラズマ処理するための本発明の発生装置の各素
子につきさらに他の配列様式も考えられる。たと
えば誘電体の内部に収容された電極に隣接して静
止チユーブを配置し、この電極−誘電体ユニツト
をチユーブに対して移動させて、チユーブ内腔に
プラズマを発生させることができる。

第１４および１５図は、長いチユーブの内腔壁
をプラズマ処理するのに特に好適な移動式の電極
−誘電体アセンブリーを含む本発明のプラズマ発
生装置の形態を示す。これらの図に示す形態は実
質的に水平に配置されることが好ましい。

プラズマ発生装置２００には、近位末端プレー
ト２０４、遠位末端プレート２０６、および側壁
２０８を有する、好ましくは円筒形のハウジング
２０２が含まれる。ハウジング２０２はいずれか
の適切な材料、たとえば金属、セラミツク、プラ
スチツクまたはガラスのものであるが、第１４図
では内部素子の関係を見やすくするために、好ま
しいガラスまたは透明プラスチツクにつき示す。

ハウジング２０２は、チユーブ２１８を受容す
る孔２１６を有する隔膜２１４により、近位チヤ
ンバー２１０および遠位チヤンバー２１２に分離
されている。気体流量制限用導管２２０および任
意のスリーブが導管６４につき先に述べたよう
に、隔膜２１４を通る気体連絡をもたらす。

末端プレート２０４および隔膜２１４はいずれ
かの適切な手段により、好ましくはＯ−リング
（図示されていない）により、側壁２０８に密封
状態ではめられている。末端プレート２０６も側
壁２０８に密封状態ではめられているが、好まし
くは側壁と一体である。

気体送入管２２２および圧力計２２３が遠位末
端プレート２０６を貫通する。減圧ノズル２２４
および圧力計２２５が近位末端プレート２０４を
貫通する。これらはすべてそれらの各末端プレー
トと空密シールを形成する。

遠位チヤンバー２１２内に着脱可能な状態で電
極−誘電体アセンブリー２３０が配置される。こ
れは電極２３１、誘電体２３２、上部チユーブ支
持レール２３４、下部チユーブ支持レール２３
６、遠位クランプ２３８および近位クランプ２４
０を含む。同軸ケーブル２４２が遠位末端プレー
ト２０６の孔２４４を密封状態で貫通し、RF電
力を電極に送る。磁石２４６がいずれかの適切な
手段、たとえば接着剤により誘電体２３２に固定
されている。

第１５図に示すように電極２３１は電極５８に
関して先に記載したようにキヤビテイ２４８にぴ
つたりはまる。チユーブ２１８は電極２３１に隣
接したプラズマ帯域の上部レール２３４と下部レ
ール２３６の間に配置される。アセンブリー２３
０は後記のようにチユーブ２１８を挿入するため
にハウジング２０２から取出すべく調整される。

以上に記載した本発明装置の形態はすべて、通
常の高周波RF発生装置およびインピーダンス整
合ネツトワークならびに通常の減圧システムを採
用しうる。この種の装置は当技術分野で周知であ
り（たとえば米国特許第3847652号明細書参照）、
本発明のこれらの観点に関する詳細は本発明を完
全に理解するために必要ではない。

発生装置１０を使用するため調整する際には、
キヤニスター１２を開き、プラズマ処理すべきチ
ユーブ５４をこれが電極５８間のプラズマ帯域を
占める状態にボア５２に挿入する。アイ６１を何
らかの適宜な手段によりチユーブの近位末端５５
に取付ける。棒２３の内側末端５９上のフツク６
０をアイ６１とかみ合わせ、キヤニスター１０を
密閉する。

発生装置２００へのチユーブの挿入は下記によ
り行われる。近位末端プレート２０４および隔膜
２１４をハウジング２０２から取りはずし、アセ
ンブリー２３０をハウジング２０２から完全に取
出されるまで前方へ滑らせる。クランプ２３８お
よび２４０を開いて取りはずし、上部および下部
レール２３４および２３６をこれからはずれるま
で滑らせる。次いでこれらのレールを分離し、プ
ラズマ処理すべきチユーブ２１８をこれらの間に
入れる。次いでこれらの工程を逆行することによ
り発生装置を再び組立てる。

チユーブをプラズマ処理するためには、装填
し、組立てた発生装置１０または２００を、減圧
ポンプへの減圧ノズルの接続により排気する。気
体供給源からの気体を、導管の前後に目的とする
気体圧力差が得られるまで気体送入管から排気さ
れた装置内へ送入する。前記のように導管の直径
を縮小したい場合は、１個または２個以上のスリ
ーブを導管に挿入することができる。目的周波数
の電流をRF発生器から電極へ与えることにより、
プラズマ帯域内にRF電磁場を発生させる。チユ
ーブ内の気体のイオン化が電磁場により誘発さ
れ、チユーブ内に生じたプラズマがプラズマ帯域
内にある部分のチユーブの内腔壁を改質する。

電極の長さと等しいか、それ以下の長さのチユ
ーブをプラズマ処理したい場合は、第１１図の装
置を使用するのが好ましいであろう。処理すべき
チユーブの長さが電極の長さより長い場合、チユ
ーブ全体を第１０図の装置で、または好ましくは
第１４図の装置で処理することができる。外部磁
石（第１４図に示されていない）を側壁２０８の
外側に、磁石２４６の真上に置く。これら２個の
磁石はこれによつて磁気的にかみ合い、従つて外
部磁石を側壁に沿つて横へ移動させることにより
誘電体−電極ユニツトは第１４図に矢印で示すよ
うに、レールに沿つていずれの方向にも滑る。目
的とする程度の表面改質を得るために第１０図の
チユーブまたは第１４図の電極−誘電体ユニツト
を引取るのに適した速度の決定は、当業者が容易
になしうる範囲のものである。

本発明の装置および方法を採用することによ
り、目的とする表面処理に従つて定められるいず
れかの気体からいずれかの適切なプラズマパラメ
ーター下で発生するプラズマにより、内腔表面を
処理することができる。たとえば気体はアンモニ
ア、窒素、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプ
トン、酸素またはそれらの混合物であるが、これ
らに限定することは意図しない。さらに気体は気
化した有機材料、たとえばチユーブの内腔壁上で
プラズマ重合またはプラズマ溶着されるべきエチ
レン系モノマーまたは低分子量シロキサンであつ
てもよい。

適切なプラズマパラメーターは約10〜1000ワツ
トの電力水準、約１〜100メガヘルツのRF周波
数、約５秒から12時間の暴露時間、約0.1〜100ト
ルの気体圧力、および約１〜200標準cc／秒の気
体流量であろう。

小径チユーブをプラズマ処理して内皮細胞の付
着のために調製すべく内腔壁を改質する本発明方
法によれば、好適なプラズマは本発明装置によ
り、アンモニアまたは窒素から、電力水準50〜
125ワツト、RF周波数約８〜30メガヘルツ、チユ
ーブの特定領域の暴露時間約0.2〜2.0分、気体圧
力約１〜20トル、および気体流量約５〜20標準
cc／秒で発生する。

誘電体４２および２３２は電場が電極間のプラ
ズマ帯域内以外のいずれかの方向へ施されるのを
防止するいかなる材料であつてもよい。適切な材
料はたとえばガラス、ゴム、セラミツク、および
好ましくは高分子量ポリオレフイン、たとえばポ
リプロピレンまたはポリエチレンである。電極を
１〜５cm、好ましくは約２1/2cmの誘電性材料に
封入すると、プラズマ帯域以外には実質的にプラ
ズマを形成しないのに十分な遮蔽が得られること
が認められた。

適切な電極はいかなる導電性材料であつてもよ
いが、アルミニウムおよびステンレス鋼が好まし
い。好ましい長さは２〜10cmであるが、ハウジン
グの寸法に調和する長さはいずれも適切である。
同様に電極の幅および高さも決定的ではないが、
好ましい電極は厚さ約0.1cmおよび幅約0.5〜2.0cm
である。

前記のようにハウジング２０２は金属、プラス
チツク、または好ましくはガラスであつてもよ
い。磁石を用いて電極を移動させる場合は金属ハ
ウジングは非鉄でなければならないことは当業者
にはもちろん理解される。チユーブ支持レールも
ガラスまたはプラスチツクであつてもよく、好ま
しくは低摩擦面を有するプラスチツクである。

本発明装置を小径チユーブの内腔のプラズマ処
理に関して詳述したが、誘電体および電極の寸法
を変えるだけで、プラズマガスと接触しうる内表
を備えた物品をいずれも処理しうることは明らか
である。プラズマ処理すべき物品は非導電性材
料、たとえばガラス、プラスチツク、セラミツ
ク、ゴム、およびそれらの複合材料のいずれであ
つてもよい。導電性材料、たとえば金属の内表は
本発明装置で処理することができない。電磁場は
導電体を貫通しないからである。血管グラフトと
して好ましい材料は、ポリウレタンである。その
高度のコンプライアンスおよび柔軟性のためこれ
がヒト血管にきわめて類似するからである。

（発明の効果） このように本発明装置は内径2.5mm程度、また
はそれ以下のチユーブの内腔にプラズマを発生す
る。プラズマはプラズマ帯域以外のプラズマ発生
を実質的にすべて防止する誘電体により遮蔽され
た電極間のプラズマ帯域において発生する。プラ
ズマの発生をプラズマ帯域にのみ制限することに
より、電力が浪費されず、従つて電極に過剰の電
力を与えることなくプラズマ帯域内のチユーブの
内側に目的とするプラズマが発生する。その結果
熱の蓄積が最小限に抑えられ、熱過敏性材料製の
チユーブの内腔壁のプラズマ処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましいプラズマ発生装置の
透視図である。第２図は第１図の装置の線２−２
に沿つて得た垂直断面図である。第３図は第１図
の装置の線３−３に沿つて得た水平断面図であ
る。第４図は第２図の装置の好ましい気体流量制
御部の拡大断面図である。第５図は第１図の装置
を開閉するための構造を示す展開図である。第６
および７図は第１図の装置の部分垂直断面図であ
り、装置を開くための他の構造を示す。第８ａ図
は第１図の装置の線８−８に沿つて得た水平断面
図である。第８ｂ図は第８ａ図と同様な水平断面
図であるが、装置を開放および密閉するための他
の構造を示す。第９図は第１図の装置の別形態の
線２−２に沿つて得た部分垂直断面図であり、処
理すべきチユーブをプラズマ帯域内で引取るため
の他の構造を示す。第１０図は第１図の装置の線
２−２に沿つて得た部分垂直断面図であり、プラ
ズマ処理しうる状態の長いチユーブを示す。第１
１図は第１図の装置の線２−２に沿つて得た垂直
断面図であり、静止状態のチユーブを処理するた
めの簡略化された装置を示す。第１２および１３
図は第１図の装置の線２−２に沿つて得た部分垂
直断面図であり、本発明装置の発生器−誘電体部
分の別形態によつて処理するために配置されたチ
ユーブを示す。第１４図は長いチユーブ内でプラ
ズマを発生させるための本発明の好ましい装置の
透視図である。第１５図は第１４図の線１５−１
５に沿つて得た装置の垂直断面図である。 各図において記号は下記のものを表わす。１０
……プラズマ発生装置、１２……キヤニスター、
１４，１６……チヤンバー、１８……隔膜、１
９，２２……開口、２０……ドア、２１……上
壁、２３……棒、２４……取手、２６……気体送
入部、２８……弁、３０……気体送入管、３２…
…気体導入管、３４……気体入口、３６……同軸
ケーブル、３８……ノズル、４０，４１……圧力
計、４２，４３，４４……誘電体、４５，４６…
…くぼみ、４７，４８……溝、５０……キヤビテ
イ、５２……ボア、５４……チユーブ、５８……
電極、６０……フツク、６１……アイ、６４……
導管（気体）、６６……スリーブ、７０……開口、
７２……ペグ、７４……スロツト、７６，８５…
…Ｏ−リング、７８，１０２……溝、８１……底
面、８３，８７，９０，９２……ねじ山、８４…
…溝、８０……カバープレート、１１０……ガラ
スケーシング、１１３……棒（磁性材料）、１１
５……磁石、１１６……外壁、１２０……コイル
（チユーブ）、１２２……孔、１３０……円周リ
ム、１３４……環状電極、１３６，１４２……リ
ード線、１４０……コイル、２００……プラズマ
発生装置、２０２……ハウジング、２０４，２０
６……末端プレート、２０８……側壁、２１０，
２１２……チヤンバー、２１４……隔膜、２１８
……チユーブ、２２０……導管（気体）、２２２
……気体送入管、２２３，２２５……圧力計、２
２４……減圧ノズル、２３０……電極２３１−誘
電体２３２アセンブリー、２３４，２３６……レ
ール、２３８，２４０……クランプ、２４２……
同軸ケーブル、２４４……孔、２４６……磁石、
２４８……キヤビテイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ａ プラズマ処理すべき物品を受容する開口
   を定める隔膜により分離された第１および第２
   チヤンバーを有するハウジング； ｂ 第１チヤンバー内にあり、貫通したボアを有
   する誘電体であつて、該ボアが物品を受容する
   ための、誘電体内部のキヤビテイおよびプラズ
   マ帯域を含むもの；ｃ 該キヤビテイ内に配置
   され、プラズマ帯域の方向以外のすべての方向
   を誘電体により囲まれ、プラズマ帯域を定める
   電極； ｄ ハウジングを開放および密閉するための手
   段； ｅ 電極に電力を付与するための手段； ｆ 第１チヤンバーに気体を導通するための手
   段；ならびに ｇ 第２チヤンバーを減圧源に接続するための手
   段 からなる、プラスチツク製物品の内壁にプラズマ
   を施すための装置。 ２ さらに、第１および第２チヤンバー間に圧力
   差を維持するための手段を含む、請求項１に記載
   の装置。 ３ さらに、ハウジングの上壁を密封状態で貫通
   する、物品をプラズマ帯域内で引取るための引取
   り手段を含む、請求項１に記載の装置。 ４ さらに、ボアを貫通する物品の支持レールを
   含み、誘電体がレール上に滑動可能な状態で取付
   けられた、請求項１に記載の装置。 ５ ａ チヤンバーを内包するハウジング； ｂ 貫通したボアを有する、該チヤンバー内の遮
   蔽手段であつて、該ボアがブラズマ処理すべき
   物品を受容するためのキヤビテイおよびプラズ
   マ帯域を含むもの； ｃ 該キヤビテイ内、プラズマ帯域の方向以外の
   すべての方向を遮蔽手段により囲まれた電磁場
   を発生するための手段； ｄ ハウジングを開放および密閉するための手
   段； ｅ 上記発生手段に電力を付与するための手段； ｆ チヤンバーに気体を導通するための手段；な
   らびに ｇ チヤンバーを減圧源に接続するための手段 からなる、非導電性物品の内壁にプラズマを施す
   ための装置。 ６ ａ 側壁、上壁および隔膜を有するキヤニス
   ターであつて、該隔膜がキヤニスターを上部チ
   ヤンバーおよび下部チヤンバーに分け、かつ開
   口を定めるもの； ｂ 上部チヤンバー内にある誘電体であつて、該
   誘電体がそれを貫通したボアを有し、該ボアが
   上記開口を通して上記チヤンバーと下部チヤン
   バーを連絡し、該ボアがプラズマ処理すべきチ
   ユーブを受容するための、誘電体内部のキヤビ
   テイおよびプラズマ帯域を含むもの； ｃ 該キヤビテイ内に配置され、プラズマ帯域の
   方向を除くすべての方向を誘電体により囲ま
   れ、間にプラズマ帯域を定める複数の電極； ｄ キヤニスターを開放および密閉するための手
   段； ｅ 上記チヤンバーと下部チヤンバーの圧力差を
   維持するための、隔膜を貫通した導管； ｆ 上壁を密封状態で貫通する引取り手段； ｇ 電極に電力を付与するための手段； ｈ 上部チヤンバーに気体を導入するための送入
   アセンブリー； ならびに ｉ 下部チヤンバーを減圧源に接続するためのノ
   ズル からなる、プラスチツクチユーブの内腔壁にプラ
   ズマを施すための装置。 ７ ａ プラズマ処理すべきチユーブを受容する
   開口を定める隔膜により分離された第１チヤン
   バーおよび第２チヤンバー、ハウジングに着脱
   可能な状態で取付けられて第１チヤンバーを定
   める第１末端プレート、ならびにハウジングに
   取付けられて第２チヤンバーを定める第２末端
   プレートを有するハウジング； ｂ 第１チヤンバー内にある誘電体であつて、該
   誘電体がそれを貫通したボアを有し、該ボアが
   チユーブを受容するための、誘電体内部のキヤ
   ビテイおよびプラズマ帯域を含むもの； ｃ 上記キヤビテイ内に配置され、プラズマ帯域
   の方向を除くすべての方向を誘電体で囲まれ、
   間にプラズマ帯域を定める複数の電極； ｄ 第１チヤンバー内にあり、上記ボアを貫通す
   るチユーブのための対合した上部および下部支
   持レールであつて、誘電体がこれらのレール上
   に滑動可能な状態で取付けられたもの； ｅ 上部レールおよび下部レールを着脱可能な状
   態に対合させるための手段； ｆ 第１チヤンバーと第２チヤンバーの圧力差を
   維持するための、隔膜を貫通した導管； ｇ レール上の誘電体を移動させるための手段； ｈ 電極に電力を付与するための手段； ｉ 第１チヤンバーに気体を導入するための送入
   アセンブリー； ならびに ｊ 第１チヤンバーを減圧源に接続するためのノ
   ズル からなる、プラスチツクチユーブの内腔壁にプラ
   ズマを施すための装置。 ８ ａ チユーブを複数の電極に隣接するプラズ
   マ帯域内に配置し、その際電極はチヤンバーを
   内包するハウジング内の誘電体内に収容されて
   おり； ｂ 該チヤンバーを排気し； ｃ 気体をチヤンバーに送入し、その際気体はチ
   ユーブ内腔壁に接触し；そして ｄ 高周波電力を電極に付与し、この電力が電磁
   場を形成し、この電磁場が内腔壁に接触してい
   る気体をイオン化し、このイオン化によりプラ
   ズマが生じ、このプラズマが内腔壁を処理する ことよりなる、チユーブの内腔壁をプラズマで処
   理する方法。 ９ さらに、チユーブをプラズマ帯域内で引取る
   ことよりなる、請求項８に記載の方法。 １０ さらに、電極を収容した誘電体をプラズマ
   帯域内でチユーブに対して移動させることよりな
   る、請求項８に記載の方法。