JP5419449B2 - Ｕｈｍｗｐｅフィラメントベースの外科的修復製品 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、複数の超高モル質量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィラメントから実質的になる生体適合性高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）ヤーンを含むストランドを含有する耐荷重部材を含む細長い外科的修復製品に関する。本発明は、前記製品の作製方法にも関する。

かかる製品は、欧州特許出願公開第０５６１１０８Ａ２号明細書から知られている。この公報の実施例６では、らせん状の編組構造の縫合糸は、各々が２１５デニールのスペクトラ（Ｓｐｅｃｔｒａ）（登録商標）１０００ヤーン（フィラメント当たり約３．９ｄｔｅｘのフィラメントを６０本有する）からなる１５本のストランドから作製された。約０．９Ｎ／ｔｅｘの示された結節引張り強さ（部材の中央で結ばれた単純結節を有する部材の引張り強さであるとＵＳＰによって定義される結節強さと同じであると考えられる）を備えて、かかる編組部材は、現在入手可能な最も強度の高い縫合糸の１つである。

欧州特許出願公開第１２９３３２１８Ａ１号明細書にもかかる製品が開示されている。この公報の実施例２では、外科用縫合糸または靭帯として使用するのに適した編組部材が記載されており、この部材は、撚り合わせた１４４ｄｔｅｘのＨＰＰＥヤーンから作製された芯と、１００ｄｔｅｘのポリエステルヤーンまたは１４４ｄｔｅｘのＨＰＰＥヤーンからなるストランドから編組された鞘とを含有する。使用されるＨＰＰＥヤーンは、スペクトラ（登録商標）２０００であることが示されており、このヤーンは、（公表されたデータシート情報によれば）３．４Ｎ／ｔｅｘの引張り強さを有し、それぞれが３．６ｄｔｅｘのフィラメント４０本からなる。この製品の結節強さは約０．５Ｎ／ｔｅｘである。

細長い外科的修復製品は、例えば、生体軟部組織を修復するための外科用縫合糸として、あるいは骨のような身体部分を修復したり保持したりするためのケーブル、テープ、紐または包帯として使用するための物品であると想定され、この細長い製品は、その断面寸法（幅、厚さ）より大きな長さ寸法を有するものである。修復製品は、耐荷重構成要素として、ＨＰＰＥヤーンを含むストランドから作製された少なくとも１つの細長い部材を含み、例えばアンカーまたは針、被覆材などをさらに含み得る。ストランドは、部材を形成する構造要素であり、１本以上のマルチフィラメントヤーンを含有し得る。マルチフィラメントヤーンは、複数の連続フィラメントの束であり、フィラメントは、ある程度の密着性を有するヤーンをもたらすために一定の捩りレベルが与えられていることがある。

縫合糸のような細長い外科的修復製品は、長年の間、亜麻、毛髪、綿、絹、動物の内臓、ならびにポリエステル、ポリアミド、およびポリエチレンもしくはポリプロピレンのようなポリオレフィンのような合成材料をはじめとする、ストランドを形成するための様々な材料から作製されてきた。使用される材料は、吸収性または非吸収性であってもよい。非吸収性製品は、移植後の身体の自然な動作によって溶解されたり分解されたりしない。縫合糸および他の修復製品に用いるための関連する材料特性としては、引張り強さ、柔軟性、弾性、湿潤性および他の表面特性が挙げられる。非吸収性の外科的修復製品を作製するための比較的新しい材料は、超高モル質量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）から作製されたマルチフィラメントヤーンである。この材料の主な利点としては、その生体適合性、その優れた耐摩耗性、その柔軟性および特にその非常に高い引張り強さが挙げられる。高性能（または高強度）ポリエチレンヤーンは、本明細書において、２．５Ｎ／ｔｅｘを超える引張り強さを有するマルチフィラメントヤーンであると想定される。かかるヤーンは、ＵＨＭＷＰＥポリマー以外に存在している他の構成要素（例えば、加工添加剤、溶媒残留物など）に関して、例えばＦＤＡの関連要件を満たす場合に生体適合性であるといわれる。したがって、生体適合性ＨＰＰＥヤーンは、本特許出願の文脈内では、ヤーンのＵＨＭＷＰＥフィラメントが８００ｐｐｍ未満の残りの量の紡糸溶媒を含有するＨＰＰＥヤーンであると想定されるのが好ましい。部材および修復製品にその強度特性を与えるのは、高性能ポリエチレンヤーンである。

外科用縫合糸のための耐荷重部材を説明するために直線引張り強さではなく結節強さを示すことによって、引張り強さが重要である一方、適用される結節が実質的に強度を変更する（すなわち、結節が結ばれた後の強度保持率が、多くの場合、直線強度の約４０〜５０％である）ことが強調される。縫合糸を適用する際には他の要因も関与し得るが、外科医は、結節をよく固定して滑りを防ぐために、端部をしっかりと引っ張ることによって結節を最大限に締めることを認識しているため、結節強さが決定的特性と考えられている。結節強さが高くなるほど、より薄い修復製品の使用がさらに可能になり、このことは最小侵襲手術手技に特に有利である。使用中に縫合糸が破断する場合、それはほとんど全ての場合、結節において破断する。人工の靭帯または腱、すなわち引張り部材として使用されるより厚い部材については、高い結節強さがさらに関連し得る。

このため、改良された強度、特に、現在入手可能な製品より高い結節強さを有する外科的修復製品が絶えず求められている。

したがって、本発明の目的は、他の好ましい特性を犠牲にせずに、かかる改良された結節強さを有する細長い外科的修復製品を提供することである。

本目的は、本発明にしたがって、ＵＨＭＷＰＥフィラメントが１６マイクロメートル以下の有効直径を有する細長い外科的修復製品によって達成される。

本発明に係る細長い外科的修復製品は、優れた柔軟性および取扱いのしやすさとともに、公知の製品より高い結節強さを示す。本発明に係る製品のさらなる利点は、ストランド（またはストランドのヤーン）が、特性を損なわずに広範囲に変更可能な寸法または繊度を有し得ることであり、このことは、比較的厚い部材がなお、比較的少数のストランドを含有でき、既存の機械で高いコスト効率で作製可能であることを意味している。さらなる利点は、部材が様々な異なる構造をとり得ることである。また、繊度の低いＨＰＰＥマルチフィラメントヤーンの製造は、繊度の高いものよりも効率および経済性が低い。

さらに他の利点は、薄いフィラメントは、厚いフィラメントと比較して、紡糸溶媒を除去するために清浄化した後の機械的特性の低下を全く示さないかまたは限られた量の低下を示すのみであることである。

米国特許第５４５６６９７号明細書が、フィラメント当たり０．２〜１．８デニールの範囲の好ましいフィラメント繊度に言及することによって、編組縫合糸を作製するのに比較的薄いフィラメントを使用するための好例を示しているが、結節強さおよび高性能ポリエチレンヤーンの使用に対する可能性のある影響については言及していない。

縫合糸の結節強さを改良するという課題は、米国特許第６７１２８３８Ｂ２号明細書でも扱われているが、この特許公報には、編組部材に塗料を塗布するための改良された方法を教示することによる完全に異なる解決策が提供されている。

本発明に係る製品は、超高モル質量ポリエチレンフィラメントから実質的になる高性能ポリエチレンヤーンを含むストランドを含有する部材を含む。

ＨＰＰＥマルチフィラメントヤーンは、一般にゲル紡糸と呼ばれる方法によって、ＵＨＭＷＰＥポリマーから作製可能である。ＵＨＭＷＰＥのゲル紡糸は、当業者に周知であり、欧州特許出願公開第０２０５９６０Ａ号明細書、欧州特許出願公開第０２１３２０８Ａ１号明細書、米国特許第４４１３１１０号明細書、ＧＢ２０４２４１４Ａ号明細書、欧州特許第０２００５４７Ｂ１号明細書、欧州特許第０４７２１１４Ｂ１号明細書、国際公開第０１／７３１７３Ａ１号パンフレット、および「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｔ．ナカジマ（Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ）編、ウッドヘッド・パブリッシング社（Ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌ．Ｌｔｄ）（１９９４年）、ＩＳＢＮ １−８５５−７３１８２−７、ならびにこれらに引用された参照文献を含む多くの刊行物に記載されている。ゲル紡糸は、少なくとも、紡糸溶媒中で、超高分子量ポリエチレンの溶液から少なくとも１本のフィラメントを紡糸する工程と、得られたフィラメントを冷却してゲルフィラメントを形成する工程と、ゲルフィラメントから紡糸溶媒を少なくとも部分的に除去する工程と、紡糸溶媒除去工程の前、その最中、またはその後に、少なくとも１つの延伸工程でフィラメントを延伸する工程とを含むことが想定される。好適な紡糸溶媒としては、例えば、パラフィン油およびパラフィンろうのようなパラフィン、鉱油、灯油、デカリン、テトラリン、トルエン、低級ｎ−アルカン、例えばヘキサン、キシレン、パラキシレン、スクアラン、シクロ−オクタンが挙げられる。パラフィン油およびデカリンが最も一般的に用いられる。紡糸溶媒は、蒸発、抽出、または蒸発および抽出手段の組合せによって除去され得る。かかるＨＰＰＥヤーンは、スペクトラ（登録商標）またはダイニーマ（Ｄｙｎｅｅｍａ）（登録商標）グレードとして市販されている。

複数の超高モル質量ポリエチレンフィラメントから実質的になるヤーンとは、少量、例えば５質量％以下の塗料またはサイズ剤のような他の構成要素が存在してもよいことを示している。

本願の文脈内では、ＵＨＭＷＰＥは、５ｄｌ／ｇを超える固有粘度（ＩＶは、方法ＰＴＣ−１７９（ハーキュリース社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．）、１９８２年４月２９日改訂）にしたがって、デカリン中１３５℃で、溶解時間は１６時間で、溶液１ｌ当たり２ｇの量の酸化防止剤ＤＢＰＣを用いて、様々な濃度における粘度をゼロ濃度に外挿することによって求められる）を有するポリエチレンであると想定される。約８〜４０ｄｌ／ｇ、より好ましくは１０〜３０、または１２〜２８、または１５〜２５ｄｌ／ｇのＩＶを有するＵＨＭＷＰＥが特に好適である。これらの範囲は、ポリマーの処理性およびフィラメントの特性における最適値である。固有粘度は、ＭｎおよびＭｗのような実際のモル質量パラメータより容易に測定できるモル質量（分子量とも呼ばれる）の尺度である。ＩＶとＭｗとの間には、いくつかの経験的関係があるが、かかる関係は、モル質量分布に大きく依存する。式Ｍｗ＝５．３７×１０^４［ＩＶ］^１．３７（欧州特許出願公開第０５０４９５４Ａ１号明細書を参照のこと）に基づいて、８ｄｌ／ｇのＩＶは、約９３０ｋｇ／モルのＭｗに相当するであろう。

好ましくは、ＵＨＭＷＰＥは、炭素原子１００個当たり１個未満の分枝または側鎖、好ましくは炭素原子３００個当たり１個未満の側鎖を有する線状ポリエチレンであるが、１個の分枝は通常、少なくとも１０個の炭素原子を含有している。線状ポリエチレンは、５モル％までの１種以上のコモノマー（プロピレン、ブテン、ペンテン、４−メチルペンテンまたはオクテンのようなアルケンなど）をさらに含み得る。

好ましい実施形態では、ＵＨＭＷＰＥは、側鎖として少量の比較的小さい基、好ましくはＣ_１〜Ｃ_４アルキル基を含む。所定の量のかかる基を有するＵＨＭＷＰＥでできたフィラメントは低減されたクリープ挙動を示すことが分かっている。しかし、側鎖が大きすぎたり、または側鎖の量が多すぎたりすると、フィラメントの加工、特にその延伸挙動に悪影響を及ぼす。このため、ＵＨＭＷＰＥは好ましくは、メチルまたはエチル側基、より好ましくはメチル側基を含む。したがって、ＵＨＭＷＰＥは、少なくとも０．２個、０．３個、０．４個または０．５個のメチルまたはエチル側基を含むことが好ましい。かかる側基の量は、炭素原子１０００個当たり、好ましくは２０個以下、より好ましくは１０個以下である。

ＵＨＭＷＰＥは、１つのポリマーグレード、また、例えば、ＩＶもしくはモル質量分布、および／または側鎖の数の異なる２種以上の異なるグレードの混合物であり得る。

ＵＨＭＷＰＥフィラメントは、通常の量、一般に５質量％未満の慣例的な添加剤（酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、成核剤、流動促進剤、触媒残渣など）を（これらの構成要素が外科用製品に使用するのに好適である限り）さらに含有し得る。ＵＨＭＷＰＥフィラメントは、好ましくは８００ｐｐｍ未満、より好ましくは５００未満、２５０未満、またはさらに１００ｐｐｍ未満、最も好ましくは５０ｐｐｍ未満の残りの量の紡糸溶媒を含有する。フィラメントは、他のポリマー、好ましくは他のポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンポリマー、またはＥＰＤＭ、ＥＰＲなどのようなゴム状コポリマーを含むそれらのコポリマーも含有し得る。かかる他のポリマーの量は、常にフィラメントにおけるＵＨＭＷＰＥの量未満であり、ＵＨＭＷＰＥフィラメントの３０％以下であることが好ましい。

ＨＰＰＥヤーンは、耐荷重部材の強度特性に最も寄与する構成要素である。部材は、視覚コントラストを含むいくつかの他のさらなる特性を自身に与えるために、他の材料、例えば他の生体適合性ポリマーから作製されるストランドをさらに含み得る。好適な例としては、他のポリオレフィン、またはポリエチレンテレフタレートのような半芳香族ポリエステルのような非吸収性材料、あるいは例えばラクチドをベースとする脂肪族ポリエステルのような吸収性ポリマーが挙げられる。最適な強度性能のために、部材はＨＰＰＥヤーンから本質的になるのが好ましい。耐荷重部材は、他の構成要素、例えば、抗菌効果または抗炎症性効果のようなある機能的効果を与えるための化合物または塗料をさらに含み得る。

本発明に係る製品の耐荷重部材は、様々な構造をとり得る。好適な例としては、編まれた構造、様々な編組構造、またはそれらの組合せが挙げられる。好ましくは、部材は、強度および柔軟性を兼ね備えるとともに外科的修復製品を作製するために最も一般的に用いられる編組構造のものである。円形の部材ではなく楕円形の断面が好ましい場合、好適な編組部材としては、中実の筒状または丸打ち組紐、らせん状の組紐、または平打ち組紐が挙げられる。部材として、特により直径の大きなより丈夫な部材のために、いわゆるカーンマントル（または芯−鞘）構造、あるいは編組を重ねた（ｂｒａｉｄ−ｏｎ−ｂｒａｉｄ）構造を適用することも可能である。カーンマントル組紐では、一般に、編組されたカバーまたは鞘によって囲まれた、撚り合わされたヤーンから形成された芯が存在するのに対し、編組を重ねた構造は、編組された芯および鞘を有する。

本発明に係る製品の部材のストランドおよびヤーンは通常、構造の種類および作製方法に応じて、部材の長さ方向を有する所定の角度で、すなわち、部材の縦軸を有するある角度（以後、ストランド角と呼ばれる）で延びている。編組構造においては、典型的には、ストランド角の二倍の角度（編組角とも呼ばれる）で、ストランドはまた互いに交差する。ストランド角は、特に、撚り合わせたまたは撚った部材の捩りのレベル、および編組部材の編組間隔（またはピックカウント）に関連する。好ましくは、本発明に係る製品の耐荷重部材のストランド角は、３０度以下である。この結果、結節強さ効率を含むより優れた強度効率が得られる。より好ましくは、ストランド角は、２８、２６、２４、２２、または２０度以下である。所定のレベルの密着性を部材に与えるために、ストランド角は、少なくとも５度であることが好ましい。より好ましくは、ストランド角は、少なくとも６、７、８、９または１０度である。なぜなら、これが部材の取扱いのしやすさおよび結節動作を改良する傾向があるためである。

耐荷重部材を含む細長い外科的修復製品は、先行技術の公報よりもかなり幅広い例えば５〜３０００ｄｔｅｘで幅広く変化し得る繊度（または線密度）を有し得るストランド、ひいてはヤーンを含有する。例えば、上に引用した米国特許第５４５６６９７号明細書の公報では、好ましくは、所定の最大数のフィラメントを有するヤーン、すなわち、約９０デニール（または約１００ｄｔｅｘ）以下のヤーン繊度を有するヤーンが、編組縫合糸部材のストランドとして用いられるべきであることが明確に教示されている（この公報内の表ＩＩを参照のこと）。より厚いかまたはより丈夫な部材を作製するためには、より多くのストランドがここで用いられるべきであり、かかる部材を製造するためにはより複雑な編組機が必要になる。米国特許第５６６２６８２号明細書には、らせん状の編組縫合糸における適切な最大のヤーン繊度は約３００デニールであることが示されている。好ましくは、本発明に係る部材のストランドは、少なくとも１５ｄｔｅｘ、より好ましくは少なくとも２５、１００、２５０、３００、３５０、または少なくとも４００ｄｔｅｘの繊度を有する。繊度が高くなるほど、特により丈夫な部材のための、部材の製造が、複雑でなくなり、かつより経済的になる。より柔軟な部材を得るために、ストランドの繊度は、約２７５０、２５００、２２５０、２０００、１８００ｄｔｅｘ以下またはさらに１６００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。

部材のストランドは、１本のマルチフィラメントヤーンからなっていてもよいが、撚り合わせるかまたは他の方法で組み合わされた２本以上のヤーンからなっていてもよい。ストランドが１本だけのヤーンを有する場合と他の場合のいずれにおいても、ヤーンは、上記の繊度範囲を有することが好ましい。好ましい実施形態では、ヤーンは２５０〜２０００ｄｔｅｘの範囲の繊度を有する。

本発明に係る製品の部材のサイズは、縫合糸のためのＵＳＰの全範囲（例えば１２／０〜２）、および上記の範囲であり得る。例えば整形外科用ケーブル、人工の腱または靭帯としての用途については、部材は、約５ｍｍまでの円形（断面）を有し得る。他の場合を示すと、好適な部材は、５０〜２０００００ｄｔｅｘ、好ましくは約２０００〜１０００００ｄｔｅｘの範囲の線密度または繊度を有し得る。

本発明に係る外科的修復製品は、１６マイクロメートル以下の有効直径を有するＵＨＭＷＰＥフィラメントを含む。本願の文脈内では、有効直径は、フィラメントの平均最大断面寸法であると想定される。この有効直径は、（例えばエポキシ樹脂に包埋した後の）ヤーンの断面のＳＥＭ顕微鏡写真における少なくとも４０本のフィラメントの断面の最大寸法を測定することによって計算可能である。ほぼ円形のフィラメントについては、この有効直径は直径に等しく、楕円形または扁平なフィラメントについては、有効直径は幅と同じである。張力をかけた結節が高い応力勾配を有する複雑な応力場を有するため、フィラメントはおよそ円形の断面を有することが好ましい。断面が非円形である場合、１つの断面寸法が他の断面寸法より大きいため、局所的に応力レベルが引張り強さを超えることがあり、結果として早期のフィラメントの破断をもたらし得る。円形フィラメントではこの応力勾配効果が最小限に抑えられる。円形の断面および１６マイクロメートルの有効直径を有する超高分子量ポリエチレンのフィラメントは、約１．９６ｄｔｅｘの繊度を有する。

欧州特許出願公開第０５６１１０８Ａ２号明細書において作製される部材のフィラメント（スペクトラ（登録商標）１０００）は、略円形であり、約３．９ｄｔｅｘの線密度を有し、これはそれらの平均直径が約２５マイクロメートルであることを意味する。欧州特許出願公開第１２９３３２１８Ａ１号明細書において使用されるフィラメントは３．６ｄｔｅｘのものであり、これは円形断面の場合、約２４マイクロメートルに等しい。

本発明に係る製品のＵＨＭＷＰＥフィラメントの有効直径は、１５マイクロメートル以下であることが好ましく、より好ましくは１４マイクロメートル以下、最も好ましくは１３マイクロメートル以下である。かかる低い直径フィラメントの利点としては、結果として得られる部材のより高い強度およびより高い柔軟性、ならびにより高いデザイン自由度が挙げられ、すなわち、さらに多くのフィラメントを含むより繊度の高いヤーンをストランドとして用いて、有利な性能を有する部材を得ることができる。

実用上の理由から、フィラメントは、安定した紡糸法で生成可能であるべきであり、ＵＨＭＷＰＥフィラメントは、好ましくは、少なくとも約４マイクロメートル（これは、円形断面のフィラメント当たり約０．１ｄｔｅｘに等しい）、より好ましくは少なくとも５マイクロメートルの有効直径を有する。

本発明に係る部材のＨＰＰＥヤーンは、少なくとも２．５Ｎ／ｔｅｘの引張り強さを有してもよく、その引張り強さは、少なくとも２．８、３．１、またはさらに少なくとも３．４Ｎ／ｔｅｘであることが好ましい。マルチフィラメントヤーンが、その構成要素である個別のフィラメントで測定した際の強度よりも低い引張り強さを示すことは、繊維およびヤーンの分野で周知である。一般に、ヤーンが含有するフィラメントが多くなるほど、その引張り強さ（断面積の単位当たりの破断強度、例えば、Ｎ／ｍ^２またはＰａ）は低くなる。したがって、断面積当たりの絶対的な力としてではなく、断面の増加に対する相関を適用するために、ヤーンの強度、またストランドおよび部材の強度を表す方がよいであろう。

本発明に係る製品の特に好ましい実施形態では、ＨＰＰＥヤーンは、ｎ本のフィラメントを含有するとともに少なくともｆ^＊（ｎ^{−０．０６５}）ＧＰａの引張り強さを有する８〜４０ｄｌ／ｇのＩＶを有する線状ＵＨＭＷＰＥから作製されたマルチフィラメントヤーンであり、因子ｆは少なくとも５．８であり、ｎは少なくとも５である。かかる非常に高強度のヤーンは、同時係属中の出願ＰＣＴ／ＮＬ２００４／０００９０３号明細書に詳細に記載されるように、ゲル紡糸法で作製可能である。

本発明に係る細長い外科的修復製品は、公知の製品よりも、それに結節が結ばれた後に優れた強度を示し、好ましくは、製品（および／または部材）は、少なくとも０．９５Ｎ／ｔｅｘの結節強さを有する。最も好ましくは、製品は、少なくとも１．００、１．０５、または少なくとも１．１Ｎ／ｔｅｘの結節強さを有する。

本発明はさらに、本発明に係る細長い部材を含む外科的修復のためのキットに関する。本キットは、他の補助的な外科用器具および補足的な使用説明書をさらに含んでいてもよい。

本発明のさらなる意外な利点は、薄いフィラメントは、より厚いフィラメントと比較して、清浄化後に機械的特性の低下を全く示さないかまたは限られた量の低下を示すのみであることである。これは、通常の方法、例えば、高温での蒸発または抽出によって、残留紡糸溶媒がごく低レベルになるまで清浄化する場合に特に当てはまる。

したがって、本発明はまた、１６マイクロメートル以下、好ましくは１５マイクロメートル以下、より好ましくは１４マイクロメートル以下、最も好ましくは１３マイクロメートル以下の有効直径を有するとともに５００ｐｐｍ未満、好ましくは２５０ｐｐｍ未満、より好ましくは１００ｐｐｍ未満、最も好ましくは５０ｐｐｍ未満の紡糸溶媒含量を有する複数の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィラメントを含む超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のヤーンに関し、本ヤーンは、少なくとも３．６Ｎ／ｔｅｘ、好ましくは少なくとも３．８Ｎ／ｔｅｘ、より好ましくは４．０Ｎ／ｔｅｘの引張り強さを有する。

本発明はさらに、本発明に係る細長い外科的修復製品の作製方法であって、公知の方法を使用して、ＨＰＰＥヤーンを含む複数のストランドを組み合わせる工程を含む方法に関する。ストランドを組み合わせるための好適な方法としては、撚り合わせ、編成、および編組技術が挙げられる。典型的には、部材を作製するために必要とされるストランド（またはヤーン）の最少の数は３であるが、部材のストランドの数は特に限定されない。部材の特性を許容できないほど損なうことなく、比較的丈夫なヤーンおよびストランドを使用可能であることが本発明の利点である。このことは、丈夫な部材を作製するのに必要とされるストランドおよびヤーンの総数を公知の製品より少なくすることができ、例えば１６打ちの編組機といった既存の設備を使用できることを意味する。

好ましくは、本発明は、ＨＰＰＥヤーンを含む複数のストランドを編組することによる、本発明に係る細長い外科的修復製品の作製方法に関する。本発明に係る細長い外科的修復製品の作製方法の他の好ましい実施形態は、上記の実施形態および好ましい選択肢と同様である。

特に好ましい実施形態では、本発明は、耐荷重部材を含む細長い外科的修復製品の作製方法に関し、本方法は、５〜３０度のストランド角を有する複数のストランドを編組する工程を含み、ストランドは、２５０〜２０００ｄｔｅｘの繊度および少なくとも３．４Ｎ／ｔｅｘの引張り強さを有する生体適合性高性能ポリエチレンヤーンを含み、ヤーンは、固有粘度８〜４０ｄｌ／ｇの線状超高モル質量ポリエチレンから作製された複数のフィラメントから実質的になり、フィラメントは、１６マイクロメートル以下の有効直径を有する。

より好ましくは、本方法は、ｎ本のフィラメントを含有するとともに少なくともｆ^＊（ｎ^{−０．０６５}）ＧＰａの引張り強さを有するＨＰＰＥヤーンを使用し、因子ｆは少なくとも５．８でありｎは少なくとも５である。

本発明はさらに、本発明に係る細長い外科的修復製品またはキットが適用される、生体組織の修復方法に関する。

本発明を、以下の非限定的な実施例を参照してさらに説明する。

［実施例１］
８質量％のデカリン溶液を、１０００個のＣ原子当たり約０．３個のメチル側基および２０ｄｌ／ｇのＩＶを有するＵＨＭＷＰＥから作製した。この溶液を、直径が３．５ｍｍでＬ／Ｄが１８の初期円筒形チャネル、引き続き、直径が０．８ｍｍでＬ／Ｄが１０の円筒形チャネルへと円錐角６０°で円錐状に絞り込まれた部分を有する５８５個の紡糸孔を含む紡糸プレートを用いて、空隙中約１８の延伸比を適用しながら窒素雰囲気中へと紡糸した。水浴中で急冷した後、固化したフィラメントを、約４の延伸比で、１１０〜１４０℃の温度分布で延伸させた。これらのヤーンのうちの２本を組み合わせて、次に、６．５の延伸比で、約１５１℃においてオーブン中で延伸させた。このように得られるヤーンのいくつかの関連する特性を表１に示す。ヤーンのフィラメントはほぼ円形の断面を有する。

前記ヤーンの８本のストランドを編組して、２オーバー２構造でセンチメートル当たり約４．３ピックを有する部材にした。部材の引張り強さを、長さの約半分において単純結節を結んでから測定した。単純結節は、文献においてシングルノットまたは１つ結びとも呼ばれている。張力をかけた部材の顕微鏡写真でストランド角を手作業で測定した。以下の方法を用いた。
・ＩＶ：固有粘度を、方法ＰＴＣ−１７９（ハーキュリース社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ)、１９８２年４月２９日改訂）にしたがって、デカリン中１３５℃で、溶解時間は１６時間で、酸化防止剤として、溶液１ｌ当たり２ｇの量のＤＢＰＣを用いて、様々な濃度において測定した際の粘度をゼロ濃度に外挿することによって求める。
・側鎖：ＵＨＭＷＰＥ試料の側基の数を、ＦＴＩＲによって、厚さ２ｍｍの圧縮成形されたフィルムについて、ＮＭＲ測定に基づく検量線を用いて１３７５ｃｍ^−１で吸収を定量することによって測定する（例えば欧州特許第０２６９１５１号明細書に記載のように）。
・有効フィラメント直径：短い長さのヤーンをエポキシ樹脂に包埋させる。薄切りした試料において断面を、ＳＥＭで観察し、少なくとも４０本のフィラメントの最大断面寸法を顕微鏡写真で観察し平均化する。
・引張り特性：引張り強さ（または強度）、引張り弾性率（または弾性率）および破断点伸び（またはｅａｂ）を、ＡＳＴＭ Ｄ８８５Ｍにしたがった手順で、５００ｍｍの繊維の公称ゲージ長、５０％／分のクロスヘッド速度およびタイプファイバー・グリップ（Ｆｉｂｒｅ Ｇｒｉｐ）Ｄ５６１８Ｃのインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）２７１４クランプを用いてマルチフィラメントヤーンについて規定しかつ測定する。測定された応力−歪み曲線に基づいて、弾性率を、０．３〜１％の歪みの勾配として求める。弾性率および強度を計算するために、測定された引張力を、１０メートルの繊維を秤量することによって測定される繊度で割り、ＧＰａ単位の値を、密度を０．９７ｇ／ｃｍ^３として計算する。（１つの単純結節を結んだ後）インストロン１４９７Ｋクランプとともにツウィック（Ｚｗｉｃｋ）１４３５装置で編組部材の強度を測定した。
・ストランド角：編組部材を伸長張力下に保ちながら、光学顕微鏡で編組部材の写真を撮る。縦軸となすストランド角を顕微鏡写真にしたがって測定する（少なくとも５回の測定の平均）。

［実施例２］
ここで部材をセンチメートル当たり６ピックで編組した以外は実施例１を繰り返し、結果として、より高いストランド角およびわずかにより低い結節強さが得られた。

［実施例３］
編組構造のタイトネスをさらに高めると、すなわち、センチメートル当たり約８．５ピックを適用すると、結果として、３５度のストランド角を有する部材が得られた。高いストランド角にもかかわらず、比較的好ましい結節強さが得られた。

［実施例４〜６］
より低い最終延伸比を適用した以外は実施例１と同様にヤーンを紡糸した。すなわち、２つの中間ヤーン製品を組み合わせる工程および延伸比５．７での最終延伸工程の後、いくらかより高い繊度のヤーン（およびわずかにより厚いフィラメント）、およびいくらかより低い引張り強さという結果が得られた。表１を参照のこと。このヤーンを用いて、センチメートル当たりそれぞれ２．１ピック、３．６ピック、および６ピックで、３つの８×１編組部材を作製した。全ての編組部材が、５〜３０度以内のストランド角、および０．９０Ｎ／ｔｅｘを超える結節強さを示した。

［比較実験Ａ］
ファイバーワイヤ（ＦｉｂｅｒＷｉｒｅ）（登録商標）＃２としてアースレックス（Ａｒｔｈｒｅｘ）によって販売されている商業用の整形外科用複合縫合糸は、５．４４ｋｇの結節強さを示す。この約２７００ｄｔｅｘの縫合糸は、３本のスペクトラ（登録商標）２０００ １４４ｄｔｅｘ ＵＨＭＷＰＥヤーンから形成された芯を、８本の１６５ｄｔｅｘスペクトラ（登録商標）ヤーンおよび８本の１２０ｄｔｅｘポリエステルヤーンを含有する１６打ち編組したカバーによって囲んだものから構成されている。この製品の結節強さは約０．５Ｎ／ｔｅｘであることが分かった。

［比較実験ＢおよびＣ］
ダイニーマ（登録商標）ＳＫ６０ １７６０ｄｔｅｘヤーンから、センチメートル当たり２．１ピックで、１オーバー１構造で８打ちの組紐を作製した。

ダイニーマ（登録商標）ＳＫ６５ ４４０ｄｔｅｘヤーンから、センチメートル当たり６ピックで、２オーバー２構造で８打ちの組紐を作製した。

これらのヤーンのフィラメントは、平均の幅が約２３ミクロンの楕円形の断面を有する。

Claims (9)

1. 複数の超高モル質量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィラメントからなる生体適合性高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）ヤーンを含むストランドを含有する耐荷重部材を含む細長い外科的修復製品であって、
   前記ＵＨＭＷＰＥフィラメントが、１６マイクロメートル以下の有効直径を有し、
   前記製品が、少なくとも１．００Ｎ／ｔｅｘの結節強さを有することを特徴とする製品。
2. 前記部材が編組構造をとっている請求項１に記載の製品。
3. 前記耐荷重部材のストランドが、６０度以下の角度で互いに交差する、請求項２に記載の製品。
4. 前記耐荷重部材のストランドが、１６〜５２度の角度で互いに交差する、請求項２に記載の製品。
5. 前記ストランドが、２５〜２５００ｄｔｅｘの繊度を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の製品。
6. 前記ストランドが、２５０〜２０００ｄｔｅｘの繊度を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の製品。
7. 前記フィラメントが、１４マイクロメートル以下の有効直径を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の製品。
8. 耐荷重部材を含む細長い外科的修復製品の作製方法であって、１０〜６０度の角度で互いに交差する複数のストランドを編組する工程を含み、前記ストランドが、２５０〜２０００ｄｔｅｘの繊度および少なくとも３．４Ｎ／ｔｅｘの引張り強さを有する生体適合性高性能ポリエチレンヤーンを含み、前記ヤーンが、固有粘度８〜４０ｄｌ／ｇの線状超高モル質量ポリエチレンから作製された複数のフィラメントからなり、前記フィラメントが、１６マイクロメートル以下の有効直径を有する方法。
9. １６マイクロメートル以下の有効直径を有するとともに５００ｐｐｍ未満の紡糸溶媒含量を有する複数の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィラメントを含み、少なくとも３．６Ｎ／ｔｅｘの引張り強さを有する超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のヤーン。