JP2002501410A - 放射性の医療用縫合糸並びにその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内膜増殖反応を抑制するための放射性縫合糸は、針と放射性ベータ放射元素を具備する縫合糸材料とから構成されている。この放射性元素は、縫合糸材料の有機的基質に望ましくは化学結合されている。放射性縫合材料は0.0002uCi/cmを超えるベータ線を発生することが望ましい。放射性縫合糸を製造する第一の望ましい方法は、密封された反応室中に縫合針と縫合糸材料を装入する工程を含んでいる。縫合糸が反応室中に装入されると、イオン化されたベータ線放射元素、望ましくはイオン化された三重水素、が室内へ導入される。室内ではエントロピー交換過程が始まり、ベータ線放射元素が有機縫合材料中の水素分子と交換される。望みの水準の三重水素又は他のベータ線放射元素が縫合材料と結合すると、反応室は洗浄処理される。縫合糸は洗浄、乾燥されて、反応室から取り出されてから包装される。もう一つの態様においては、放射性縫合糸は有機ポリプロピレン材料から製造される。ベータ線放射元素、望ましくは三重水素は、直接有機ポリプロピレン材料の基質に結合させられる。放射性となったポリプロピレン材料は縫合糸用の糸に押し出し加工され、縫合針に取り付けられ、出荷や後の利用のために包装される。本発明の方法で必要条件とされるわけではないが、有機ポリプロピレン材料の望ましい実施態様は炭素12で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 放射性の医療用縫合糸並びにその製法 関連出願 この出願は、出願番号60/016,360、出願日1996年4月26日の先願である仮出願 に基づき、且つその優先権を主張するものである。 発明の分野 本発明は、一般的には生体組織の端部を結合するための縫合糸に関し、特に内 膜の異状増殖反応を抑制するベータ線放射能力を持つ放射性医療用縫合糸の製造 装置及び方法に関する。 発明の背景 縫合糸は生体組織の端部を結合し、結合した組織が治癒するまで端部をその場 に保持するために用いられる。動脈閉鎖症の患者において、動脈の患部に側管を 設けたり取り替えたりするため、自発性静脈、人工的補欠移植片、又は動脈を他 の動脈に吻合するのに、血管外科医は縫合糸を用いる。動脈と自発性静脈や人工 的補欠移植片の間の実質的に全ての吻合箇所で、「内膜増殖」と呼ばれる急速な 細胞増殖状態が起こりうる。 内膜増殖（以下“IH”で表わす）は血管傷害に対する通常の反応である。血管 の内張り細胞（内膜）の傷害に対する反応としてのこの急速な細胞増殖は、血管 間又は血管と移植片間の閉塞が起こりうる部分で、管の孔（内腔）を狭くする（ 狭窄する）作用をし始める。特別な場合、平滑筋細胞の分裂増殖の結果として、 IHは平滑筋細胞の移動、細胞外観充織の堆積を生ずる。血小板、大食細胞、成長 因子、及びサイトカインの間の相互作用がこの過程の重要な役割を果たす。動物 実験では内膜増殖反応を防ぐ組織的な処置法が有るが、人体における有効性は誰 も証明していない。IHは血管の側管設置手術後の一年間における再狭窄（細くな ること）の主な原因で、挿入した静脈カテーテルの閉塞も同様に起こすことが有 る。通常患者は閉塞した移植片を改善したり取り替える為の手術を受けなければ ならない。大静脈（即ち頚静脈や鎖骨下静脈）が閉塞すると上肢、顔、および首 に大きな塊状の浮腫が発生しうるし、動脈が閉塞すれば潜在的な四肢の喪失にい たる可能性が有る。 最も頻繁に行なわれる人工的補欠移植片手術は、慢性腎不全患者の透析用の動 脈から静脈への導管である。人造透析患者は、体から毒素を取り除く透析のため にこの動脈−静脈移植片に繰り返し液の出入り(angioaccess)が必要である。最 も普通に使用される透析用移植片はテフロン又はePTFE(発泡ポリ四弗化エチレン )で出来た合成移植片である。不幸なことに、これらの移植片は急速 に役立たなくなり、最初の一年間で15％から50％の初期閉塞率で、平均開口期間 はわずか15カ月である。この損傷は、多くの場合、静脈吻合部での内膜増殖の進 展に起因する。近年血管形成手術を受けた実験動物での研究が進められてきた。 バルーン・カテーテルを用いた血管形成手術による損傷に対する血管の反応が、 縫合糸吻合損傷で観察されたものに似ていることが見出された。Emory大学及びV anderbilt大学で行なわれた研究は、「再狭窄」（狭くすること）が主としてバ ルーン血管形成手術後の平滑筋型細胞の移動と急速な分裂増殖に起因することを 示唆している。これらの研究集団によって、血管形成手術の後に生じる損傷箇所 に導入された非常に低い水準のベータ−粒子放射が、平滑筋細胞の分裂増殖や移 動を著しく抑制することが明らかにされた。一連の組織培養実験において、直径 0.20mmのチタン細線に低濃度の燐32を浸透させ、その線を鼠と人の平滑筋細胞培 養体中に置いた。細線の放射能水準は、線の長さ当たり、0.002から0.06uCi/cm の範囲であった。放射線無しの照査基準と比較して、細線の放射能が0.0006uCi/ cm以上の培養体中で、放射性細線から5.5乃至10.6mmの範囲に、はっきりした平 滑筋細胞完全抑制領域が存在することが見出された。低水準の放射性細線が組織 培養体中にこのような効果をもたらすならば、生体中に置かれたステント(stent )も血管形成手術を受けた血管中の再閉塞活動を変化させるか抑制できるであろ うという仮説が立てら れた。 Vanderbilt大学は、Walter Reed陸軍医療センターと共同で、放射性ストレッ カー・ステント(Strecker stents)を用いて実験用の豚の腸骨動脈及び冠状動脈 中で一連の実験を行なった。実験用腸骨動脈の再閉塞における最初の結果は処置 一カ月後に置いてステント(stents)対照査基準の比は、燐32の0.14uCi中で、新 生内膜面積の37％減少ということになった。更に、豚の実験用冠状動脈中での放 射性Palmatz-Schatzステントを用いて行なわれた生体中試験は、ステント(stent )埋め込み後一カ月で新生内膜面積及び狭窄断面積の50％という大きな減少を示 した。 これらの初期の報告以来、これら初期の発見を証明し且つ実証する、その他の 多くの実験がなされてきた。 この様に、平滑筋細胞分裂増殖及び血管吻合箇所に置ける新生内膜分裂増殖反 応を減少乃至出来うれば排除し、結果として移植片の寿命を長くするための、低 水準の放射性粒子放射を具備する縫合糸に対する技術的必要性が存在する。 発明の要約 簡単に言えば、本発明は放射性医療用縫合糸及び放射性医療用縫合糸の製造方 法から成り立っている。平滑筋細胞分裂増殖が種々の程度と型の放射線、特に低 い水準 のベータ放射線、によって抑制しうることは良く知られている。この知識がここ に説明する新しい放射性医療用縫合糸及び製法に応用されている。全般的に、本 発明は、望ましい実施態様において、三重水素を線源開始材として用いる従来の ベータ放射線源製造法を利用している。 内膜分裂増殖反応抑制用の放射性医療用縫合糸の望ましい実施態様は、当業者 に良く知られた標準的方法で作られた針を包含してる。放射性縫合糸は放射性ベ ータ線放射元素を具備する縫合糸材料から成っている。この放射性元素は縫合糸 材料の有機基質に化学的に結合しているのが望ましい。如何なるベータ放射元素 も本発明に利用できるが、三重水素が本発明の望ましい実施態様である。一般的 に、三重水素は医療用縫合糸のポリプロピレン基質中の元素状水素と置換される ことによって、新生内膜増殖反応を抑制する移植可能な一定の低水準放射線源を 提供する。放射性縫合糸材料は0.0002uCi/cm以上のベータ放射線を発生するのが 望ましい。 放射性縫合糸を製造する第一の望ましい方法は、縫合針と縫合糸を密閉した反 応室に挿入する工程からなる。縫合糸が反応室に入るとイオン化されたベータ線 放射元素が室内に導入される。ここでも、ベータ線放射元素は三重水素が望まし い。縫合糸は望ましくは反応室中に一から数週間残して置く。室内に在る間に、 エントロピー交換過程が始まり、三重水素又は他のベータ線放射元素 が有機縫合糸材料の水素分子と交換される。 要求水準の三重水素その他のベータ線放射元素が縫合糸材料中に結合したら、 反応室は技術的に理解された普通の方法で洗浄処理する。縫合糸は望ましくは反 応室中に在る間に洗浄し乾燥される。縫合糸を反応室から取り出し、通常この技 術で縫合糸を包装するやり方で包装する。このような通常の包装は縫合糸をアル ミニウム箔の密封袋に入れることを普通は包含している。 放射性縫合糸を製造する方法のもう一つの望ましい実施態様は、最初に有機ポ リプロピレン材料を包含している。ベータ線放射元素、望ましくはＣ12（炭素12 ）、が直接有機材料の基質中に結合される。この様にして放射性ポリプロピレン 材料が創作される。次いでポリプロピレン材料は縫合糸用の糸に押し出し成形さ れる。次いで、この縫合糸用の糸は望ましくは縫合針に取り付られて、出荷や後 の利用のために包装される。本発明の方法において必要条件ではないが、この第 二の望ましい実施態様における有機ポリプロピレン材料は炭素12を含有する。 線源は低い水準の放射能なので、取り扱いに要求される安全基準は他の放射性 元素に比べて最低であり、担体が縫合糸であるから他の放射性物質をその場に注 入したり埋め込む必要が無い。ベータ線放射特性が在るにもかかわらず、縫合糸 は引っ張り強度特性その他の物理的性質を失わない。ベータ線放射高分子の利点 は、通常の内 皮細胞の機能に影響せずに、IH反応を抑制して、移植片の開口度を改善し移植片 の早期の損傷を防止する。 本発明の他の目的、特徴、及び利点は当業者には明白であろう。本発明のより 完全な理解は以下に述べる詳細な説明の再検討を通じて得られるであろう。発明の詳細な説明 本発明は基本的な単繊維又は編み線の炭化水素系構成要素で出来た従来からの 血管医療用縫合糸に関する。代表的な縫合糸は、Johnson and Johnson社製の外 科用縫合糸商品名Proleneの一群の場合と同様、ポリプロピレン又は他の炭化水 素基材の縫合糸から作られる。Davis and Geck社、U.S.Surgical社、その他の製 造業者など異なった製造業者によるその他の縫合糸も放射性三重水素の担体基材 として使用できる。 本発明の第一の望ましい実施態様において、非−放射性縫合糸材料は針と一緒 に密封した反応室に装入される。次いで縫合糸はWilzbachの方法によって三重水 素と結合する。これは三重水素で有機分子を無作為に標識付けする簡単な方法で ある。この方法では、イオン化された三重水素が約15Ciの水準で密閉された反応 室に導入される。水素と三重水素のエントロピー交換過程によって、三重水素は 縫合糸の有機基質中に置換される。 密閉された反応室中の縫合糸は、結合されるべき三重 水素の量及び要求される縫合糸の放射能水準に依存して、一日から数週間の期間 そのまま保持される。反応が完成すると、反応室は当業者が埋解している普通の 方法で洗浄処理され、縫合糸を洗浄し、乾燥して取り出す。ベータ放射線の量が 少ないので、縫合糸の取り扱いにはラテックス手袋使用が要求されるだけである 。周知のアルミニウム箔製縫合糸用袋に縫合糸を包装することは結合した三重水 素の放射能を収容するのに十分である。 本発明の第二の望ましい実施態様は放射性ポリプロピレン材料から縫合糸を製 造することから構成される。この実施態様においては、放射性ポリプロピレンは その基礎的成分から合成される。この方法では、三重水素又は他のベータ線放射 元素は、有機化合物の基質に直接結合する。この配置おいて選択される元素はＣ 12（炭素12）になるであろう。放射性化合物が合成されると、次いで必要な糸の 太さまで押し出し加工され、従来の方法で針に取り付けて包装される。この方法 の欠点は、放射能に曝されて、洗浄したり適切な取り扱いが必要となる多量の設 備を発生させることである。 優れた技術者にとっては、上記の望ましい実施態様に対して本発明の原理から 実質的に逸脱することなく、多くの変形や修正がなされ得ることは明白であろう 。この様な変形と修正は、以下の請求項に述べるように、この中に包含され且つ 本特許の範囲内であることが意図されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(a)針と、（b）縫合糸材料の有機基材に化学的に結合した放射性ベータ放 射元素を具備した前記縫合糸材料において、0.0002uCi/cmを超えるベータ線を発 生する前記縫合糸材料とから構成されることを特徴とする、内膜増殖反応を抑制 するための放射性縫合糸。 ２．前記針がベータ線放射手段の結合に先立って前記縫合糸に取り付けられる ことを特徴とする、請求項１の放射性縫合糸。 ３．前記針がベータ線放射手段の結合の後で前記縫合糸に取り付けられること を特徴とする、請求項１の放射性縫合糸。 ４．前記縫合糸材料が押し出し加工された放射性ポリプロピレン材料から成る ことを特徴とする、請求項１の放射性縫合糸。 ５．前記放射性ベータ放射元素が三重水素であることを特徴とする、請求項１ の放射性縫合糸。 ６．以下のステップから成る、内膜増殖反応を抑制するための放射性縫合糸を 生産する方法。 (a) 密封された反応室を準備すること。 (b) 針と縫合糸材料を前記室内に装入すること。 (c) 前記縫合糸材料中の水素とベータ線放射元素とのエントロピー交換過程を 引き起こすために、前記室内にイオン化されたベータ線放射元素を導入すること 。 ７．更に以下のステップから成る、請求項６の方法。 (d) 前記反応室を洗浄処理すること。 (e) 前記縫合糸が前記反応室に在る間に前記縫合糸を洗浄すること。 (f) 前記縫合糸を乾燥すること。 (g) 前記反応室から前記縫合糸を取り出すこと。 (h) 前記縫合糸を包装用容器中に包装すること。 ８．前記ベータ線放射元素がイオン化された三重水素であることを特徴とする 、請求項６の方法。 ９．製造方法が通常のWilzbach法から構成されていることを特徴とする、ベー タ放射三重水素を具備する放射性縫合糸の製造方法。 １０．以下のステップから成る、放射性縫合糸の製造方法。 (a) 有機ポリプロピレン材料を準備すること。 (b) 前記有機材料の基質にベータ線放射元素を直接結 合させ、放射性ポリプロピレン材料を生成すること。 (c) 前記放射性ポリプロピレン材料を縫合糸用の糸に押し出し加工すること。 (d) 前記縫合糸用の糸を縫合針に取り付けること。 １１．前記ベータ線放射元素が三重水素であることを特徴とする、請求項１０ の方法。