JP2002522144A - 染色した編み縫合糸の形成方法 - Google Patents

染色した編み縫合糸の形成方法

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Abstract

(57)【要約】 約７から約１１ｇ／デニールのテナシティと約３０％より小さい破断伸び率を有するポリエステルヤーンフィラメントから製造するポリエステル編み縫合糸であって、そのフィラメントを製造するポリマーは約０．９５より大きい固有粘度を有する。また、本発明はこれらの特性を有するヤーンフィラメントから作成する移植可能な医療デバイスを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 （発明の分野） 本発明は染色した編み縫合糸の形成方法に関する。
【０００２】 （関連する背景技術） 編み縫合糸は当技術分野ではたとえば米国特許第５０１９０９３号に開示され
ているようによく知られている。編み縫合糸の製造には外科用ガット、絹、木綿
、ポリオレフィン類、ポリアミド類、ポリグリコール酸およびポリエステル類を
含む様々な天然および人造ポリマー素材が使用されてきた。編み縫合糸は組織の
永続的な修復を行うために強度があって非吸収性の縫合糸が必要となる場所での
応用に有用である。編み縫合糸は眼科および神経学的処置ならびに心臓血管の手
術にしばしば用いられる。
【０００３】 様々な理由で外科チームまたは治療医が縫合糸の銘柄および／または型が即座
にわかるようにするために染色した縫合糸を提供することが望ましい。以前は、
編んだヤーンをポリマーフィラメントから製造してから、それを原液染色してい
た。ヤーンの結晶性が低いと染色し易いため、その編み糸は最終製品よりもテナ
シティが低い状態のものであった。その後で染色した編み糸を延伸し、ヤーンを
より結晶性にしてテナシティを増大させるようにしていた。しかしながら、編ん
だヤーンは従来の原液染色技術では延伸前の低いテナシティにおいてさえも完全
には染色されない。編んだヤーンは染料溶液の均一な浸透に抵抗性を有するので
ある。
【０００４】 近年、ポリエチレンテレフタレートから形成する高分子量のポリエステル繊維
が縫合糸材料として使用されている。そのような繊維は比較的高いテナシティと
比較的高い固有粘度を有する。しかしながら、そのような繊維を染色するには染
料溶液中で繊維を煮沸する必要があることが立証されている。それでさえ、染料
の繊維中への浸透度は比較的低い。ポリエステル繊維に染料を完全に取り込ませ
るには、通常は繊維を高圧高温の染料溶液につける必要があることが立証されて
いる。しかしながら、そのような高い圧力と温度では染料と繊維の両方とも劣化
する可能性がある。
【０００５】 したがって、従来技術の欠点や欠陥のない、縫合糸材料中に染料を均一に取り
込む方法を提供することが所望される。
【０００６】 これらおよびその他の目的および利点が以下の方法に従って染色した編み縫合
糸を形成することによって達成される。
【０００７】 （ａ）生物学的適合性のある着色料を押し出し成型可能な非汎用熱可塑性樹脂
とブレンドして前記着色料樹脂の均一なブレンドを形成し、 （ｂ）そのブレンドを溶融紡糸によって押し出し成型し、冷却して、フィラメ
ントを形成し、 （ｃ）そのフィラメントを延伸して結晶性と分子配向を増大させ、 （ｄ）フィラメントを編み、そして （ｅ）編んだフィラメントを縫合糸に変換する。
【０００８】 編み縫合糸の表面粗さは外科医にとって極めて重要である。過度の粗さは縫合
糸の結び目のつなぎおよび結び目の保持の特性に影響を及ぼし、「チャタリング
」として知られる不均一な動きを引き起こす。この特質は結び目の正確な配置の
難度を増大させる。さらに、つないでいる間に縫合糸に働く不均一な力が縫合糸
破損の増加へと導く場合がある。一般に、縫合糸は潤滑物質、たとえばポリブチ
レート（ｐｏｌｙｂｕｔｉｌａｔｅ）を塗布して縫合糸の操作性を改良する。
【０００９】 （発明の詳細な説明） 本発明の着色したポリエステル編み縫合糸は約０．９５より大きい固有粘度を
有する熱可塑性樹脂から生産されるヤーンフィラメントから製造する。
【００１０】 ｐｉｃｋｕｐ ａ 好ましくは、本発明で使用するポリエステルはポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）である。所望により、粒剤、チップまたはペレット状の適当なＰＥＴの
バルク樹脂を従来の押し出し成型方法によってヤーンフィラメントに加工する。
適切な特性を備えたバルクのＰＥＴは、たとえば、ウェストバージニア州アップ
ルグローブのＳｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．がＣｌｅａｒｔｕｆ ＥＢ
１０４０およびＴｒａｙｔｕｆ １０６Ｃの名称で、インディアナ州エバンス
ビルのＤＳＭ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＰｌａｓｔｉｃｓがＡｒｎｉｔｅ Ａ
０６ １００の名称で供給している市販品を入手することができる。
【００１１】 あるいは、適切な特性を備えたポリエステルヤーンは、たとえば、Ｈｏｅｃｈ
ｓｔ Ｃｅｌａｎｅｓｅ社から商品名Ｔｒｅｖｉｒａ（登録商標）Ｈｉｇｈ Ｔ
ｅｎａｃｉｔｙ ｔｙｐｅ ７１２または７８７として市販品を入手することが
できる。それらヤーン試料の固有粘度は１．０４から１．０７である。
【００１２】 好ましくは、ヤーンフィラメントのテナシティは約７．５から１０．５ｇ／デ
ニールであり、破断伸び率は約２５％未満であり、繊維を製造するもととなるポ
リマーは約０．９５より大きく約１．１以下の固有粘度を有する。
【００１３】 最も好ましくは、ヤーンフィラメントのテナシティは約８から１０ｇ／デニー
ルであり、破断伸び率は約２０％未満であり、繊維を製造するもととなるポリマ
ーは約０．９５より大きく約１．１以下の固有粘度を有する。
【００１４】 ポリエステルヤーンは約０．２から約６、好ましくは約１．２から約３．４、
最も好ましくは約１．４から約３．１の範囲のデニールを有するフィラメントか
ら製造する。ポリエステルフィラメントは、約２０から約５００、好ましくは約
２０から約３５０の範囲のデニールを有するヤーンとして押し出し成型する。ヤ
ーンは一般に編む前に従来通りよりをかけるかからみ合わせる。
【００１５】 １つの実施形態においては、よりをかけたＰＥＴヤーンはさやおよび任意で芯
を有する従来の編み糸構造を用いて編んで縫合糸とすることができる。典型的な
編み糸構造は１９９１年５月２８日発行の米国特許第５０１９０９３号に開示さ
れており、その開示を参照により本明細書に援用する。好ましい編み糸構造は以
下の表１に列挙したパラメータを有する。
【００１６】
【表２】
【００１７】 編み糸を集めた後、好ましくは熱をかけてそれを延伸させる。好ましくは、そ
の延伸のための温度範囲は約１５０℃から約２５０℃である。典型的には、編み
縫合糸の長さは最初の長さの約６％から約３３％まで増加する。
【００１８】 延伸した編み糸の表面はそのような処理の後時々過度になめらかになることが
ある。縫合糸の表面が過度になめらかだと縫合糸をつかんで望ましい結び目に結
ぶのが困難になることがある。また、延伸は編み糸をかなり堅くしてしまい縫合
糸の操作性を望ましくないものにすることがある。縫合糸を結ぶとき制御し易く
するために縫合糸に付加的な加工を施して適正な表面粗さを与え、繊維の堅さを
低下させ、外科医に縫合糸のより良い手ざわり感を持たせ、より容易な結びを可
能にすることが好ましい。
【００１９】 縫合糸の手ざわり感をさらに促進するためには、延伸した編み糸を表面エッチ
ングし編み糸表面に存在する粘着性を取り除き、編み糸を軟らかくすることもで
きる。そのようなエッチングは水酸化ナトリウムなどの反応性化合物を編み糸の
表面に塗布して行う。縫合糸表面の手ざわり感をさらに制御するには艶消しロー
ラなどの下に編み糸を通過させることもできる。この表面エッチングと艶消しロ
ーラ処理によって編み糸表面の手ざわり感を一層改良し結び目の結びを容易にす
ることができる。
【００２０】 ポリエステル編み縫合糸は、任意で、コーティング材で処理し、処理した部分
の編み糸の操作性を改良する。好ましいコーティング材はシラスティック（ｓｉ
ｌａｓｔｉｃ）ゴムである。
【００２１】 編み糸は次に針をつけ、製品を包装し、次いで電離放射線またはエチレンオキ
シド等で殺菌して縫合糸とする。
【００２２】 縫合糸最終製品のフィラメントは最初のポリマーの分子量より小さい分子量を
有する可能性がある。フィラメントを縫合糸に加工する間に行う殺菌処理、熱お
よび／または延伸処理がポリマー鎖を破壊し分子量を低下させる可能性があると
考えられている。
【００２３】 本発明の改良された縫合糸は、市販品の縫合糸と比較すると、著しく改良され
た引張強さを有する。
【００２４】 本発明の別の実施形態においては、ポリエステルヤーンを使用して移植可能な
医療デバイスを提供する。そのようなデバイスの例としては、メッシュ、グラフ
ト、靭帯代用品、腱代用品がある。ポリエステルヤーンから形づくるメッシュま
たは網は一般にヘルニアの外科治療に使用される。本発明のポリエステルヤーン
の高いテナシティはメッシュに優れた強度を与える。グラフトは編むかまたは織
るかした管状の物品で血管の置換に使用する。本発明のポリエステルヤーンの高
いテナシティはグラフトの構造を薄壁でより柔軟性のあるものにすることができ
る。靭帯と腱の代用品は編み糸にしてあるポリエステルヤーンの多数の繊維を含
み、それに対して本発明のヤーンは優れた強度を与える。
【００２５】 本発明のさらに別の実施形態においては、編み縫合糸を、３５，０００より大
きい重量平均分子量と、約６グラム／デニールより大きいテナシティと、約３５
％より小さい破断伸び率と、約０．５から約２．０％の沸騰水収縮性を有するヤ
ーンフィラメントから製造する。本実施形態においてフィラメントは、好ましく
は４０，０００より大きく、最も好ましくは４２，０００から４５，０００の重
量平均分子量を有する。フィラメントのテナシティは、好ましくは７グラム／デ
ニールより大きく、最も好ましくは約７グラム／デニールから約８．５グラム／
デニールである。破断伸び率は好ましくは２５％より小さく、最も好ましくは２
０％より小さい。このフィラメントは最初の長さの約３から約５％の３５０℃に
おける熱風収縮性を有する。
【００２６】 フィラメントは約２０から約５００のデニールを有し、一般に束（ヤーン）に
して押し出し成型し、好ましくはインチ当り約４〜１５回転のより合わせを行う
。たとえば米国特許第５０１９０９３号によれば、よりをかけたヤーンはさやお
よび任意で芯を有する従来の編み糸構造を用いて編んで縫合糸とする。別法とし
ては、米国特許第４９５９０６９号および米国特許第５０５９２１３号に記載さ
れているように螺旋形の編み糸パターンを使用しても良い。編み縫合糸は前のよ
うに最初の長さより約９から２８％長さを増すように延伸する。吸収性または非
吸収性コーティングもまた塗布することができる。
【００２７】 表面の手ざわり感をさらに向上したい場合は、延伸した編み糸を表面エッチン
グおよび／または艶消しロールにかける。その後針を取りつけ、縫合糸を包装し
、製品を殺菌する。
【００２８】 殺菌した縫合糸中のフィラメントの分子量は、加工および殺菌処理によってポ
リマー鎖が破壊され得るので、最初のフィラメントのそれよりもかなり小さい場
合がある。
【００２９】 以下の実施例は本発明の好ましい実施形態のいくつかを例示するためのもので
、本発明を限定するものではない。
【００３０】 実施例１ ＰＥＴヤーンの押し出し成型 本発明で採用したＰＥＴヤーンの押し出し成型装置を第１図に示す。固有粘度
１．０４を有するＰＥＴ樹脂バルク（タイプＴＴＦ １００６Ｃ、Ｓｈｅｌｌ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ社より入手可能）を２トル未満の真空下、１１０〜１３０℃の
オーブン中でひと晩乾燥させた。オーブンは乾燥空気で大気圧にもっていった。
乾燥樹脂を押し出し装置の供給ホッパー１０に移し、直径０．７５インチ、長さ
１５インチの押し出し機円筒部２０に押し出しスクリュー（図示せず）によって
導入した。この押し出し機円筒部には３つの加熱ゾーン（または押し出しゾーン
）、ゾーン１、２、３があった。加熱して軟化した樹脂を押し出し機から計量ポ
ンプ（融解ポンプ）２５に供給し、押し出された樹脂を融解ポンプ２５からスピ
ンヘッド３０に供給した。
【００３１】 スピンヘッド３０にはろ過材（ふるい）とヤーンの個々のフィラメントを形づ
くる１６から３５個の穴（図示せず）のある紡糸口金を含むスピンパックが収容
されている。押し出されて紡糸口金から出たフィラメント５０はホットカラー４
０を通った後、固化するまで空気冷却した。得られたヤーンを次に仕上げアプリ
ケータ６０と２つの回転しているゴデット７０および８０の上を通過させ、ヤー
ンが第２ゴデット８０を出てくるのに合わせて精密巻き取り機９０に巻き取った
。この時点でヤーンのデニールは３５４であった。
【００３２】 押し出し成型装置の操作パラメータを表２に示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】 実施例２ 実施例１で押し出したヤーンの延伸 実施例１で押し出したヤーンは６日の時間をおいた後延伸した。延伸は第２図
に図示したように押し出したヤーン１００を複数の回転ロールの周りを通過させ
て行った。最初にヤーン１００を一番目の低い回転速度を有するロール（ゴデッ
ト）１１０の上を通過させて延伸作用を開始させ、次いで連続的に高い回転速度
を有するゴデット１２０および１３０の上を通過させた。延伸は主としてゴデッ
ト１２０とゴデット１３０の間で起こり、ゴデットを加熱して促進した。延伸し
たヤーンは空気噴射によるからみ合わせ装置１４０中でからみ合わせた後、精密
巻き取り機１５０に巻き取った。ヤーンの延伸条件を表３に示す。
【００３５】
【表４】
【００３６】 延伸した繊維の特性値をコードとヤーンのクランプを備えたインストロン引っ
張り試験機１１３０型（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｔｅｓｔｅｒ、Ｍｏ
ｄｅｌ １１３０）で測定した。最初の試料の長さは１０インチであり、試験は
１分間に１０インチの伸張速度で行った。結果は表４に示す通りであった。
【００３７】
【表５】
【００３８】 実施例３ ポリエステル編み縫合糸 実施例２で製造した延伸ヤーンを以下のようにして縫合糸にした。ヤーンの試
料をインチ当り３回転でよった後、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｂｕｔｔの８キャ
リア編み糸機（図示せず）上で、インチ当り打ち込み数３８．６で編み糸にした
。編み糸を次に（１）と（２）の番号のついた表面がマットのゴデットを向かい
合わせたトンネル中で表５に示す条件のもとで熱間伸張した。編み糸は２１％伸
張した。
【００３９】
【表６】
【００４０】 延伸した編み糸を８２．２℃に保持した３％ＮａＯＨ水溶液中で３０分間処理
して軟化させた。軟化した編み糸を次に洗浄し、すすいだ。洗浄した編み糸を次
に活性物質としてのサイラスティックゴムと過酸化ベンゾイルのキシレン溶媒中
の５％溶液中に浸して編み糸を被覆した。シラスティックゴムで被覆した編み糸
は次に１７０℃のオーブン中で硬化させ、針を取り付け、包装し、最後にエチレ
ンオキシドで殺菌して縫合糸とした。この縫合糸の特性値は表６の通りである。
【００４１】
【表７】
【００４２】 この縫合糸は優れた手ざわり感を有し、使用中に「チャタリング」もなく、結
び目を結ぶ間に切断する傾向も減少した。
【００４３】 実施例４ ＰＥＴヤーンの押し出し成型 Ａｒｎｉｔｅ Ａ０６ １００として販売され、ＤＳＭ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能な、固有粘度１．０７を有するバルクのＰ
ＥＴ（テトラクロロエトキシフェノール）を実施例１で説明したようにして以下
の表７に示す操作パラメータのもとで処理した。
【００４４】
【表８】
【００４５】 繊維はそれが第２ゴデット８０を出てくるのに合わせて精密巻き取り機９０に
巻き取った。この時点でヤーンのデニールは３４１であった。
【００４６】 実施例５ 実施例４の押し出し成型したヤーンの延伸 実施例４で押し出し成型したヤーンを３日の時間をおいた後、表８に示す延伸
条件を用いて実施例２で説明したようにして延伸した。
【００４７】
【表９】
【００４８】 延伸した繊維はそれがゴデット１３０を出てくるのに合わせて精密巻き取り機
１５０に巻き取った。延伸した繊維の特性値を表９に示す。
【００４９】
【表１０】
【００５０】 実施例６ ポリエステル編み縫合糸 実施例５で製造した延伸ヤーンを以下のようにして縫合糸にした。ヤーンの試
料をインチ当り３回転で２つよった後、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｂｕｔｔ ８
キャリア編み糸機上で編み糸にした。編み糸を次に表１０に示す条件のもとで熱
間伸張し、その編み糸を３３％伸張した。
【００５１】
【表１１】
【００５２】 伸張した編み糸を実施例３で説明したようにして軟化および被覆を行った。仕
上がった編み糸の特性値を表１１に示す。
【００５３】
【表１２】
【００５４】 その他にも本発明を様々に変更および修正できることは当業者には明白であろ
う。本発明は以下の請求の範囲で示す以外のことには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 バルク樹脂からポリエステルフィラメントを押し出し成型する機械装置の概略
図である。
【図２】 ポリエステルフィラメントを延伸する機械装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０４Ｃ 1/12 Ｄ０４Ｃ 1/12 // Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０２ Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０２Ｃ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4C081 AB13 AB18 AC02 AC05 BB05 BB07 BB08 BC02 BC04 CA161 CA272 CB011 CB052 CF26 DA03 DA04 DA06 DB01 DB07 DC03 DC12 DC14 EA02 EA03 EA04 EA06 EA12 4L002 AA07 AB02 DA05 FA06 4L035 BB31 BB89 CC20 EE08 EE20 FF07 HH10 4L036 MA05 MA24 MA33 PA01 PA03 UA26 4L046 AA24 BB00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 約０．９５より大きい固有粘度を有するポリマーから製造し
    、（ｉ）約７から約１１ｇ／デニールのテナシティおよび（ｉｉ）約３０％未満
    の破断伸び率を有するヤーンフィラメントから形成するポリエステル編み縫合糸
    。
  2. 【請求項２】 以下の構造を有する請求項１に記載のポリエステル編み縫合
    糸。 【表１】
  3. 【請求項３】 約０．９５より大きく約１．１以下の固有粘度を有するポリ
    マーから製造する場合、ヤーンフィラメントが約７．５から約１０．５ｇ／デニ
    ールのテナシティおよび約２５％未満の破断伸び率を有する請求項２に記載のポ
    リエステル編み縫合糸。
  4. 【請求項４】 ヤーンフィラメントが約８から約１０ｇ／デニールのテナシ
    ティおよび約２０％未満の破断伸び率を有する請求項３に記載のポリエステル編
    み縫合糸。
  5. 【請求項５】 約０．９５より大きい固有粘度を有するポリマーから製造し
    、約７から約１１ｇ／デニールのテナシティおよび約３０％未満の破断伸び率を
    有するヤーンフィラメントから形成する移植可能な医療デバイス。
  6. 【請求項６】 前記移植可能な医療デバイスがメッシュ、グラフト、靭帯代
    用品および腱代用品からなる群から選択する請求項５に記載の移植可能な医療デ
    バイス。
  7. 【請求項７】 約０．９５より大きく約１．１以下の固有粘度を有するポリ
    マーから製造する場合、ヤーンフィラメントが約７．５から約１０．５ｇ／デニ
    ールのテナシティおよび約２５％未満の破断伸び率を有する請求項６に記載の移
    植可能な医療デバイス。
  8. 【請求項８】 ヤーンフィラメントが約８から約１０ｇ／デニールのテナシ
    ティおよび約２０％未満の破断伸び率を有する請求項７に記載の移植可能な医療
    デバイス。
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