JP2005177499A - 吸収性のコアを有する高強度縫合糸 - Google Patents

Abstract

【課題】最小量の高抗張力材料で最適な抗張力が得られ、良好な結節強度や結節安全性が達成され、時間経過によって生体内の結節のプロフィールが縮小して組織の内植が可能になる新規の複合縫合糸を提供すること。
【解決手段】新規の高抗張力半吸収性複合縫合糸であって、非吸収性材料が最小限にされている。この縫合糸は、生体吸収性ポリマーからなるコアを含む。コアは、編みシースによって覆われている。編みシースは、吸収性ヤーンと非吸収性ヤーンとからなる。生体吸収性ヤーンは、生体吸収性ポリマーの少なくとも１本のフィラメントから形成されている。非吸収性ヤーンは、超高分子ポリエチレンの少なくとも１本のフィラメントから形成されている。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明の分野は外科用縫合糸であり、詳細には、生体吸収性部分及び非生体吸収性部分を含む外科用縫合糸である。

外科用縫合糸は、医療分野では周知のものである。外科用縫合糸は、編み構造またはモノフィラメント構造とすることができる。外科用縫合糸はまた、その一端または両端に縫合針が付いた一端針構造または両端針構造とすることができ、縫合針が付いていない構造にもできる。縫合糸は、組織を近接させるため及び移植片を組織に固定するためなどの従来の様々な医療及び外科処置に用いられている。外科用縫合糸は、様々な既知の生体吸収性材料及び非生体吸収性材料から形成することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ナイロン６及びナイロン６６などのナイロン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、絹、及び他の非吸収性ポリマーから形成できることが知られている。加えて、縫合糸は、ｐ‐ジオキサノン（１，４‐ジオキサン‐２‐オンとしても知られている）、ε‐カプロラクトン、グリコリド（glycolide）、Ｌ（‐）‐ラクチド、Ｄ（＋）‐ラクチド、Ｍｅｓｏ‐ラクチド、トリメチレンカーボネート、及びこれらの組合せのポリマー及びコポリマーから形成することができる。特に、ポリジオキサノンホモポリマーが実用的である。

一般に、従来の様々な外科処置に合った様々なサイズの外科用縫合糸を入手することができる。外科医が特定の処置に用いる縫合糸のサイズは、縫合する組織の種類、組織構造の相対的な大きさ、並びに外科処置が終了した後に近接した組織による縫合糸への力によって決まる。同様に、選択する縫合糸の種類も外科処置によって決まる。非吸収性縫合糸は通常、例えば人工心臓弁の移植などの治癒期間に永久または長期の固定が必要であることから非吸収性縫合糸が必要或いは望ましい心血管、血管、整形外科、胃腸など外科処置に用いられる。生体吸収性縫合糸は通常、形成外科、皮膚の固定、及び或る種の軟組織の近接などの処置に用いられる。生体吸収性縫合糸は、治癒期間に縫合糸が十分な強度を有するのであれば、長期に亘って組織を近接或いは固定させるが必要ない場合に用いることができる。縫合糸は、治癒過程の間に皮膚や軟組織などの自家組織に置き換えられるのが望ましい。

相当な引張力が縫合糸にかかるような特定の処置では、サイズすなわち断面積が最小で大きな抗張力を有する材料を用いるのが望ましい。縫合糸の抗張力は、材料、縫合糸サイズ、フィラメント直径、構造の種類（すなわち、編み型とモノフィラメント型）、編み構造におけるコアに対するシースの割合、及びコアの材料の種類などを含む様々な因子に相関することが知られている。具体的には、縫合糸の製造に超高分子ポリエチレン（以降、ＵＨＭＷＰＥと呼ぶ）が使用されていることが知られている。超高分子ポリエチレンからなる縫合糸は、小さいサイズでも大きな抗張力を有するという利点がある。このような縫合糸の欠点は、超高分子ポリエチレンが比較的滑り易い材料であることである。この滑り易さから、縫合糸の結節の完全性に影響を及ぼす。一般的な外科処置では、組織が適切に近接して縫合されるように外科医が縫合糸を組織に何回か通した後、外科医が１または複数の従来の結節を所定の位置に形成して縫合糸が所定の位置に維持され緩まないようにする。縫合糸が緩むと、近接した組織が分離し、外科処置の失敗や破局的な影響（例えば、吻合移植片が修復心臓血管内に流れる、移植片のずれ、器官の障害、軟組織の骨からの離脱など）によって治癒が妨げられる恐れがある。

超高分子ポリエチレン縫合糸の結節保持特性（例えば、結節強度）を改善するために、超高分子ポリエチレンヤーンと、超高分子ポリエチレンヤーンよりも表面摩擦の大きい別のヤーンとを組み合わせることが知られている。例えば、超高分子ポリエチレン繊維のヤーンと芳香族ポリエステルなどの非吸収性材料の繊維からなるヤーンから編まれた外側シースが非吸収性のコア、超高分子ポリエチレンのコア、または芳香族ポリエステルのコアを覆っている超高分子ポリエチレン縫合糸が知られている。また、超高分子ポリエチレン繊維からなるヤーンと生体吸収性ポリマー繊維からなるヤーンから編まれた外側編みシースによって非吸収性超高分子ポリエチレンのコアまたは芳香族ポリエステルのコアが覆われた縫合糸も知られている。

このような複合超高分子ポリエステル縫合糸は大きな抗張力を有するが、使用に関連して複数の問題がある。１つの問題は、超高分子ポリエステル縫合糸では結節特性が殆ど失われている。一般に、このような縫合糸では、結節の質量、サイズ、及び／体積が増大してしまう。非吸収性縫合糸の結節は、組織が近接して治癒した後も体内に留置されるため、軟組織を刺激したり、患者に不快感や苦痛を与え得る。医学的見地から、組織における移植片の大きさを最小にするのが望ましいことが知られている。加えて、自家組織の遊走や内植を可能にして治癒を早める移植片が有利である。吸収性縫合糸などの生体吸収性移植片は、その大部分が患者の体内で吸収及び分解されるため、組織の内植を可能にして治癒を早める。この治癒過程では、移植片すなわち縫合糸の吸収性部分が吸収／分解され、構造的一体性及び強度が失われるに連れ、患者の組織が組織負荷を担うようになる。従来技術の超高分子ポリエチレン縫合糸は、たとえ生体低吸収性部分と組み合わせた場合であっても、組織が治癒した後も殆どが残る高密度の非吸収性体積及び結節の大きさを有するため上記した問題が起きる。

従って、高い抗張力を提供する材料と生体吸収性材料から形成した新規の複合縫合糸が要望されている。この複合縫合糸では、最小量の高抗張力材料で最適な抗張力が得られ、良好な結節強度や結節安全性が達成され、時間経過によって生体内の結節のプロフィールが縮小して組織の内植が可能になる。

従って、新規の外科用縫合糸を開示する。この縫合糸は、生体吸収性ポリマーのフィラメントからなるヤーンのコアを含む。コアは、超高分子ポリエチレンのフィラメントからなるヤーンと生体吸収性ポリマー繊維からなるヤーンから編まれたシースによって覆われている。

本発明の別の態様は外科用縫合糸である。この外科用縫合糸は、コアとそのコアを覆う編みシースを含む。このコアは、生体吸収性ポリマーのフィラメントからなるヤーンから形成されている。このシースは、超高分子ポリエチレン繊維からなるヤーンと生体吸収性ポリマーからなるヤーンから編まれている。生体吸収性コア及び生体吸収性繊維は、薬物、バイオセラミックス、及び抗菌薬を含め、１または複数の活性物質を含む。

本発明の更に別の態様は、組織を近接させる方法である。この方法では、まず外科用縫合糸を用意する。この外科用縫合糸は、コアとそのコアを覆う外側編みシースを含む。このコアは、生体吸収性ポリマーのフィラメントからなる少なくとも１本のヤーンからなる。このシースは、超高分子ポリエチレンのフィラメントからなる少なくとも１本のヤーンと生体吸収性ポリマーのフィラメントからなる少なくとも１本のヤーンとから編まれている。外科用縫合糸を組織に通して組織を近接させ、任意で、外科用縫合糸を結節して少なくとも１つの結節を形成する。

本発明の更に別の態様は、縫合糸の吸収性成分の吸収プロフィールを改善する方法である。

本発明の更に別の態様は、外科用縫合糸の結節の結節プロフィールを縮小させる方法である。この方法では、まず外科用縫合糸を用意する。この外科用縫合糸は、コアとそのコアを覆う外側編みシースを含む。このコアは、生体吸収性ポリマーのフィラメントからなる少なくとも１本のヤーンからなる。このシースは、超高分子ポリエチレンのフィラメントからなる少なくとも１本のヤーンと生体吸収性ポリマーのフィラメントからなる少なくとも１本のヤーンから編まれている。外科用縫合糸を組織に通して組織を近接させる。結節を形成して外科用縫合糸を固定する。この結節は、生体吸収性成分が時間経過によって生体内で吸収或いは分解されるに連れて縮小する結節プロフィールを有する。

本発明の更なる態様は、外科用縫合糸に設けたコーティングから薬物及び抗菌薬を含む活性成分を放出させる方法である。

本発明のこれら及び他の態様並びに利点は、添付の図面を参照しながら以下の説明を読めば明らかになるであろう。

最小量の高抗張力材料で最適な抗張力が得られ、良好な結節強度や結節安全性が達成され、時間経過によって生体内の結節のプロフィールが縮小して組織の内植が可能になる新規の複合縫合糸が提供される。

本発明の縫合糸を製造するために用いる超高分子ポリエチレンは、一般的には約５００，０００ｇ／モル〜約５，０００，０００ｇ／モル、より一般的には約１，０００，０００ｇ／モル〜約３，０００，０００ｇ／モル、好ましくは約２，０００，０００ｇ／モル〜約２，５００，０００ｇ／モルの範囲である。超高分子ポリエチレンは、一般的には約２０ｃＮ／ｄｔｅｘ〜約４０ｃＮ／ｄｔｅｘ、より一般的には約２７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ〜約３８．７ｃＮ／ｄｔｅｘの引張強度を有する。

超高分子ポリエチレンは、複数のフィラメントを有する従来のヤーンの形態であるのが好ましい。このようなヤーンは市販されており、外科用縫合糸などの医療具の製造に用いられる。例えば、本発明の縫合糸に有用な超高分子ポリエチレンヤーンは、オランダ王国のＤＳＭが販売する１１０ｄｔｅｘ ダイニーマ純度ヤーン（110dtex Dyneema Purity yarn）である。

本発明の縫合糸の製造に有用な生体吸収性ポリマーは、従来の生体吸収性及び生体分解性のポリマー及びコポリマーである。特に有用なものは、ｐ‐ジオキサノン（１，４‐ジオキサン‐２‐オンとしても知られている）、ε‐カプロラクトン、グリコリド（glycolide）、Ｌ（‐）‐ラクチド、Ｄ（＋）ラクチド、Ｍｅｓｏ‐ラクチド、トリメチレンカーボネート、及びこれらの組合せからなる群から選択されるラクトンモノマーから製造した合成生体吸収性ポリマーである。このようなポリマーとして、ポリグリコリド（polyglicolide）、ポリ（カプロラクトン‐コグリコリド）（poly(caprolactone-co-glycolide）、ポリラクチド、ポリカプロラクトン、及びそれらの等価物などを挙げることができる。有利な生体吸収性ポリマーはポリジオキサノンホモポリマーである。ここで用いる用語「生体吸収性」は、生体吸収性と生体分解性の両方を意味すると定義する。本発明の縫合糸の生体吸収性部分には、特にポリジオキサノンポリマーを使用するのが好ましい。縫合糸の生体吸収性部分は、生体吸収性ポリマーからなる複数のフィラメントを含むヤーンからなるのが好ましい。このようなヤーンの製造方法は当分野で周知である。好ましくはないが、所望に応じて、生体吸収性のヤーン部分を、２種類以上の生体吸収性ポリマー及び／コポリマーのフィラメントから製造することができる。

本発明の超高分子ポリエチレン複合縫合糸は、一般的には約４０ｗｔ％〜約７０ｗｔ％、より一般的には約５０ｗｔ％〜６５ｗｔ％、好ましくは約５２ｗｔ％〜約６２ｗｔ％、より好ましくは約６２ｗｔ％の生体吸収性ポリマーを含む。例えば、編みシースを４５ｗｔ％の超高分子ポリエチレンと５５ｗｔ％のポリジオキサノンから形成し、コアを１００ｗｔ％のポリジオキサノンから形成して、約３８ｗｔ％の超高分子ポリエチレンと６２ｗｔ％のポリジオキサノンからなる本発明の縫合糸を製造することができる。

本発明の複合超高分子ポリエチレン縫合糸は、限定するものではないが米国標準サイズである９／０〜５の従来の縫合糸の標準範囲を有することができる。外科医による特定の縫合糸サイズの選択は、組織の種類、近接させる創傷の大きさ、組織負荷、術後に縫合糸にかかる応力、縫合糸の位置、及び外科処置の種類などを含む様々な因子によって決まる。

本発明の縫合糸の生体吸収性部分は、様々な活性物質を含むことができる。本発明の縫合糸の生体吸収性部分に添加することができる活性物質には、医薬組成物、骨誘導組成物、生物製剤、及び生物活性物質が含まれる。活性物質には、限定するものではないが、既知の抗炎症剤、抗感染薬、及び鎮痛薬すなわち痛み止めが含まれる。特定の医薬化合物の例として、インデラル、ジクロフェナク、フェノプロフェン、ケトプロフェン、ケトロラック（ketrolac）、ナプロキセン、ブピビカイン（bupivicaine）、リドカイン、及びメピビカイン（mepivicaine）を挙げることができる。抗菌薬の例として、トリクロサン及びジグルコン酸クロルヘキシジンを挙げることができる。骨誘導組成物の例として、リン酸三カルシウム、バイオセラミックス、カルシウムヒドロキシアパタイト、及びこれらの組合せなどを挙げることができる。所望に応じて、本発明の縫合糸に用いるコーティングにこのような活性物質を含めることができる。

本発明の縫合糸の生体吸収性部分に含めるこのような活性物質の量は、治療効果のある用量を十分に提供することができる。同様に、コーティングに用いる活性物質の量も、治療効果のある用量を十分に提供することができる。

本発明の縫合糸は通常、従来のブレーダ（編組機）を用いて従来の繊維含有ヤーンから編むことができる。外科用縫合糸の製造工程及び製造方法は当分野で周知であり、例えば、言及することを以って本明細書の一部とする米国特許第５，３１４，４４６号及び同第６，０４５，０７１号に開示されている。編み工程に加えて、縫合糸の製造には、通常は編み工程の後に、限定するものではないが、延伸、スカーリング、アニーリング、コーティング、チッピング、切断、針通し、取付け、パッケージング、及び滅菌を含む１または複数の従来の工程が必要である。

熱延伸工程は、編み直径を小さくするため、並びに切断した時に編み端部がほつれるまたは解ける「ブルーミング（brooming）」を防止するべくヤーンを編みに熱硬化させるために必要である。スカーリング工程は、押出し工程中にヤーンに対するスピン仕上げをしなくて済むようにするために必要である。アニーリング工程は、残ったモノマーを除去するため及びその結晶度を上げるために必要である。コーティングの１つの目的は、結節の安全性を著しく損なわずに縫合糸の滑りを良くすることである。チッピング工程は、縫合糸によるが針を取付け易くするために場合によっては必要である。スカーリング工程は、スピン仕上げを省略できるだけではなく、編み工程中に混入し得る塵粒や油滴を排除するのにも役立つ。加えて、スカーリング剤は、縫合糸の特性に著しい悪影響を及ぼすものであってはならない。

コーティングすることにより、例えば組織通過などの縫合糸の通過性が良好になるのが普通である。また、コーティングにより、締め付け及び結節に必要な潤滑性が得られる。この潤滑性は締め付けに必要であるが、結節の安全性を維持するためにはコーティングのレベルを正確に制御しなければならない。

任意で従来の方法でチッピングして所定の長さに縫合糸をカットした後に針を取り付ける。次いで、針／縫合糸をパッケージングし、次いで、材料やパッケージングの種類に応じて、例えばエチレンオキシド処置や、γ線またはオートクレービングなどの他の従来の滅菌工程で滅菌する。

ここで図１を参照すると、本発明の縫合糸の好適な実施形態の断面図が示されている。縫合糸１０は、図示されているように外側シース２０及び内側コア６０を有する。シース２０は、図示されているように２種類のヤーンが相互に編み合わせられた編み構造である。ヤーン３０は、超高分子ポリエチレンのフィラメントからなる。ヤーン３５は、ポリジオキサノンなどの生体吸収性ポリマーのフィラメントからなる。コア６０は、図示されているように生体吸収性ポリマー繊維からなるヤーン７０を含む。ヤーン７０は、ヤーン３５と同じ生体吸収性ポリマーから製造するのが好ましいが、代替の実施形態では、別の生体吸収性ポリマーから製造することもできる。

本発明の縫合糸が外科処置に用いる場合、通常は組織を縫合した後、外科医が最後に結節して縫合糸を固定する。この目的のために使用する外科用結節は外科医及び医師によく知られており、外科医結び（surgeion's throw）、Ｒｅｖｏ結節、ＳＮＣ結節、テネシースライダー（Tennessee Slider）、修正ローダー（Modified Roeder）、こま結び、ハーフヒッチ／逆ハーフヒッチ、及びダンカンループ（Duncan loop）などがある。図２Ａに示されているように、本発明の縫合糸１０が、創傷１１０の縁１１５を固定及び近接させるために組織１００に取り付けられている。ステッチ１２５を固定するために、ハーフヒッチ／逆ハーフヒッチ結節１３０が縫合糸１０に形成されている。結節１３０は、図示されているように結節プロフィール特性１４０を有する。用語「結節プロフィール特性」は、空間的形状または構造を含む縫合糸結節の全体の質量及び体積と定義する。用語「結節プロフィール寸法」は、例えば結節した結節の耳部が近接した組織の平面に平行な場合の結節の厚みを指す。図２Ａの結節１３０は、移植直後の結節プロフィール特性１４０である。生体内で長期間が経過して生体吸収性成分が十分に吸収された図２Ａの縫合糸１０が図２Ｂに例示されている。結節１３０は、図示されているように、吸収性部分の質量及び体積が減少した後の縮小した結節プロフィール特性１４０を有する。意外かつ予想に反して、縫合糸１０の生体吸収性部分が縫合糸１０から喪失しても、結節１３０の強度は著しく低下しなかった。加えて、組織内植が起こっているのが示されている。

本発明の縫合糸は、軟組織傷害を修復するために縫合糸アンカーと共に用いるのが好ましい。縫合糸アンカー及びその処置は、言及することを以って本明細書の一部とする米国特許第４，６３２，１００号、同第４，９９９，０７４号、同第５，８１４，０５１号、同第５，７０９，７０８号、同第５，７８２，８６４号、同第６，２７０，５１８号、同第５，５４０，７１８号、同第６，２６４，６７４号、同第６，２７０，５１８号、同第６，３０６，１５８号、同第５，９６１，５３８号、同第５，７８２，８６３号、同第５，６８３，４１８号、同第５，５５４，１７１号、同第５，０７８，７３０号、同第４，６３２，１００号、同第５，２１７，４８６号、同第５，０１１，４７３号、同第４，８９８，１５６号、同第４，８９９，７４３号、同第４，９４６，４６８号、同第４，９６８，３１５号、同第５，００２，５５０号、同第５，０４６，５１３号、同第５，１９２，３０３号、同第５，２０７，６７９号、及び同第５，３５８，５１１号に開示されている。図３Ａ及び図３Ｂに示されているように、本発明の縫合糸２００が従来の生体吸収性縫合糸アンカー２５０に取り付けられている。このアンカー２５０は、図示されているようにアンカー本体２５５を有する。縫合糸２００は、アンカー本体２５５の縫合糸取付け孔２６０に通されて取り付けられている。アンカー２５０は、図示されているように骨２７０に穿孔された骨孔２７５に取り付けられている。アンカー２５０は、骨２７０の皮質２８５の下側の海綿質部分２８０に取り付けられ、海綿質部分２８０に係合している。軟組織２９０が、図示されているように、縫合糸２００によって骨表面２８７に近接している。縫合糸２００は、図示されているように、その両端に従来の外科用縫合針３４０が取り付けられている。軟組織は、縫合糸１０のハーフヒッチ／逆ハーフヒッチ結節３１０によって固定されている。結節３１０は、図示されているように結節プロフィール特性３１５を有する。外科用縫合針３４０は、処置が終了する前に縫合糸２００から切り落とされる。

当業者には、フィラメントの直径が比較的小さい（フィラメント当たり約３デニールまたはそれ以下）ポリジオキサノン吸収性ヤーンが、フィラメント当たりの直径が相当大きい（例えば、フィラメント当たり１２デニール）フィラメントを有する総デニールが同じヤーンよりも強度が早く低下することが知られている。様々な外科的知見から、重要な創傷治癒過程の間、実質的な強度を維持する必要がある。従って、直径が大きいポリジオキサノンフィラメント（フィラメント当たりのデニールが大きい）からなるヤーンを使用すべきである。一方、円柱のコラム強度と曲げ強度の両方が直径に依存することは周知の原則である。従って、意外かつ予想に反して、フィラメント当たりのデニールが１２（ｄｐｆ）よりも大きい直径のヤーンから製造された２成分縫合糸が硬くならずに、フィラメント直径が大幅に小さいヤーン（３ｄｐｆ）から製造された縫合糸と同様の所望の操作特性を維持する。

以下に示す例は、本発明の原理及び実施を例示するものであって本発明を限定するものではない。

例１
本発明の縫合糸は、以下に記載する方法で製造した。縫合糸は、メープル（中空）ブレーダ（maple (hollow) braider）を用いて製造した。この複合縫合糸は、超高分子ポリエチレンヤーンとポリジオキサノンヤーンからなるシースを含む。このシースは、４５ｗｔ％の超高分子ポリエチレンと５５ｗｔ％のポリジオキサノンを含む。この縫合糸のコアは、１００ｗｔ％のポリジオキサノンヤーンからなる。全体として、縫合糸は、３８ｗｔ％の超高分子ポリエチレンと６２ｗｔ％のポリジオキサノンからなる。縫合糸構造の非吸収性部分は、反時計回り方向にブレーダに導入される８本の１００デニール・ダイニーマ純度・超高分子ポリエチレン・マルチフィラメント・ヤーン（ＤＳＭ社製）からなり、ポリジオキサノン部分は、ニュージャージー州ソマービル（Somerville）に所在のエシコン・インコーポレイテッド（Ethicon, Inc.）がポリジオキサノン縫合糸の製造に使用するような従来のマルチフィラメント・ポリジオキサノン・ヤーンである。ポリジオキサノン部分は、時計回り方向にブレーダに導入される８本のポリジオキサノン６０×２デニール着色マルチフィラメントヤーンからなる。この編み縫合糸は、着色ポリジオキサノン６０×２／３マルチフィラメントヤーンからなるコア構造を有する。ピックカウントは、約４７〜４８ｐｐｉに選択した。吸収性コアは、吸収された後の体内での縫合糸の大きさを最小にし、かつ縫合糸の切断が容易になるように選択した。この編み縫合糸の構造は、表１の通りである。

オフブレーダ材料は、好適な縫合糸材料にするために更なる従来の工程が必要であった。工程の順序は、熱延伸、アニーリング、スカーリング、コーティング、チッピング、及び切断とすることができる。

縫合糸を、アニーリング温度よりも５℃高い９０℃で熱延伸した。このような処置は、熱延伸中に編み構造が獲得したヒートセット記憶を維持するために必要である。ダイニーマヤーンの伸びが小さいため（約４％）、延伸率を８％に設定した。このような比較的小さい延伸率は、編み構造に損傷を与えず、編み構造を一体化するのに十分な力を提供する。

材料をラックに巻き付け、アセトン中で約８０分間、スカーリングした。スピン仕上げの残渣が許容範囲まで低下した。

材料を、滴下工程（drip process）により、酢酸エチルに溶かした濃度４．５％（ｗｔ／ｗｔ）のカプロラクトンとグリコリドのコポリマー（９０：１０）を用いて従来の吸収性コーティングでコーティングした。縫合糸のユニークな吸収性／非吸収性構造により、吸収性コーティングと非吸収性コーティングの両方の評価を行った。

特定の外科環境では、縫合糸のポリジオキサノン部分の吸収の前にコーティングが吸収されるのが好ましいであろう。

一般に、ポリジオキサノン（以降、ＰＤＳと呼ぶ）材料はＵＶ光及び周囲空気への露出に弱いため、縫合中の露出時間を制限しなければならない。

例２
例１の縫合糸の抗張力は、定速度の伸長法を用いて米国薬局法（United States Pharmocopoeia）に従って試験した。加えて、ニュージャージー州ソマービル（Somerville）に所在のエシコン・インコーポレイテッド（Ethicon, Inc.）が製造するような芳香族ポリエステル（以降、ＰＥＴと呼ぶ）や、フロリダ州ネイプルズ（Naples）に所在のアースレックス・インコーポレイテッド（Arthrex Inc.）が製造するファイバーワイヤー（ＦＩＢＥＲＷＩＲＥ）などの超高分子ポリエチレン／ＰＥＴなどの市販の縫合糸も試験した。試験結果を表２に示した。

この例２では、ファイバーワイヤー（ＦｉｂｅｒＷｉｒｅ）縫合糸及びＰＥＴ縫合糸に対する本発明の縫合糸の直線時の抗張力及び結節時の抗張力を比較した。この比較から、本発明の縫合糸のコアにポリジオキサノンを使用してもこの縫合糸の物理的な特性に悪影響を与えないことが示された。直径が僅かに異なる縫合糸の抗張力を比較するために、縫合糸の断面積に対して直線時の抗張力及び結節の抗張力を標準化し、Ｋｐｓｉ（及びメガパスカル：ｍＰａ）で表わした。

試験結果から、本発明の縫合糸の直線時の抗張力及び結節破壊の抗張力が、超高分子ポリエチレン／芳香族ポリエステル非吸収性縫合糸及び芳香族ポリエステル縫合糸と同等或いはそれ以上であることが分かった。

例３
インビトロでの結節の破壊強さ維持（ＢＳＲ）＆時間経過による質量の減少
インビトロでの結節の安全性を調べるために、例１の縫合糸サンプルをｐＨ７．２７の緩衝液及び５７℃の水槽で分解させた。５個の結び目からなる結節を緩衝液容器内に入れた。各ロットの５個の結び目からなる結節をそれぞれの時間に試験した。破壊強さを調べるために、ハルマンループ取付け具（Harmann's loop fixture）を利用するインストロン引張試験機（Instron Tensile Tester）を用いて、２インチ（５．０８ｍｍ）／分のＸＨ速度で分解の前後で縫合糸を試験した。この試験はループで行ったため、一般的なＵＳＰ結節強度試験の場合は結節強度が約２倍になることに留意されたい。緩衝液中でそれぞれの時間浸した後に縫合糸を乾燥させて、残存質量を測定した。

約４０ｗｔ％の高分子ポリエチレンと約６０ｗｔ％のポリジオキサノンからなる例１の縫合糸に加えて、１００ｗｔ％のポリジオキサノンからなる別の縫合糸も試験した。表３に、緩衝液中での経過日数に対するインビトロでの結節強度の結果を示した。ポリジオキサノン／超高分子ポリエチレン（６０／４０）縫合糸の強度が、１８日後に３０ポンド（約１３．６４ｋｇ）になり、その後は比較的一定であった。非吸収性の芳香族ポリエステル縫合糸の強度に一致するように、ポリジオキサノンが喪失した後の超高分子ポリエチレンの強度が約３０ポンド（約１３．６４ｋｇ）となるようにデザインした。従って、ポリジオキサノン／超高分子ポリエチレン縫合糸のポリジオキサノン成分の強度維持は、縫合糸の強度から３０ポンド（約１３．６４ｋｇ）を減じて求めた。このデータを用いて、表３及び図４に残留強度（％）を示した。

ポリジオキサノン／ポリエチレン縫合糸のポリジオキサノンが１００％ポリジオキサノン編み縫合糸よりも長期に亘って高い強度を維持したことは予想外であった。

表４及び図５に、結節した縫合糸の残存質量が示されている。２成分縫合糸のポリジオキサノン成分の残留質量（％）の計算は、縫合糸が４０ｗｔ％の超高分子ポリエチレンと６０ｗｔ％のポリジオキサノンからなることに基づいて行った。従って、ポリジオキサノン成分の残留質量（ｗｔ％）は、２成分縫合糸から４０を減じてから０．６０で除して求めた。

２成分縫合糸のポリジオキサノン成分の質量減少が１００％ポリジオキサノン縫合糸とは異なることに留意されたい。従って、驚くべきことに、２成分縫合糸のポリジオキサノン成分の質量減少は予想通りであったが、その結節強さ維持は予想よりも大きかった。これは、質量が減少しても良好な強度を維持させるのに極めて望ましい。

例４
生体内での結節の破壊強さ維持（ＢＳＲ）
生体内での破壊強さ維持は、例１の縫合糸を用いて以下の要領で実施した。

生体内での結節強さの試験に用いた方法は、ラットを用いてそれぞれの期間の間、各ロットからの４本の結び目を設けた縫合糸を移植した以外はインビトロ試験と同様である。結び目が設けられた縫合糸のそれぞれを、左及び右後の背側皮下組織に移植した。取り出した縫合糸を肉眼及び顕微鏡で調べた。縫合糸組成ではなく時間経過による縫合糸の周りへの組織の僅かな成長が確認された。破壊強さを調べるために、ハルマンループ取付け具（Harmann's loop fixture）を利用するインストロン引張試験機（Instron Tensile Tester）を用いて、２インチ（５．０８ｍｍ）／分のＸＨ速度で分解の前後で縫合糸を試験した。

インビトロ試験結果に極めて類似したこの試験結果を表５及び図６に示した。１００％ＰＤＳに対する複合編み縫合糸のＰＤＳ成分の結節強さ維持の差は、インビトロ試験よりも生体内移植の場合の方が顕著であった。これは予想していなかったが、極めて望ましいものである。

例５
結節プロフィールの縮小（煮沸試験）
０．０５Ｎ 水酸化ナトリウム溶液中での加速吸収試験（煮沸）を例１のコーティング縫合糸を用いて実施し、ポリジオキサノン部分が吸収された後の縫合糸の結節プロフィールの縮小を検証した。

縫合糸にループを設けて５つのサンプルを用意した。それぞれのサンプルは５つの外科医結びからなる結節を有していた。適宜それぞれのサンプルに標識付けした。各結節の厚みを、ミツトヨ（Mitutoyo）デジタル測定器で測定し記録した。アンビルに配置した縫合糸ループと、アンビルの中心とマイクロメーターの脚部の間に配置した結節を測定した。０．０５Ｎ 水酸化ナトリウム溶液の入った５００ｍｌ パイレックス（Pyrex）（登録商標）の瓶を用意した。結節をこの瓶の中に入れて蓋を閉めて密閉した。次いで、瓶を９０℃の水槽に入れ、約２４時間放置した。

２４時間煮沸した後、サンプルを瓶から取り出し１時間乾燥させた。各結節の厚みを再び測定した。この結果を以下の表６に示す。

この実験から、生体吸収性ポリジオキサノン成分が吸収されると結節プロフィールが約５０％縮小することが分かった。縫合糸は平坦になり、結節を触知しにくくなり、組織への刺激が少なくなる。

別の実験では、例１のコーティング縫合糸を用いてインビトロ吸収試験を実施した。

縫合糸にループを設けてサンプルを用意した。それぞれのサンプルは、結び目が交互し、ポストが交互した６個のハーフヒッチ結節からなる結節を有する。適宜それぞれのサンプルに標識付けした。サンプルをリン酸緩衝液に入れ、約５７℃で２６週間放置した。サンプルの質量を測定し、サンプルの体積を計算で求めた。この結果を経過日数が０日のサンプルと比較した。この結果を表７に示す。

例６
この例では、抗菌薬トリクロサンをポリジオキサノンなどの生体分解性ポリマーの粉末に混合した。この混合は、ブラベンダー（Brabender）、ベーカー・パーキンス・ブレンダー（Baker Perkins blender）、またはＶブレンダー（V-blender）を用いて、必ずしも必要ではないが加熱して行った。所望に応じて溶媒を添加して、混合を容易にすることができる。次いで、通常は分散溶媒を押出し工程の前に除去する。得られた組成物を一軸または二軸の押出機で押出しするか或いはペレット化する。混合したら、その材料を、モノフィラメント繊維またはマルチフィラメント繊維を形成できるダイを用いて従来の一軸または二軸のスクリュー押出機で再び押出しした。この繊維は、他の処理を行わないでスピナレットから直接収集する、或いはこの工程の後にアニーリングやドローイング（引抜き）を実施することもできる。樹脂のスループット、巻取り速度、及びドローイングの程度により、繊維の直径や向きが決まる。この繊維をヤーンに紡績する。

例７
例６の吸収性マルチフィラメントヤーンを例１の生体吸収性ヤーンの代わりに用いて、例１の工程に従って本発明の複合縫合糸を製造した。

例８
曲げ剛性試験
試験するために、長さが１．５インチ（３８．１ｍｍ）の５本の縫合糸を各ロットから用意した。特殊な取付け具（後述）をインストロン引張試験機（モデル４２０１）と共に用いて、取付け具の開口に通された縫合糸を引張るために必要な抵抗力を測定した。この試験では、５００ｇのロードセルを用いた。クロスヘッド速度は１インチ（２５．４ｍｍ）／分とした。この試験の情報は電子的に収集した。

この取付け具の上側部分が図７に例示されている。取付け具５０２は、縫合糸５１０を通すために端部に通路５０８を有する金属ロッド５０６からなる。ロッドの上端は、ロードセル５０５に結合されている。取付け具の下側部分は、装置のベース５１４に取り付けられたブラケット５１２からなる。このブラケットは、ロッド５０６の直径よりも僅かに大きい１０ｍｍの開口５１６を有する。この開口５１６の中心に金属ロッドの中心を合わせた。

例１の縫合糸から１．５インチ（３８．１ｍｍ）の５本のサンプルを用意した。それぞれのサンプルを、開口の両側に延びた縫合糸の長さがほぼ同じになるまで金属ロッドの通路５０８に通した。次いで、クロスヘッドを始動させ、縫合糸をブラケットの開口を介して引張った。縫合糸サンプルを開口を介して引張って、抵抗をグラム（ｇ）で記録した。５つのサンプルを測定し、その結果を報告するために平均した。

表８に示されている結果から、本発明のポリエチレン／ポリジオキサノン縫合糸が、ファイバーワイヤー（ＦＩＢＥＲＷＩＲＥ）ポリエチレン／芳香族ポリエステル縫合糸よりも曲げ剛性が優れており、芳香族ポリエステル縫合糸に類似した特性を有していることが分かった。

例９
回旋腱板手術のために、患者の準備を従来の要領で行う。患者を従来の麻酔法で麻酔する。従来のトロカール及び従来の関節鏡を用いて病理を確認し診断する。外科医は、傷害部位に近接した肩にあるカニューレを介して挿入された従来の関節鏡を用いて障害部位を観察する。外科医は、あらゆる癒着を分離させ、回旋腱板の外側縁を除去し、腱を固定し、そして骨層の準備をする。外科医は、患者の上腕骨頭の大粗面の下側における最適な縫合糸アンカー配置部位を決定し、骨孔を穿孔して以下の要領でアンカーを配置する。ドリルガイドをトロカールから挿入する。ドリルガイドを介してドリルピットを配置し、縫合糸アンカー用の骨孔を穿孔する。本発明の縫合糸が取り付けられた図３に例示されている縫合糸アンカーなどの従来の縫合糸アンカーを、骨孔に挿入し、骨皮質の下側の海綿骨に係合するように配置する。縫合糸の端部に取り付けた外科用縫合針を用いて、軟組織（例えば、腱）が骨の表面に近接するように軟組織に刺入する。次いで、縫合糸を、従来の要領で従来の外科用結節を作って結節する。次いで、縫合針を縫合糸から切り離して処置を終了し、縫合または外科用テープや外科用接着剤を用いて従来の要領で患者の外筋膜と皮膚を近接させる。

本発明の縫合糸には多数の利点がある。このような利点には、時間経過による縫合糸質量の減少の最大化、時間経過による結節プロフィールの縮小、改善されたＢＳＲプロフィール、高い抗張力、及び改善された操作性が含まれる。

詳細な実施形態を用いて本発明を説明してきたが、当業者であれば、請求する本発明の範囲及び概念から逸脱することなく、形態及び細部の様々な変更が可能であることを理解できよう。

本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）外科用縫合糸であって、
生体吸収性ポリマーを含む少なくとも１本の繊維からなる少なくとも１本のヤーンを含む内側コアと、
少なくとも１本の非吸収性繊維からなる第２のヤーン及び少なくとも１本の生体吸収性繊維を含む第３のヤーンを有する外側編みシースとを含み、
前記第１のヤーンと前記第２のヤーンが編み合わさって接触していることを特徴とする外科用縫合糸。
（２）前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが、ｐ‐ジオキサノン、ε‐カプロラクトン、グリコリド（glycolide）、Ｌ（‐）‐ラクチド、Ｄ（＋）‐ラクチド、Ｍｅｓｏ‐ラクチド、トリメチレンカーボネート、及びこれらの組合せからなる群から選択されるラクトンモノマーから製造されたポリマーを含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（３）前記非吸収性繊維が超高分子ポリエチレンを含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（４）前記縫合糸が約５５ｗｔ％〜約７０ｗｔ％の生体吸収性ポリマーを含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（５）前記生体吸収性ヤーンがポリジオキサノンを含むことを特徴とする実施態様（２）に記載の外科用縫合糸。

（６）前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが医薬組成物を含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（７）前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが、鎮痛薬、抗生物質、抗炎症薬、及び痛み止めからなる群から選択される医薬組成物を含むことを特徴とする実施態様（６）に記載の外科用縫合糸。
（８）前記ポリエチレンヤーンが、約５００，０００ｇ／モル〜約５，０００，０００ｇ／モルの平均分子量を有する超高分子ポリエチレンを含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（９）更にコーティングを含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（１０）更に、前記縫合糸の一端に取り付けられた外科用縫合針を含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。

（１１）組織を近接させる方法であって、
生体吸収性ポリマーを含む少なくとも１本の繊維からなる少なくとも１本のヤーンを含む内側コアと、少なくとも１本の非吸収性繊維からなる第２のヤーンと少なくとも１本の生体吸収性繊維を含む第３のヤーンを有する外側編みシースとを含み、前記第１のヤーンと前記第２のヤーンが編み合わさって接触している縫合糸を用意するステップと、
前記縫合糸を組織に通して縫うステップと、
前記縫合糸を結んで結節を形成するステップとを含むことを特徴とする方法。
（１２）前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが、ｐ‐ジオキサノン、ε‐カプロラクトン、グリコリド（glycolide）、Ｌ（‐）‐ラクチド、Ｄ（＋）‐ラクチド、Ｍｅｓｏ‐ラクチド、トリメチレンカーボネート、及びこれらの組合せからなる群から選択されるラクトンモノマーから製造されたポリマーを含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（１３）前記非吸収性繊維が超高分子ポリエチレンを含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（１４）前記縫合糸が約５５ｗｔ％〜約７０ｗｔ％の生体吸収性ポリマーを含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（１５）前記ヤーンがポリジオキサノンを含むことを特徴とする実施態様（１２）に記載の方法。

（１６）前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが医薬組成物を含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（１７）前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが、鎮痛薬、抗生物質、抗炎症薬、及び痛み止めからなる群から選択される医薬組成物を含むことを特徴とする実施態様（１６）に記載の方法。
（１８）前記ポリエチレンヤーンが、約５００，０００ｇ／モル〜約５，０００，０００ｇ／モルの平均分子量を有する超高分子ポリエチレンを含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（１９）更に、縫合糸のコーティングを含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（２０）更に、前記縫合糸の一端に取り付けられた外科用縫合針を含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。

（２１）前記第１のヤーン及び前記第２のヤーンが更に、バイオセラミックス材料を含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（２２）前記第１のヤーン及び前記第２のヤーンが、リン酸三カルシウム及びヒドロキシアパタイトからなる群から選択される材料を含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科用縫合糸。
（２３）前記第１のヤーン及び前記第２のヤーンが更に、バイオセラミックス材料を含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（２４）前記第１のヤーン及び前記第２のヤーンが、リン酸三カルシウム及びヒドロキシアパタイトからなる群から選択される材料を含むことを特徴とする実施態様（１１）に記載の方法。
（２５）外科用縫合糸の結節の結節プロフィールを縮小させる方法であって、
生体吸収性ポリマーを含む少なくとも１本の繊維からなる少なくとも１本のヤーンを含む内側コアと、少なくとも１本の非吸収性繊維からなる第２のヤーン及び少なくとも１本の生体吸収性繊維を含む第３のヤーンを有する外側編みシースとを含み、前記第１のヤーンと前記第２のヤーンが編み合わさって接触している縫合糸を用意するステップと、
前記縫合糸を組織に通して縫うステップと、
前記縫合糸を結節して結節プロフィールを有する結節を形成するステップと、
前記結節プロフィールが縮小するのに十分な時間、前記縫合糸の前記結節を生体内に維持するステップとを含むことを特徴とする方法。

（２６）前記ヤーンが、フィラメント当たり３デニールよりも大きいデニールを有するフィラメントを含むことを特徴とする実施態様（５）に記載の外科用縫合糸。
（２７）前記ヤーンが、超高分子ポリエチレン／ＰＥＴから製造された市販の縫合糸と比べて縫合糸の操作性及び剛性に実質的に悪影響がない、フィラメント当たり１２デニールよりも大きいデニールを有するフィラメントを含むことを特徴とする実施態様（５）に記載の外科用縫合糸。
（２８）前記ヤーンが、フィラメント当たりのデニールが３未満のポリエチレンテレフタレートから製造された縫合糸に比べて縫合糸の操作性及び剛性に実質的に悪影響がない、フィラメント当たり１２デニールよりも大きいデニールを有するフィラメントを含むことを特徴とする実施態様（５）に記載の外科用縫合糸。

本発明の縫合糸の好適な実施形態の断面図である。 図１Ａの縫合糸の組立分解斜視図である。 外科医が組織に縫合糸を通して組織を近接させた後の、本発明の縫合糸に形成した結節のプロフィールを示す図である。 生体吸収性部分が吸収されて結節プロフィールが縮小した後の図２Ａの結節を示す図である。 縫合糸の端部から外科用縫合針を切断する前の、骨に移植された縫合糸アンカーに取り付けられた、骨の表面に軟組織を固定する本発明の縫合糸を示す図である。 縫合針が縫合糸から切離されて結節が縫合糸に形成された後の図３Ａの縫合糸及び縫合糸アンカーを示す図である。 例４のデータを表わす、経過日数に対するインビトロでの結節の破壊強さ維持（％）のグラフである。 例４のデータを表わす、経過日数に対する生体内での結節の破壊強さ維持（％）のグラフである。 例４のデータを表わす、経過日数に対するインビトロでの質量減少（％）のグラフである。 例８の試験機の模式図である。

符号の説明

１０ 縫合糸
２０ 外側シース
３０、３５、７０ ヤーン
６０ 内側コア
１００ 組織
１１０ 創傷
１１５ 創傷の縁
１３０ 結節
１４０ 結節プロフィール特性
２００ 縫合糸
２５０ 縫合糸アンカー
２５５ 縫合糸アンカー本体
２６０ 縫合糸取付け孔
２７０ 骨
２８０ 海綿質部分
２８５ 皮質
２９０ 軟組織
３１０ 結節
３１５ 結節プロフィール特性
３４０ 外科用縫合針
５０２ 取付け具
５０５ ロードセル
５０６ ロッド
５０８ 通路
５１０ 縫合糸
５１２ ブラケット
５１４ ベース
５１６ 開口

Claims (12)

1. 外科用縫合糸であって、
   生体吸収性ポリマーを含む少なくとも１本の繊維からなる少なくとも１本のヤーンを含む内側コアと、
   少なくとも１本の非吸収性繊維からなる第２のヤーン及び少なくとも１本の生体吸収性繊維を含む第３のヤーンを有する外側編みシースとを含み、
   前記第１のヤーンと前記第２のヤーンが編み合わさって接触していることを特徴とする外科用縫合糸。
2. 前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが、ｐ‐ジオキサノン、ε‐カプロラクトン、グリコリド（glycolide）、Ｌ（‐）‐ラクチド、Ｄ（＋）‐ラクチド、Ｍｅｓｏ‐ラクチド、トリメチレンカーボネート、及びこれらの組合せからなる群から選択されるラクトンモノマーから製造されたポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
3. 前記非吸収性繊維が超高分子ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
4. 前記縫合糸が約５５ｗｔ％〜約７０ｗｔ％の生体吸収性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
5. 前記生体吸収性ヤーンがポリジオキサノンを含むことを特徴とする請求項２に記載の外科用縫合糸。
6. 前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが医薬組成物を含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
7. 前記第１の生体吸収性ヤーン及び前記第２の生体吸収性ヤーンが、鎮痛薬、抗生物質、抗炎症薬、及び痛み止めからなる群から選択される医薬組成物を含むことを特徴とする請求項６に記載の外科用縫合糸。
8. 前記ポリエチレンヤーンが、約５００，０００ｇ／モル〜約５，０００，０００ｇ／モルの平均分子量を有する超高分子ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
9. 更にコーティングを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
10. 更に、前記縫合糸の一端に取り付けられた外科用縫合針を含むことを特徴とする請求項１に記載の外科用縫合糸。
11. 組織を近接させる方法であって、
    生体吸収性ポリマーを含む少なくとも１本の繊維からなる少なくとも１本のヤーンを含む内側コアと、少なくとも１本の非吸収性繊維からなる第２のヤーンと少なくとも１本の生体吸収性繊維を含む第３のヤーンを有する外側編みシースとを含み、前記第１のヤーンと前記第２のヤーンが編み合わさって接触している縫合糸を用意するステップと、
    前記縫合糸を組織に通して縫うステップと、
    前記縫合糸を結んで結節を形成するステップとを含むことを特徴とする方法。
12. 外科用縫合糸の結節の結節プロフィールを縮小させる方法であって、
    生体吸収性ポリマーを含む少なくとも１本の繊維からなる少なくとも１本のヤーンを含む内側コアと、少なくとも１本の非吸収性繊維からなる第２のヤーン及び少なくとも１本の生体吸収性繊維を含む第３のヤーンを有する外側編みシースとを含み、前記第１のヤーンと前記第２のヤーンが編み合わさって接触している縫合糸を用意するステップと、
    前記縫合糸を組織に通して縫うステップと、
    前記縫合糸を結節して結節プロフィールを有する結節を形成するステップと、
    前記結節プロフィールが縮小するのに十分な時間、前記縫合糸の前記結節を生体内に維持するステップとを含むことを特徴とする方法。
    

Images