JP2015507973A - 動物ドナー由来の処理された生体膜で作製された骨増生手術用の生体適合性拡散防止部材 - Google Patents

Abstract

ヒトまたは哺乳類患者への移植後、所定の位置および／または形状に骨増生材料を保持するための外科的に移植可能な拡散防止部材、およびかかる拡散防止部材を使用した骨増生方法である。前記拡散防止部材は、動物ドナーから単離された心膜のような生体膜で作製され、かつ、炎症または組織拒絶を回避するために処理されている。特に好適な実施形態において、前記拡散防止部材は、拡散防止部材に収納された骨増生材料が隣接する増生すべき骨に曝されるために、移植後、体液に曝されることによって迅速に消散する窓を有する。【選択図】図１

Description

骨は、生体の主な構造組織であり、結果的に、骨折したり、生物力学的に欠損することがある。骨組織は、骨組織内および既存の骨に隣接して新生骨を形成するために刺激される幹細胞を含むため、幸いにも、骨は、優れた再生能力を有している。骨の欠損は、生骨中に存在し、タンパク質によって著しく刺激され、既存の細胞上または細胞外マトリックス（すなわち、格子）上で増殖する幹細胞から再生する。すべての組織と同様に、骨は、栄養分および細胞を供給し、老廃物を除去するために、血管系を介した支援を必要とする。骨は、典型的には再生カスケードの最初の数日あるいは数週間での新しい血管の迅速な再生（すなわち、血管新生）なくして再生しないであろう。

歯欠損後、隣接する顎骨（上顎骨または下顎骨）は、しばしば吸収または退化する。これは、欠如した歯を歯科用インプラントに置換しようとする場合に、適正にインプラントを支持するのに必要な骨の所定の深さが存在しない可能性があるので、問題を生ずるかもしれない。したがって、歯科用インプラントを移植するのに先立って、歯科用インプラントの適正な骨結合を提供するために、口腔外科医は、隣接する骨を少なくとも最小深さに再生することが必要な場合がある。この目的のために共通する処置が、歯槽堤増生術（ａｌｖｅｏｌａｒ ｒｉｄｇｅ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）である。

これまでに、変性した骨構造に接近して骨再生材料を導入することにより骨再生を刺激または増生する様々な試みがなされてきた。そのような再構築コラーゲン繊維で作製された材料の例は、米国特許公開公報番号ＵＳ２００７／００４２３２６およびＵＳ２０１１／００３５０２４に開示され、それぞれの全ての開示が参照によって本明細書中に組み込まれる。カプセル、くさび、湾曲、コラディスク（ｃｏｌｌａｄｉｓｃ）およびガルウィング（ｇｕｌｌｗｉｎｇ）を含む再構築コラーゲン拡散防止部材は、典型的には、精製牛アキレス腱から作製される。腱は、ペプシン消化に先立って、切断および磨り潰される（ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｄ）。消化の終了時に、全ての消化された非コラーゲン材料のみならずペプシンも、コラーゲン繊維をそのままに保持しつつ、酸性および中性の塩洗浄液の複数工程での洗浄によって除去される。得られた精製コラーゲンは、さらにアルコール溶液中で洗浄され、最終調製物は、アルコール溶液中にスラリーとして懸濁される。得られたコラーゲンスラリーは、所定の形状およびサイズの成形型内に注加された後、異なる温度下での乾燥のみならず凍結乾燥を通じて、所定の厚さおよび物理的堅さに乾燥される。最終製品は、規定寸法に調整され、包装およびガンマ線照射によって滅菌される。かかるデバイスは、広く商業用に受け入れられてきたが、それらは、再構築材料で作製されるので、乾燥時の柔軟性および体液へ曝された際の引っ張り応力に限界がある。

他の移植用拡散防止部材製品は、いくつかは吸収可能であり、その他は吸収可能でない合成材料またはポリマーであり、実用化において不十分な点が多い。

請求項に係る本発明は、改善された多様性および有用性を備える口腔外科または整形外科用途の生体適合性拡散防止部材を提供するために、動物ドナーから単離された生体組織膜から始まる全く異なるアプローチに従って進行する。

本発明によれば、免疫性かつ炎症性拒絶なしに、コラーゲン繊維が受容者に移植されるように、動物ドナー源から単離された生体結合組織膜が処理される。コラーゲン性結合組織は、コラーゲン繊維が構造的な完全性を維持することができ、免疫性かつ炎症性拒絶なしに、組織がヒト受容者に移植され得る処理に供される。

ドナーから除去後、コラーゲン性結合組織は、生理食塩水中で不要な部分を切除した（ｔｒｉｍｍｅｄ）後、コラーゲン繊維は、４〜１０℃の温度範囲の冷安定化溶液中で安定化される。冷安定化溶液は、コラーゲン繊維が好ましくは４８時間未満の期間浸漬される場合、生理食塩溶液であり、浸漬時間が好ましくは３０日を越えていない場合、アルコール／水溶液である。

組織が安定化された後、それは、ポリグリコール、塩、リン酸緩衝液および酸化剤で構成される溶液中に浸漬される。ポリグリコールの濃度は、１〜１５％の範囲であり、その分子量は、２，０００〜２０，０００ダルトンの範囲である。塩濃度は、２．５〜４．５Ｍ（溶液１リットリ当りのモル）の範囲である。リン酸緩衝液は、リン酸ナトリウムおよびリン酸カリウムからなる群より選択される。緩衝液は、ｐＨ７．４で０．０５Ｍの濃度を有することが好ましい。しかしながら、ｐＨは、６．５〜７．８の範囲を有してもよく、濃度は、０．０２〜０．１Ｍの範囲であってもよい。酸化剤は、好ましくは０．１〜２％の範囲に濃度を有する過酸化水素である。しかしながら、代わりに、オゾンは、１〜５００ｐｐｍの濃度範囲、好ましくは２０〜４０ｐｐｍの範囲で酸化剤として使用してもよい。

第１またはマスキング溶液（ｍａｓｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）への浸漬後、組織は、アルコールと水とで構成される第２溶液中で洗浄される。なお、アルコールは、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、および他のアルコールの組み合わせからなる群より選択される。

ポリグリコール、塩、リン酸緩衝液および酸化剤の溶液中への浸漬から組織上に残存する残留物を洗浄した後、組織は、さらに、アルコール、水および抗炎症薬を含有する第３溶液に浸漬される。なお、抗炎症薬は、インドメタシン、イブプロフェン（ｉｂｕｐｒｏｆｉｎ）、アスピリン、サリチル酸コリン、ジフルニサル（ｄｉｆｕｎｉｓａｌ）、サリチル酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウムコリン、サルサレート、フルルビプロフェン、フェノプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン（ｎａｐｒｏｓｅｎ）、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジン、ジクロフェナクナトリウム、ジクロフェナクミソプロストール、エトドラク、インドシン、ケトロラク、ナブメトン（ｎａｔｕｍｅｔｏｎｅ）、スリンダク、トルメチン、スルフィンピラゾン、ジピリダモール、チクロピジン、バルデコキシブ、ロフェコキシブ、ピロキシカム、メロキシカム、メクロフェナム酸ナトリウム、メフェナム酸（ｍｅｆｅｎａｍｉｃ）、シクロホスファミド、シクロスポリンマイクロエマルジョン（ｍｉｃｒｏｍｕｌｓｉｏｎ）、クロラムブシル、アナグレリド、クロピドグレルおよびシロスタゾールからなる群より選択される。また、抗炎症薬の濃度は、１０〜２００ｍｇ／Ｌの範囲である。第３溶液中への浸漬後、組織は、さらに、アルコール、水および抗トロンビン薬の溶液中に浸漬される。なお、抗トロンビン薬は、ヘパリン、アルデパリン、エノキサパリン、チンザパリン、ダナパロイド（ｄａｎａｐａｒｉｏｄ）、レピルジン（ｌｅｐｉｒｕｄｅｎ）およびヒルジンからなる群より選択される。抗トロンビン薬の濃度は、１００〜１，０００ＩＵ／ｍＬの範囲である。

代替の方法において、洗浄後、組織は、アルコール、水、抗炎症薬、および１００〜１，０００ＩＵ／ｍＬの範囲の濃度を有する抗トロンビン薬の溶液中に浸漬されてもよい。代替の方法における抗炎症薬および抗トロンビン薬は、上記で特定されたのと同一の群より選択される。

整形外科学的、神経学的および泌尿器学的用途のような非心臓血管用途のための他の変形において、洗浄後、組織は、アルコール、水および抗炎症薬を含有する抗炎症溶液に浸漬される。なお、抗炎症薬は、インドメタシン、イブプロフェン（ｉｂｕｐｒｏｆｉｎ）、アスピリン、サリチル酸コリン、ジフルニサル（ｄｉｆｕｎｉｓａｌ）、サリチル酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウムコリン、サルサレート、フルルビプロフェン、フェノプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン（ｎａｐｒｏｓｅｎ）、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジン、ジクロフェナクナトリウム、ジクロフェナクミソプロストール、エトドラク、インドシン、ケトロラク、ナブメトン（ｎａｔｕｍｅｔｏｎｅ）、スリンダク、トルメチン、スルフィンピラゾン、ジピリダモール、チクロピジン、バルデコキシブ、ロフェコキシブ、ピロキシカム、メロキシカム、メクロフェナム酸ナトリウム、メフェナム酸（ｍｅｆｅｎａｍｉｃ）、シクロホスファミド、シクロスポリンマイクロエマルジョン（ｍｉｃｒｏｍｕｌｓｉｏｎ）、クロラムブシル、アナグレリド、クロピドグレルおよびシロスタゾールからなる群より選択される。

膜処理手順の更なる詳細は、米国特許番号７，００８，７６３、７，７３６，８４５および７，６８７，２３０に記載され、それぞれの全ての開示が参照によって本明細書中に組み込まれる。

本発明において使用するのに特に好適な生体膜は、心膜である。心膜は、頭蓋手術、緑内障移植手術および気管再建における硬膜置換のような医療処置において、日常的に使用される生物学的３層膜である。心膜は、生体隔膜であり、自然に細胞を閉塞するであろう。心膜の細胞閉塞作用は、治癒の際に栄養の通路が生成するのを許容しつつ、軟質組織の内部成長を防止して、潜在的な欠損空間および骨移植片が予想通りに隔離されることを可能とする。心膜は、歯科処置において使用されてもよい。なお、吸収可能な隔膜が現在使用されている。

心膜は、心臓を包む薄い膜である。それは、簡単に言えば「心臓袋」とも呼ばれる。それは、牛、豚、馬または他の大きな動物から得ることができる。組織は、機械的に強いが、非常に柔軟または可撓性である。主な組織マトリクス成分は、成獣においてＩ型コラーゲンであるが、異なる層における他の結合組織中に存在する全ての他の細胞外マトリクス成分と同様に多くの異なる微量のコラーゲン型を含む。組織は、本来、片側が内皮様の上皮細胞によって覆われている。組織の異なる層の内部には、他の結合組織細胞が存在する。血管は、組織の内部にも見出すことができる。組織のＩ型コラーゲンコン成分は、異なる哺乳類源由来の心膜組織同士の間で非常に類似するが、非Ｉ型コラーゲン成分は、異種同士の間の移植で相性が良くない。よって、それが患者に移植され得る前に、炎症および／または組織拒絶を防止するために膜を処理することは必要である。

脊椎手術（椎骨増生）に適した拡散防止部材（ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ ｍｅｍｂｅｒ）は、次のように構成されてもよい。拡散防止部材は、２つの半体で構成される。各半体は、丸い底部および開放端を備える円筒である。閉じたカプセルを形成するために、半体の一方は、他方に挿入することができる。必要に応じて、水溶性の窓は、所定の位置に設けられてもよい。閉じた拡散防止部材（収納部材）の長さは、２つの半体を互いに押圧または引張することによって調節され得る。必要に応じて、半体は、円形の横断面形状以外の形状、すなわち長円形、凹凸または不規則な形状を有していてもよい。骨移植材料を収納して、その粒子が拡散防止部材から脱落するのを防止するために、拡散防止部材の壁部は、十分に強い。拡散防止部材は、骨の再生が必要とされる空間に合致する如何なる三次元形状に構成され得る。拡散防止部材が骨移植材料で充填された後、その形状は、さらに所定の３次元構造に処理され得る。

拡散防止部材は、１つ以上の窓を備えていてもよいが、窓材料は、移植前に拡散防止部材から骨増生材料の流出を防止する。拡散防止部材が手術領域での配置の際に好適に配置され得るように、窓は、明確に認識することができる。移植後、組織と骨移植材料が直接接触するのを許容するために、窓を形成する材料は、体液によって速やかに溶解され、骨前駆細胞は、拡散防止部材に入り込んで骨を形成する。残りの材料は、ゆっくり吸収されてもよく、全く吸収されなくてもよい。

拡散防止部材の非吸収部位の材料は、完全なコラーゲン繊維、薄い完全な組織膜または天然生体高分子、合成高分子のような他の生体適合性材料からなる。完全な組織膜または生体高分子は、天然物に由来するが、受容者による拒絶を低減または除去するために処理される。処理は、抗原決定基を除去するための化学修飾、抽出または消化、抗原決定基をマスクするための生体適合性高分子の結合であり得る。移植後に消失する窓材料は、乾燥時に強いが生理食塩水に溶解する変性コラーゲン、ゼラチン、他の水溶性生体材料または合成高分子からなる。窓材料は、湿潤時に軟質になるが、室温で少なくとも３０分間の処理に対して十分な強度を維持する。拡散防止部材の残りも柔軟になるが、非常に強いので、移植片（インプラント）が所定の手術領域に圧縮して配置されるために、処理された形状および完全性を維持することができる。

手術位置の異なる組織領域由来の前駆細胞が拡散防止部材に入り得るように、複数の窓は、拡散防止部材上の異なる位置に設けることができる。拡散防止部材は、可溶性材料が溶解した後、前駆細胞が窓を介して拡散防止部材に侵入するのを誘導する能力を有するが、拡散防止部材（脊椎カプセル）の非水溶性部位が多孔質でないため、他の望ましくない細胞株が侵入するのを遅らせる。

整形外科用途のために、拡散防止部材は、如何なる形状または形態であってもよい。拡散防止部材は、既存のデバイス、デザインまたは形状に隣接してほぼ完全に合致するように、前記デバイス、デザインまたは形状に合致および適合するように形成され得る。他のデバイス、デザインまたは形状に適合する全体にわたる厚さのみならず表面は、変性コラーゲン、ゼラチン、または他の水溶性の生体材料または合成高分子で作製される。非水溶性でなく、湿潤時に強さを維持する上述の脊椎カプセルと同様に、残りの表面は、完全なコラーゲン繊維、薄い完全な組織膜または合成高分子で作製せれてもよい。必要に応じて、水溶性材料の複数の窓は、拡散防止部材の非水溶性膜部位上に設けることができる。拡散防止部材の非水溶性部位は、湿潤時に強い。非水溶性部位は、数週、数ヶ月、数年で吸収されてもよく、全く吸収されなくてもよい。非水溶性部位も、タグまたはネジによる骨または硬い表面への「固定」に対して十分に強い。必要に応じて、拡散防止部材は、所定の移植位置に拡散防止部材を固定するための装着点として機能する外側に延在する小片（ｆｌａｐ）を備えてもよい。

本発明は、増生すべき骨に外科的に到達する工程と、動物ドナーから単離され、炎症または組織拒絶を回避するために処理された生体膜から作製された拡散防止部材を提供する工程と、増生すべき骨に接近して、骨増生材料で充填された拡散防止部材を配置する工程と、所定の位置に拡散防止部材を固定する工程とを有する骨を増生する方法も含む。拡散防止部材は、まず、骨増生材料で充填された後、所定の位置に配置および固定されてもよい。これに代えて、拡散防止部材は、まず、所定の位置に配置および固定された後、骨増生材料で充填され得る。固定は、縫合によって、骨鋲を使用することによって、および／または移植された拡散防止部材を覆うように切開部を単に閉じることによってなされてもよい。

以下、本発明は、添付図面に示された具体的実施形態を参照して、さらに詳細に説明されるであろう。
図１は、整形外科的骨増生手術、特に、脊椎手術用として具体的に意図された本発明に係る移植可能な拡散防止デバイスを開いた状態で示す。 図２は、図１の移植可能な拡散防止デバイスを閉じた状態で示す。 図３は、歯槽堤増生術のような口腔外科骨増生手術に特に適した湾曲拡散防止デバイスの図である。

これらの描写は、具体的実施例として意図されるのみであり、本発明の拡散防止部材は、図に示されたもの以外に種々の形状であってもよいことは理解されるべきである。

図１および２は、整形外科用途に特に適合した本発明に係る拡散防止部材を示す。拡散防止部材は、閉塞端と開放端とをそれぞれ備える一対のチューブ状の部分を含む。一方の部分の開放端が他方の部分の開放端に挿入されて、閉じたカプセルを形成し得るように、２つの開放端は、互いに結合するよう形成および構成されている。図１は、互いに分離した２つの部分を示し、図２は、閉じた拡散防止部材を形成するために、結合された前記部分を示す。一方の部分の他方への挿入深さを変更することによって、異なる手術部位に合うように拡散防止部材の長さは調節され得る。

拡散防止部材の１つ以上の領域は、移植後、体液に曝されることで迅速に消散する水溶性ゼラチン様材料の「窓」を備えている。窓は、増生すべき骨に接近して配置されるように設計されており、窓の消散によって、カプセル内に収納された骨増生材料が増生すべき骨に直接曝される一方、カプセルの残りの部位が、骨増生材料を所定の位置に保持し、骨増生材料を所定の形状に維持するよう機能する。

図１および２に示す実施形態は、カプセル内に収納された骨移植材料がカプセルの全長に沿って隣接する骨に曝され得るように、カプセルの各部分の片側のほぼ全長に沿って延在する窓を備えている。しかしながら、骨移植材料と増生すべき骨との間で目的とする程度の接触を達成するために、１つ以上の窓がカプセル部分の一方または双方に形成され得ることは、当業者によって容易に理解されるであろう。

図３は、本発明の拡散防止部材の他の好適実施形態を示す。本実施形態は、口腔手術において下顎後方部用途用に特に設計されている。下顎後方部拡散防止部材は、湾曲した中央部分で接続された不均一な長さの２つの脚部分を備える入り江状に湾曲させたシートの形態である。この設計は、拡散防止部材が下顎を覆って確実に配置されるのを可能とし、その後、一方または双方の脚部分を介して骨鋲を配置することによって、所定の位置に確実に鋲留めすることができる。２つの脚部分の不均一な長さは、拡散防止部材が、下顎後方部に隣接する口腔の特有の寸法に良好に合致することを可能とする。拡散防止部材の最適な寸法は、拡散防止部材が使用されるべき患者のサイズに応じて必然的に変化するであろう。しかしながら、一般に、拡散防止部材は、３５±５ｍｍの全長を備えることが有利であり、２つの脚は、それぞれ２５±５ｍｍおよび１６±３ｍｍの高さを備え、脚同士の間隔（すなわち、２つの脚を連結する湾曲部分の直径）は、約８±１ｍｍである。さらに、拡散防止部材が形成される処理された生体膜材料は、移植後、外科医によって適合するように調整され得る。その後、拡散防止部材と下顎との間の湾曲した中央部分の下方に形成されたトンネルまたは空間は、必要に応じて、骨増生材料で充填され得る。

十分な骨深さを提供して、歯科用移植片の安定した移植を容易にするために、萎縮した顎骨の歯槽堤増生術において、主な困難性は、高さおよび幅の双方に関して所定の堤形状を維持することにある。図３に示す弓形状を備える拡散防止部材は、歯槽堤増生術、特に垂直方向の歯槽堤増生術に対して非常に有効であることが見い出されている。図３の拡散防止部材は、誘導組織再生に対して多くの重要な利点を有する。それは、比較的長い骨移植片を収納するのに十分な長さに容易に製造され、より短い骨移植片用に所定の長さに容易に調整され得る。よって、１つの標準サイズが容易に異なる寸法条件に適合され得るので、異なる長さの骨移植片用に異なる寸法の拡散防止部材の在庫を製造および保管することが不要である。

上述したように、ヒト患者に移植可能な心膜のような非ヒト組織とするために、当該組織は、炎症および／または組織拒絶の発生を防止すべく、米国特許番号７，００８，７６３、７，７３６，８４５および７，６８７，２３０に開示された処理のような化学処理によって処理されなければならない。化学処理は、組織マトリクスを脆弱化させ、部分的に変性させる酵素消化処理を使用することなく、非コラーゲン抽出成分を酸化および除去する。前記処理は、ポリエチレングリコールをコラーゲン繊維の表面に結合することによって、非抽出成分のマスクもする。少量の抗炎症薬は、移植された組織に対する初期かつ急性の外傷後炎症反応を抑制するために、組織マトリクス内部に組み込まれる。異なる溶剤で組織を洗浄した後、組織の機械的特性は、本来の天然組織と基本的に区別できない。生物学的に、組織は、最小の異物または免疫反応を伴うか、または異物または免疫反応を伴うことなく、宿主によって受容される。異なる領域に移植された場合、内皮細胞や上皮細胞のような適切な結合組織細胞（ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｅ ｃｅｌｌ）は、移植された心膜の表面上に見い出される。平滑筋細胞または筋線維芽細胞と推定される平滑筋α−アクチン陽性細胞、および線維芽細胞は、組織マトリクス中に見い出される。したがって、それを生体組織に再生するために、移植された組織は、効果的に宿主のための鋳型となる。かかる処置の有効性は、心臓血管（血管および心臓弁）と整形外科（ＡＣＬ）用途におけるヒト使用のみならず、動物移植研究からの広範なデータおよび結果によって実証されている。前述の処置処理（Ｌ−ハイドロ処理）は、液相中に貯蔵された産生直後のような（ｆｒｅｓｈ−ｌｉｋｅ）組織を生じさせる。その取扱性を改善するために、組織は、組織マトリクスを特定の形態および形状を備える薄膜に乾燥および圧縮するために、更なる処理に供されてもよい。

本発明の処理された生体膜拡散防止部材は、再構築コラーゲン膜を上回る口腔手術用途において特別の利点を有する。特定の口腔手術用途用には、膜の好ましい安定性と特定の吸収時間が必要とされる。膜が薄い場合、牛腱由来のコラーゲン歯科用移植片は、強度を欠く。より安定した膜用には、厚さが増大されるが、かかる膜の厚さは、その下に骨移植材料を充填するのに利用可能な空間を減少させる。心膜組織は、非常に薄い組織を提供するとともに、好ましい生物学的安定性も提供する。牛腱由来のコラーゲン歯科用移植片は、精製処理の際に粉砕されたコラーゲン繊維の再構築膜である。これに対して、本発明の処理された心膜組織は、本質的に、除去またはマスクされた微量成分を含む安定した組織である。牛腱由来のコラーゲン歯科用移植片は、再水和時に膨潤するが、処理された心膜組織は、再水和時に殆ど膨潤しない。牛腱由来のコラーゲン歯科用移植片は、コラーゲン繊維の如何なる組織的配列を有さないのに対し、本発明の処理された心膜組織は、全ての天然の組織繊維配列を保持する。最後に、牛腱由来のコラーゲン歯科用移植片は、外科移植の際に、過剰な曲げで破損する傾向にある。本発明の処理された生体組織は、完全な天然のコラーゲン繊維配列を有するとともに非常に薄いので、取り扱いの際に大きな破損を生じないであろう。

移植後の炎症および組織拒絶の発生を防止するための膜処理は、一般に、次のように実施する。異なる動物源由来の心膜組織のような膜組織は、まず、Ｌ−ハイドロまたは他の処理法によって処理、洗浄され、目的の用途で必要とされるおおよその大きさに事前に切断される。その後、組織は、一連の変化を通して、最終溶媒溶液に移される。必要に応じて、組織は、１種以上の溶液中での溶媒溶液処理の途中で、形を整えるように圧縮および成形されてもよい。その後、膜組織は、制御された清潔な環境下に乾燥された後、加熱される。その後、製品は、最終的な形状および大きさに調整され、最終的な放射線滅菌処理に供される。

本発明の拡散防止部材は、外科的配置前または配置時に、ハイドロキシアパタイトのような骨移植材料で充填されることを意図する。多くのかかる材料は、当該技術分野において周知であり、様々なメーカーから市販されている。本発明の拡散防止部材は、生体適合性であり、かつ吸収可能であるので、骨移植片が骨移植の十分な程度を達成した後に、拡散防止部材を除去する第２回目の手術を行う必要がない。代わりに、本発明の拡散防止部材は、患者の体によって自然に吸収されるまで、所定の位置に単に放置され得る。

本発明の拡散防止部材は、外科用途用に意図されているので、好ましくは滅菌製品として製造された後、滅菌包装中で流通される。必要に応じて、それらは、包装された後、γ線への暴露によって滅菌され得る。

本発明の拡散防止部材は、完全に堅くない代わりに、割れたり折り目が付くことなく、外科的挿入領域に合致させるために、外科医が、所定の形状に湾曲または変形させ得る十分な柔軟性を示す。外科医による配置後、拡散防止部材は、所定の位置に縫合されるか、所定の位置に従来の骨鋲または骨ネジで保持され得る。

本発明の処理された膜拡散防止部材は、使用時に従来の拡散防止部材と比較していくつかの利点を有する。再構築コラーゲン繊維で作製された拡散防止部材は、繊維スラリーから成形される結果、明確なコラーゲン繊維の配向性を有さない。本発明の処理された膜拡散防止部材は、繊維の天然の組織配向性を保持する。再構築コラーゲン繊維で作製された拡散防止部材は、乾燥および膨潤時に堅くまたは脆弱になり、湿潤時に限られた引張応力を有する。本発明の処理された膜拡散防止部材は、柔軟性の高い程度を維持し、乾燥時に破損に対する有意な抵抗性があり、最小の膨潤を示すかまたは全く膨潤を示さず、さらに湿潤時に天然組織の本来の強度を保持する。構造的完全性を保持するために、再構築コラーゲン繊維で作製された拡散防止部材は、本発明の処理された膜拡散防止部材より大きい厚さを有さなければならない。さらに、本発明の処理された膜拡散防止部材は、再構築コラーゲン繊維で作製された拡散防止部材の２倍までの安定性を示し、１年以上の期間、その構造的完全性を保持する。最後に、再構築コラーゲン繊維で作製された拡散防止部材は、最終的に、組織再生が生じるように吸収されなければならない一方、本発明の処理された膜拡散防止部材は、生体再生組織として統合され得る。

本発明の処理された生体膜拡散防止部材の用途は、歯科用途、脊椎移植拡散防止部材、膝手術および再建、および、その他の整形外科用途を含む。

本発明の処理された生体膜拡散防止部材は、特に、再構築コラーゲン拡散防止部材を使用するのと同様に、歯槽堤増生術（ｄｅｎｔａｌ ｒｉｄｇｅ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）での使用に適する。本発明の処理された生体膜拡散防止部材は、外科医の好成果を提供する。ここで、より薄く、より柔軟で、より長く持続する膜の使用が求められる。それらは、様々な大きさおよび追加の形状で製造され得、所定の手術領域に合致するために、移植時に容易に調整され得る。歯科用の処理された生体膜形状は、円盤および特有の３次元洞修復膜だけでなく、１、２または３つの歯の増生用に設計される。

本発明の処理された生体膜拡散防止部材は、脊椎手術での使用にも特に適している。特に適切な形状は、可変の（調整可能な）長さを備える閉じたポケットを形成する一対の接合カプセル部分を含む。カプセル部分は、選択的に、カプセルの自由縁に至るまで延在するゼラチン様の窓を有していてもよい。そのため、開放端は、得られる組立体の対向端に離間して位置する閉塞対向端とともに塞がれる。窓を形成する材料は、水溶性であり、体液と一旦接触したら、非常に迅速に消散すべきである。したがって、それは、宿主骨細胞または前駆細胞が速やかに骨誘導のためにポケット内に移動する窓を生じるとともに、より長い所定の時間、骨移植材料を保持する。処理された膜拡散防止部材は、脊柱の部位に対する構造的な「固定」支持体として機能しない代わりに、前記部位を固定するであろう新生骨を誘導する骨移植材料のための拡散防止部材として機能する。膜の役割は、通常、バラバラの粒子の凝集塊または混練物である骨移植材料を密着して保持することにある。そのため、それは、骨移植材料の粒子径によって決定される所定の稠密度で充填される。粒子が密着して充填されない場合、粒子同士の間の空間は、理想的な骨誘導処理には大き過ぎるくらい増大するであろう。

本発明に係る特別に構成された膜拡散防止部材は、膝移植片の周囲に海綿骨移植片を収納するのに使用され得る。現在、外科医は、移植片の周囲に骨移植片を充填して、傷を閉じるのみであるため、移植された骨移植材料は、安定せず、移動および／または変形することができる。本発明の拡散防止部材は、収納されない骨移植材料のこの問題に対処し、膝移植片の周囲の適切な位置に、骨移植材料の「収納」を補助するために使用され得る。特に、本発明に係る処理された生体膜拡散防止部材は、所定の形状に形成された後、縫合または骨鋲によって膝関節内の所定の位置に固定され、続いて、骨移植材料で充填され得る。代わりに、骨移植材料で充填され、カプセルの残りの領域より速やかに消散する窓領域を有する閉じたカプセルは、窓領域が増生すべき骨に接近した状態で外科的に移植され得る。

処理された生体膜拡散防止部材の様々の形状は、短骨、長骨およびその他の整形外科用途において骨移植材料用の拡散防止部材／保持部材としても使用され得る。

上述の説明および例は、単に本発明を説明するために記述され、制限することを意図しない。当業者であれば、本発明の精神および内容を組み込んだ上記実施形態の修正に気づくので、本発明は、添付された特許請求の範囲およびその均等物の範囲内における全ての変形を広く含むと解釈されるべきである。

Claims (14)

1. 哺乳類患者への移植後、所定の位置および／または形状に骨増生材料を保持するための外科的に移植可能な拡散防止部材であって、
   前記拡散防止部材は、動物ドナーから単離され、かつ、炎症または組織拒絶を回避するために処理された生体膜で構成される拡散防止部材。
2. 前記処理後、前記拡散防止部材は、前記単離された生体膜の生体膜構造を保持する請求項１に記載の拡散防止部材。
3. 前記単離された生体膜は、心膜である請求項１に記載の拡散防止部材。
4. 前記拡散防止部材は、それぞれ閉塞端および開放端を備える２つの部分で構成された円筒状カプセルの形態を有し、閉じた拡散防止構造を形成するために、一方の前記部分の前記開放端が他方の前記部分の前記開放端へ嵌合挿入するよう形成されている請求項１に記載の拡散防止部材。
5. 少なくとも一方の部分は、増生すべき骨に接近して配置されるよう構成され、迅速に吸収可能な材料の窓を含み、
   前記窓は、前記拡散防止部材に収納された骨増生材料と前記増生すべき骨との間での直接接触を提供するために、前記拡散防止部材の残りの部位よりも速やかに消散する一方、前記拡散防止部材の前記残りの部位は、前記骨増生材料を所定の位置および／または形状に保持する請求項４に記載の拡散防止部材。
6. 前記拡散防止部材は、閉じた湾曲部分によって一端で接続された平行な脚部分を備える弓状シートを含む請求項１に記載の拡散防止部材。
7. さらに、所定の移植位置に前記拡散防止部材を固定するための装着点として機能する小片を含む請求項１に記載の拡散防止部材。
8. 増生すべき骨に外科的に到達する工程と、
   動物ドナーから単離され、かつ、炎症または組織拒絶を回避するために処理された生体膜から作製された拡散防止部材を提供する工程と、
   前記増生すべき骨に接近して、骨増生材料で充填された前記拡散防止部材を配置する工程と、
   所定の位置に前記拡散防止部材を固定する工程とを有する骨を増生する方法。
9. 前記拡散防止部材は、まず、前記骨増生材料で充填された後、前記所定の位置に配置および固定される請求項８に記載の方法。
10. 前記拡散防止部材は、まず、前記所定の位置に配置および固定された後、前記骨増生材料で充填される請求項８に記載の方法。
11. 前記固定は、縫合によって、骨鋲を使用することによって、および／または前記移植された拡散防止部材を覆うように切開部を閉じることによってなされる請求項８に記載の方法。
12. 前記拡散防止部材は、増生すべき骨に接近して配置されるよう構成され、迅速に吸収可能な材料の窓を含み、
    前記窓は、前記拡散防止部材に収納された前記骨増生材料と前記増生すべき骨との間での直接接触を提供するために、前記拡散防止部材の残りの部位よりも速やかに消散する一方、前記拡散防止部材の前記残りの部位は、前記骨増生材料を所定の位置および／または形状に保持する請求項８に記載の方法。
13. 前記増生すべき骨は、顎骨である請求項８に記載の方法。
14. 前記増生すべき骨は、椎骨である請求項８に記載の方法。

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