JP2023538510A - ポリウレタン複合シート、そのような複合シートの製造方法及びその医療用留置具の製造における使用 - Google Patents

Abstract

本明細書においては、ポリウレタン複合シートであって：〇ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーであって、ポリウレタンはシートの連続マトリックスを形成する、ポリウレタンエラストマーと；〇１５～１５０μｍの厚さを有し、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む製織又は製組された布帛と；を備え、複合シートは、ポリウレタンを１０～９０質量％含み、厚さは２５～２５０μｍであり、面密度は５～３００ｇ／ｍ２であり；複合シートは、少なくとも１つの方向に対し、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点が１０～４５％にあり、引張強さが少なくとも２５ＭＰａ（３７℃の水中で測定）であることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す、ポリウレタン複合シートを開示する。【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

［分野］
本開示の発明は、人工心臓弁弁尖などの医療用留置具の部品の製造に適したポリウレタン複合シート、そのような複合シートの製造方法、前記ポリウレタン複合シートの医療用留置具の製造における使用及びそのような複合シートを備える心臓弁補綴具などの医療用留置具に関する。

［背景］
シートという用語は、一般に、紙又は布帛の小片などの薄肉の材料の小片に使用され、複合体は、構造的に相補的な２種以上の異なる構成要素、通常はマトリックス材料及び補強材料から構成される材料に使用される。複合シート（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｈｅｅｔ）は、ポリマーマトリックス及び補強繊維を備えるシート形態の複合材であり、留置用医療器具の製造、特に人工心臓弁弁尖の製造に使用することができる。

心臓弁膜症は死因の上位に挙がる疾患である。心臓弁膜症になると、心臓に周期的に負荷をかけながら心臓及びその心腔に年間約３０００万回出入りする血流の制御が乱れる可能性がある。病気の弁は外科的に修復することが好ましいが、世界中で毎年約３００，０００人の患者が弁置換術を必要としている。この数は、人口の平均年齢の上昇に伴い急速に増加することが予測される。

心臓弁補綴具の臨床使用が始まってから既に半世紀を超えている。当初は、金属－カーボンを組み合わせて作製された機械弁が使用され、高い耐久性を示していた。しかしこの種の弁は、典型的には、感染症、炎症及び血栓症を起こしやすく、患者は生涯にわたって抗凝固療法を受ける必要がある。これに加えて、この種の弁の留置には開心術が必要となり、これは多くの患者に適さない可能性がある。

その後、いわゆる生体弁が登場した。この種の弁は、通常、弁尖に、化学的に架橋されたウシ又はブタの心膜などの異種移植片を用いており、この弁尖は支持構造体に取り付けられている。こうした生体弁には石灰化が起こることがあり、その結果として肥厚及び硬化し、最終的には弁の開閉が不十分になる。この種の弁の寿命は約７～１０年と限られている。それでも尚、生体弁は、経カテーテル的大動脈弁置換術（ＴＡＶＲ）又は経カテーテル的大動脈弁留置術（ＴＡＶＩ）のような低侵襲手技を用いて留置することができる折り畳み式／拡張式補綴具として作製することができるため、ゴールドスタンタードとなっており、機械弁と比較して明らかな利点がある。

通常、この種の生体人工心臓弁は、一方向弁構造を有し、弁アセンブリ又は弁尖アセンブリとも呼ばれ、ナイチノールのような金属又はポリマーから作製することができるステント又はフレームとも呼ばれる支持構造体に装着されている。折り畳み式／拡張式補綴具の場合、ステント付き弁は、自己拡張式又はバルーン拡張式となり得る。弁アセンブリは、２枚又は（ほとんどの場合）３枚の弁尖と、弁尖を取り付けるためスカート又はカフとから構成されるものとなり得る。スカート及びそれと一緒に弁尖も、ステントの内面及び／又は外面に取り付けられ、少なくともその一部を覆い、弁の外側の周囲への漏出（弁周囲漏出と呼ばれることが多い）の防止又は低減を助けることができる。スカートは、処理された天然組織から作製することもできるが、一般に、ポリエステル布帛やポリテトラフルオロエチレンフィルムのような合成材料がベースとなる。前記部品はステントに、縫合、接着又は熱接合などの様々な方法で取り付けることができる。各弁尖は、自由縁（ｍａｒｇｉｎ）とも呼ばれる自由端を有し、この端部は、血圧の変化によって、互いに接合する方向に動くことで弁を閉鎖し、支持構造体の内壁に向かって動くことで弁を開放する。

現在の生体弁の５～１０年よりも長く機能することができる補綴弁を製造するための、合成材料及び組織工学を応用した代替的手法の研究が、ここ数十年の間に大きな関心を集めている。組織工学では、生分解性足場に細胞を封入又は播種し、バイオリアクター内で適切な条件下に細胞構造体を培養し、この事前処理した構造体を移植して、生体内で自身の組織の特徴を徐々に獲得させることにより、移植用組織を作製することを目的としている。このような技術は未だ臨床応用に至っていない。

留置具に使用することができる合成材料の要件は、一般に、生体適合性、生分解性と比較した生体内安定性、強さなどの機械特性及び純度（即ち、有害物質や、潤滑油及びサイズ剤のような添加剤を含まない）に関連する。患者の回復時間の短縮などの臨床的有用性の観点から、人工心臓弁に最小侵襲アプローチが採用されることが一層増えてきており、より低プロファイル（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）化されたデバイスを使用する必要性も高まっている。そのため、狭い送達系内に適合するように、小型化及び圧縮が可能になるような一定の柔軟性を有する弁尖及びスカートを得るための材料が必要とされている。より薄肉の材料を使用することが論理的な選択のように見えるかもしれないが、長期特性及び使用時の材料の性能に悪影響が出る可能性がある。合成弁尖材料を選択する際に課される他の制限は、人工心臓弁は天然の弁の設計を細密に模倣すべきであり、且つ弁アセンブリは、必要な耐久性と、凝固を誘発しないであろう血流力学（血行動態）とが得られるように、お椀型（ｃｕｐ－ｓｈａｐｅｄ）であるか又は膨らみ（ｂｅｌｌｙ）のある、弁尖を有するカスプであるべきという設計のパラダイムであろう。このような弁の設計を行うために通常用いられる方法は、金型若しくは芯金（ｍａｎｄｒｅｌ）上に材料をコーティング若しくは熱成形することによるか、又はシート様材料から形状を切り出し、３つの小片を集合させて、例えば弁尖を互いに並びにスカート及び／若しくはステントに縫い付けることにより三次元弁尖アセンブリにすることのいずれかによって、付形された弁尖又は弁尖アセンブリを作製することを含む。

弁尖を製造するための材料として多くの合成ポリマーが提案及び／又は評価されてきたが、現時点において、そのような合成心臓弁は未だ臨床使用に至っていない。Ｂｅｚｕｉｄｅｎｈｏｕｔらは、概説記事において、この種の研究について述べているが、このような生物医学的用途が広く研究されている、弾性を有するセグメント化共重合体に分類されるポリウレタンに焦点を当てている（ＤＯＩ： １０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ．２０１４．０９．０１３参照）。ポリエステル又はポリエーテルソフトセグメントを含む従来のポリウレタンは、加水分解及び／又は酸化的分解が起こりやすいことが分かっており、弁補綴具を用いた動物実験では石灰化及び血栓症が観察されている。ポリカーボネート及び／又はポリシロキサンをベースとするセグメントを含む代替ポリウレタンを主原料とする弁では、耐久性及び血行動態に関し有望な結果が示された。

合成弁の機械特性及び耐久性を高めることを目的として、様々な複合材の使用も提案されてきた。示されている利点の一つは、弾性シート様材料（エラスチン）と、様々な方向に配向した繊維状構造体（コラーゲン）とを備える複雑な多層構造を有している天然の弁尖のように、一定の異方性を有する材料が作製されることである。

米国特許出願公開第２００３／０１１４９２４Ａ１号明細書には、３葉弁の人工心臓弁が記載されており、これは熱可塑性ポリウレタンを１つの部材に成形したものである。この弁は、特定の湾曲及び一様でない厚さを有する弁尖を有しており、弁尖は、無負荷状態では隙間によって互いに隔てられており、天然の弁と同じように、弁尖材料が開放及び閉鎖位置になるように伸張することが必要である。

米国特許出願公開第２０１８／００１６３８０Ａ１号明細書には、ポリウレタン組成物の反応射出成形により心臓弁を製造する方法が記載されている。当該明細書においては、芳香族ジイソシアネート、連鎖延長剤、架橋剤及び水素化ポリブタジエンジオールのようなソフトセグメントをベースとする、一部架橋されたポリウレタンを含む弁尖が作製されている。ポリウレタンを架橋することにより、使用時の分解及び応力緩和が低減されることになる。

欧州特許第０３３１３４５Ａ２号明細書は、枠体及び３枚の弁尖を有する心臓弁補綴具に関し、この弁尖は三軸製織布帛から作製されている。このような布帛を用いて作製された弁尖は、弁の円周方向の伸張性よりも径方向の伸張性を高くすることが可能である。織物のストランドに異なる繊維、例えば、高強度繊維及び弾性繊維を使用することにより、このような２方向の伸張挙動を向上させることができる。この織物を弾性マトリックス、例えばポリウレタンに埋め込むことができることも更に示されている。しかしながら、３軸方向の製織は特殊な設備を必要とする複雑な技法である。

米国特許出願公開第２００５／０１７７２２７Ａ１号明細書には、ポリエステル製織布帛などの布材料に、付形された部材の上で形を付けること、例えば、布から部品を切り出してそれを熱固定することによって、３葉弁の形状を再現することによる、布から弁補綴具を作製する方法が開示されている。

Ｃａｃｃｉｏｌａ ｅｔ ａｌ．（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，３３（６）（２０００），ｐ６５３－６５８ ａｎｄ ＮＬ１００８３４９）には、合成繊維で補強された心臓弁の製造方法が記載されており、ここでは、付形された芯金にまず溶液塗布によってＥＰＤＭゴムの層が付与され、次いで、補強用ＵＨＭＷＰＥ繊維がその上に巻き付けることによって適用され、最後にゴムの第２層が適用される。

国際公開第２００２／２４１１９Ａ１号パンフレットは、ポリマーから形成された弁尖を有する弁補綴具に関するものであり、弁尖は、接合される自由端に補強部材を有し、そうすることによって端部の曲げ剛性が、弁尖の補強されていない部分よりも最大で３倍高くなる。弁尖用のポリマーは長いリストから選択することができ、好ましい材料としてポリウレタン、ポリシロキサン及びポリテトラフルオロエチレンが挙げられている。好適な補強部材は帯状体又は繊維形態とすることができ、金属、ポリマー複合体、炭素材料又は弁尖のポリマーよりも強度が高い他のポリマーを主原料とすることができる。弁尖は様々な方法で、通常は、付形された芯金を用いた浸漬塗布プロセスにより作製することができる。

米国特許出願公開第２００３／００７８６５２Ａ１号明細書には、貼合された（ｌａｍｉｎａｔｅｄ）複合体の弁尖を含むステントレス心臓弁補綴具が開示されており、普通であれば材料破壊時の応力集中点となるであろう重要な点（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐｏｉｎｔ）の強度を高めるために、繊維は使用時の材料の応力線に沿って配向している。このような弁尖は、湾曲した金型上に繊維を特定の方向に向けて並べ、そこにポリマーシートを貼り合わせることにより作製することができる。

米国特許出願公開第２０１０／０２４９９２２Ａ１号明細書には、可撓性ポリマーで覆われた又は可撓性ポリマーに埋め込まれた製編布帛又は製織布帛を備える複合材から作製された人工心臓弁弁尖が記載されている。この複合体は、天然の弁尖の異方性伸張を模倣するように、第１軸に沿った伸張が第２軸に沿った伸張よりも容易になっている。これに加えて、両軸に沿った伸張は２段階で起こることができ；第１段階の伸張は、主として布帛のストランドの配列がゆがむことに起因し、第２段階の伸張は主としてストランドが伸びることに起因する。この布帛に適した繊維として、ポリエステル、ナイロン及びポリウレタンを含む多くのポリマーが挙げられており、可撓性ポリマーは、例えば、ポリウレタン、シリコーン、含フッ素エラストマー又はスチレン／イソブチレンブロック共重合体とすることができる。この特許出願公開には実際の試料の組成も特性も提供されていない。

米国特許出願公開第２０１２／０１７２９７８Ａ１号明細書においては、弁尖は、ポリエステル又はポリプロピレンモノフィラメントから作製された均一な細孔を有する等方性フィルターから小片を切り出し、ほつれを防止するために端部を溶融又は封止し、小片を組み立てて弁を形成することによって作製されており、この弁は折り畳むことも滅菌することも可能である。

米国特許出願公開第２０１２／０２９００８２Ａ１号明細書には、支持構造体と、エラストマーマトリックス内に埋め込まれた製織布帛を含む異方性複合材から作製された弁尖を備える弁と、を備える経カテーテル用心臓弁補綴具が記載されており、この複合材は、局所的に補強されている、即ち、意図された使用において高い応力を受ける領域の伸張を局所的に制限するために、繊維で補強されている。この複合体は、高強度ポリエチレン繊維と、マトリックス材料としてのポリウレタンとを含むことができる。

米国特許出願公開第２０１３／０２７４８７４Ａ１号明細書には、補綴弁用の弁尖が提供されており、この弁尖は、弁内の弁尖の自由端に対し一定の角度をつけて、Ｖ字型又は曲線状に配置された繊維を備えており；その結果として自由端の繊維が減るため、剛性が低くなる。このような弁尖は、繊維をエラストマーマトリックス中に投入（ｃａｓｔｉｎｇ）することによるか、又は繊維を２層の弾性マトリックスの間に挟んで接着することによって作製することができる。好適なマトリックス材料として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン又はポリエステルのシートが挙げられており；好適な繊維は、炭素、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミド又はポリエチレンを主原料とするものである。

米国特許出願公開第２０１４／０００５７７２Ａ１号明細書には、３枚の弁尖を有する人工心臓弁の製造が記載されており、この弁尖アセンブリは、まず付形された金型上の１つ又は２つの方向に向けて繊維を配置し、次いで、少なくとも１種のポリウレタンを吹付塗布又は浸漬塗布によって適用して繊維の少なくとも一部をポリウレタンに埋め込むことにより形成することができる。弁尖は実質的に均一な厚さを有することも、勾配のある厚さを有することもでき、等方性又は異方性の機械特性を有することができる。

米国特許出願公開第２０１６／０２９６３２３Ａ１号明細書には、ポリイソブチレンウレタン共重合体のマトリックスに少なくとも一部が埋め込まれた、電界紡糸繊維を備える複合材から作製された弁尖を有する人工心臓弁が開示されている。この繊維は、含フッ素ポリマー、ポリエステル、ポリ（スチレン－イソブチレン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）又はポリウレタンから、特に、マトリックスよりも硬度が高いポリイソブチレンウレタン共重合体から作製することができる。電解紡糸繊維は、方向に依存する特性を有する（異方性）複合材が得られるように織物形態とすることができ、又は等方性材料が得られるように不織物形態とすることができる。３層以上の繊維層を備える多層複合体も記載されており、例えば、異方性の物理及び／又は機械特性を付与するために、異なる層の繊維を異なる向きにすることもできる。その場合の繊維は大量のリストから選択することができる。複合材の組成及びそれに伴う特性は幅広く変化させることができるが、例示されておらず、任意選択的に様々なコーティングを適用することができる。

米国特許出願公開第２０１６／０２９６３２５Ａ１号明細書も、異方性の特性を有する合成弁尖を有する補綴弁に関するものであり、これは、複数の波状繊維がポリマーマトリックスに埋め込まれた複合材を使用することにより得られる。この繊維は、それを用いて作製される弁尖の自由端の輪郭に沿って延在するなど、複合体内の１つ又は複数の方向に延在することができる。波状繊維は複合体に段階的な（ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅ）引張特性を付与する。複合体を引っ張ると、まず波状繊維がぴんと張ることになり、繊維が真っ直ぐになった後は、この材料を更に伸長するためにより高い張力が必要となるであろう。初期の複合材の伸長挙動はマトリックス材料と類似している可能性があるのに対し、大部分の繊維が真っ直ぐになった後は、主として繊維によってその伸張性が決まる。この文献には、繊維及びマトリックスを作製することができる合成及び天然ポリマー材料が多数あること及びこの種の複合体を作製する様々な方法が示唆されているが、詳細も具体的な実施形態も提供されていない。

米国特許出願公開第２０１７／００７１７２９Ａ１号明細書には、人工心臓弁が記載されており、この弁は、予め張力がかけられた複数の繊維の少なくとも一部をポリマーマトリックスに埋め込むことによって作製された複合材を備える弁尖を有する。複合体から張力を取り除くと繊維は弛緩することができ、その結果として、複合体の引張挙動は、本明細書において上に記載した、予め成形された波状繊維を有する複合体と似たものとなり得る。この繊維はナイチノールのような金属から、又はＰＥＥＫ、ＰＥＳ若しくはＵＨＭＷＰＥのようなポリマーから作製することができ；ポリマーマトリックスは、ポリイソブチレンソフトセグメントをベースとするポリウレタンとすることができる。

米国特許出願公開第２０１７／００６５４１１Ａ１号明細書には、ＵＨＭＷＰＥ繊維を製織した可撓性布帛を人工心臓弁の弁尖の製造に使用することが記載されている。この種の材料の伸張性が低いことを考慮して、弁尖の自由端に余分な長さを設けた代替的な設計が記載されている。

米国特許出願公開第２０１９／０３５１０９９Ａ１号明細書においては、厚さが１５～２５０μｍである低プロファイル（ｌｏｗ－ｐｒｏｆｉｌｅ）な複合シートが記載されており、これは、布基材層及びそこに熱貼合された液体不浸透性ポリマーコーティングを備えており、このシートは心臓弁補綴具のスカート又は被覆材料として使用することができる。布基材層は、吸収性又は非吸収性ポリマーから作製された高強度（ｔｅｎａｃｉｔｙ）のモノフィラメント又はヤーンを含む円筒状構造体とすることができ、基材層は、製編、製織、製組又は不織布の技法により作製することができる。ポリマーコーティングは多くのポリマーのリストから選択することができ、複合シートを支持体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に接着させる機能を果たすこともでき、こうすることにより縫合糸の使用が減る又は省略される。

米国特許出願公開第２０２０／０１８８０９８Ａ１号明細書は、静脈弁、閉鎖栓、人工血管導管、移植片、皮膚パッチ、癒着防止バリア及び人工心臓弁などの医療器具の製造に使用することができるポリマー含有布帛材料に関するものである。布帛はポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリエステル及びポリアミドなどの数種のポリマーから作製することができる。布帛はコーティングされていなくてもよいし、又はポリマーフィルムが、布帛上に１若しくは複数の層として適用されていても、及び／若しくは布帛表面の少なくとも一部に、不連続な層によるパターンとして適用されていてもよい。ポリマー層は、布帛の表面粗さ、多孔性、滑り性、ほつれ防止性などの１つ又は複数の特性を変化させるために適用することができるが；その特性を決定するのは主として布帛の繊維であることが示されている。一実施形態において、厚さ５０～１００μｍであり、経糸及び緯糸ストランドがＵＨＭＷＰＥ繊維である高密度製織布帛から形成された弁尖を備える人工心臓弁が記載されており、この繊維は、典型的には、平らな状態の弁尖の自由端に垂直な線に対し（又は心臓弁の長手方向の軸に平行な線に対し）、３０～６０度の角度をなす方向に延在している。弁尖の前記布帛の少なくとも一部に、及び少なくとも１つの面に、ＵＨＭＷＰＥフィルムが貼合されている。

米国特許出願公開第２０１７／０３５４８０Ａ１号明細書は、拡張式医療用バルーンを備えるカテーテルアセンブリに関するものである。バルーンの上に、第１及び第２繊維から作製されている製組物が配置されており、第２繊維の融点は、ＵＨＭＷＰＥであり得る第１繊維の融点よりも高い。この製組物の外面には、熱可塑性ポリウレタンであり得るコーティングが適用されていてもよい。

国際公開第２０１９／１９７３５３Ａ１号パンフレットにおいては、多孔性ハイブリッドエラストマー／ポリエチレンフィルムが記載されており、ＵＨＭＷＰＥフィルムの１つ又は複数の斑点、即ち細孔の一部に、ポリウレタンなどのエラストマーが充填されている。このハイブリッドフィルムは、フィルムの改造された斑点部分が、裂け又は他の破損が開始又は発生することに対する耐性を向上させている。

上に述べた文献に提案されている取り組みにも関わらず、ポリマー弁尖に基づく心臓弁補綴具の臨床的な成功は未だ実現していないようであり；その理由としては、生体弁が成果を上げていること、生体内での耐久性が限られていること及びポリマー弁尖を有する一部の試作弁で血栓性合併症が発生したことが大きいであろう。したがって、理想的には、生体内安定性、生体適合性及び血液適合性と、高い柔軟性及び成形性、高い靭性、十分な伸長性、高強度並びに良好な耐疲労性とを兼ね備え；生体弁の血行動態と向上した耐久性とを併せ持つ弁補綴具の作製を可能にするであろう合成ポリマー材料が依然として必要とされている。好ましくは、この種のポリマー材料及び補綴弁は、経済的であり、且つ一貫性をもって製造することができる。

［概要］
本開示の目的は、上に示した先行技術の材料の１つ又は複数の欠点を軽減又は防止する特性の組合せを有する合成材料であって、耐久性を有する心臓弁補綴具の製造及び任意選択的に他の生物医学的用途に使用するのに適した材料を提供することを含む。

本明細書において以下に記載し、特許請求の範囲において特徴付ける態様及び実施形態は、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維から作製された布で補強されたポリウレタンエラストマーの複合シートを提供し、この複合シートは、前記所望の特性の少なくとも一部を兼ね備えており、この複合シートは、人工心臓弁用スカート及び／又は弁尖などの心臓血管内留置具の部品を製造するために有利に適用することができる。

より詳細には、及び本発明の一態様によれば、本開示は、ポリウレタン複合シートであって：
ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーであって、ポリウレタンはシートの連続マトリックスを形成する、ポリウレタンエラストマーと；
１５～１５０μｍの厚さを有し、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む製織又は製組された布帛と；
を備え、
複合シートは、ポリウレタンを１０～９０質量％含み、厚さは２５～２５０μｍであり、面密度は５～３００ｇ／ｍ^２であり；
複合シートは、少なくとも１つの方向に対し、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）が１０～４０％にあり、引張強さは少なくとも２５ＭＰａ（３７℃の水中で測定）であることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す、ポリウレタン複合シートを提供する。

このような複合シートは、生体適合性及び生体内安定性を有し、非常に高い血液適合性を示し（このことは特許出願である国際公開第２０２０／１７８２２７Ａ１号パンフレット及び国際公開第２０２０／１７８２２８Ａ１号パンフレットにおいて実証されている）、更に、高強度を有しながら良好な柔軟性及び成形性も示すことが見出された。この複合シートはレーザーで所望の寸法及び形状に切断することができ、その結果として、切り口が、良好な耐ほつれ性及び縫合糸保持性を示す。この複合シートは、異方性を示す特性を有することができ、少なくとも１つの方向、即ち、経糸及び緯糸が０°／９０°の方向に向いている製織布帛に基づく場合は、少なくとも経糸及び緯糸の方向に対し４５°方向の軸に沿って、特定の非線形応力－ひずみ挙動を示す。この種の引張特性は、天然の心臓の弁尖及び処理された心膜の典型的な性能を模しており、初期の比較的低い応力下で伸長した後、１０～４０％のひずみで硬化転移点に到達した後はひずみ硬化を示し、この特性により、弁尖は、血液中での圧力変化に速やかに弾性的に応答すると共に、塑性変形及び過度な伸張を防ぐことが可能になる。

本発明の複合シートの極限引張強さは、留置された補綴弁の弁尖が受ける応力水準よりも著しく高いので、理論に基づけば、複合シートは、処理されたウシの心膜材料よりも向上した耐疲労性も有するであろうと予測することができる。それにより、耐久性が向上した弁補綴具を製造することが可能になるであろう。

本発明複合シートの他の利点は、公知の及び／又は市販の材料を主原料とすることができ、既存の製造方法を用いて一貫性の高い製造を行うことができることにある。

本ポリウレタン複合シートの更なる利点は、この複合シートを別の形で使用する場合、ポリウレタンが接着材としても機能できることであろう。例えば、複合シートは、１つ又は複数のシートを一緒にして溶媒で又は熱で活性化して接着することによって、平らな又は円筒状の多層構造体を形成することができる。同様に、１つ又は複数の複合シート及び／又はそこから切り出された小片は、ケーブル、テープ、布若しくは布帛などの他の繊維構造体に、例えば、局所的な特性を最適化することを目的として；又は他の物品に、例えば、ステントフレームに取り付けて、（一部）被覆されたステントを形成することにより、固定や縫合などの取り付け手段の必要性を減らすことを目的として、溶媒又は熱接着によって貼り合わせることができる。本発明の複合体のようにポリウレタンを使用していない、ＰＥＴ又はＵＨＭＷＰＥなどの高結晶性合成繊維から構成される布を、例えば、レーザー溶接を用いて熱接着させると、一般に、布の形態及び／又は柔軟性が損なわれる。

複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートは：
ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーと；
生体適合性を有する高強度ポリエチレン繊維から実質的になる製織布帛と；
を備える。

他の態様によれば、本開示は、ポリウレタン複合シートの製造方法であって：
ａ）生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む製組又は製織された布帛を提供するステップと；
ｂ）任意選択的に、布帛の表面を高エネルギー源を用いて前処理することによって活性化させるステップと；
ｃ）布を、ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーに埋め込むステップと；
を含み、
その結果として得られる複合シートは、ポリウレタンを１０～９０質量％含み、厚さが２５～２５０μｍであり、面密度が５～３００ｇ／ｍ^２となり；
複合シートは、少なくとも１つの方向に対し、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点が１０～４５％にあり、引張強さが少なくとも２５ＭＰａ（３７℃の水中で測定）であることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す、方法を提供する。

本開示の更なる態様は、このようなポリウレタン複合シートの、留置用医療器具用部品の製造における使用と、このような医療用留置具部品の、留置用医療器具の製造における使用と、に関し；特に前記使用は、１種又は複数種の弁尖の製造及びそのような弁尖を備える人工心臓弁の製造に関する。

更に本開示は、本明細書において定義するポリウレタン複合シートを備える留置用医療器具を提供する。

他の態様において、本開示のポリウレタン複合シートの使用は、組織補強処置又は心臓血管内留置具を含む整形外科用途などの、複合シートが体組織又は体液と接触することになる用途を含む。軟組織補強のための材料の例としては、ヘルニア修復、腹壁再建又は変性組織強化のためのメッシュ材が挙げられる。心臓血管内留置具としては、人工血管、ステント用カバー、メッシュ材又は静脈弁などのデバイスが挙げられる。そのような用途の多くにおいては、本留置具部品をデバイスの他の部分に、又は周囲の軟組織若しくは骨組織に結合させるために縫合糸が使用される。

他の態様は、前記ポリウレタン複合シート又は医療用留置具の部品を備える、上に示したこのような医療器具又は医療用留置具を含む。

実験は主としてＵＨＭＷＰＥ又はＰＥＴ繊維及び特定の熱可塑性ポリウレタンを主原料とする布帛に関するものであるが、本開示の一部は、詳細な説明において更に示すように、他の繊維及び他のポリウレタンから作製された可撓性の布にも同様に適用できることを当業者は理解するであろう。

図１は、ヒトの大動脈弁及び肺動脈弁の弁尖などの軟らかい生体組織の典型的な引張応力－ひずみ曲線を示すものである。 図２は、処理された心膜のシートから切り出した試験片で測定された応力－ひずみ曲線を表すものである。 図３は、実施例３の製織布帛をベースとするポリウレタン複合体の、経糸方向（０°）、緯糸方向（９０°）並びに経糸及び緯糸に対し４５°の角度をなす方向で測定された応力－ひずみ曲線を示すものである。

［詳細な説明］
本開示に関連して、以下の定義を使用する。繊維構造体とは、１本又は複数本の繊維のストランドを、例えば、交絡によって、接着剤若しくはバインダーを用いて、又は部分的に溶融させることによって互いに結合させることにより作製される、ロープ、ケーブル、テープ又は布などの構造体を含むものと理解される。ロープ、ケーブル及びテープは、ストランド又は繊維に基づく細長い構造体である。布（ｔｅｘｔｉｌｅ）は、繊維の網目を含む可撓性材料であり、典型的には、２つの面又は表面を有する平らなシートなどの、その幅及び長さよりも非常に小さい厚さを有するものであるか、又は内面及び外面を有する中空の円筒状形態にある。布には、繊維がランダムに配向したフェルト又は一方向性シートのような不織物及び製編、かぎ針編み、製織若しくは製組のような技術によって繊維のストランドから作製された構造体などの布帛（ｆａｂｒｉｃ）が含まれる。布は、異なる方向に対し類似の物理又は機械特性を有する等方性であってもよいし、繊維の種類、数及び／又は配向を変化させたことによって異方性を示してもよいし、且つ実質的に一定の厚さを有しても、又は厚さが一様でなくてもよい。ストランドとは、繊維の束又は集合体を指し、多くの場合、構造体を形成する糸（ｔｈｒｅａｄ）又は構成要素を表すために使用される。繊維とは、１つ又は複数の細長い（細くて長い）、糸のような構造体を指す一般用語であり；連続繊維（フィラメントとも呼ばれる）及び／又は短繊維（ステープル繊維とも呼ばれる）を包含し、単一の繊維若しくはフィラメント及び／又はヤーンを指すこともある。フィラメントとは、一般に直径が５０μｍ未満であり、且つ典型的には（溶融又は溶液）紡糸法によって製造される、一般に丸形又は長円形の断面を有する（単一の）細い糸と理解される。ヤーンとは、フィラメント及び／又はステープル繊維の連続した束であり、任意選択的に、ヤーンのまとまりを強くするために一緒に撚られている。マルチフィラメント糸（ｍｕｌｔｉ－ｆｉｌａｍｅｎｔ ｙａｒｎ）は、少なくとも５本のフィラメントなどのフィラメントの束であり、任意選択的に、ヤーンの束のまとまりを強くするために一緒に撚られている。紡績糸（ｓｐｕｎ ｙａｒｎ）は、ステープル繊維を一緒に撚り合わせることによって製造される糸である。高強度繊維は、強度が少なくとも０．６Ｎ／ｔｅｘである繊維であり、この強度は、（極限）引張強さと同じものとして扱われることがあるが、それは誤りである。

複合シートとは、複合布（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｔｅｘｔｉｌｅ）と同様、マトリックスとしてのポリマー組成物と補強繊維としての布との組合せなど、２種以上の構造要素を組み合わせた構造体を指す。貼合布（ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｔｅｘｔｉｌｅ）とは、ポリマーの層が１つ又は２つの面に貼り付けられた布であり、この層は、ポリマーフィルム又はシートを熱又は接着剤で接着することによって適用されたものであってもよく、コーティングされた布（ｃｏａｔｅｄ ｔｅｘｔｉｌｅ）とは、１つ若しくは２つの面又はその一部分の上にコーティング層（例えばポリマーの）を有するものであり、このコーティングは、溶液、分散液又は溶融物として適用されたものであってもよく、このコーティングは、一部が布の繊維の間に浸入していても、及び／又は布の繊維の一部若しくは全部を被覆していてもよい。

製編又はかぎ針編みされた布は、少なくとも１本のストランドを自身の周りにループを回して（ｌｏｏｐｉｎｇ ａｒｏｕｎｄ ｉｔｓｅｌｆ）互いに連結することにより作製されており；市販の製編された布は、一般に、編み機で複数のストランドを使用して作製されている。製織された布（ｗｏｖｅｎ ｔｅｘｔｉｌｅ）は、構造体の長手方向に沿って延びるストランド（経糸）と、それと実質的に垂直な別のストランド（緯糸（ｗｅｆｔ、ｆｉｌｌ））との、少なくとも２本のストランドから作製されており、経糸及び緯糸ストランドは、特定の織組織で交絡する（互いに上下で交差する）。製編布帛及び製織布帛は、平らなシート様又は（中空の）円筒状構造体とすることができる。製組された繊維構造体は、斜めに重なり合う組目で互いに交絡する少なくとも３本のストランドから作製される、典型的には比較的幅の狭い、平面状、円柱状又は円筒状の構造体である。不織布（ｎｏｎ－ｗｏｖｅｎ ｔｅｘｔｉｌｅ）は、化学的、機械的、溶媒及び／又は熱処理によって一緒に接着されたステープル又は連続繊維から作製することができる、フェルト又はスパンボンド若しくはニードルパンチ繊維ウェブなどである。繊維は、例えばフェルト中でランダムに配向させることができるが、実質的に１つ（又は複数）の方向に配向させることもできる。最後の例において、特に、貼合せ、コーティング又は含浸によってポリマーと結合されている場合、そのような構造体を一方向性（ＵＤ）複合体と称することもできる。

生体適合性材料は、生体組織と接触しても、毒性の、傷害性の又は免疫学的応答を生じないことにより、生物学的適合性を示すものである。生分解性とは、材料が、生物学的手段によって、例えば酵素作用によって、より単純な成分への化学的な劣化又は分解を受けやすいことを意味する。生体内安定性又は生体不活性とは、材料が、意図された使用条件及び時間の下で実質的に生分解性を示さないことを意味する。

一態様によれば、本発明は、医療用留置具の部品を製造するのに適したポリウレタン複合シートであって、シートは：
ポリシロキサンブロックを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーであって、ポリウレタンは連続マトリックスを形成する、ポリウレタンエラストマーと；
１５～１５０μｍの厚さを有し、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を備える製織又は製組された布帛である布と；
を備え、
複合シートは、ポリウレタンを１０～９０質量％含み、厚さは２５～２５０μｍであり、面密度は５～３００ｇ／ｍ^２であり；
複合シートは、少なくとも１つの方向に対し、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点が１０～４５％にあり、引張強さが少なくとも２５ＭＰａ（３７℃の水中で測定）であることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す、複合シートを提供する。

ポリウレタン複合シートは、医療用留置具の部品の一部を構成することができ、つまり、複合シートは、この種の部品の構造若しくは強度付与部分を形成することができ、又は複合シートは医療用留置具の部品である。留置具の部品の一部を構成することができるか又は医療用留置具の一部を構成することができる他の品目の例として、人工心臓弁の場合は、金属若しくはポリマーステントフレーム、ステントの一部を被覆することができるスカート若しくはカフ、複合シートを他の部材若しくは部品に結合させることができる縫合糸又は他の固定構造体が挙げられる。そのような留置具の部品は、包装のために一時的に保護化合物若しくはフィルムで覆われることもあり、又はカプセル内に圧縮してかしめられる（ｃｒｉｍｐｅｄ）こともあり、この部分は全て、留置器具の部品を使用する前に取り除くことができる。

本発明の複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートは、医療用留置具の部品、例えば、特定の形状に形成されたシート片であり、更なる部品は含まないため、留置具又はデバイスの作製が簡素化される。

本発明のポリウレタン複合シートは、生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンを含み、これはその中に埋め込まれた布と共に連続マトリックスを形成し、つまり、ポリウレタンは、布のポリマー繊維を実質的に覆っているから又は封入している。この種の複合シートはまた、繊維補強又は布補強ポリウレタンシートと称することもできる。留置された医療器具の部品として使用されている場合、ポリウレタン及び埋め込まれていない布又は繊維は、体組織又は体液と接触することになる。使用されるポリウレタンは生体適合性及び生体内安定性を有し、これはつまり、生理的条件下で分解しないか又は非常にゆっくりとしか分解せず、留置された医療器具がより長い期間にわたり機能できることを意味している。

ポリウレタンエラストマーは、典型的にはブロック共重合体（セグメント化共重合体とも呼ばれる）であり、熱可塑性又は熱硬化性物質（架橋可能な又は架橋されたオリゴマー又はポリマー）とすることができる。エラストマーは、他の合成ポリマー、例えば、高強度繊維の製造に用いられる合成ポリマーと比較して、比較的低い引張（及び曲げ）弾性率を示し、且つ伸び又は変形後により良好な弾性回復を示すポリマー材料である。熱可塑性エラストマーは加熱によって繰り返し溶融することが可能であり、且つ冷却によって再び固化させることが可能であり；熱硬化性エラストマーの場合のような化学的架橋の代わりに、可逆的な物理的架橋によってその弾性を得ている。複合シートのポリウレタンエラストマー成分は、熱可塑性物質であってもよいし、又は複合シートを形成する最中又はその後に熱硬化性物質を形成してもよい。

ブロック共重合体は、化学的に異なっており、且つ異なる熱特性及び機械特性並びに異なる溶解度を示す重合体（低重合体を含む）のブロック（セグメントとも呼ばれる）を含むポリマーである。一般に、２（又はそれを超える）種類のブロックを含むブロック共重合体中のブロックは、「ハード」及び「ソフト」ポリマーブロックと称され、そのような異なるブロックがあることにより、ハードブロック及びソフトブロックのミクロ相分離が生じる。ブロック共重合体中のハードブロックは、典型的には、使用温度、例えば約３５℃よりも高い溶融温度（Ｔ_ｍ）又はガラス転移温度（Ｔ_ｇ）を有する剛性又は高弾性率のポリマーを含む。ブロック共重合体中のソフトブロックは、多くの場合、２５℃未満、好ましくは０℃未満のＴ_ｇを有する可撓性の低弾性率の非晶質ポリマーを含む。ほとんどの機械特性、Ｔ_ｍ及びＴ_ｇのような熱パラメータは、一般に、ＤＳＣ又はＤＭＡのような公知の技術を用いて、乾燥した試料を用いて決定される。相分離しているブロック共重合体において、ハードセグメントは、可撓性のソフトセグメントの物理的架橋として機能し、ハードブロックとソフトブロックとの比率次第で、非常に剛性の高いものから可撓性及び弾性を有するものまでの範囲の特性を有する材料となる。ハードブロックの種類及び量次第では、ポリウレタンは、化学的架橋を必要とすることなく、所望の温度範囲にわたり良好な安定性及び弾性を示すことができ、一般に熱可塑性物質として加工することができる。

本開示の複数の実施形態において、ポリウレタンは熱可塑性である。その利点は、複合体の作製が、布にポリウレタン粒状物又はシートを熱接着するか又は貼り合わせることだけでなく、布にポリウレタンの溶液をコーティング及び含浸させることによっても可能になることにある。これに加えて、複合シートを、金型又は芯金並びに特定の加熱及び冷却ステップを用いて所望の形状に形成することができる。

他の実施形態において、ポリウレタンは熱硬化性組成物であり、これは、ポリウレタンを架橋させている最中及び／又はその後に、布と一緒に複合体が形成されるように加工することができ、それによって製造物が安定化し、及び、例えば弾性及び耐疲労性などの機械特性が向上する。

熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）という用語は、基本的に、典型的には少なくとも３種の主成分：ジイソシアネート、ジオール連鎖延長剤及びポリマージオール（マクログリコールとも称される）の反応混合物を含む、実質的に線状の主鎖を有するポリマーの一群を指す。任意選択的に、単官能基化合物を、連鎖停止剤として機能し、且つ末端基を形成する更なる成分として使用することができる。末端基は、反応を停止する機能のみを果たし得るが、無極性若しくは疎水性末端基又は親水性末端基のような官能基ともなり得る。この種の官能性末端基で修飾されたポリウレタンは、複合体中の繊維や留置具の部品としての生物学的材料などの、他の材料との相互作用が向上する可能性がある。

複数の実施形態において、本発明において適用されるポリウレタンエラストマー又はＴＰＵの主鎖は線状であり、且つ平均して１つ又は２つの疎水性末端基を有する。

複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、繰り返し単位中に、連鎖延長剤としてのジオール及び任意選択的なジアミンとジイソシアネートとを反応させることにより得られたウレタン基及び任意選択的な尿素基を含む、ハードブロックを含む。

好適なジイソシアネートは、１分子あたり平均１．９～２．１個のイソシアネート基を有する芳香族、脂肪族及び脂環式化合物を含む。一実施形態において、ジイソシアネートは、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，４－フェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、テトラメチレン－１，４－ジイソシアネート、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）又はその混合物を含む。一実施形態において、ジイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン４，４’－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート又はその混合物を含む。一実施形態において、ジイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン４，４’－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート又はその混合物からなる。

複数の実施形態において、ジイソシアネートは、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート又は１，４－フェニレンジイソシアネートを含む。他の実施形態において、ジイソシアネートは、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート又はその２種以上の混合物からなる。一実施形態において、ジイソシアネートのモル質量は、１００～５００ｇ／ｍｏｌである。一実施形態において、ジイソシアネートのモル質量は、１５０～２６０ｇ／ｍｏｌである。

連鎖延長剤は、典型的には、２個以上のヒドロキシル基又はアミン基を有する低モル質量の脂肪族化合物である。二官能性連鎖延長剤は、線状であり、一般に熱可塑性ポリマーを生成し、一方、多官能性イソシアネート及び／又は連鎖延長剤は、分枝状又は架橋生成物を生成することになる。複数の実施形態において、二官能性連鎖延長剤は、少なくとも６０ｇ／ｍｏｌ、少なくとも７０ｇ／ｍｏｌ、少なくとも８０ｇ／ｍｏｌ、少なくとも９０ｇ／ｍｏｌ又は少なくとも１００ｇ／ｍｏｌのモル質量を有する。他の実施形態において、連鎖延長剤は、最大で５００ｇ／ｍｏｌ、最大で４００ｇ／ｍｏｌから、最大で３００ｇ／ｍｏｌ、最大で２００ｇ／ｍｏｌ又は最大で１５０ｇ／ｍｏｌのモル質量を有する。複数の実施形態において、連鎖延長剤は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール及び１，８－オクタンジオール並びに／又はこの種のものの対応するジアミンのうちの少なくとも１種を含む。イソシアネートとアミン基との反応により生成した尿素基が存在すると、通常、分子の相互作用がより強力になり；これは用途によっては有利となり得る。複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、ジオール連鎖延長剤のみを含み、熱可塑性挙動を示す、即ち、ポリウレタンエラストマーは、熱可塑性ポリウレタンエラストマー即ちＴＰＵである。

他の実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、ウレタン結合及び尿素結合の両方を有するハードブロックを含み；この種のポリマーは、ポリウレタン尿素エラストマーと称されることもある。その利点は、ハードブロック間の相互作用が強化され、それによりソフトブロックの含有量をより高くできることにあり、その結果として、可撓性及び弾性が向上しており、優れた屈曲寿命又は耐疲労性を示すブロック共重合体が得られる。ジオール／ジアミンの比率次第では、ポリウレタンエラストマーは、このように強力な相互作用を示す可能性があり、溶融加工温度において熱分解が起こる可能性があるため、最適な性能が得られるように溶液加工することが好ましい場合もある。ウレタン結合及び尿素結合の両方を含むそのようなポリウレタンエラストマーの商業的に入手可能な例としては、Ｂｉｏｓｐａｎ（登録商標）製品（例えば、ＤＳＭ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ＢＶ，Ｓｉｔｔａｒｄ－Ｇｅｌｅｅｎ ＮＬから入手可能）が挙げられる。

更なる実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、ポリシロキサン（シリコーンとも称される）ジオール又はポリオールと、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアクリレート及びポリオレフィンから選択される少なくとも１種の脂肪族ポリマージオール又はポリオールとから誘導されたソフトブロックを含み；このポリマーはヒドロキシル（又はアミン）末端基を有する二官能性となる。ソフトブロックを得るためのこのようなポリマージオールには、本明細書中においては、低重合体、単独重合体及び共重合体が包含されることが理解され、ポリエステルにはポリカーボネートが包含されると見なされる。一般に知られているポリウレタンブロック共重合体及びこれらの共重合体の調製方法は、例えば、米国特許第４７３９０１３号明細書、米国特許第４８１０７４９号明細書、米国特許第５１３３７４２号明細書及び米国特許第５２２９４３１号明細書に記載されている。

本開示の複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、ポリシロキサンジオールと、脂肪族ポリエステルジオール、脂肪族ポリエーテルジオール及びポリ（イソブチレン）ジオールから選択される少なくとも１種のポリマージオールとから誘導されたソフトブロックを含む。連鎖延長剤に関しては、結果として追加的な尿素結合が生成するアミン官能性ソフトブロックを使用することができる。そのようなポリウレタンブロック共重合体の人体に対する生体適合性及び生体内安定性は証明されている。

ポリウレタンエラストマーの機械特性及びその他の特性は、ブロックの化学組成及び／又はモル質量を変化させることによって調整することができる。複合シートに用いられるポリウレタンエラストマーのハードブロックは、約１６０～１０，０００Ｄａ、より好ましくは約２００～２，０００Ｄａのモル質量を有し得る。ソフトセグメントのモル質量は、典型的には２００～１００，０００Ｄａ、好ましくは少なくとも約４００、６００、８００又は１０００Ｄａ、最大で約１０，０００、７５００、５０００、４０００、３０００又は２５００Ｄａであり得る。本開示に関連して議論するポリマー及びオリゴマーのモル質量とは、例えば、ＧＰＣ測定から又はヒドロキシル（又はアミン）末端基の量を求めることにより導かれた数平均モル質量（Ｍ_ｎ）を指す。ソフトブロック対ハードブロックの比率は、ポリマーに一定の剛性又は硬度が得られるように選択することができる。典型的には、ショア硬度計による硬度試験によってＡ又はＤスケールを用いて測定されるポリウレタンの硬度は、４０ＳｈＡから、又は少なくとも５０若しくは６０ＳｈＡから、最大で８０、７５、７０、６５若しくは６０ＳｈＤまで、又は最大で１００、９０若しくは８５ＳｈＡまでであり得、これは概して、曲げ弾性率が約１０～２０００のＭＰａの範囲にあることを表す。複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーの硬度は、４０ＳｈＡ～６０ＳｈＤ、好ましくは４０～１００ＳｈＡ又は４０～９０ＳｈＡである。

本開示の更なる実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、ソフトブロックとして脂肪族ポリエーテル又は脂肪族ポリエステル、より詳細には脂肪族ポリカーボネートを更に含む。好適な脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ（プロピレンオキシド）ジオール、ポリ（テトラメチレンオキシド）ジオール及びこれらの共重合体が挙げられる。好適な脂肪族ポリエステルは、一般に、少なくとも１種の脂肪族ジカルボン酸及び少なくとも１種の脂肪族ジオールから生成するものであり、その成分は、好ましくは、１０、０又は－１０℃未満のＴ_ｇを有する本質的に非晶質のオリゴマー又はポリマーが形成されるように選択される。脂肪族ポリカーボネートジオールは、ポリエステルジオールに使用されるものと類似の脂肪族ジオールをベースとして、当該技術分野において知られている様々な経路を介して合成することができる。好適な例として、ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）ジオール及びポリ（ポリテトラヒドロフランカーボネート）ジオールが挙げられる。一実施形態において、ソフトブロックは、ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）ジオール、ポリ（ポリテトラヒドロフランカーボネート）ジオール又はその混合物をベースとする。

複数の実施形態において、ポリシロキサンソフトブロックは、ポリ（ジメチルシロキサン）ジオールから誘導されたものである。更なる実施形態において、ポリウレタンのソフトブロックは、ポリ（ジメチルシロキサン）ジオールなどのポリシロキサンジオール及び脂肪族ポリカーボネートジオール又はポリ（テトラメチレンオキシド）ジオールから誘導されたものである。一実施形態において、ソフトブロックは、ポリシロキサンジオール及びポリカーボネートジオール、ポリ（テトラメチレンオキシド）ジオール又はこれらの混合物をベースとするものである。一実施形態において、ソフトブロックは、ポリ（ジメチルシロキサン）ジオールと、脂肪族ポリカーボネートジオール及びポリ（テトラメチレンオキシド）ジオールの１種又は複数種と含む。一実施形態において、ソフトブロックは、ポリ（ジメチルシロキサン）ジオールと、脂肪族ポリカーボネートジオール及びポリ（テトラメチレンオキシド）ジオールの１種又は複数種をベースとする。

複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーのソフトブロックは、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルジオール又はＣ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテルジオールを更に含むことができる。一実施形態においては、ポリウレタン主鎖中のソフトブロックは、１Ｈ，１Ｈ，４Ｈ，４Ｈ－パーフルオロ－１，４－ブタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ，５Ｈ－パーフルオロ－１，５－ペンタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ，６Ｈ－パーフルオロ－１，６－ヘキサンジオール、１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ－パーフルオロ－１，８－オクタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ，９Ｈ－パーフルオロ－１，９－ノナンジオール、１Ｈ，１Ｈ，１０Ｈ，１０Ｈ－パーフルオロ－１，１０－デカンジオール、１Ｈ，１Ｈ，１２Ｈ，１２Ｈ－パーフルオロ－１，１２－ドデカンジオール、１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ－パーフルオロ－３，６－ジオキサオクタン－１，８－ジオール、１Ｈ，１Ｈ，１１Ｈ，１１Ｈ－パーフルオロ－３，６，９－トリオキサウンデカン－１，１１－ジオール、フッ素化トリエチレングリコール又はフッ素化テトラエチレングリコールの残基を含む。

複数の実施形態において、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルジオール又はＣ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテルジオールは、少なくとも１５０ｇ／ｍｏｌ、少なくとも２５０ｇ／ｍｏｌ又は少なくとも５００ｇ／ｍｏｌのＭ_ｎを有する。一実施形態において、フルオロアルキルジオール又はフルオロアルキルエーテルジオールは、最大で１５００ｇ／ｍｏｌ、最大で１０００ｇ／ｍｏｌ、又は最大で８５０ｇ／ｍｏｌのモル質量を有する。一実施形態において、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルジオール又はＣ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテルジオールは、ポリウレタンの総質量を基準として、少なくとも１質量％、少なくとも２質量％又は少なくとも５質量％の量で存在する。一実施形態において、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルジオール又はＣ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテルジオールは、ポリウレタンエラストマーの総質量を基準として、最大で１５質量％、最大で１０質量％又は最大で８質量％の量で存在する。

複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、１つ又は複数の疎水性末端基を含み得る。末端基とは、一般に、分子の末端に存在する非反応性の部分である。一実施形態において、ポリウレタンエラストマーは線状であり、且つ１つの末端又は終端、好ましくは主鎖のそれぞれの終端において疎水性の末端基を含む、即ち、平均して約２個の末端基を有する。一実施形態において、疎水性末端基は線状化合物である。他の実施形態において、疎水性末端基は分岐している。末端基は、ポリマー主鎖の形成中又は形成後に、イソシアネート基を、連鎖停止剤とも呼ばれる単官能性化合物上の共反応性基と反応させることによって形成されたものであり得る。例えば、ポリウレタンを形成するための配合物は、ジイソシアネート、ポリマー脂肪族ジオール、連鎖延長剤及びＣ_８アルキル末端基を形成するための１－オクタノール若しくはオクチルアミンのような単官能性アルコール又はアミンを含み得る。

複数の実施形態において、疎水性末端基は、Ｃ_２～Ｃ_２０アルキル、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキル、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテル、疎水性ポリ（アルキレンオキシド）又はポリシロキサンを含み、これらのそれぞれの共重合体も含まれる。一実施形態において、疎水性ポリ（アルキレンオキシド）は、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（テトラメチレンオキシド）又はこれらの共重合体である。一実施形態において、疎水性末端基は、ポリ（ジメチルシロキサン）又はその共重合体などのポリシロキサンである。複数の実施形態において、末端基は、Ｃ_２～Ｃ_２０アルキル、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキル、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテル又は疎水性ポリ（アルキレンオキシド）を含む。そのような末端基は、カルビノールなどの単官能性アルコール又は上記のアミン類を用いて形成することができる。疎水性末端基を有するそのようなポリウレタンエラストマーは、ポリウレタンの特性、並びにポリオレフィンなどの他のポリマーを含む他の材料との相互作用並びに体組織及び血液などの体液との相互作用に好ましい影響を及ぼすことが判明している。

一実施形態において、疎水性末端基は、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキル又はＣ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテルを含む。そのような末端基は、Ｃ_２～Ｃ_１６フルオロアルキル又はＣ_２～Ｃ_１６フルオロアルキルエーテルを含む単官能性アルコール又はアミンを用いて形成することができる。一実施形態において、末端基は、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－３，６－ジオキサヘプタン－１－オール、１Ｈ，１Ｈ－ノナフルオロ－１－ペンタノール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－ヘキシルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－３，６，９－トリオキサデカン－１－オール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－ヘプチルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－３，６－ジオキサデカン－１－オール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－オクチルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－ノニルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－３，６，９－トリオキサトリデカン－１－オール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－デシルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－ウンデシルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－ラウリルアルコール、１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－ミリスチルアルコール又は１Ｈ，１Ｈ－パーフルオロ－１－パルミチルアルコールから形成される。

一実施形態において、疎水性末端基は単量体であり、２００ｇ／ｍｏｌ以上、３００ｇ／ｍｏｌ以上又は５００ｇ／ｍｏｌ以上、且つ１，０００ｇ／ｍｏｌ以下又は８００ｇ／ｍｏｌ以下のモル質量を有する。他の実施形態において、末端基は重合体であり、１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、８，０００ｇ／ｍｏｌ以下、６，０００ｇ／ｍｏｌ以下又は４，０００ｇ／ｍｏｌ以下のモル質量を有する。一実施形態において、末端基は重合体であり、５００ｇ／ｍｏｌ以上、１，０００ｇ／ｍｏｌ以上又は２，０００ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有する。

一実施形態において、疎水性末端基は、ポリウレタンの総質量を基準として、少なくとも０．１質量％、少なくとも０．２質量％、少なくとも０．３質量％又は少なくとも０．５質量％の量で存在する。一実施形態において、疎水性末端基は、ポリウレタンの総質量を基準として、最大で３質量％、最大で２質量％又は最大で１質量％の量で存在する。一実施形態において、疎水性末端基は、ポリウレタンの総質量を基準として、少なくとも０．１質量％、少なくとも０．２質量％、少なくとも０．３質量％又は少なくとも０．５質量％の量で、且つ最大で３質量％、最大で２質量％又は最大で１質量％の量で存在する。

ポリウレタンエラストマー又はＴＰＵ中のハードブロックは、典型的には、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）又はメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）などの芳香族ジイソシアネート及び１，４－ブタンジオールなどの低モル質量脂肪族ジオールを主原料とする。ポリエーテル及びポリカーボネートポリウレタンは、それらの可撓性、強さ、生体内安定性、生体適合性及び耐摩耗性を考慮して、生物医学的用途に適切に使用することができる。ソフトブロック中にポリエーテルとポリシロキサンとの組合せ又はポリカーボネートとポリシロキサンとの組合せを含むＴＰＵは、独自の特性の組合せを有し、複合シート中のポリウレタンとして有利に使用することができる。商業的に入手可能なこの種のポリマーの例としては、Ｃａｒｂｏｓｉｌ（登録商標）ＴＳＰＣＵ製品（ＤＳＭ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ＢＶ，Ｓｉｔｔａｒｄ－Ｇｅｌｅｅｎ ＮＬから入手可能）が挙げられる。

更なる実施形態において、ポリウレタン又はＴＰＵは、組成及び／又はモル質量が異なる２種以上のポリマーのブレンドとすることができ、そのうちの少なくとも１種のポリマーはポリシロキサンセグメントを含む。

他の実施形態において、ポリウレタン又はＴＰＵは、例えば触媒残渣に加えて、複合シートの目標とされる使用に関し許容されている１種又は複数種の慣用の添加剤を含み得る。添加剤の例としては、安定剤、酸化防止剤、加工助剤、潤滑油、界面活性剤、帯電防止剤、着色剤及び充填剤が挙げられる。添加剤は、ポリウレタンの量を基準として０．０１～５質量％、好ましくは０．０１～１質量％などの当該技術分野において公知の典型的な有効量で存在し得る。他の実施形態において、ポリウレタン又はＴＰＵは、実質的にポリマーからなり、添加剤は実質的に存在しない。複数の実施形態において、ポリウレタン又はＴＰＵは触媒残差を含まない。

複数の実施形態において、複合シートは、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維と、生体適合性及び生体内安定性有するＴＰＵとを含み、ＴＰＵは、その融点を超える温度において、ポリマーの溶融流動性より少なくとも１０倍高い溶融流動性を示すことができる。ＴＰＵの融点は、繊維のポリマー、例えば、１３０～１９０℃の範囲で溶融し得るポリオレフィンの融点よりも高くすることができる。ポリマー繊維の融点は、特に、結晶化度及び存在する配向している結晶の量に依存することになり；例えば、ＵＨＭＷＰＥ繊維などの高強度ポリエチレン繊維は、１３０～１５５℃の範囲に複数の融点を示す。基本的に、この溶融流動性に関する特徴は、ポリマー及びＴＰＵの融点を超える特定の温度、例えば、ＴＰＵと布との貼合時又は複合シートのレーザー切断時に到達し得る温度における、ポリマー、例えば、ポリエチレンの溶融粘度が、ＴＰＵの溶融粘度よりも大幅に高いことを意味する。このような溶融粘度の差により、溶融した繊維のポリマーが実質的に全く溶融流動性を示さない一方で、溶融したＴＰＵは、布内に、及び／又は布の繊維の周囲で流動することができ、繊維を埋め込むことができる。溶融流動性は、典型的には、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８規格に準拠してメルトフローレート（ＭＦＲ；いわゆる、メルトフローインデックス、ＭＦＩ）として測定され、種々のポリマーに関し規格で指定されている特定の荷重下及び特定の温度下に特定の開口部から一定の時間で押出されたポリマーの量として（即ち、ｇ／１０分単位で）報告される。ＨＭＷＰＥのような高モル質量ポリオレフィンは、典型的には高い溶融粘度を有するので、この試験においては、測定可能な結果（例えば１９０℃、２１．６ｋｇで０．２～１ｇ／１０分）が得られるように、高い質量（ほとんどのポリマーが２．１６ｋｇであるのに対し、２１．６ｋｇ）が使用される。ＵＨＭＷＰＥグレードは、典型的には、こうした条件下では溶融流動性が測定できないような高い粘度を有する。複数の実施形態において、ＴＰＵは、その融点よりも高い前記温度、例えば２１０～２４０℃において、ポリマー、例えばＵＨＭＷＰＥのようなポリオレフィンの少なくとも１０、２０、４０、６０又は１００倍にさえなるメルトフローレートを示す。繊維が２５０℃以上の温度まで溶融しないポリマーから製造されている場合、ＴＰＵは、複合シートを形成するための貼合時又は複合体のレーザー切断時に、同様に繊維の周囲に流動することができる。レーザー切断自体は、レーザーエネルギーを集中させることによって、複合材が分解及び蒸発するような温度まで、布の繊維及びポリウレタンマトリックスに非常に局所的な加熱を誘発させると考えられている。ポリウレタン複合体は、レーザーを使用して、医療用留置具の部品を製造するための所望の形状を有する、より小さい小片を切り出すのに適している可能性がある。

本開示によるポリウレタン複合シートは、マトリックスポリマーとして、１０～９０質量％のポリウレタンを含む。ポリウレタンの量、したがって布の相対量も、複合体の特性の決定に大きく関わる。開放構造を有し、面密度の低い布帛の場合、ポリウレタンの量が比較的少ないと、布のストランド及び／又は繊維をコーティングするか又は覆うのみとなる可能性があり、即ち、コーティングされた布は依然として多孔性となる可能性があり、非多孔性シートを得るためには比較的多い量のポリウレタンが必要となるであろう。他方、例えば、より高密度に製織された布帛の場合、比較的少ない量のポリウレタンを使用するだけで直ぐに非多孔性複合シートが得られる可能性がある。複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマーは、少なくとも、布のストランド又は繊維を完全に覆って埋め込み、複合シートが実質的に非多孔性となるような量で存在する。

複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートは、開放構造を有し、面密度が低い布帛と、布帛のストランドを完全に覆って埋め込み、複合シートが実質的に非多孔性となるような量のポリウレタンエラストマーと、を備える。

布の種類及びポリウレタンの相対量に応じて、複合シートの表面構造は変化し得；例えば、非多孔性複合シートは、布の構造を少なくとも部分的に反映する特定の表面質感を有することができ、又は複合シートは実質的に滑らかな表面を有することができる。複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートは、実質的に同一である２つの表面を有することができ、又は質感の異なる表面を有することができ；これは通常、複合体の製造に異なる方法を用いた結果として得られる。生体組織及び体液との相互作用は、ポリウレタンの種類及び表面質感の両方に影響されるので、本開示の複合シートの特性を、特定の用途に合わせて、ポリウレタンの相対量及びその表面質感によって調整することができる。幾つかの実施形態において、複合シートは、シートの一方の面に質感のある表面を有するが、他方は実質的に滑らかである。そのような複合シートは医療器具に利用することができ、その場合、複合シートの２つの面は、異なる基材、例えば、血管及び組織と接触するステントグラフト又は弁スカートなどと接触する。他の実施形態において、複合シートは、質感のある２つの表面を有し、更なる実施形態において、複合シートは実質的に滑らかな２つの表面を有する。質感のある表面は細孔を有する表面層を有することもでき、この細孔は、反対側の（滑らかな又は質感のある）表面まで延びていない。表面の質感は、表面粗さパラメータという観点で、例えば、ＩＳＯ２５１７８に準拠し（例えば、Ｓａ、Ｓｚ）、３Ｄレーザー走査型共焦点顕微鏡を使用して容易に定量化することができる。

複数の実施形態において、複合シートは、表面粗さＳａが３～１２μｍであり、Ｓｚが２０～１００μｍであることを特徴とする少なくとも１つの質感のある表面を有する。他の実施形態において、複合シートは、表面粗さＳａが３～１２μｍであり、Ｓｚが２０～１００μｍであることを特徴とする２つの質感のある表面を有し、一方の表面は他方の表面よりも粗さが小さい。

複数の実施形態において、複合シート中のポリウレタンの量は、少なくとも１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０又は８５質量％（複合シートの総質量を基準とする）である。一般に、この量が多いほど可撓性及び弾性の高い複合シートが得られることになるが、これは、その中に含まれている布の構造及び繊維の種類にも依存する。複合シート中の布の相対量を高くするほど、得られる複合体の強度を高くすることができ、より小さいひずみでひずみ硬化を示す。複数の実施形態において、ポリウレタンの量は、最大で８５、８０、８０、７５、７０、６５、６０、６５、６０、５５、５０、４５、４０、３５、３０、２５又は２０質量％である。他の実施形態において、ポリウレタンの量は、約２５～９０、３５～９０、４５～９０、１５～７０、２０～６５、２５～６０、１５～５５又は２０～５０質量％である。

本開示によるポリウレタン複合シートは、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む布として、製織又は製組された布帛を含む。布帛は実質的に等方性とすることができ、又は異方性を示すものとすることもできる。当業者は、様々な製織及び製組方法並びに結果として得られる布帛の異なる特徴に関する知識を有しており；複合シートに意図されている具体的な用途及びその要件に適した布帛の種類を、任意選択的に幾つかの実験に基づき、選択することができるであろう。

複数の実施形態において、布は製組された布帛構造体である。製組（ｂｒａｉｄｉｎｇ）（ｐｌａｉｔｉｎｇとも称する）を行うためには、最低でも３本のストランドが必要であり；最も単純な構造は平打の三つ組（ｆｌａｔ ｔｈｒｅｅ－ｓｔｒａｎｄｅｄ ｂｒａｉｄ）である。製紐機は、紐（ｃｏｒｄ）、ホース（ｈｏｓｅ）又は幾つかの種類のレース（ｌａｃｅ）などのより複雑な製組構造を作製するために多数のストランドを処理することができる。生物医学的用途に関しては、複合シートの製造に使用することができる製組された布帛の例として、製組された紐、製組された円筒状構造体及び２次元若しくは平らな製組された布帛が挙げられる。

本開示の他の実施形態において、複合シート内の布は製織布帛である。製織布帛は、一般には、直交する組織で交差して織り込まれている２本以上のストランドから作製されており；織物の長手（又は機械）方向に走る繊維のストランドは経糸ストランドと呼ばれ、それと直交する方向に走るストランドは緯糸（ｗｅｆｔ、ｆｉｌｌ）ストランドと呼ばれる。典型的には、平織、綾織、紗織、繻子又は斜子織組織のような一般に使用される組織を有する製織布帛が良好な性能を提供することが分かっている。製織布帛は、経糸及び緯糸方向のストランドの本数を同程度にすることができ、したがって実質的に対称な、均衡がとれた特性を有することができる。他方、例えば、異なる本数のストランドを使用するか又は経糸対緯糸で異なる種類のストランドを使用することによって、異方性を示す特性を有する織物を形成することにより、例えば、血管又は心臓弁の弁尖のような何らかの天然組織材料の典型的な特性を反映させることができる。製織布帛は１つ又は複数の層を有する平らな布帛とすることができ、又は円筒状の布帛とすることもできる。製織布帛は、典型的には、その縦方向の端部に耳（ｓｅｌｖｅｄｇｅ、ｓｅｌｖａｇｅ）を有し、構造の端部に対して垂直に走る緯糸ストランドは自由端として構造から延びているのではなく、端部で折り返して織物構造に戻ることによって連続している。しかしながら、そのような安定な耳がそのままの状態で、端部としての機能を果たすことができるかどうか、又はより大きい複合シートから特定の形状の小片を切り出す必要があるかどうかは、実際の留置具部品内での使用及び留置具部品の設計次第である。連続したポリウレタンマトリックスを有する複合シートの利点は、例えば、良好な耐ほつれ性及び縫合糸保持強度を示す安定な端部を有する小片を切断する超短パルスレーザーなどのレーザーを使用して、複合シートから小片を切り出すことができることにある。

ポリウレタンマトリックスの補強材として、局所的に高強度繊維を適用するのではなく、製織又は製組された布帛を使用して、例えば補綴弁の弁尖の製造に適した複合シートを製造することの更なる利点は、「チーズワイヤリング」のリスクが大幅に低下することにある。このようなチーズワイヤリング作用は、材料を繰り返し曲げたり引っ張ったりすることにより、高強度繊維又はフィラメントがマトリックスを損傷するか又は切り離してしまうことさえあることを指し得る。交差して織り込まれた繊維を補強材として備える布帛は、複合シートの小片同士を繋ぎ合わせるか又はスカートやステントのような他の種類の物品に取り付けるために縫合糸が用いられた場合に、同様に縫合糸保持強度を向上させることができる。

複数の実施形態において、複合シートは、繊度が２～２５０ｄｔｅｘである（経糸及び緯糸）ストランドを含むか又はこれらから実質的に製造されている製織布帛などの布帛を備える。単位ｄｔｅｘ又はデシテックスは、関連する米国の単位であるデニールと同様に、繊維産業で通常使用されており、繊維、ストランド、ヤーン又はフィラメントの線密度を表し、１ｄｔｅｘは繊維１００００メートルあたり１グラムである。繊度が低いほど、ストランドは細い。ストランドの種類及び繊維中のポリマーの種類並びに布の種類もある程度影響し得るが、細いストランドから製造された布帛は、太いストランドから製造された布よりも一般に薄く、可撓性又は柔軟性がより高くなるであろう。本発明の実施形態において、ストランドの繊度は、最大で２２５、２００、１８０、１６０、１４０、１２０、１００、８０、６０又は５０ｄｔｅｘ、且つ少なくとも４、５、６、８、１０、１５又は２０ｄｔｅｘである。複数の実施形態において、少なくとも１本のストランドは、布帛の取扱性、柔軟性、低プロファイル性及び強度の間のバランスを良くするために、４～１４０、６～１００又は８～６０ｄｔｅｘの繊度を有する。製織布帛は、線密度が等しい又は異なるストランドを含むことができる。繊度の異なるストランドを使用することにより、布帛の厚さを、長さ及び／又は幅方向で変化させることができ、局所的な厚さ若しくは剛性差を作り出すか、又は例えば織り方の種類に応じて特定の組織を有する特定の質感を作り出すことができる。当業者は、布の所望の厚さ及び質感に応じて適切な繊度のストランドを選択することができるであろう。

複数の実施形態において、複合シートは製織布帛を含み、典型的には、経糸方向の打ち込み本数（ＥＰＩ）及び緯糸方向の打ち込み本数（ＰＰＩ）として表される布帛の単位長さあたりの経糸及び緯糸ストランドの本数は、ストランドの太さ及び布帛の密度に応じて、幅広く変化させることができる。一般に、布帛は、１インチあたり２５～５００本のストランド（ＥＰＩ、ＰＰＩ）を含む。複数の実施形態において、布帛は、１インチあたり少なくとも３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００本のストランドを含み、１インチあたり最大で４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００又は１５０本のストランドを含む。最小侵襲手術に利用される医療器具には薄くて柔軟性のある布帛を使用することが好ましいことを考えると、単位長さあたりの本数が少ない細いストランドを含む、例えば、１インチあたりのストランドが３０～３５０本；好ましくは１インチあたりのストランドが５０～２５０本；より好ましくは１インチあたりのストランドが１００～２００本である製織布帛が好ましい。更に、比較的目の粗い（ｏｐｅｎ）多孔性構造体、例えば、絡み織又はモックレノ織が好ましい。

製織布帛中のＥＰＩ及びＤＰＩの差は、小さい方が好ましい。こうすることにより、複合シートの異なる方向について測定した場合の曲げ剛性のばらつきが小さくなり、これは、数ある用途の中でも心臓弁尖に使用する場合に望ましい特性である。典型的には、ＥＰＩ及びＤＰＩの差は最大で２００であり、好ましくは最大で１５０、より好ましくは最大で１００又は最大で５０である。百分率で表すと、ＥＰＩ及びＤＰＩの差は、最大で１００％、好ましくは最大で８０％、より好ましくは最大で４０％、３０％又は２０％である。

複数の実施形態において、複合シート中の製織布帛の経糸及び緯糸ストランドの繊度は実質的に等しい。そのような場合、特に単位長さあたりの経糸及び緯糸ストランドの本数も実質的に等しい場合、製織布帛及びそのような製織布帛を含む複合シートは均衡がとれ；即ち、経糸（或いは縦又は０°）方向及び緯糸（或いは直交又は９０°）方向に類似の特性を示すであろう。典型的には、複合シート（内の布帛）の経糸及び緯糸方向の引張特性は、シートを伸ばす初期段階でストランドが真っ直ぐに延びた後は、布帛中のポリマー繊維によって大部分が決定されることになるが、この引張特性は、経糸及び緯糸方向に対し一定の角度をなす方向又は軸に対し測定した引張挙動とは異なることになり；この方向への引張伸びもまた、特に伸長の初期段階においては、製織布帛の変形及びポリウレタンマトリックスの変形によって影響を受けることになる。経糸及び緯糸と一定の角度をなすそのような方向、特に実質的に経糸及び緯糸方向の間にある方向（即ち、経糸及び緯糸に対し約３０～６０°、特に約４５°の角度）には、複合シートは非線形単軸引張挙動を示すであろう。

一般に、非線形引張挙動は、心臓弁尖などの幾つかの種類の天然の軟組織に典型的である。図１は、Ｈａｓａｎ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ ４７，ｐ １９４９－１９６３；又はＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｂｉｏｍｅｃｈ．２０１３．０９．０２３）による論文から引用したものであり、このような非線形挙動を応力－ひずみ曲線で模式的に表したものである。Ｈａｓａｎは、「高弾性率」（以下、硬化弾性率（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ ｍｏｄｕｌｕｓ）と呼ぶ）をＥ_Ｈで表し、「応力ゼロに外挿したひずみ」（以下、硬化転移点（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）と呼ぶ）をε_０で表し、「転移ひずみ（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｔｒａｉｎ）」をε_ｔｒで表すと述べている。軟組織の応力－ひずみ曲線は幾つかの領域（ｐｈａｓｅ）に分けることができ、（ｉ）は、低応力－低ひずみ線形弾性域であり、（ｉｉ）は、非線形性の高い転移域であり、（ｉｉｉ）は、配向したコラーゲン繊維の伸長が関連する転移後の線形領域であり、（ｉｖ）は、応力が低下して破壊に至る非線形領域である。心臓が正常に機能している場合、弁尖は、典型的には、弁の開閉時に約１０～１５％伸長することになり；これは前記硬化転移よりも小さい。これを更に図２に例示するが、これは処理された心膜のシートから採取した試験片について３つの応力－ひずみ曲線を生理的条件下（例えば、３７℃の水中）で測定したものであり、そのような天然組織の不均一性も示している。この心膜材料で観測された硬化転移点は、２５～４５％ひずみの範囲内にある。

ポリウレタン複合シートは、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む布帛を備える。この繊維は布帛のストランドを形成し、モノフィラメントとして、マルチフィラメント（通常は撚られている）糸として、又は２本以上の撚られた若しくは製組されたヤーンとして存在するなど、異なる形態で存在することができる。複数の実施形態において、布は、複合体の可撓性を高く、且つ厚さを薄くすることが可能になるように、１本のマルチフィラメント糸のストランドからなる。

複数の実施形態において、複合シートは、高強度ポリマー繊維を少なくとも５０質量％と、布が本明細書に記載する他の特徴に一致する限りは、異なる特徴を有し得る更なる他の繊維又はストランドと、を含む、製織又は製組された布帛を備える。複数の実施形態において、布帛は高強度ポリマー繊維を少なくとも１０、２０、３０又は４０質量％含む。複数の実施形態において、布帛は、前記高強度ポリマー繊維を少なくとも６０、７０、８０、９０又は９５質量％含むか又は高強度ポリマー繊維から実質的に製造されているか又は前記高強度ポリマー繊維から製造されている。

複数の実施形態において、複合シート内の布の厚さは約１５～１５０μｍである。布の厚さには、ストランドの種類、布を製造する際に用いられる形成技法の種類及び布の密度；例えば、布中の繊維又はストランド間の距離が関連する。好ましくは、布の厚さは、可撓性及び柔軟性を向上させるために、最大で１２５、１００、９０、８０又は７５μｍ、且つ特定の強度及び耐久性を得るために、少なくとも２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０μｍである。布の厚さが均一でない場合、これらの値は最大及び最小の厚さを表す。

複数の実施形態において、複合シート内の布の面密度は５～１５０ｇ／ｍ^２である。布の面密度には、ストランドの種類、布を製造する際に用いられる形成技法の種類及び布の密度；例えば、布中の繊維又はストランド間の距離が関連する。好ましくは、布の面密度は、少なくとも６、７、８、９、１０ｇ／ｍ^２且つ最大で１２５、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０又は２５ｇ／ｍ^２である。

布中の高強度繊維は様々な異なる構造を有することができ、生体適合性を有し、任意選択的に生体内安定性を有する様々な合成ポリマーから作製することができる。複数の実施形態において、繊維はモノフィラメント糸として又はマルチフィラメント糸として存在する。モノフィラメントの場合、好ましくは、布帛中のストランドは、典型的には２～５０ｄｔｅｘの繊度を有する１本のモノフィラメントから形成されている。モノフィラメントがより太いと、布の剛性が、意図された用途に対し高くなり過ぎる場合がある。好ましくは、モノフィラメントの繊度は、良好な柔軟性を有する布を得るために、最大で４５、４０、３５又は３０ｄｔｅｘである。

他の実施形態において、布は、少なくとも１本のマルチフィラメント糸を有するストランド含むか又は少なくとも１本のマルチフィラメント糸を有するストランドから実質的になる。製織布帛などの布帛中のストランドに関し上で議論された寸法決定を考慮すると、布帛中のマルチフィラメント糸の繊度は約２～２５０ｄｔｅｘとすることもできる。ヤーンの繊度は、好ましくは、最大で２２５、２００、１８０、１６０、１４０、１２０、１００、８０、６０又は５０ｄｔｅｘ、且つ少なくとも４、５、６、８、１０、１５又は２０ｄｔｅｘである。幾つかの実施形態において、少なくとも１種のヤーンは、繊度が２～１００、４～８０又は６～６０ｄｔｅｘである。ストランドが２本以上のヤーンを含む場合、繊度は、ストランドに関し示された範囲に適合するように選択される。マルチフィラメント糸は撚糸であっても不撚糸であってもよい。撚糸（ｔｗｉｓｔｅｄ ｙａｒｎ）は、一般に取り扱いが容易であり、布に変換することが容易であるが、一方、不撚糸は、フィラメントがより容易に動いて互いの位置がずれることができ、且つ糸の断面が布中でより長方形又は平らに近づくことができるため、より柔軟な布を得ることができる。幾つかの実施形態において、布は、不撚のマルチフィラメント糸を含むストランドから製造される。通常、マルチフィラメント糸に含まれる個々のフィラメントは、フィラメントあたりの繊度が、フィラメントあたり０．２～１０ｄｔｅｘ、好ましくは０．３～５又は０．４～３ｄｔｅｘなどと幅広く変化させることができ、且つフィラメントは実質的に円形とすることができるが、長方形又は他の任意の形状の断面を有することもできる。

ポリウレタン複合シートは、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む布を備える。繊維は生体内安定性又は生分解性を有するものとすることができる。本開示に関連して、高強度繊維は、少なくとも少なくとも０．６Ｎ／ｔｅｘの強度（ｔｅｎａｃｉｔｙ）を有する繊維である。複数の実施形態において、複合シート内の布は、強度が少なくとも０．７、０．８、０．９又は１．０Ｎ／ｔｅｘである高強度繊維を含む。強度は、マルチフィラメント糸で測定するのが一般的であるが、単一のフィラメントで測定することもでき；適切な方法を実験部で説明する。適切な繊維は、一般には、化学組成を幅広く変化させることができる熱可塑性ポリマーから製造されたものである。繊維の製造において使用される生体適合性の熱可塑性合成ポリマーとしては、ポリ（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、ビニルポリマー、含フッ素ポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、ポリアクリル、ポリアセタール、ポリイミド、ポリカーボネート及びポリウレタンのような材料が挙げられ、これらの共重合体、コンパウンド及びブレンドも含まれる。そのような合成ポリマーは、アミノ酸などの天然化合物及び／又は合成モノマーを主原料とするものであってもよい。複数の実施形態において、生体適合性高強度繊維は、ポリオレフィン、ポリケトン、ポリアミド又はポリエステルを主原料とするものである。好適なポリオレフィンとしては、ポリエチレン及びポリプロピレン、特に高モル質量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）及び超高モル質量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などの、高モル質量のこの種のポリマーが挙げられる。好適なポリアミドとしては、ポリアミド６６及びポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）などの脂肪族、半芳香族及び芳香族ポリアミドが挙げられる。好適なポリエステルとしては、ポリ（ｌ－乳酸）（ＰＬＬＡ）及びその共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び液晶芳香族コポリエステルなどの、脂肪族、半芳香族及び芳香族ポリエステルが挙げられる。一実施形態において、繊維はＰＥＴ又はＰＬＬＡから製造される。ポリマー繊維は、ゲル紡糸又は電解紡糸のような特殊な技術を含む、溶融紡糸及び溶液紡糸などの当該技術分野において知られている様々な繊維紡糸法を用いて製造可能である。

更なる実施形態において、複合シートの布中の高強度繊維は、エチレンやプロピレンなどの１種又は複数種のオレフィンをモノマー単位として含む、単独重合体及び共重合体、例えば二元共重合体や三元共重合体などから選択される１種又は複数種のポリオレフィンから製造されている。そのようなポリオレフィンは、好ましくはモル質量が高く、且つ当業者に知られている任意の方法によって形成することができる。本明細書における、モル質量が高いとは、ＧＰＣによって決定された、又は溶液粘度測定から導出された重量平均分子量（又はモル質量）が少なくとも３５０ｋＤａであることを意味すると理解される。ポリオレフィンの好適な例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン及びこれらの共重合体又はブレンド；ポリプロピレン単独重合体、中密度ポリエチレン、線状若しくは高密度ポリエチレン、エチレンと比較的少量のブテン－１、ヘキセン－１及びオクテン－１などの１種又は複数種のアルファ－オレフィンとの共重合体、線状低密度ポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体、プロピレン／エチレン共重合体、ポリイソプレンなどが挙げられる。ポリプロピレン及びポリエチレンポリマーが好ましい。このような高モル質量ポリオレフィン繊維の利点は、これらが良好な生体適合性及び生体内安定性を有していることに加えて、この種の繊維が比較的高い引張強さ（ヤーンの段階でもフィラメントの段階でも）、即ち、少なくとも１．５Ｎ／ｔｅｘの強度を有することにあり、それによって、薄くても尚強く耐久性のある布を製造することが可能となる。

更なる実施形態において、布は、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）又は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などの線状ポリエチレンから製造された繊維を含む。分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）という古い用語は、当該技術分野において、現在もモル質量と交換可能に使用されており、（超）高モル質量ポリエチレンに関し慣用されている略語にも反映されている。ＵＨＭＷＰＥは、高い生体内安定性又は生体不活性と良好な生体適合性とを併せ持つ合成ポリマーであり、種々のバイオメディカル機器及び留置具で使用されるようになってから既にかなり長い期間が経過している。ＵＨＭＷＰＥは、少なくとも４ｄＬ／ｇ、例えば４～４０ｄＬ／ｇの固有粘度（ＩＶ）を有するポリエチレンであることが本明細書中で理解される。固有粘度は、モル質量の目安であり、Ｍｎ及びＭｗのような実際のモル質量パラメータよりも容易に決定することができる。ＩＶは、ＡＳＴＭ法 Ｄ１６０１（２００４）に従い、１３５℃のデカリン中溶液で、溶解時間を１６時間とし、酸化防止剤として２ｇ／Ｌ溶液の量のブチルヒドロキシトルエンを含有させ、種々の濃度から濃度０までに測定された粘度を外挿することによって決定される。ＩＶ及びＭｗの間には種々の経験的な関係があり、そのような関係は、典型的には、モル質量分布などの因子に依存する。式Ｍｗ＝５．３７×１０^４［ＩＶ］^１．３７に基づくと、８ｄＬ／ｇのＩＶは約９３０ｋＤａのＭｗに相当する。欧州特許出願公開第０５０４９５４Ａ１号明細書を参照されたい。複数の実施形態において、繊維中のＵＨＭＷＰＥのＩＶは、高い機械特性と易加工性との間のバランスをとるために、少なくとも５、６、７又は８ｄＬ／ｇであり、且つＩＶは最大で３０、２５、２０、１８、１６であるか又は最大で１４ｄＬ／ｇでさえある。一般に、繊維又は布帛中のＵＨＭＷＰＥポリマーのＩＶの測定値は、繊維の製造に使用されるポリマーのＩＶよりも幾分低くなる可能性がある。後に説明するゲル押出成形法のような繊維製造プロセスを行う間、ポリオレフィンは、熱、機械及び／又は化学分解を受ける可能性があり、その結果として連鎖が切断され、モル質量が低下し、及び／又はモル質量分布が変化する可能性がある。

本開示の更なる実施形態において、繊維中のＵＨＭＷＰＥは、線状であるか又はわずかに分枝したポリマーとすることができ、線状ポリエチレンが好ましい。線状ポリエチレンは、本明細書においては、炭素原子１００個あたり１個未満の側鎖、好ましくは炭素原子３００個あたり１個未満の側鎖を有するポリエチレンを意味するものと理解されており、側鎖又は分枝鎖は、少なくとも１０個の炭素原子を含む。更に、線状ポリエチレンは、エチレンと共重合可能な１種又は複数種の他のアルケン、例えば、プロペン、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチルペンテン、１－ヘキセン及び／又は１－オクテンなどのＣ_３～Ｃ_１２アルケンを、５モル％まで含むことができる。ＵＨＭＷＰＥ中の側鎖及びコモノマーは、例えば、厚さ２ｍｍの圧縮成形フィルムで、ＮＭＲ測定に基づく校正曲線を使用して（例えば欧州特許第０２６９１５１号明細書に記載されているように）、１３７５ｃｍの吸収を定量化することにより、ＦＴＩＲによって適切に測定することができる。

繊維中のＵＨＭＷＰＥは、単一のポリマーグレードであってもよいが、例えばモル質量（分布）並びに／又は側鎖若しくはコモノマーの種類及び量が異なるグレードのポリエチレンの混合物であってもよい。繊維中のＵＨＭＷＰＥは、上に述べた他のポリオレフィンを最大２５質量％含むブレンドとすることもできる。一般に、ＵＨＭＷＰＥ繊維は医療用途に適しており、慣用されている生体適合性の添加剤及び残留している紡糸溶媒をごく少量含有する。複数の実施形態において、繊維は添加剤を最大で５、４、３、２又は１質量％含有する。他の実施形態において、ＵＨＭＷＰＥ繊維又はその少なくとも一部は、タンタル又はＢｉ_２Ｏ_３の粒子などの放射線不透過性を付与する（ｒａｄｉｏｐａｃｉｔｙ ｉｎｄｕｃｉｎｇ）成分を含有する。そのような場合、繊維は、一般に、画像化技法において適切なコントラストが得られるように、１５～５０質量％などの比較的多い量のサブミクロンサイズの微粒子状の放射線不透過剤を含有する。更なる実施形態において、繊維は紡糸溶媒を最大で１０００ｐｐｍ、好ましくは最大で５００、３００、２００、１００又は６０ｐｐｍ含む。

複数の実施形態において、布中に含まれる高強度ポリマー繊維は、引張強さ又は強度が少なくとも１．５、２．０、２．５、２．８又は３．０Ｎ／ｔｅｘであり、且つ典型的には最大で約４．５、４．０、３．７又は３．５Ｎ／ｔｅｘであり；好ましくは、引張弾性率が少なくとも３０且つ最大１５０Ｎ／ｔｅｘであるＵＨＭＷＰＥ繊維である。ＵＨＭＷＰＥ繊維の強さ（又は強度）及び弾性率（又はヤング率）のような引張特性は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ８８５Ｍに基づき、例えば、マルチフィラメント糸について、繊維の公称ゲージ長を５００ｍｍ、クロスヘッド速度を５０％／分とし、Ｉｎｓｔｒｏｎ ２７１４の「Ｆｉｂｒｅ Ｇｒｉｐ Ｄ５６１８Ｃ」型のチャックを使用して、室温、即ち、約２０℃において定義及び決定されるものである。弾性率は、測定された応力－ひずみ曲線に基づき、ひずみ０．３～１％の間の勾配として決定する。或いは、引張特性を、実験部に示す手順を用いて、単一のフィラメントで測定することができる。弾性率及び強さを計算する場合は、測定された張力を、ヤーン１０メートルの重量を測定することにより求めた繊度で除し；ＭＰａ単位の値は、ＵＨＭＷＰＥ繊維の場合は密度が０．９７ｇ／ｃｍ^３であると仮定して、Ｎ／ｔｅｘから算出することができる。

複数の実施形態において、布中に含まれる高強度ポリオレフィン繊維は、いわゆるゲル紡糸法によって製造したものとすることができる。典型的なゲル紡糸法において、溶解している及び／又は分散している更なる成分を任意選択的に含有する、適切な紡糸溶媒中のポリマーの溶液は、紡糸及び冷却されてゲル繊維となり、次いでこれが、紡糸溶媒を一部又は実質的に除去する前、途中及び／又は後に延伸される。ＵＨＭＷＰＥの溶液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、英国特許第２０４２４１４Ａ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２００１／７３１７３Ａ１号パンフレット、国際公開第２０１５／０６６４０１Ａ１号パンフレット、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｅｄ．Ｔ． Ｎａｋａｊｉｍａ， Ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌ．Ｌｔｄ（１９９４），ＩＳＢＮ １８５５７３１８２７を含む多数の刊行物及びその中の引用文献に記載されている。医療用途に使用するのに適したＵＨＭＷＰＥマルチフィラメント糸の例として、Ｄｙｎｅｅｍａ Ｐｕｒｉｔｙ（登録商標）グレードとして入手可能な（例えば、ＤＳＭ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ＢＶ，Ｓｉｔｔａｒｄ－Ｇｅｌｅｅｎ ＮＬから）ものが挙げられる。

ポリウレタン複合シートは、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む布を備える。複数の実施形態において、布は、高強度ＵＨＭＷＰＥ繊維又はフィラメントを少なくとも８０、８５、９０又は９５質量％含む。他の実施形態において、布、例えば、製織構造体の経糸及び／又は緯糸ストランドは、ＵＨＭＷＰＥ繊維又はマルチフィラメント糸から実質的になるか、又はそれからなる。

更なる実施形態において、布は、１種を超える高強度繊維を含むか又は高強度繊維と弾性繊維などの他の繊維とを含むことができる。布帛の場合、この種の異なる繊維は、緯糸ストランドではなく経糸ストランドに存在する、或いは経糸ストランドではなく緯糸ストランドに存在するなど、全部ではないが一部のストランドに存在させることができる。本開示の複数の実施形態において、布は、高強度繊維の経糸及び緯糸ストランド並びに他の繊維の経糸及び緯糸ストランドを含む製織布帛であり、経糸及び緯糸方向の組成は実質的に同じであり；布帛は経糸及び緯糸方向に類似の特性を示す。幾つかの実施形態において、経糸ストランドは（実質的に）ＵＨＭＷＰＥからなり、緯糸ストランドは（実質的に）ＰＥＴなどのポリエステルのような他の合成ポリマーからなるか、或いは緯糸ストランドはＵＨＭＷＰＥ繊維からなり、経糸ストランドはＰＥＴのような他のポリマーからなる。そのような布帛は、典型的には、経糸方向対緯糸方向で異なる強さ及び／又は伸びを示すなど、異方性を示す特性を有する。

他の実施形態において、ポリウレタン複合シートは、１種の高強度ポリマー繊維から実質的になるか又は１種の高強度ポリマー繊維からなる布帛を備える。

本開示の複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートは：
ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーと；
生体適合性を有する高強度ポリエチレン繊維から実質的になる製織布帛と；
を備える。

一実施形態において、本開示の複合シートは、厚さが２５～２５０μｍであり、面密度が５～３００ｇ／ｍ^２である。複数の実施形態において、複合シートの厚さは、約２５～２００μｍである。好ましくは、複合シートは、可撓性及び柔軟性が向上するように、厚さが最大で１５０、１２５、１００、９０、８０又は７５μｍであり、且つある程度の強さ及び耐久性並びに一定の表面粗さが得られるように、厚さは少なくとも３０、３５、４０、４５、又は５０μｍである。布の厚さが均一でない場合、これらの値は測定された厚さの最大値及び最小値を表す。

複数の実施形態において、複合シートの面密度は１０～２００ｇ／ｍ^２である。好ましくは、複合シートの面密度は、少なくとも１２、１４、１６、１８又は２０であり、且つ最大で１５０、１２５、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０又は３０ｇ／ｍ^２である。

異方性を示す特性を有するコーティングされた製織布帛が特定の用途に適している可能性があることを説明してきたが、本発明者らは、驚くべきことに、多くの変数及びパラメータを選択及び最適化することによって、特定の所望の特性を有する、ポリウレタンエラストマーをベースとする複合シートを設計して取得することができることを見出した。この変数及びパラメータとしては、特定の厚さ、面密度及び可撓性を有する複合シートが得られるような、本明細書において上で議論した、布帛の種類、繊維の配向、製織組織、経糸及び緯糸の密度、ストランドの太さ、経糸及び緯糸ストランド中のポリマー繊維の種類などの布の特性、並びにポリウレタンエラストマーの種類及び量などの特性が挙げられ；この複合シートは、少なくとも１つの方向において、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点が１０～４５％にあり、引張強さが少なくとも２５ＭＰａ（３７℃の水中）であることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す。

製織布帛を備えるこのようなポリウレタン複合シートは、布帛のストランドの経糸及び緯糸方向に対し斜めの方向、例えば経糸又は緯糸に対し約４５度の方向で測定した場合に、少なくとも１つの方向に非線形引張特性を示す。生理的条件様の同じ条件下で測定すると、図２（心膜に関する）及び図３（実施例３に関する）に示した結果から例示されるように、対応する引張特性、特に割線弾性率及びひずみ硬化が心膜シートの特性に匹敵し得ることが判明した。これに加えて、複合シートは、任意の方向、特に経糸及び緯糸方向の極限引張強さが、試験に供した心膜よりも実質的に高く；これは、複合シートを、例えば、補綴弁の弁尖に使用した場合、使用時に材料が受ける最大水準の応力は、破壊に繋がる可能性のある応力よりもはるかに低く留まるであろうことを意味している。幾つかの科学論文において、このような場合、材料は、その極限強さに近い水準の応力に曝されている材料と比較して、疲労挙動が向上するであろうことが示されている。したがって、本開示によるポリウレタン複合シートから製造された弁尖を有する補綴弁は、このように、先行技術による生体弁及び合成弁よりも耐久性が大幅に改善されると予想することができる。

例示的な実施形態において、ポリウレタン複合シートは、経糸及び緯糸ストランドに高強度繊維を有し、少なくとも、経糸及び緯糸ストランドに対し約４５°の方向の引張強さが少なくとも３０、３５又は４０ＭＰａである製織布帛を布として備え、他の実施形態においては、少なくともこのような引張強さを任意の方向で示す、製織布帛を備える。引張強さに具体的な制限はないが、複数の実施形態において、引張強さは、最大で約４００、３５０又は３００ＭＰａである。

複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートは、経糸及び緯糸ストランドに高強度繊維を有し、経糸及び緯糸ストランドに対し約４５°の方向の１％割線弾性率が少なくとも２５ＭＰａであり、且つ最大で１９０、１７０、１５０、１３０、１１０、９０、７０又は５０ＭＰａである製織布帛を布として備える。

他の実施形態において、ポリウレタン複合シートは、経糸及び緯糸ストランドに高強度繊維を有し、経糸及び緯糸ストランドに対し約４５°の方向の硬化転移点が少なくとも１１、１２、１３、１４又は１５％、且つ最大で４２、４０、３８又は３６％である製織布帛を布として備える。

一実施形態において、本開示のポリウレタン複合シートは、ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーを１０～９０質量％含み；且つ製織又は製組された布帛は、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む。複合シートは、抗生物質；グラフトの（再）狭窄を抑制する薬理学的作用のある物質（ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｇｅｎｔ）（例えば、パクリタキセル）；化学的又はそれ以外の形で表面に結合することができる血栓症を抑制する物質（例えば、ヘパリン又は類似の天然由来若しくは合成の抗凝固剤）；所望の生物学的応答を違法にするための他の生物製剤及び小分子；並びに放射線不透過剤；から選択される１種又は複数種の化合物などの１種又は複数種の補助剤を更に含むことができる。そのような任意選択的な補助化合物は、好ましくは、ＦＤＡのような規制機関によって目的の用途に関し承認されており；典型的には、複合シート中のそれらの濃度がその目的に有効であり、且つ承認された範囲内にありながら、複合シートの他の性能特性を許容できないほど低下させることがないように、比較的少量且つ有効量で存在させることができる。典型的には、前記化合物は、最大で約５又は２質量％程度で存在し；但し、医用画像のコントラストを効果的に高めるためにより高い相対量が必要とされる放射線不透過化合物の場合を除く。

例えば、心臓弁補綴具の弁尖として使用される材料の曲げ特性は、効率的に開閉することが重要であり、このことは、例えば、血流に影響を及ぼす。通常、繊維で補強された心臓弁弁尖は、望ましくない高い剛性を有する。したがって、一実施形態においては、曲げ剛性が比較的低い材料が提供される。これに加えて、一実施形態においては、異なる方向、例えば、直交方向で測定された曲げ剛性の変化が小さい材料が提供される。こうすることにより、心臓弁弁尖を製造する際の材料の向きが、弁の開閉を決定づけることがない。

ポリウレタン複合シートの最も高い曲げ剛性／単位幅は、典型的には、最大で４５Ｎｍである。好ましくは、これは最大で４０Ｎｍ、より好ましくは最大で３５Ｎｍ、更に好ましくは最大で３０Ｎｍ、２０Ｎｍ、１５Ｎｍ、１０Ｎｍ、５Ｎｍであり、更には最大で２Ｎｍである。ポリウレタン複合シートの最も低い曲げ剛性／単位幅は、典型的には、少なくとも０．１Ｎｍである。好ましくは、これは、少なくとも０．２Ｎｍ、より好ましくは少なくとも０．５Ｎｍ、１Ｎｍ、更には１．５Ｎｍである。

一実施形態において、ポリウレタン複合シートの直交する２つの方向で測定された曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大で２０Ｎｍである。換言すれば、９０度離して測定されたポリウレタン複合シートの曲げ剛性／単位幅の全ての測定値の差は、最大で２０Ｎｍとなることになる。好ましくは、これは最大で１５Ｎｍ、より好ましくは最大で１０Ｎｍ、更に好ましくは最大で５Ｎｍ、最も好ましくは最大で３Ｎｍである。典型的には、ポリウレタン複合シートの直交する２つの方向で測定された曲げ剛性／単位幅の差の最小値は、少なくとも１Ｎｍ；好ましくは少なくとも２Ｎｍである。一実施形態において、ポリウレタン複合シートの任意の直交する２つの方向で測定された曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、高い方の測定値の６０％未満である。好ましくは、これは、高い方の測定値の５０％以下であり、より好ましくは、高い方の測定値の４０％以下、３０％以下、２０％以下、更には１０％以下である。例えば、０°の測定値が５０Ｎｍであり、９０°の測定値が１５Ｎｍであった場合、その差は７０％である。

一実施形態において、ポリウレタン複合シートの４５°離れた任意の２つの方向で測定された曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大で２０Ｎｍである。好ましくは、これは最大で１５Ｎｍ、より好ましくは最大で１０Ｎｍ、更に好ましくは最大で５Ｎｍ、最も好ましくは最大で３Ｎｍである。典型的には、ポリウレタン複合シートの４５°離れた任意の２つの方向で測定された曲げ剛性／単位幅の差の最小値は、少なくとも１Ｎｍ、好ましくは少なくとも２Ｎｍである。一実施形態において、ポリウレタン複合シートの４５°離れた任意の２つの方向で測定された曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、高い方の測定値の６０％未満である。好ましくは、これは、高い方の測定値の５０％以下であり、より好ましくは、高い方の測定値の４０％以下、３０％以下、２０％以下、更には１０％以下である。

一実施形態において、ｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、経糸方向（０°）、並びにｉｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、緯糸方向（９０°）、のそれぞれに関する、ポリウレタン複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大で２０Ｎｍである。好ましくは、これは最大で１５Ｎｍ、より好ましくは最大で１０Ｎｍ、更に好ましくは最大で５Ｎｍ、最も好ましくは最大で３Ｎｍである。典型的には、ｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、経糸方向（０°）、並びにｉｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、緯糸方向（９０°）、のそれぞれに関する、ポリウレタン複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最小値は、少なくとも１Ｎｍであり、好ましくは少なくとも２Ｎｍである。一実施形態において、ｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、経糸方向（０°）、並びにｉｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、緯糸方向（９０°）、のそれぞれに関する、ポリウレタン複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、高い方の測定値の６０％未満である。好ましくは、これは、高い方の測定値の５０％以下であり、より好ましくは、高い方の測定値の４０％以下、３０％以下、２０％以下、更には１０％以下である。

複数の実施形態において、本開示のポリウレタン複合シートは：
生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーを１０～９０質量％と；
生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む布帛を９０～１０質量％と；
１種又は複数種の補助成分を０～２５質量％、好ましくは０～５又は０～２質量％と；
を備える。

この場合の成分は、本明細書において、ポリウレタンに関し、布帛に関し及び補助成分に関し上に記載したものとすることができ、別段の指定がないか又は物理的に実現不可能でない限り、複数の実施形態において各成分に関し開示したあらゆる変形及び選択肢並びにこれらの任意の可能な組合せも包含される。

ポリウレタン複合シートは、生体内安定性及び生体適合性を有し、非常に高い血液適合性を示す。現在、国際公開第２０２０／１７８２２８Ａ１号パンフレットとして公開されている同時係属出願において、Ｃｈａｎｄｌｅｒ Ｂｌｏｏｄ Ｌｏｏｐ ｉｎ ｖｉｔｒｏモデル及びヒト血液を使用した血液適合性試験の結果、本明細書に開示したものと類似の材料をベースとするポリウレタンでコーティングされたＵＨＭＷＰＥ織物は、ステントグラフトなどの血液に接触する用途に多用されているＰＥＴ布帛よりも優れた血液適合性を示すことが実証された。

本開示のポリウレタン複合シートの更なる利点は、シートを刃、ハサミ又はレーザーなどの様々な方法を用いて複数の小片に切断することができ、その結果として安定な切り口を有する小片が得られることにある。複数の実施形態において、超短パルスレーザーなどのパルスレーザーを使用して切断された複合シートの小片が提供され、この小片は、類似の組成を有する複合シートに関し国際公開第２０２０１７８２２８Ａ１号パンフレットにも報告されているように、十分に画定された安定な切り口を有し、高い耐ほつれ性及び縫合糸保持強度を有する。

他の態様によれば、本開示は、ポリウレタン複合シートの製造方法であって：
ａ）生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む製組又は製織された布を提供するステップと；
ｂ）任意選択的に、布の表面を高エネルギー源を用いて前処理することによって活性化させるステップと；
ｃ）布を、ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーに埋め込むステップと；
を含み、
その結果として得られる複合シートは、ポリウレタンを１０～９０質量％含み、厚さが２５～２５０μｍであり、面密度が５～３００ｇ／ｍ^２となり；
複合シートは、少なくとも１つの方向に対し、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点が１０～４５％にあり、引張強さが少なくとも２５ＭＰａであることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す、方法を提供する。

本開示の方法のステップａ）においては、本明細書においてポリウレタン複合シートに関し上に記載した布が提供され、これは、別段の指定がないか又は物理的に実現不可能でない限り、その実施形態として開示したあらゆる変形及び選択肢並びに任意の可能な組合せを含む。本開示の複数の実施形態において、布は実質的に平らであり、典型的には製織などの布を製造するプロセスにより得られるものなどである。他の実施形態において、布は、湾曲した形態などの付形された形態で製造されている。付形された布の例として、円筒状の製組された若しくは製織された布帛、３－Ｄ製織布帛又は後段で金型若しくは芯金を使用して熱成形される製織若しくは製組された布帛などの円筒状構造体が挙げられる。

本開示の方法は、布の表面を活性化させるために表面を高エネルギー源で前処理する任意選択的なステップｂ）を含む。この種の処理は、特に、布中の繊維のポリウレタンへの接着性を向上させることを目的とするが、同時に布の表面、即ち、繊維の少なくとも一部を清浄化することもできる。多くの合成ポリマー繊維、特にポリオレフィン繊維は比較的無極性及び非反応性の表面を有するため、この表面に対し、一部のポリウレタンのようにより高い極性を有するポリマーは、このような前処理を行わなければ、絶え間なく荷重が変化する条件下で高い耐久性を示す複合体が製造できるほど十分な接着性を示さない可能性がある。

複数の実施形態において、本方法は、表面を活性化するステップｂ）を含む。このような表面活性化は、当該技術分野において知られているように、例えば、プラズマ又はコロナ処理によって行うことができ、酸素含有基などの官能基を導入することができる。プラズマ表面処理の適切な例としては、大気庄及び減圧下で、布のポリマー繊維に悪影響を及ぼさない温度で実施することができる、低温プラズマ処理が挙げられ、そのような処理は、例えば、酸素の存在下に実施される。

一実施形態において、前処理ステップは、大気プラズマによる活性化又はコロナ処理を含む。一実施形態において、前処理ステップは、繊維のポリウレタンに対する接着性を高めるために、布の実質的に全部の表面を活性化するように実施される。当業者は、使用されるポリマー繊維及びそのポリウレタンとの相互作用に応じて、場合によっては幾らかの実験の助けを借りる可能性もあるが、前処理の必要性及びその程度を評価することができるであろう。本発明者らは、例えば、ポリオレフィンのような無極性ポリマーから製造された布の場合、表面の前処理と、前処理された布を、マトリックスポリマーとしての疎水性セグメント又は末端基を有するポリウレタンに埋め込むこととを組み合わせることが、製造される複合シートの好ましい性能に貢献することを確認した。

本方法のステップｃ）において、布は生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーに埋め込まれている。このステップは、異なる方法で、例えば、布に１つ又は複数の熱可塑性ポリウレタンフィルムを貼り合わせることによるか、又は布にポリウレタンの溶液などのポリウレタン組成物を用いてコーティングすることにより、実施することができる。一般に、このようなステップを行う間は、布、即ち、その中の繊維には特に張力をかけないが、例えば、折れしわ（ｃｒｅａｓｉｎｇ）のような望まない変形を防ぐために、布を任意選択的に枠に取り付けることもできる。同様に、任意選択的なステップｂ）の前処理を行うために、枠に布を取り付けてもよい。本明細書において使用されるポリウレタンエラストマーは、ポリウレタン複合シートに関し本明細書において上に記載した通りであり、別段の指定がないか又は物理的に実現不可能でない限り、その複数の実施形態において開示したあらゆる変形及び選択肢並びに任意の可能な組合せを含む。

複数の実施形態において、ステップｃ）は、貼合せ技法により実施することができ；例えば、少なくとも２つの熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィルムと布との積層体を、好ましくは布がポリウレタンフィルムの間になるようにして作製し、この積層体を、例えば、平圧加工機（ｐｌａｔｅｎ ｐｒｅｓｓ）及び金型を使用して、ポリウレタンの融点（又は軟化点）を超え、且つポリマー繊維の融点を下回る温度に加熱しながら、ポリウレタンが布帛内の繊維を実質的に覆って封入するように、圧縮することによって実施される。金型は、実質的に平らな又は付形された複合シートが得られるように平坦であってもよいし、又は特定の形状を有するものであってもよい。ポリウレタンは、典型的には、環境中から水分を最大で数質量％などで吸収するので、ポリウレタンエラストマーは、好ましくは貼り合わせる前に、任意選択的に高温で及び／又は不活性ガス流中若しくは減圧下に、例えば、水分が０．０５質量％未満の水準になるまで乾燥させる。そのような乾燥プロセスは当業者に知られている。

他の実施形態において、ステップｃ）は、コーティング組成物を布に適用するコーティング技法を用いて；例えば、生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマー、ポリウレタンの溶媒、及び任意選択的に補助化合物を含むコーティング組成物を溶液塗布することにより、実施される。ポリウレタンエラストマー成分は、熱可塑性ポリマーとすることができ、又はコーティングステップの最中若しくは後に熱硬化性物質を形成する組成物とすることもできるが；ポリウレタンエラストマーは適切な溶媒に可溶なものである。溶液塗布の、溶融貼合せ（ｍｅｌｔ ｌａｍｉｎａｔｅ）に対する利点は、繊維のポリマーの緩和、軟化又は溶融温度よりも十分低い温度で、粘度が比較的低いポリウレタン溶液を使用して、布を含浸させて埋め込むことが可能になることにある。低温でコーティングを行うと、繊維及び布の一部が溶融して特性が低下することが防止され、このことを考慮すると、ポリオレフィンなどのポリマーの融点を、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）の融点よりも低くすることが可能になる。布を埋め込むためにポリウレタンエラストマー又はＴＰＵの溶液を使用することの他の利点は、条件及び溶液粘度を選択することによって、ポリウレタンの量並びに繊維が湿潤及び含浸される程度を調整できることにある。

複数の実施形態において、本方法のステップｃ）は、布を、コーティング組成物に使用される溶媒で予め湿潤させるステップｃ１）と、次いで、コーティング組成物でコーティングするステップｃ２）とを含む。このように溶媒で予め湿潤させることによって、ポリウレタンを含有するコーティング溶液の湿潤挙動及び布の含浸が向上することが分かっている。

コーティング組成物は、特に、コーティング組成物の粘度に応じて、布の片面又は両面に適用することができ、この組成物は、任意選択的に、布の中の繊維をコーティングするように布の内部まで浸透する必要がある。ポリウレタン溶液が布の片面のみに適用される場合、溶液を適用する面の表面特性は、反対側の面の表面特性と異なっていてもよい。例えば、一方の面が、より質感のある他の面よりも滑らかになるように、ポリウレタンの相対量を異ならせてもよい。このような質感の異なる表面を有する複合シートは、生物学的物質と異なる相互作用を示す可能性があり；例えば、「滑らかな」面は、凝固を引き起こすことなく血液と良好な親和性を示すことができ、一方、より表面が粗く、任意選択的に最上層に細孔を有する「質感のある」面は、移植材料として使用すると組織が内側に成長する可能性がある。一般に、ポリウレタンコーティング組成物は、布の両面の表面全体に適用されるが、布の片面の表面全体及び反対側の表面の選択された部分に局所的に適用することもできる。

コーティング組成物を作製する前に、好ましくはポリウレタンエラストマーを乾燥させ、それによって、典型的には環境中から吸収したものである存在する水分を最大数質量％などになるまで除去する。ポリウレタンの乾燥は当業者に知られており、高温及び／又は不活性ガス流及び／又は減圧下に、例えば、０．０５質量％未満の水準になるまで実施することができる。

本方法において適用されるコーティング組成物は、ポリウレタンの溶媒を更に含む。ポリウレタンに適した溶媒は、ポリウレタンを実質的に又は好ましくは均質に溶解することができるが、少なくとも本発明のコーティング／含浸方法を実施する条件下では、布の繊維のポリマーは溶解しない溶媒である。当業者は、任意選択的に幾つかの文献によって支持される、当業者の一般的な知識に基づき；例えば、“Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ”、Ｂｒａｎｄｒｕｐ及びＩｍｍｅｒｇｕｔ編に示されている溶媒及びポリマーの溶解度パラメータに基づき、所与のポリウレタンエラストマー及びポリマーの組合せに適切な溶媒を選択することができるであろう。
当業者は、ポリマーモル質量が溶解度に及ぼす影響についても認識している。ＴＰＵなどのポリウレタンのいわゆる良溶媒の場合、高分子鎖と溶媒分子との間の相互作用はエネルギー的に有利であり、且つポリマー及び溶媒の溶解度パラメータの差は小さい。ポリマーの非溶媒であるポリウレタンの溶媒を探す場合、当業者は、撹拌又は超音波処理を含み、且つ任意選択的に幾らかの加熱を適用することによる、幾つかの溶解実験を実施してもよい。

本方法の実施形態において、溶媒は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルテトラヒドロフラン（ｍ－ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサフルオロイソプロパノール、ジオキサン、ジオキソラン、これらの混合物又は、そのような混合物がポリウレタンを溶解することができる場合に限るが、他の良溶媒（若しくは共溶媒）性のより低い溶媒との混合物であり得る。適用後に布から溶媒を除去することを考えると、任意選択的にポリマー及びポリウレタンの融点より少なくとも１０℃低い温度まで加熱することによって、溶媒が蒸発により実質的に除去されることができるような揮発性を有する溶媒が好ましい。一実施形態において、ＴＨＦ又はｍ－ＴＨＦが溶媒として使用され、好ましくは、溶媒はＴＨＦである。

溶液塗布ステップにおいて適用されるコーティング組成物中のポリウレタンエラストマーの濃度は重要ではないが、一般に、ポリウレタンは溶液中０．１～２０質量％の範囲となるであろう。しかしながら、実験により、布のストランド又は繊維の隙間又は細孔内にコーティング組成物を良好に浸入させる、即ち布を含浸するためには、比較的粘度の低い溶液を使用することが好ましいことが確認された。他方、ポリウレタン濃度が高いほど、効率的な埋め込みを行うために適用することが必要な溶液は少なくなる。複数の実施形態において、エラストマーの溶液のブルックフィールド粘度は、約１～５０００ｍＰａ．ｓ、又は粘度は少なくとも５、１０、２５又は５０ｍＰａ．ｓ且つ最大で３０００、２０００、１０００又は５００ｍＰａ．ｓとなり得る。

コーティング組成物は、抗生物質、グラフトの（再）狭窄を抑制する薬理学的作用のある物質（例えばパクリタキセル）、血栓症を抑制する物質（例えば、ヘパリン又は類似の天然由来若しくは合成の 抗凝固剤）、所望の生物学的応答を違法にするための他の生物製剤及び小分子又は放射線不透過剤などの１種又は複数種の補助化合物を更に含むことができる。そのような任意選択的な補助化合物は、好ましくは、ＦＤＡのような規制機関によって目的の用途に関し承認されており；典型的には、複合シート中のそれらの濃度がその目的に有効であり、且つ承認された範囲内にありながら、複合シートの他の性能特性を許容できないほど低下させることがないように、比較的少量且つ有効量で存在させることができる。

幾つかの実施形態において、コーティング組成物は；Ｘ線又は他の放射線を使用する医用画像化技法を用いて複合シートを効果的に可視化するために、添加剤として放射線不透過剤を、典型的にはポリウレタンを基準として１５～８０質量％などの比較的多い量で更に含む。一実施形態において、放射線不透過剤は、タンタル、金、白金、タングステン、イリジウム、白金タングステン、白金イリジウム、パラジウム、ロジウム、硫酸バリウム、次炭酸ビスマス、オキシ塩化ビスマス、三酸化ビスマス、イオン性又は非イオン性の造影剤、例えばジアトリゾアート、ヨージパミド（ｉｏｄｉｐａｍｉｄｅ）、ヨーヘキシル（ｉｏｈｅｘｙｌ）、ヨーパミドール、ヨータラメート（ｉｏｔｈａｌａｍａｔｅ）、ヨーベルソル（ｉｏｖｅｒｓｏｌ）、ヨーキサグレート（ｉｏｘａｇｌａｔ）及びメトリザミド（ｍｅｔｒｉｚａｍｉｄｅ）又はその組合せを含む。一実施形態において、放射線不透過剤は、タンタル、金、白金、タングステン又はその混合物若しくは合金を含む。一実施形態において、放射線不透過剤は、例えばポリウレタンの溶液中に粒子を分散させることによって生成する、コーティング組成物中に分散された粒子として存在する。一実施形態において、放射線不透過剤粒子は、少なくとも１ｎｍ、好ましくは少なくとも５、１０、２５、５０、１００又は２００ｎｍの平均粒子径を有する。一実施形態において、放射線不透過剤粒子は、最大で３μｍ、好ましくは最大で２、１、０．５又は０．２μｍの平均粒子径を有する。平均粒子径は、ＩＳＯ１３３２１：１９９６に従って光子相関分光法（ＰＣＳ）を使用して測定することもできる。一実施形態において、放射線不透過剤は、ポリウレタンへの接着を強化するために、接着促進剤によって、例えばメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）変性ランダムエチレン／アクリレート共重合体又はＧＭＡ及び無水マレイン酸（ＭＡ）変性ランダムエチレン／アクリレート共重合体などによって表面処理される。一実施形態において、放射線不透過剤は、コーティング組成物中に、ポリウレタンを基準として、少なくとも２０、２５、３０又は３５質量％、且つ最大で７５、７０、６５、６０、５５又は５０質量％の量で存在する。

溶液塗布法は、それ自体は当業者によく知られている。布をポリウレタンに埋め込むためのコーティングは、様々な適用技法を用いて、ピペット又はシリンジ、浸漬塗布、吹付塗布、インクジェット塗布若しくはスクリーン印刷；又は布基材が巻回されている場合はロール塗布プロセスなどの連続法を用いるなどして実施することができる。当業者は、一般知識及び幾らかの定型的な試験に基づき、実際の状況及び布の種類に最も適した方法を選択することができる。コーティング組成物は１ステップで適用することができるが、例えば、より少ない量を適用し、例えば溶液を少なくとも部分的に乾燥させるためにステップ間で特定の時間間隔を空けて、複数回のステップで適用することもできる。

コーティングによる埋め込みを行う本方法のステップｃ）は、コーティングされた布から溶媒を除去することも含み、好ましくは、溶媒は実質的に完全に除去される。単純且つ好ましい様式は、溶媒（又は溶媒混合物）を蒸発させることである。これは周囲条件において実施することができるが、効率を高めるために減圧及び／又は高温を適用することによって実施することもできる。温度上昇を利用する場合、例えば布中のポリマー繊維の部分的な溶解及び／又は応力緩和によって引き起こされる複合シートの特性の低下を防止するように注意しなければならない。好ましくは、適用される温度は、ポリウレタン又はＴＰＵ及びポリマーの溶融温度よりも十分に低い、例えば少なくとも１０℃低い温度に維持される。任意選択的に、又は代替的に、溶媒を実質的に除去するために洗浄ステップを適用することができる。洗浄は、ポリウレタン及びポリマーの両方に対して非溶媒であるが、ポリウレタンの溶媒とは混和性である洗浄溶媒を含むか又はこの洗浄溶媒からなる液体を用いて実施することができる。そのような洗浄ステップは周囲温度で実施可能であるが、上に示したものと類似の制約の下で、高温で実施することも可能である。溶媒の除去は、典型的には、複合シートの残留溶媒が、医療用留置具中での使用に関する仕様又は規制に準拠する水準になるように実施される。一実施形態において、得られた複合シートの残留溶媒含有量を、例えば、２４時間窒素下で乾燥させた後、５０℃の対流オーブンで１時間乾燥させることにより、５０ｐｐｍ未満とする。

本方法の複数の実施形態において、布、特に布の比較的小さい小片は、布の形態、例えば、均一且つ平らな形態を維持するように、布のストランドに顕著な張力をかけることなく、支持体又は枠体に取り付けることができ、次いで、前処理、溶液塗布及び溶媒の除去を行うことができる。こうすることの利点としては、布をより均等に前処理し、コーティングすること、並びに、例えばコーティング及び溶媒除去ステップの間の縮み又はしわのような変形を防ぐことを挙げることができる。当業者は、例えば所望の位置に有効にコーティングすることを妨げることなく、布が変形することを防ぐための適切な枠体又は別の方法を選択することができるであろう。

更なる態様は、本開示のポリウレタン複合シートの、留置用医療器具に適した医療用留置具部品の製造における使用、及びそのような医療用留置具部品の、留置用医療器具の製造における使用に関し、別段の指定がないか又は物理的に実現不可能でない限り、本明細書において上の複数の実施形態に記載した複合シートに関するあらゆる変形及び選択肢並びにこれらの任意の可能な組合せを含む。その複数の実施形態において、前記使用は、人工心臓弁用の１つ又は複数の弁尖の製造（の方法）及び１つ又は複数のそのような弁尖を備える人工心臓弁の製造に関する。

複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートから医療用留置具部品を製造する方法は、シートから所望の形状の小片を切り出すステップを含む。そのような切断は、刃、ハサミ又はレーザー切断を使用するなどの公知の方法により実施することができる。

複数の実施形態において、ポリウレタン複合シートからの医療用留置具部品の製造は、レーザーを使用して１つ又は複数の小片を切り出すことを含み、それにより、耐ほつれ性及び縫合糸保持強度を示す安定な切り口を有する複雑な形状の材料の小片を作製することが可能になる。そのような目的に適したレーザーは、複合シートを切り離す位置に十分なエネルギーを提供し、それによって、任意選択的に、局所的な切断温度をポリウレタン、特にＴＰＵの融点より高い温度まで到達させることができるような設定が選択及び適用され；それにより、局所的にＴＰＵの溶融物が形成され、これが流動して、切断された繊維の末端を互いに及び／又は複合シート中の他の繊維と結合させることができる。レーザー切断自体は、ポリウレタン及び繊維を、焦点を合わせたレーザーのエネルギーによって非常に局所的に、材料が急速に分解及び蒸発する温度まで加熱し結果として起こるようである。そのため、レーザーの設定は、複合シートの切断部付近の端部領域が不規則に変形するか又はバラバラにならないように、過度に加熱しないように選択される。端部が過熱されると、端部領域において望ましくない高剛性化が起こり、シートの柔軟性が低下することもある。当業者は、ＣＯ_２、Ｎｄ又はＮｄ－ＹＡＧレーザーのような前記目的に適したレーザーを選択すること、及び例えばパルス化によってビームのエネルギーを制御することを含む、適切な設定を選択することができるであろう。一般に、ＣＯ_２レーザーは、複合シートを切断するために適切に使用することができる。しかしながら、連続波レーザーを使用する場合、複合シート中で過度の熱伝導が起こる可能性があり、それによって切り口が歪むか、又は例えば熱緩和作用に起因して、ポリマー繊維及びそれに伴いシートの一部が溶融又は収縮することが観察された。

本開示の複数の実施形態において、複合シートから小片を切断するために、パルスレーザー、即ち、連続モードではなく光パルスの形態で発光するレーザーが利用される。したがって、複数の実施形態においては、ナノ－、ピコ－又はフェムト秒パルスレーザーのような短波パルス又は超短波パルス（ＵＳＰ）レーザーが利用され、その理由は、これらは複合シートの形態にゆがみを生じさせる可能性がある過度の加熱を行わず、その一方で、依然として、ポリウレタンの切り口が安定するように溶融させることができるためである。例示的な実施形態、特に、複合シートがＵＨＭＷＰＥ繊維のようなポリオレフィン繊維を含む実施形態において、切断は、エネルギーレベルを約１０～２６Ｗ、好ましくは１２～２４又は１４～２２Ｗに設定して印加するＵＳＰレーザーで行われる。更なる実施形態において、切断は、１～１２ｍｍ／ｓ、好ましくは２～１０又は３～８ｍｍ／ｓの切断速度で行われる。複合シートを完全に切断するために、例えば、その厚さに応じて、ＵＳＰレーザーによる１回を超える走査が必要となることがある。複合シート及びその結果として得られる医療用留置具部品の損傷を防ぐために、より高いエネルギーを設定するよりも多段階切断ステップが好ましいことがある。

他の態様において、本開示のポリウレタン複合シート又はそこから切り出される小片の使用は、組織補強材料又は心臓血管用途を含む整形外科用途などの、複合シートが体組織及び／又は体液と接触することになる用途を含む。軟組織を補強するための材料の例としては、ヘルニア修復用メッシュ材及び腹壁再建用メッシュ材が挙げられる。心臓血管用途としては、人工血管、ステント用カバー、閉鎖デバイス、人工動脈、外科用メッシュ、静脈弁や心臓弁などの弁、及び、例えば、経カテーテル処置に使用されるイントロデューサーシースなどのデバイス及び留置具が挙げられる。複合シートは、シートが非線形引張特性を示す方向又は軸の向きが、使用時に印加される応力下で弾性伸長及び収縮が望まれる方向に一致するように、前記デバイスの部品として適用することができる。そのような用途の多くにおいて、留置具の部品は、デバイスの他の部分に又はそれを取り囲む軟組織若しくは骨組織に結合させる又は取り付けることが必要である。本ポリウレタン複合シートの更なる利点は、そのような結合を行うために様々な技法を利用できることにある。例えば、弁尖の集合体を形成する３つの小片を支持枠に取り付けるなどといった、複合シートの小片同士を結び付ける及び／又は小片をステントに取り付けるための縫合を、材料に張力がかかった場合に縫合糸が材料を切り離すリスクを低減して実施することができる。ポリウレタン複合シートは、更に接着剤で結合させることもでき；その場合、ポリウレタンマトリックス自体は、少なくとも一部が、レーザーなどで局所的に加熱することにより活性化させることができる熱可塑性接着剤として作用することができる。

本開示の他の態様は、前記ポリウレタン複合シート又は前記医療用留置具部品を含むこの種の医療器具又は上に示した留置具を含む。この種の医療器具としては、腹部又は胸部大動脈瘤用の大動脈グラフト、静脈不全用静脈弁、完全置換型人工心臓装置、補助人工心臓装置、末梢血管ステントグラフト、動静脈（ＡＶ）グラフト、手術用心臓又は血管パッチ材、ヘルニアメッシュ、手術用防護材及び他の一般的な心臓・胸部用途が挙げられる。

本発明の説明に関連して（特に、以下に示す例示的実施形態及び特許請求の範囲に関連して）使用する「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という語並びに類似の指示代名詞は、本明細書において特段の指示がない限り、又は文脈と明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方を含むと解釈すべきである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、特に明記しない限り、非限定的な用語として解釈される（即ち「含むが、限定されない」ことを意味する）。本明細書における値の範囲の列挙は、単に、その範囲内にある別々の値をそれぞれ個々に参照する簡便な方法の役割を果たすことを意図しており、それぞれの別個の値は、それが本明細書中に個々に記載されているかのように、本明細書中に組み込まれる。本明細書におけるあらゆる例又は例示的文言、例えば、「など（ｓｕｃｈ ａｓ）」又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の使用は、単に本開示をより十分に例示することを意図しており、特許請求しない限り、本発明の範囲を制限するものではない。本明細書におけるいかなる文言も、本発明の実施に不可欠な特許請求されていない任意の構成要素を示すものと解釈すべきではない。

本明細書においては、本発明者らが知っている最良の形態を含む、本発明を実施するために好ましい実施形態を記載する。これらの好ましい実施形態の変形形態は、上の記載を読むことによって当業者に明らかとなるであろう。本発明者らは、当業者がそのような変形形態を必要に応じて採用することを期待しており、本発明者らは、本発明が、本明細書に具体的に記載されたもの以外の形で実施されることを意図している。したがって本発明は、本明細書に添付する特許請求の範囲に記載された主題の、適用法により認められているあらゆる修正及び均等物を包含する。特定の任意選択的な特徴を本発明の実施形態として記載するが、この記載は、特に断りがない限り又は物理的に不可能でない限り、これらの実施形態のあらゆる組合せも包含され、開示されていることを意味している。

以下に示す実験及び試料は、本発明の実施形態を更に説明するものであるが、当然のことながら、いかなる形でも特許請求の範囲を制限すると解釈すべきでない。

［実施例及び比較実験］
［材料］
以下に示す、医療用グレードの低デニールＵＨＭＷＰＥマルチフィラメント糸を経糸及び緯糸ストランドとして作製されたポリオレフィン製織布帛（Ｄｙｎｅｅｍａ Ｐｕｒｉｔｙ（登録商標） ＴＧ １０ｄｔｅｘ；ＤＳＭ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ＢＶ，Ｓｉｔｔａｒｄ－Ｇｅｌｅｅｎ ＮＬより入手可能）を実験における補強材料として使用した：
２／２綾織組織を有する製織布帛、平置き時の幅４５ｍｍ、厚さ約７０μｍ；
平織組織を有する製織布帛、平置き時の幅４５ｍｍ、厚さ約６２μｍ；
モックレノ織組織を有する製織布帛、平置き時の幅４５ｍｍ、厚さ約７９μｍ。

以下に示す、２０～６０デシテックスのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）マルチフィラメント糸を経糸及び緯糸として含む市販のポリエステル製織布帛（Ｓｅｃａｎｔ Ｇｒｏｕｐ，ＰＡ，ＵＳＡ）を実験における補強材料として使用した：
平織組織を有する低プロファイルＰＥＴ医療用製織布帛、厚さ約７２μｍ；
平織組織を有する低プロファイルＰＥＴ医療用製織布帛、厚さ約９３μｍ；
平織組織を有する低プロファイルＰＥＴ医療用製織布帛、厚さ約１２２μｍ。

ポリウレタンとしては、ＣａｒｂｏＳｉｌ（登録商標）ＴＳＰＣＵ ２０－８０Ａを使用した（ＤＳＭ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ＢＶ，Ｓｉｔｔａｒｄ－Ｇｅｌｅｅｎ，ＮＬより入手可能）。これはシリコーン末端基を有する熱可塑性シリコーンポリカーボネートポリウレタンエラストマーであり、硬度８０ＳｈＡ、ＭＦＲ ５２ｇ／１０ｍｉｎ（１．２０ｋｇ／２２４℃）である。

代替的な補強材として、二軸延伸微多孔性ＵＨＭＷＰＥフィルムであるＳｏｌｕｐｏｒ（登録商標）７Ｐ０３Ａ（Ｌｙｄａｌｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｈｅｅｒｌｅｎ，ＮＬより入手）を適用した。この膜は、厚さが５０μｍであり、空隙率が８６％であり、平均流量気孔径（ｍｅａｎ ｆｌｏｗ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ）が０．３μｍであると示されている。

参照用材料として、処理された（洗浄、不活性化（ｄｅｖｉｔａｌｉｚｅｄ）及びグルタルアルデヒドで架橋）ブタ心膜材料を使用した。

［方法］
［溶液調製］
ＣａｒｂｏＳｉｌ（登録商標）ＴＳＰＣＵ ２０－８０ＡをＴＨＦ（Ｌｉｃｈｒｏｓｏｌｖｅ）に溶解することによってポリウレタン溶液を調製した。溶液を調製する前に、まずポリウレタンペレットを７０℃で最長７２時間乾燥させることにより水分を除去した。ポリウレタンの濃度が８～１２質量％の範囲になるように室温で一晩撹拌することによってＴＨＦに溶解した。

［溶液粘度］
ＵＬ－アダプター及びＵＬＡ－４９ＥＡＹスピンドル取り付けたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＤＶ－Ｅ粘度計を用いて、シリコーンをベースとする粘度標準液（Ｂｅｎｅｌｕｘ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を使用して校正し、２５℃における溶液粘度を測定する。実験には、粘度範囲が１８０～５００ｍＰａ．ｓにあるものを使用した。

［浸漬塗布］
長さ約１０～２５ｃｍの試験片を連続したＵＨＭＷＰＥ製織布帛（又は膜）から切り出し、サンプルホルダーとしての枠体に取り付けた。ＵＨＷＭＰＥ試験片にヘプタンを噴霧して拭き取ることにより汚れを落とし、周囲温度で乾燥させた。製織ＰＥＴからも同様に布帛試験片を作製して汚れを落とした。枠体に取り付けた試験片を、１５％酸素雰囲気中、２００ｍＴｏｒｒ及び４５０Ｗで６０秒間、プラズマで活性化することによって前処理した。

周囲条件下で浸漬塗布を実施し、枠体に取り付けた試験片をポリマー溶液中に浸し、引き上げ速度を０．１ｍ／秒として試験片を取り出し、続いて４０℃で２０分間乾燥させた。

［シートの厚さ］
布帛又は複合シートの厚さは、測定範囲が０～２５ｍｍ（±０．００１ｍｍ）であるＨｅｌｉｏｓ Ｐｒｅｉｓｓｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒを使用して測定した。

［引張特性］
グルタルアルデヒド溶液で架橋したブタ心膜及びポリウレタンの試験をＩＳＯ５２７－２に従い実施し、この規格に準拠して１ＢＢの形状の試験片を使用した。マトリックス材料に繊維を埋め込んだ複合シートの場合は、試験片をゲージ長２０ｍｍ、ゲージ幅５ｍｍとなるように切り出した。試験片は、材料を（製織布帛の場合は経糸方向、フィルムの場合は機械方向に対し）０、４５及び９０度の角度で切り出した。ＩＳＯ５２７－２及び短冊形（ｓｔｒａｉｇｈｔ ｅｄｇｅｄ）試験片の変位速度をそれぞれ２５ｍｍ／分及び４１．５ｍｍ／分とし、試験開始前に試験片に０．０５Ｎの予備荷重を加えた。全ての引張試験を３７℃の水浴中で実施し、ブタ心膜を除く全ての試験片を試験前に３７℃の水中で最低１時間状態調整した。ブタ心膜は、試験前にリン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ７．４）中で１時間状態調整した。水中測定では光による追跡ができないため、ひずみは装置の変位により決定した。

１％割線弾性率は、ひずみ１％のときに測定された応力から算出した。硬化弾性率は、最大応力の５０％及び５５％の間のひずみに直線を当てはめることにより決定した（例えば、図２又は３参照）。硬化転移点は、応力０に外挿したひずみとして、即ち、硬化勾配を応力０と交わるように延長することにより求めた。これは再現性のあるひずみ硬化発生の指標として採用されている。初期割線弾性率が硬化弾性率よりもはるかに高い場合は、得られる値が負の値になることもある。

［曲げ剛性］
曲げ測定を、Ｓａｃｈｓ及びＡｋｋｅｒｍａｎ（ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａ．２０１７．０５．０３２）により記載されているように、Ａｒｅｓ ２レオメータで特製の固定具を用いて試験片材料を屈曲させることにより実施した。特に薄肉の複合体層の場合、材料を完全に屈曲させるために固定具は一定の回転速度を加え、印加したモーメントを回転角の関数として測定する。Ｓａｃｈｓの図１Ｆに示されている設定を用いた。摩擦を減らすために、試験片及び固定具の間にＰＴＦＥスペーサを利用した。スペーサの厚さは、固定具と試験片の間の隙間が最小になるように試験片毎に最適化した。試験片の寸法は、幅２５ｍｍ、長さ３５ｍｍとした。３５ｍｍのうち、両端から１０ｍｍずつを固定具内に配置し、曲げの初期ゲージ長を１５ｍｍとした。試験を周囲の室温条件下で実施した。印加したモーメントＭは、特製の固定具を介して印加した既知の曲率κで曲げ剛性ＥＩと直接相関する。曲げ剛性は、曲げ弾性率Ｅに、曲げが発生している断面の二次モーメントを乗じたものとして定義される。即ち、

である。

全ての測定を、室温の大気圧条件下で、回転角０°～７０°の間で回転速度を１ｒｐｍとして実施した。曲げた後の試験片の曲げを伸ばし、この試験を４回繰り返した。曲げ剛性を得るために、印加したモーメントに対する曲率を、ならし（ｒｕｎ ｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）後の２０°～４０°の間の線形領域を平均した。各材料につき、２つの異なる試験片について測定を行い、全ての結果を平均して曲げ剛性とした。異なる材料間で比較するため、単位幅あたりの値を報告する。

［表面粗さ］
Ｋｅｙｅｎｃｅからの非接触式３Ｄ表面形状測定装置ＶＲ３２００を用いて表面粗さを測定した。ＩＳＯ２５１７８に準拠して、約２．７ｍｍ^２の表面積を分析することにより、算術平均粗さ（Ｓａ）及び表面の最大高さ（Ｓｚ）を得た。最大高さは、例えば、ストランドが布帛内で互いに交差する領域を表すことができる。

［縫合糸保持強度］
縫合糸保持強度又は縫合糸引き抜き力を、約３０×１０ｍｍのシート片で、布帛の中央部の、短辺側の端部から２ｍｍの位置に細径のテーパー針を用いて高強度縫合糸（ＦｉｂｅｒＷｉｒｅ（登録商標）４．０）を挿入して測定した。空気圧式Ｉｎｓｔｒｏｎグリップ（７ｂａｒ）及びグリップＧ１３Ｂを取り付けたＺｗｉｃｋ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ試験機を使用し、それらの間に、ループを作った縫合糸及び布帛の他端をグリップ間距離が５０ｍｍとなるように取り付け、０．０５Ｎの予備荷重を加える。次いで縫合糸を５０ｍｍ／分の速度で試験片が破損するまで引っ張る。縫合糸保持強度は、測定された引き抜き応力－ひずみ曲線の降伏点として報告する（３回の測定の平均値）。これは、ループを作った縫合糸を布帛の端部領域を通過させて引き抜くために必要な力である。

［結果］
表１に、マトリックス材料として、ポリシロキサンソフトセグメントを含む同一のポリウレタン及びＵＨＭＷＰＥ繊維から（実施例１～３）又はＰＥＴ繊維から（実施例４～６）作製した複数の異なる製織布帛をベースとする７種の複合シートの組成をまとめて示す。比較実験７は、補強用として多孔性不織フィルムを適用したものである。これらの材料及びＣａｒｂｏｓｉｌ（登録商標）２０－８０ＡＴＰＵグレード（比較実験８）に加えて、ブタ心膜材料（比較実験９）について実施した試験の結果を表２に示す。純粋なポリウレタンをベースとするフィルムの引張特性は実質的に方向に依存しなかった。表２に、比較実験８の４５°方向として記載した結果は、材料に特定の方向性がないため、全ての測定の平均値を示している。心膜シートは、シートの異なる向きで切断した試験片で測定すると、平均値が異なるだけでなく、異なる引張試験片間でもかなりのばらつきがあった。この天然物が均一でないことを、図２に示す代表的な３つの応力－ひずみ曲線で更に例示する。

複合シートの結果から、多孔性フィルムをベースとするシート（比較実験７）以外は、製織布帛の経糸及び緯糸に対し一定の角度をなす方向に非線形引張挙動を示すことが、特に硬化転移点によって判明した。これは、本開示の複合シートの対応する引張特性を、同じ生理的条件様の条件下で、複合体に含まれる織物の経糸又は緯糸方向に対し約４５°の角度で測定すると、心膜シートと同等の特性が得られ得ることも示しており、実際の値は布帛の種類を変更することによって調整可能である。このことは更に、図２（心膜の場合）及び図３（実施例３に関する）を、特に割線弾性率及びひずみ硬化に関し比較することによっても示される。

更に、実施例１～６の複合シートの極限引張強さは、どの方向に関しても、特に経糸及び緯糸方向に関し、試験に供した心膜よりも実質的に高かった。これは、このような複合シートを補綴弁の弁尖を製造する材料として使用すると、これを留置具として使用する際に材料に加わる最大応力は、即座に破壊を誘発し得る応力水準よりもはるかに低く留まるであろうことを意味している。このような場合、材料は疲労破壊に対する耐性がより高く、著しく長い疲労寿命を示すであろうことが当該技術分野において認められている。したがって、本開示によるこのようなポリウレタン複合シートから作製された弁尖を有する補綴弁の耐久性が、先行技術による生体弁及び／又は合成弁よりも大幅に改善されることを期待することができる。本開示の複合シートから作製された弁尖の予測寿命を決定するための疲労評価実験はまだ保留中である。

例えば、心臓弁補綴具の弁尖として使用される材料の曲げ特性は、効率的な開閉に重要であり、これは例えば、血流に影響を及ぼす。曲げ剛性及び他の機械特性に関する結果（表２参照）は、織物中のストランドの本数が多く、織物の密度が高いほど、複合体の可撓性が低くなることを示している。

表２に、縫合糸引き抜き試験の結果（複合シート中の製織布帛の経糸及び緯糸方向）をまとめる。この結果は、本開示の複合シート（切り口付近）を通過させるためには、処理された心膜のシート（１方向で測定）を通過させるよりも大幅に高い力を加える可能性があることを示している。

微多孔性ＵＨＭＷＰＥ膜をベースとする複合体（この場合の０°の向きは二軸延伸フィルムの機械方向を意味する）は、良好な強度、伸張性及び柔軟性を示したが、製織布帛をベースとする複合シートとは異なり、伸長しても硬化転移点を示さず、縫合糸を引き抜くための力が比較的低かったことに注目されたい。

表面粗さ測定から、織物をベースとする複合体は、平均及び最大粗さが心膜材料と同程度であることが示された。複合シートはまた、例えば、平滑な面を有する支持体又は芯金上でシートを作製又は後処理することにより、一方の面を他方の面よりも滑らかにすることも可能である。

Claims (29)

1. ポリウレタン複合シートであって：
   〇ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーであって、前記ポリウレタンは前記シートの連続マトリックスを形成する、ポリウレタンエラストマーと；
   〇１５～１５０μｍの厚さを有し、生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む製織又は製組された布帛と；
   を備え、
   前記複合シートは、ポリウレタンを１０～９０質量％含み、厚さは２５～２５０μｍであり、面密度は５～３００ｇ／ｍ^２であり；
   前記複合シートは、少なくとも１つの方向に対し、１％割線弾性率が２０～２００ＭＰａであり、硬化転移点が１０～４５％にあり、引張強さが少なくとも２５ＭＰａ（３７℃の水中で測定）であることを特徴とする非線形単軸引張挙動を示す、ポリウレタン複合シート。
2. 前記ポリウレタンは、ポリシロキサンジオールと、脂肪族ポリカーボネートジオール及びポリ（テトラメチレンオキシド）ジオールの１種又は複数種と、をベースとするソフトブロックを含む熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）である、請求項１に記載のポリウレタン複合シート。
3. 前記ポリウレタンエラストマーは、１つ又は複数の疎水性末端基を含み、好ましくは、前記疎水性末端基は、ポリシロキサンを含む、請求項１又は２に記載のポリウレタン複合シート。
4. 前記布帛は、面密度が低く、開放構造を有し、前記ポリウレタンエラストマーは、前記布帛のストランドを完全に覆っているか又は埋め込んでおり、前記複合シートは、実質的に非多孔性である、請求項１～３のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
5. 前記複合シートの最大曲げ弾性率は、最大で４５Ｎｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
6. 前記ポリウレタン複合シートの任意の直交する２つの方向で測定された前記複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大で２０Ｎｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
7. 前記ポリウレタン複合シートの４５°離れた任意の２つの方向の前記複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大で２０Ｎｍである、請求項１～６のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
8. 前記ポリウレタン複合シートのｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、経糸方向（０°）、並びにｉｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、緯糸方向（９０°）、のそれぞれに関する、前記複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大で２０Ｎｍである、請求項１～７のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
9. 前記ポリウレタン複合シートの任意の直交する２つの方向で測定された、複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、高い方の測定値の６０％未満である、請求項１～８のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
10. 前記ポリウレタン複合シートの４５°離れた任意の２つの方向で測定された、前記複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大測定値の６０％未満である。請求項１～９のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
11. 前記ポリウレタン複合シートのｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、経糸方向（０°）、並びにｉｉ）経糸及び緯糸に対し４５°の角度に対する、緯糸方向（９０°）、のそれぞれに関する、前記複合シートの曲げ剛性／単位幅の差の最大値は、最大測定値の６０％未満である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
12. 前記布帛は製織されており、前記製織布帛の経糸及び緯糸方向のそれぞれのストランドの打ち込み本数は、１インチあたり最大で４５０本である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の複合材。
13. 前記布帛は製織されており、経糸ストランドの打ち込み本数（ＥＰＩ）及び緯糸ストランドの打ち込み本数（ＰＰＩ）は、１インチあたりそれぞれ３０～３５０本である、請求項１～１２のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
14. 前記布帛は製織されており、経糸ストランドの１インチあたりの打ち込み本数（ＥＰＩ）及び緯糸ストランドの１インチあたりの打ち込み本数（ＰＰＩ）の差は、最大で２００本である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
15. 前記布帛は製織されており、経糸ストランドの１インチあたりの打ち込み本数（ＥＰＩ）及び緯糸ストランドの１インチあたりの打ち込み本数（ＰＰＩ）の差は、最大で４０％である、請求項１～１４のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
16. 前記複合シートは、表面粗さＳａが３～１２μｍであり、Ｓｚが２０～１００μｍ（ＩＳＯ２５１７８に準拠して測定）であることを特徴とする少なくとも１つの質感のある表面を有する、請求項１～１５のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
17. 前記布帛は、絡み織又はモックレノ織である、請求項１～１６のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
18. 前記複合シートの前記布帛は、繊度が２～１００ｄｔｅｘである経糸ストランド及び緯糸ストランドから実質的に作製された製織布帛であり、好ましくは、前記ストランドの繊度は６～６０ｄｔｅｘである、請求項１～１７のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
19. 前記複合シートの前記布帛は、経糸方向及び緯糸方向の特性が類似している、均衡のとれた又は不均衡な製織布帛であり、前記複合シートは、経糸及び緯糸に対し約４５°の角度などの経糸ストランド及び緯糸ストランドの間の軸に沿って非線形単軸引張挙動を示す、請求項１～１８のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
20. 前記繊維は、前記布帛のストランドを形成するマルチフィラメント糸として存在し、好ましくは、前記布帛は、１本のマルチフィラメント糸からなるストランドから作製されている、請求項１～１９のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
21. 前記複合シートの前記布帛は、高強度ポリマー繊維を少なくとも１０質量％、好ましくは高強度ポリマー繊維を５０質量％含み、より好ましくは、前記布帛は、高強度ポリマー繊維を少なくとも８０又は少なくとも９５質量％含むか又は高強度ポリマー繊維からなる、請求項１～２０のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
22. 前記高強度ポリマー繊維は、ＵＨＭＷＰＥ繊維又はＰＥＴ繊維であり、それぞれ強度が０．６～４．０Ｎ／ｔｅｘである、請求項１～２１のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
23. 前記布帛の厚さは２０～１００μｍであり、前記複合シートの厚さは２５～１２５μｍである、請求項１～２２のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シート。
24. ポリウレタン複合シートの製造方法であって：
    ａ．生体適合性を有する高強度ポリマー繊維を含む製組又は製織された布帛を提供するステップと；
    ｂ．任意選択的に、前記布帛の表面を高エネルギー源を用いて前処理することによって活性化させるステップと；
    ｃ．布を、ポリシロキサンセグメントを含む生体適合性及び生体内安定性を有するポリウレタンエラストマーに埋め込むステップと；
    を含み、
    その結果として請求項１～２３のいずれか一項に記載の複合シートを得る、方法。
25. ステップｃ）は、前記布を１つ又は複数の熱可塑性ポリウレタンフィルムと、前記ポリウレタンの融点を超え、且つ前記布中の前記ポリマー繊維の融点よりも低い温度で貼り合わせることによって実施される、請求項２４に記載の方法。
26. ステップｃ）は、コーティング組成物を前記布に適用することにより実施され；好ましくは、前記ポリウレタンエラストマー、前記ポリウレタンの溶媒及び任意選択的な補助化合物を含むコーティング組成物で溶液塗布することによって実施される、請求項２４に記載の方法。
27. 医療用留置具部品の製造方法であって、請求項１～２３のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シートから所望の形状を有する１つ又は複数の小片を切断するステップを含み、切断は、好ましくは、超短パルスレーザーのなどのレーザーを用いることによって実施される、方法。
28. 請求項２４に記載の方法を用いて得られる留置用医療器具であって、好ましくは、組織補強材料などの整形外科用途並びに／又は人工血管、ステント用カバー、閉鎖デバイス、人工動脈、イントロデューサーシース、静脈弁及び心臓弁補綴具などの心臓血管用途に使用するための器具。
29. 請求項１～２３のいずれか一項に記載のポリウレタン複合シートを備える留置用医療器具。

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