JP2598058B2

JP2598058B2 - ゲルをベースとした治療用具および方法

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Publication number: JP2598058B2
Application number: JP62501549A
Authority: JP
Inventors: スタウト，エドワード・アイ
Original assignee: スタウト，エドワード・アイ
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPH02502157A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景 1.発明の分野本発明は、総括的に言えば、ゲルをベースとした治療
用具およびその使用法に関し、その際ゲルはきわめて広
い温度範囲にわたって優れた柔軟性と吸湿性を示す。よ
り詳細には、本発明はポリマーマトリックス中に水溶性
保湿剤を保有するゲルを利用した治療用具およびその使
用法に関し、そのポリマーマトリックスは好ましくはア
クリル酸またはアクリルアミドモノマー成分を含む。

2.従来技術の記述捻挫、打撲傷または脱臼のような多くの損傷（一般に
は、直ちに腫張が起こるのが常である）の治療には、損
傷部への血液の流れを遅らせて腫張を軽減させるべく、
氷冷湿布や他の材料を適用することが含まれる。しかし
ながら、初期損傷およびその損傷による腫張がおさまっ
た後、治癒を促進するためにその損傷部を加温すること
が往々にして得策である。ここで再び、過去において
は、この目的のためにホットタオルまたは加温パッドを
含めた多くの適切な処置がとられていた。

また、過去には、ゲル材料を利用した治療用ラップま
たは圧迫帯を提供することが提案された。例えば、米国
特許第4055188号は、ポケットの中にゲル冷却剤を入れ
たポケット付き細長部材を含む治療用ラップを開示して
いる。使用に際して、ゲルは冷蔵庫で冷やしてポケット
の中に入れ、その後すぐに完成した用具で治療部位をく
るむ。類似の用具が米国特許第4092982号および同第424
3041号に開示されている。

米国特許第3780537号は、約−17.8＋100℃（０〜212
゜F）の温度範囲にわたってゲル様コンシステンシー
（稠度）を保持するように考案れれた液状ゲルを収容し
た最外層の液体不浸透性外被を含む温・冷圧迫用具を開
示している。

上記特許のゲルをベースとした治療用ラップが提案さ
れたにもかかわらず、それらは多くの点に欠陥が見られ
る。例えば、治療用ラップは出来るだけ広い温度範囲に
わたってその望ましい柔軟性並びに他の物理的性質を保
持することが好ましい。このことは一定のタイプの損傷
に対して加温または冷却療法のいずれかに使用しうる治
療用ラップのただ１種類のみの常備を可能にする。さら
に、望ましいゲルベース治療用具は非流動性であるべき
である。すなわち、ゲル成分は、たとえ複合用具に穴が
あいたとしても、そのコンシステンシーおよび自己支持
性を保つべきである。さらに、従来の多くのゲルは、そ
れらが低い吸湿性を示し、あるいは実際に防湿層を形成
する材料の内部に収容されるという点で欠陥を有する。
望ましくは、治療用ラップに使用するゲルは、患者の皮
膚での湿分平衡を保つために、また加温療法の場合に
は、望ましい“湿熱”効果を与えるために、必要に応じ
て吸湿および脱湿が可能であるべきである。

さらに、数多くのゲルをベースとした材料がクッショ
ンまたはパッド用具において用いるために提案された。
例えば、米国特許第3858379号、同第3308491号、同第36
63973号および同第3548420号はいろいろなタイプのパッ
ド構成物に関係している。最後に、“エラストゲル^TMシ
ートクッション（Elastogel^TMSeat Cushion）”として
商品化され、高い成功を収めたパッド複合用具は、ミズ
ーリ州カンサスシティーのサウスウエストテクノロジー
社（Southwest Technologies,Inc.）から市販されてい
る。これらのパッドは四方に伸び、空気と湿分を通す布
で覆われた軟質ポリマーゲルの層から成る。これらのパ
ッド用具（例えば、車椅子のシート用パッドとして用い
られる）において使用されたゲルは、アクリルアミドポ
リマーマトリックス中にある量のグリセリンを保有させ
たものから成っている。

また、熱傷用包帯としていろいろなタイプの材料を提
供することが以前に提案された。よく知られているよう
に、重症の熱傷は患者にとって耐えがたい程の痛みを伴
い、やけどをした皮膚が脱落して皮下層を露出する場合
には、生死にかかわるほどの問題を提起しうる。熱傷治
療用具に関しては、実際に患者の代用“皮膚”を形成す
る包帯またはカバーを提供することが望まれるであろ
う。それには包帯が“呼吸する”、すなわち適度な通気
性をもつ、必要があるだろう。同時に、やけどをした皮
膚の治癒を促すためには適度な湿分条件を維持するのが
望ましい。例えば、適当な包帯は過剰の湿分を吸収せず
に、適切な治癒を妨害しない限りにおいて熱傷を負った
皮膚を乾燥させるべきである。

要するに、治療要ラップおよび包帯のような治療用具
が過去において提案され、いくつかの場合にはゲルをベ
ースとした構成物が使用されたが、従来のこれらの用具
および使用法は多くの重大な問題を提起している。

発明の要約本発明は、その目的として、非常に改良された治療用
具（例えば、治療用ラップおよび包帯）、並びに対応す
るその使用法を提案する。

例えば、本発明は、自己支持性の柔軟なゲルの本発明
を備えた治療用具を提供する段階を含む、患者の身体部
分の治療方法を包含する。そのゲルは、簡単に述べる
と、アクリル酸またはアクリルアミドモノマー成分を含
むポリマーマトリックス中に水溶性保湿剤を存在させた
ものから成っている。さらに、そのゲルは約−29〜＋17
7℃（−20〜350゜F）の比較的広い温度範囲にわたって
その自己支持性および柔軟性を保持する性質、並びに吸
湿および脱湿の性質をもつことにより特徴づけられる。

上記方法の次の段階は、ゲル本体の柔軟性および吸湿
性を保ちながら、ゲル本体の温度を有意に体温より低い
または高い温度に変えることによって治療用具を予備処
理することを包含する。最後に、予備処理された治療用
具は、その場合に応じて身体部分を加温または冷却する
ために、ゲル本体を身体部分にきわめて接近させて（一
般には、身体部分の形状に一致させて）配置することに
より問題の身体部分に適用される。

好適な態様では、ゲル本体と身体部分の間に湿分およ
び熱を通す伸縮性の布が介在し、一般にはゲル本体がこ
れらの性質の布の中にそっくり収納される。便宜上、予
備処理された治療用具はしばらくの間身体部分に付けた
ままにしておくことが望ましく、このために細長いひも
または他の適切な手段がゲルをベースとした治療用具を
適所に固定すべく用いられる。

本発明の好適な治療用具の一部を形成するゲル材料
は、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリ
コールおよびジメチルホルムアミドからなるグループか
ら選択される保湿剤を含む。さらに、保湿剤は好ましく
はゲル本体中に約25−80重量％、より好ましくは約50−
75重量％、のレベルで存在する。最適なポリマーマトリ
ックスはアクリル酸またはアクリルアミドモノマー成分
を含むポリマー、コポリマーおよびターポリマーより成
る郡から選ばれ、最も好ましくはアクリルアミドのポリ
マーである。

ゲルの厚さは本発明の情況においていろいろに変化し
うるが、一般的に言って、ゲルは約0.64〜3.8cm（1/4イ
ンチ〜1 1/2インチ）の厚さをもつであろう。

先に示した予備処理段階はゲル本体の温度を変えるこ
とを包含する。これはいろいろな手段によって行われ
る。例えば、ゲル本体（および収納用の伸縮性布）をマ
イクロ波オーブンまたは通常のオーブン内に入れて、適
当な時間加熱する。または、ゲル本体の温度を有意に下
げるために、治療用具を冷凍室に入れる。別の冷却手段
として、プラスチックの袋または他の水不浸透性容器の
中に治療用具を入れ、それを氷に浮かばせる。一般的に
言って、ゲル本体の温度は約−29〜＋177℃（−20〜＋3
50゜F）の範囲の温度に変えるべきである。

本発明の好適なゲル材料は、熱傷または他の原因で損
傷した皮膚を治療するため優れた包帯を提供することが
見出された。この場合、ゲル材料の薄層（例えば約1.3
〜12.7mm（0.05〜0.5インチ））は無菌容器内に気密的
に封入され、使用に際して損傷を受けた皮膚へ中間布カ
バー等を使用せずに直接適用される。このゲル本体は一
般に約2/21日間にわたってやけどをした皮膚へ接触した
ままにしておき、事実上患者の“第二の皮膚”を形成す
る。ゲル本体の通気性はヒトの皮膚の通気性にほぼ等し
く、さらにゲルの吸湿性はやげどを負った皮膚、ゲルお
よび大気の間の望ましい湿分平衡をもたらす。その上、
ゲルが皮膚から湿分を吸収するとき、皮膚との保湿剤交
換が起こり、これは皮膚の湿分を比較的低く保つ傾向が
あり、その結果としてバクテリアの生育を抑える。最後
に、ゲルの透明性は損傷を受けた皮膚の連続した観察を
可能にする。これらの状態はすべて速やかな治癒を促
す。

ゲル包帯の吸水性（すなわち保水能力）は、米国特許
第3935099号に記載の加水分解デンプン−アクリロニト
リルグラフトコポリマーのような、“超吸水剤（super
absorbant）”と呼ばれる製品をその中に配合すること
により増強しうる。

このタイプの製品はしばしば製品1g当たり50〜1000g
の蒸留水を示すであろう。

好適な実施態様の説明上述したように、本発明による治療用ラップおよび皮
膚包帯はポリマーマトリックス中に保有された水溶性保
湿剤を含む。多種多様の配合物が本発明の情況下におい
て効果的に使用しうるが，ある特定の成分および範囲が
最も満足のゆく結果を与えると判明した。例えば、治療
用ラップおよび皮膚包帯の場合、ポリマーマトリックス
はアクリルアミドから形成し、一方保湿剤はグリセリン
の形であるのが最も好ましい。メチレン−ビスアクリル
アミド架橋剤、過硫酸アンモニウム開始剤およびクエン
酸のような他の成分も上記の好適な配合物において使用
される。

下記の表は、治療用ラップおよび皮膚包帯の両方の場
合における最適な配合物、並びにそれぞれの成分の望ま
しいおよその使用範囲を示すものである：（任意成分）上記の諸成分を用いてゲル本体を製造する場合、全部
の材料を約18.3℃（65゜F）以上の温度で混合撹拌する
ことが望ましく、その最液体混合物は適当な型（mold）
に流し入れ、少なくとも30〜45分間、より好ましくは約
24時間にわたって固化させる。この期間の終わりに、ゲ
ルは適当な寸法および形状に切断することができる。そ
の後、ゲル本体を適当な伸縮性布の中に収納することに
より治療用ラップが作製される。皮膚包帯の場合には、
ガーゼや他の支持材料をゲル本体に適用して、その複合
用具をそっくり無菌容器または包装材料中に収納するこ
とができる。

上記の表は好適な成分および範囲を示しているが、当
業者は本発明がそのように制限されるものでないことを
理解すべきであろう。例えば、好適な架橋剤はN,N−メ
チレン−ビスアクリルアミド（MBA）であるが、Ｎ−メ
チロールアクリルアミド、メタクリル酸アリルおよびエ
チレングリコールジメタクリレートのような他のタイプ
の架橋剤も使用できる。さらに、過硫酸アンモニウムは
重合反応用の適当な開始剤であるが、開始剤の使用は絶
対に必要であるというわけではない。最後に、アクリル
アミドは好適なマトリックス形成材料であるが、アクリ
ル酸のような他の類似材料も使用できる。その場合、ア
クリル酸は約10〜20重量％のレベルで、保湿剤は約20〜
80重量％のレベルで、水は約20〜70重量％のレベルで、
MBAは約0.01〜0.04重量％のレベルで、そして開始剤は
約0.01〜0.04重量％のレベルで用いられるだろう。最も
好適な範囲はアクリル酸約14〜18％、保湿剤約50〜76
％、水約８〜22％、および架橋剤約0.01〜0.3％であ
る。

当業者はまた、モノマーを適切に選択し且つ架橋剤お
よび保湿剤に対するモノマー（またはモノマー類）の比
を変えることにより、ゲル材料の硬さおよび粘り強さを
変更し、制御することが可能であることを理解するであ
ろう。従って、比較的高い吸湿性が望まれる場合、軟質
で比較的ゴム状のゲルを製造するために、ゲルは高割合
の保湿剤と比較的低い割合の架橋剤を含むように配合さ
れるべきである。より硬質のゲルが必要とされる場合
は、保湿剤の量を減らして、架橋剤の量を増加すべきで
ある。

以下の実施例は本発明によるいくつかの特定のゲル配
合物およびそれらの特性を示している。

実施例１全部で16の別々のゲル配合物を、表IIに示した成分お
よび量を用いて調製した。それぞれの場合に、アクリル
アミドまたはアクリル酸は初めに水と混合し、次いでMB
AおよびK₂S₂O₈開始剤を加えた。その後、この溶液を希
望する種類および量の保湿剤に激しく混合しながら加え
た。開始剤の溶液をその後加え、得られた溶液を十分に
混合して所望の形状の型に流し入れた。この混合物を１
時間から24時間までのさまざまな時間にわたり型の中に
保持した。表IIは種々の配合物の特定成分、並びにゲル
製品の最終特性を示す。

実施例２表IIの配合物番号1,4,6,7,8および15からのゲルサン
プルをいろいろな時間蒸留水中に浸漬し、続いて重量増
加により吸水量を調べるために重さを量った。一連の実
験からのデータを表IIIに示すが、これらのデータから
ゲル配合物は優れた吸水性をもつことが分かるだろう。

実施例３配合物１（表II）に示したゲル本体を、湿分および熱
を通す伸縮性の布で被覆し、その複合用具を相対湿度10
0％および40℃の室内に置いた。この処理を45時間続
け、吸湿性をゲル本体の重量増加によって定期的に調べ
た。湿分処理後、その製品を周囲の空気中に置き、湿分
減少を時間に対する重量減少により調べた。周囲条件処
理中の相対湿度は50〜95％であり、一方温度は15.6〜3
5.0℃（60〜95゜F）であった。配合物１（表II）に従っ
て製造した２つのゲル本体を用いて、２通りの実験を行
った。この実験からのデータを表IVに示すが、これらの
データから、本発明によるゲル本体は、高い湿度条件に
おいて吸湿し且つより低い湿度の大気中に置いたとき脱
湿するという両方の能力をもつことが分かるだろう。

実施例４ 50％アクリルアミド水溶液80gにクエン酸0.06g、過硫
酸アンモニウム0.120gおよびMBA0.235gを加えた。この
混合物を10分間撹拌した。その後グリセリン180gを加
え、この溶液を激しく５分間混合し、その後米国特許第
3935099号に記載されるようなドラム乾燥した加水分解
デンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー10.0g
を加えた。この混合物を室温で18時間保持し、黄色の半
透明ゲルを得た。

このゲルの一部27.0gを蒸留水300ml中に浸漬し、定期
的にとり出して吸水性を調べるために重さを量った。こ
れらの結果を以下に示す。

本発明によるゲル本体はいろいろなやり方で治療用ラ
ップに関連して使用される。ほんの2,3の例を与えるた
めに、ゲルは細長いストリップとして作製され、そのス
トリップは適当な伸縮性布の中に収納される。その後、
この複合用具はそれを適所に保持するためのストラップ
または他のひもを用いて、ひじ、ひざおよび足首のよう
ないろいろな身体部分に適用される。

本発明のゲル複合用具を加熱する場合、それは複合用
具を慣用オーブン中約121℃（250゜F）で10分間加熱す
るか、またはマイクロ波オーブン中で約1/2〜３分間加
熱することにより達成しうるが、加熱しようとする複合
用具のタイプおよびゲルの希望温度に応じて変化しう
る。

複合用具は単なる例示であって、治療用ラップの他の
形状および寸法もいろいろ使用しうることがもちろん理
解されるであろう。例えば、患者の肩や上腕への適用の
ために、あるいは胸や足への適用のために、特殊な形の
ラップを作製することが可能である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル酸またはアクリルアミド成分を含
む、約10−25重量％の合成ポリマーマトリックス、約10
−50重量％の水、並びに、グリセリン、エチレングリコ
ール、プロピレングリコールおよびジメチルホルムアミ
ドからなるグループから選択される、該マトリックス中
に保有される約25−80重量％の水溶性保湿剤を含有す
る、自己支持性、柔軟性、吸湿性および脱湿性を有する
ゲルの本体からなる、損傷した皮膚を治療するための治
療用組成物。