JP5980480B2 - 表面架橋されたポリエチレン - Google Patents
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Description
また、予備成形(preform)された超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)インプラントにγ線又は電子線を照射し、続いて、該UHMWPE中に架橋を形成するために低酸素雰囲気下で加熱するステップと、前記予備成形され架橋されたインプラントのベアリング表面を光重合開始剤で被覆するステップと、前記架橋されたUHMWPEの光重合開始剤で被覆された表面を紫外(UV)線により光架橋するステップとを含む、予備成形されたUHMWPE医療用インプラントを架橋する方法が提供される。
さらに、第1ポリマーベアリングと、1mm未満の深さまで架橋されたベアリング表面を有する、前記第1ポリマーベアリング上の関節接合用の第2ポリマーベアリングとを含む整形外科用関節が提供される。
また、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)に抗酸化剤を添加するステップと、前記抗酸化剤を添加されたUHMWPEからなるインプラントのベアリング表面を光重合開始剤で被覆するステップと、その後、紫外線(UV)照射により前記ベアリング表面を架橋するステップとを含む、耐摩耗性のUHMWPE医療用インプラントを製造する方法が提供される。
市販のポリエチレン寛骨臼蓋(acetabular cup)(Stryker米国特許(特許文献2)に従いN2Vac処理)又は未処理のGUR1020UHMWPE(Stryker米国特許(特許文献6)により、3度逐次的に架橋される。Stryker orthopaedicsから入手)を用いた。350nmの波長を有する紫外光を光源として使用した。Aldrich製のベンゾフェノンを光重合開始剤として使用した。
以下に、本願(特願2011−103628号)の出願当初の特許請求の範囲を示す。
[請求項1]
少なくとも部分的に超高分子量ポリエチレンからなる医療用インプラントを形成するステップと、
フリーラジカルを形成するために前記ポリエチレンにγ線又は電子線を照射し、空気への曝露の前に形成されたフリーラジカルを架橋するステップと、
架橋されたポリエチレンのベアリング表面を光重合開始剤で被覆するステップと、
その後に紫外線照射により被覆表面を光架橋するステップと
を含む、耐摩耗性の超高分子量ポリエチレン医療用インプラントを製造する方法。
[請求項2]
前記光重合開始剤が、ベンゾフェノンである請求項1に記載の方法。
[請求項3]
前記ベンゾフェノンでの被覆が、蒸着により行われる請求項2に記載の方法。
[請求項4]
前記ベンゾフェノンでの被覆が、ベンゾフェノンのアセトン溶液への浸漬により行われる請求項2に記載の方法。
[請求項5]
前記医療用インプラントが、整形外科用インプラントである請求項1に記載の方法。
[請求項6]
前記γ線又は電子線の照射、及び前記架橋が、少なくとも2つの逐次的な放射線量で行われる請求項1に記載の方法。
[請求項7]
各放射線量が、3.0MRad未満である請求項6に記載の方法。
[請求項8]
前記UV及び前記光重合開始剤が、約1mm未満の深さまで浸透する請求項1の方法。
[請求項9]
前記インプラントが、γ線又は電子線での架橋と前記光架橋の間に冷却される請求項1に記載の方法。
[請求項10]
予備成形された超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)インプラントにγ線又は電子線を照射し、続いて、該UHMWPE中に架橋を形成するために低酸素雰囲気下で加熱するステップと、
前記予備成形され架橋されたインプラントのベアリング表面を光重合開始剤で被覆するステップと、
前記架橋されたUHMWPEの光重合開始剤で被覆された表面を紫外(UV)線により光架橋するステップと
を含む、予備成形されたUHMWPE医療用インプラントを架橋する方法。
[請求項11]
前記光重合開始剤が、ベンゾフェノンである請求項10に記載の方法.
[請求項12]
前記ベンゾフェノンでの被覆が、蒸着により行われる請求項11に記載の方法。
[請求項13]
前記ベンゾフェノンでの被覆が、ベンゾフェノンのアセトン溶液への浸漬により行われる請求項11に記載の方法。
[請求項14]
前記医療用インプラントが、整形外科用インプラントである請求項10に記載の方法。
[請求項15]
前記医療用インプラントが、寛骨臼蓋又は脛骨挿入物である請求項14に記載の方法。
[請求項16]
前記γ線又は電子線の照射、及び前記架橋が、少なくとも2つの逐次的な放射線量で行われる請求項10に記載の方法。
[請求項17]
各放射線量が、3.0MRad未満である請求項16に記載の方法。
[請求項18]
前記UV及び前記光重合開始剤が、200mミクロン未満の深さまで浸透する請求項10に記載の方法。
[請求項19]
第1ポリマーベアリングと、
1mm未満の深さまで架橋されたベアリング表面を有する、前記第1ポリマーベアリング上の関節接合用の第2ポリマーベアリングと
を含む整形外科用関節。
[請求項20]
前記第1ポリマーベアリングが,ポリアリールエーテルケトン(PAEK)を含む請求項19に記載の整形外科用関節。
[請求項21]
前記PAEKが,ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である請求項20に記載の整形外科用関節。
[請求項22]
前記第2ポリマーベアリングが、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)である請求項20に記載の整形外科用関節。
[請求項23]
前記第2ポリマーベアリングが、架橋の前に、抗酸化剤を添加されている請求項22に記載の整形外科用関節。
[請求項24]
超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)に抗酸化剤を添加するステップと、
前記抗酸化剤を添加されたUHMWPEからなるインプラントのベアリング表面を光重合開始剤で被覆するステップと、
その後、紫外線(UV)照射により前記ベアリング表面を架橋するステップと
を含む、耐摩耗性のUHMWPE医療用インプラントを製造する方法。
[請求項25]
前記光重合開始剤が、前記抗酸化剤を添加されたUHMWPEの表面1mm未満まで浸透する請求項24に記載の方法。
[請求項26]
前記抗酸化剤を添加されたUHMWPEが、ベンゾフェノンとアセトンの混合物に浸漬される請求項25に記載の方法。
[請求項27]
前記ベンゾフェノンが、前記抗酸化剤を添加されたUHMWPEに200ミクロンと1mmの間の深さまで浸透される請求項26に記載の方法。
Claims (17)
- 少なくとも部分的に超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)からなる医療用インプラントを形成するステップであって、前記医療用インプラントが未処理の前記UHMWPEからなるベアリング表面を有する、ステップと、
フリーラジカルを形成するために前記医療用インプラントにγ線又は電子線を照射し、空気への曝露の前に形成されたフリーラジカルを架橋するステップと、
前記照射架橋後、架橋された医療用インプラントの前記ベアリング表面を光重合開始剤の均一な膜で被覆するステップであって、前記膜が、前記光重合開始剤を沸点以上に加熱することで揮発させて前記ベアリング表面で凝縮して形成される、ステップと、
前記被覆後、前記被覆された表面に、300〜400nmの波長で100mW/cm2より低い強度の紫外線を照射するステップであって、前記UHMWPE中のC−H結合を開裂し架橋する、ステップと、
前記紫外線の照射後、前記ベアリング表面から前記光重合開始剤を除去するステップであって、前記架橋したUHMWPEから実質的になる表面を得る、ステップと
を含む、耐摩耗性の超高分子量ポリエチレン医療用インプラントを製造する方法。 - 前記光重合開始剤が、ベンゾフェノンである請求項1に記載の方法。
- 前記ベンゾフェノンでの被覆が、蒸着により行われる請求項2に記載の方法。
- 前記医療用インプラントが、整形外科用インプラントである請求項1に記載の方法。
- 前記γ線又は電子線の照射、及び前記架橋が、少なくとも2つの逐次的な放射線量で行われる請求項1に記載の方法。
- 各放射線量が、3.0MRad未満である請求項5に記載の方法。
- 前記UV及び前記光重合開始剤が、1mm未満の深さまで浸透する請求項1の方法。
- 前記インプラントが、γ線又は電子線での架橋と前記光架橋の間に冷却される請求項1に記載の方法。
- 予備成形された超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)インプラントにγ線又は電子線を照射し、続いて、該UHMWPE中に架橋を形成するために低酸素雰囲気下で加熱するステップと、
前記予備成形され架橋されたインプラントのベアリング表面を光重合開始剤の均一な膜で被覆するステップであって、前記膜が、前記光重合開始剤を揮発させて前記ベアリング表面で凝縮して形成される、ステップと、
前記被覆された表面に、300〜400nmの波長で100mW/cm2より低い強度の紫外(UV)線を照射するステップであって、前記UHMWPE中のC−H結合を開裂し光架橋する、ステップと、
前記紫外線の照射後、前記ベアリング表面から前記光重合開始剤を除去するステップであって、前記光架橋したUHMWPEから実質的になる表面を得る、ステップと
を含む、予備成形されたUHMWPE医療用インプラントを架橋する方法。 - 前記光重合開始剤が、ベンゾフェノンである請求項9に記載の方法.
- 前記ベンゾフェノンでの被覆が、蒸着により行われる請求項10に記載の方法。
- 前記医療用インプラントが、整形外科用インプラントである請求項9に記載の方法。
- 前記医療用インプラントが、寛骨臼蓋又は脛骨挿入物である請求項12に記載の方法。
- 前記γ線又は電子線の照射、及び前記架橋が、少なくとも2つの逐次的な放射線量で行われる請求項9に記載の方法。
- 各放射線量が、3.0MRad未満である請求項14に記載の方法。
- 前記UV及び前記光重合開始剤が、200mミクロン未満の深さまで浸透する請求項9に記載の方法。
- 超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)に抗酸化剤を添加するステップと、
前記抗酸化剤を添加されたUHMWPEからなるインプラントのベアリング表面を光重合開始剤の均一な膜で被覆するステップであって、前記膜が、前記光重合開始剤を揮発させて前記ベアリング表面で凝縮して形成される、ステップと、
前記被覆後、前記被覆されたベアリング表面に、300〜400nmの波長で100mW/cm2より低い強度の紫外線(UV)を照射するステップであって、前記UHMWPE中のC−H結合を開裂し架橋する、ステップと、
前記紫外線の照射後、前記ベアリング表面から前記光重合開始剤を除去するステップであって、前記架橋したUHMWPEから実質的になる表面を得る、ステップと
を含む、耐摩耗性のUHMWPE医療用インプラントを製造する方法。
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