JPH0763504B2 - 接骨用器具の材料及びその製造方法 - Google Patents
接骨用器具の材料及びその製造方法Info
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- JPH0763504B2 JPH0763504B2 JP61103250A JP10325086A JPH0763504B2 JP H0763504 B2 JPH0763504 B2 JP H0763504B2 JP 61103250 A JP61103250 A JP 61103250A JP 10325086 A JP10325086 A JP 10325086A JP H0763504 B2 JPH0763504 B2 JP H0763504B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有害な組織反応を起こさずに生体組織内に吸
収(再吸収)可能な(以下「可吸収性」と云う)外科的
骨接合用合成ポリマー複合材料に関するものである。こ
の材料は接骨用器具またはそれらの部品の板、角材、ロ
ッド、骨髄釘、ピン、ねじまたは類似の物を製造するの
に適用することができる。
収(再吸収)可能な(以下「可吸収性」と云う)外科的
骨接合用合成ポリマー複合材料に関するものである。こ
の材料は接骨用器具またはそれらの部品の板、角材、ロ
ッド、骨髄釘、ピン、ねじまたは類似の物を製造するの
に適用することができる。
可吸収性ポリマーに関する接骨用材料の製造は幾つかの
特許について知られている。ポリグリコリド(PGA)す
なわち、 の可吸収性縫合糸および外科用素子の製造は米国特許第
3,297,033号および米国特許第3,739,773号に記載されて
いる。
特許について知られている。ポリグリコリド(PGA)す
なわち、 の可吸収性縫合糸および外科用素子の製造は米国特許第
3,297,033号および米国特許第3,739,773号に記載されて
いる。
ポリラクチド(PLA)すなわち、 で製造した縫合糸は米国特許第2,703,316号に記載され
ている。
ている。
グリコリド/ラクチドコポリマー(PGA/PLA)すなわ
ち、 (但しnおよびmは1より大きい整数)で製造した縫合
糸は米国特許第3,839,297号に記載されている。
ち、 (但しnおよびmは1より大きい整数)で製造した縫合
糸は米国特許第3,839,297号に記載されている。
ポリ−β−ヒドロキシ酪酸(PHB)すなわち、 で製造した縫合糸および接骨用器具は英国特許第1,034,
123号に記載されている。
123号に記載されている。
ポリジオキサノン(PDS)すなわち、 で製造した縫合糸および接骨用器具は英国特許第4,052,
988号に記載されている。
988号に記載されている。
ポリエステルアミド(PEA)すなわち、 で製造した可吸収性外科用器具は米国特許第4,343,931
号に記載されている。
号に記載されている。
端シーケンスとして下記の構造式(VII)すなわち、 を有する単位および中間シーケンスとして単位(VIII)
すなわち、 とランダムに結合した式(VII)を有する単位を含有し
ているコポリマーで構成した可吸収性外科用縫合糸およ
び外科用器具はフィンランド特許出願第83 2405号に記
載されている。
すなわち、 とランダムに結合した式(VII)を有する単位を含有し
ているコポリマーで構成した可吸収性外科用縫合糸およ
び外科用器具はフィンランド特許出願第83 2405号に記
載されている。
上記発明の可吸収性外科用器具は、通常可吸収性ポリマ
ーを溶融し融成物を適当な形状に鋳造形成または圧縮成
形することによって製造した、ねじ、円筒状骨髄釘また
は類似の物によって骨に固定する板である。溶融処理技
術によって製造したこのようなサンプルの機械的強度
は、通常他の類似の合成ポリマーと同程度の大きさであ
る。従ってPBA,PLA,PHBおよびPGA/PLAで製造した乾燥し
た加水分解しないサンプルの引張強さは通常40〜80MPa
程度の大きさである。(例えばKulkarni,R.K.,Moore,E.
G.,Hegyeli,A.F.およびFred,L.,J.Biomed.Mater Res.,1
971,5,169,Vert,M.,Chabot,F.およびLeray,J.Makromol.
Chem.,Suppl.,1981,5,30,Christel,P.,Chabot,F.,Lera
y,J.L.,Morin,CおよびVert,M.,Biomaterials(G.D.Wint
er,D.F.GibbonsおよびH.Plenk.Jr.編著Wiley(1980),
p.271,Tunc,D.C.,第9回生体物質学会年次例会報告書、
Birmingham,USA,1983,p.47,Howells,E.R.,Chem.Ind.,19
82,7,509参照)。
ーを溶融し融成物を適当な形状に鋳造形成または圧縮成
形することによって製造した、ねじ、円筒状骨髄釘また
は類似の物によって骨に固定する板である。溶融処理技
術によって製造したこのようなサンプルの機械的強度
は、通常他の類似の合成ポリマーと同程度の大きさであ
る。従ってPBA,PLA,PHBおよびPGA/PLAで製造した乾燥し
た加水分解しないサンプルの引張強さは通常40〜80MPa
程度の大きさである。(例えばKulkarni,R.K.,Moore,E.
G.,Hegyeli,A.F.およびFred,L.,J.Biomed.Mater Res.,1
971,5,169,Vert,M.,Chabot,F.およびLeray,J.Makromol.
Chem.,Suppl.,1981,5,30,Christel,P.,Chabot,F.,Lera
y,J.L.,Morin,CおよびVert,M.,Biomaterials(G.D.Wint
er,D.F.GibbonsおよびH.Plenk.Jr.編著Wiley(1980),
p.271,Tunc,D.C.,第9回生体物質学会年次例会報告書、
Birmingham,USA,1983,p.47,Howells,E.R.,Chem.Ind.,19
82,7,509参照)。
緻密な骨の引張強さ(約80〜200MPa)と比較した場合上
記の引張強さはあまり大きくない。さらに上記ポリマー
を溶融処理した均質重合体のサンプルは、幾つかの場合
骨外科用に適用するには脆弱であるか柔軟過ぎる。従っ
て骨外科における再吸収可能ポリマーの従来の適用には
厳しい困難があった。
記の引張強さはあまり大きくない。さらに上記ポリマー
を溶融処理した均質重合体のサンプルは、幾つかの場合
骨外科用に適用するには脆弱であるか柔軟過ぎる。従っ
て骨外科における再吸収可能ポリマーの従来の適用には
厳しい困難があった。
外科用可吸収性接骨用材料の初期の機械的強度は、可吸
収性ポリマーマトリックスにおいて補強ユニットとし、
マトリックス自体より融点が高い可吸収性繊維を加える
ことによって向上した(例えば米国特許第4,279,249号
におけるポリグリコリド繊維で補強したポリラクチドマ
トリックス)。また生体安定炭素繊維も補強ユニットと
して使用された。補強ユニットの化学構造または成分組
成がマトリックス材料とは異なる場合、通例、材料は互
いの間で強力な1次または2次化学結合を形成すること
ができず、これによって材料成分間の接着は貧弱にな
る。
収性ポリマーマトリックスにおいて補強ユニットとし、
マトリックス自体より融点が高い可吸収性繊維を加える
ことによって向上した(例えば米国特許第4,279,249号
におけるポリグリコリド繊維で補強したポリラクチドマ
トリックス)。また生体安定炭素繊維も補強ユニットと
して使用された。補強ユニットの化学構造または成分組
成がマトリックス材料とは異なる場合、通例、材料は互
いの間で強力な1次または2次化学結合を形成すること
ができず、これによって材料成分間の接着は貧弱にな
る。
通常ポリマー補強複合材に適用されるシランやチタン酸
塩等の接着促進剤は、それらの毒性のため外科で使用し
ようとする外科用材料に適用することはできない。従っ
て異なる化学的起源のマトリックスと補強ユニットの間
の良好な接着は達成が困難である。
塩等の接着促進剤は、それらの毒性のため外科で使用し
ようとする外科用材料に適用することはできない。従っ
て異なる化学的起源のマトリックスと補強ユニットの間
の良好な接着は達成が困難である。
本発明は主として、接骨用材料が自己補強している、す
なわちマトリックスと同じ化学成分の百分組成を有して
いる可吸収性補強ユニットで補強した、可吸収性ポリマ
ーまたはコポリマーマトリックスで形成することを特徴
としている。また、同じ化学成分百分組成を有するマト
リックスおよび補強ユニットは異性体であっても良いこ
とに注意されたい。これはマトリックスおよび補強ユニ
ットが互いに異なる構造を有していることを意味する。
なわちマトリックスと同じ化学成分の百分組成を有して
いる可吸収性補強ユニットで補強した、可吸収性ポリマ
ーまたはコポリマーマトリックスで形成することを特徴
としている。また、同じ化学成分百分組成を有するマト
リックスおよび補強ユニットは異性体であっても良いこ
とに注意されたい。これはマトリックスおよび補強ユニ
ットが互いに異なる構造を有していることを意味する。
本発明は、その化学成分構造に関して均一であり、従っ
てマトリックスおよび補強成分間で良好な接着を有して
いる、自己補強可吸収性ポリマーの外科的接骨用材料に
関している。従って材料は高い引張強さ、曲げ強さまた
は剪断強さおよび靭性等の優れた初期機械的強度特性を
有しており、従ってこの材料は、外科用可吸収性接骨用
器具として、または固定ねじ、骨髄釘等のねじによって
骨に固定する接骨用板等の上記器具の部品または部分と
して、またはフィンランド特許第61402号に記載されて
いるような接骨用器具の部品(板、ロッドまたは角材)
として、有利に適用することができる。
てマトリックスおよび補強成分間で良好な接着を有して
いる、自己補強可吸収性ポリマーの外科的接骨用材料に
関している。従って材料は高い引張強さ、曲げ強さまた
は剪断強さおよび靭性等の優れた初期機械的強度特性を
有しており、従ってこの材料は、外科用可吸収性接骨用
器具として、または固定ねじ、骨髄釘等のねじによって
骨に固定する接骨用板等の上記器具の部品または部分と
して、またはフィンランド特許第61402号に記載されて
いるような接骨用器具の部品(板、ロッドまたは角材)
として、有利に適用することができる。
自己補強とは、ポリマーマトリックスがマトリックスと
同じ化学成分百分組成を有する補強ユニット(繊維等)
で補強されているという意味である。自己補強の原理を
適用することによって、マクロ的サンプルを製造する際
繊維の高い引張強さ(通常500〜900MPa)を有効に利用
することができる。強配向繊維構造を繊維と同じ化学成
分組成を有するポリマーマトリックスで結合した際、マ
トリックスおよび補強ユニット間の最良な接着、従って
優良な機械的性質を有する複合構造が得られる。
同じ化学成分百分組成を有する補強ユニット(繊維等)
で補強されているという意味である。自己補強の原理を
適用することによって、マクロ的サンプルを製造する際
繊維の高い引張強さ(通常500〜900MPa)を有効に利用
することができる。強配向繊維構造を繊維と同じ化学成
分組成を有するポリマーマトリックスで結合した際、マ
トリックスおよび補強ユニット間の最良な接着、従って
優良な機械的性質を有する複合構造が得られる。
本発明の方法は主として、マトリックス相として作用す
る材料の部分の物理的状態が付近の補強ユニットとマト
リックスとの間の密着の発達を可能とするような態様
で、マトリックスを形成する材料の部分に体して熱およ
び(または)圧力を加えることを特徴としている。
る材料の部分の物理的状態が付近の補強ユニットとマト
リックスとの間の密着の発達を可能とするような態様
で、マトリックスを形成する材料の部分に体して熱およ
び(または)圧力を加えることを特徴としている。
本発明の自己補強可吸収性接骨用材料の製造に適用する
ことができる選択的な方法がある。1つの方法は、微粉
砕したポリマー粉末を同じ材料または同じ化学成分百分
組成を有するその異性体で製造した繊維、糸または類似
の補強ユニットと混合し、微粉砕した粒子は軟化または
溶融するが補強ユニット構造体は著しくは軟化または溶
融しないような条件および温度で混合物を加熱すること
である。このような組成物を適当な形状に圧縮成形した
際、軟化または溶融した粒子は補強ユニットを結合する
マトリックス相を形成し、この構造体を冷却した際優れ
た接着および機械的性質を有する自己補強複合材が得ら
れる。
ことができる選択的な方法がある。1つの方法は、微粉
砕したポリマー粉末を同じ材料または同じ化学成分百分
組成を有するその異性体で製造した繊維、糸または類似
の補強ユニットと混合し、微粉砕した粒子は軟化または
溶融するが補強ユニット構造体は著しくは軟化または溶
融しないような条件および温度で混合物を加熱すること
である。このような組成物を適当な形状に圧縮成形した
際、軟化または溶融した粒子は補強ユニットを結合する
マトリックス相を形成し、この構造体を冷却した際優れ
た接着および機械的性質を有する自己補強複合材が得ら
れる。
また本発明の自己補強構造は、可吸収性ポリマーの融成
物と同じ材料の繊維、糸または類似の補強ユニットとを
結合させ、ポリマー融成物および補強ユニットの混合物
を所望の形状に成形し、補強ユニットがそれらの配向内
部構造を著しく緩めないように迅速に成形したポリマー
複合材を冷却することによっても得られる。
物と同じ材料の繊維、糸または類似の補強ユニットとを
結合させ、ポリマー融成物および補強ユニットの混合物
を所望の形状に成形し、補強ユニットがそれらの配向内
部構造を著しく緩めないように迅速に成形したポリマー
複合材を冷却することによっても得られる。
また、可吸収性繊維、糸または類似の構造体を加圧型中
で、これらの構造体の少なくとも一部がそれらの表面に
関して部分的に軟化または溶融するような状態で加熱す
ることによっても、本発明の自己補強可吸収性材料を製
造することができる。加圧下で繊維、糸または類似の構
造体の軟化または溶融した表面は共に融合し、型を冷却
すると自己補強複合構造が得られる。加熱条件を慎重に
調節することによって、繊維、糸または類似のユニット
の軟化または溶融表面領域が極めて薄く、従って配向繊
維構造の部分が極めて高く、高い引張強さ、剪断強さ、
曲げ強さおよび衝撃強さの値を有する材料をもたらす複
合サンプルに加工することが可能である。
で、これらの構造体の少なくとも一部がそれらの表面に
関して部分的に軟化または溶融するような状態で加熱す
ることによっても、本発明の自己補強可吸収性材料を製
造することができる。加圧下で繊維、糸または類似の構
造体の軟化または溶融した表面は共に融合し、型を冷却
すると自己補強複合構造が得られる。加熱条件を慎重に
調節することによって、繊維、糸または類似のユニット
の軟化または溶融表面領域が極めて薄く、従って配向繊
維構造の部分が極めて高く、高い引張強さ、剪断強さ、
曲げ強さおよび衝撃強さの値を有する材料をもたらす複
合サンプルに加工することが可能である。
上述の製造原理は、回分法(圧縮成形、トランスファー
成形等)によって、または連続法(射出成形、押出、引
抜き等)によって自己補強可吸収性材料を製造する際に
適用することができる。
成形等)によって、または連続法(射出成形、押出、引
抜き等)によって自己補強可吸収性材料を製造する際に
適用することができる。
本発明の材料の典型的な特性は、繊維間の薄いマトリッ
クスポリマー層で結合された配向繊維の含量が高く、多
孔性が低く、表面が平滑で緻密であることであり、これ
らの全特性は材料の製造中の加圧そして恐らくは加熱の
結果得られる。良好な内部密着特性は上述の有利な構造
的要因と結び付いて、材料に対して高い引張強さ、曲げ
強さ、圧縮強さ、衝撃強さ等の優れた機械的強度特性を
与える。
クスポリマー層で結合された配向繊維の含量が高く、多
孔性が低く、表面が平滑で緻密であることであり、これ
らの全特性は材料の製造中の加圧そして恐らくは加熱の
結果得られる。良好な内部密着特性は上述の有利な構造
的要因と結び付いて、材料に対して高い引張強さ、曲げ
強さ、圧縮強さ、衝撃強さ等の優れた機械的強度特性を
与える。
当然ながら、自己補強可吸収性外科用材料はマトリック
スおよび補強ユニットポリマーに加えて色材、粉末状充
填材その他の必要な添加剤を含有することができる。
スおよび補強ユニットポリマーに加えて色材、粉末状充
填材その他の必要な添加剤を含有することができる。
本発明の自己補強材料は外科用器具等の接骨用内植体と
して、または板、ピン、釘、骨髄ロッド、ねじまたは他
の3次元立体の形式のそれらの部品として適用すること
ができる。材料は接骨用内植体の少なくとも一部を形成
することもできる。当然ながら、少なくとも部分的に可
吸収性のマトリックスおよび(または)補強ユニット
は、材料の加工において必要な、または材料の性質すな
わちマトリックスおよび(または)補強ユニットの性質
を修正するのに必要な色材、酸化防止剤、可塑剤、潤滑
剤、充填剤等の添加剤を含有することができる。
して、または板、ピン、釘、骨髄ロッド、ねじまたは他
の3次元立体の形式のそれらの部品として適用すること
ができる。材料は接骨用内植体の少なくとも一部を形成
することもできる。当然ながら、少なくとも部分的に可
吸収性のマトリックスおよび(または)補強ユニット
は、材料の加工において必要な、または材料の性質すな
わちマトリックスおよび(または)補強ユニットの性質
を修正するのに必要な色材、酸化防止剤、可塑剤、潤滑
剤、充填剤等の添加剤を含有することができる。
自己補強材料を外科用板、ピン、ロッド等の一部として
適用する場合、自己補強構造は例えば器具の心部を形成
しても良く、器具の表面は他の材料から作ることができ
る。この態様で自己補強材料の優れた機械的性質を他の
可吸収性材料の性質(生体組織内への吸収速度が遅い
等)と組合わせることができる。
適用する場合、自己補強構造は例えば器具の心部を形成
しても良く、器具の表面は他の材料から作ることができ
る。この態様で自己補強材料の優れた機械的性質を他の
可吸収性材料の性質(生体組織内への吸収速度が遅い
等)と組合わせることができる。
本発明の自己補強材料は幾つかの他の態様でも他の可吸
収性材料および(または)生体安定材料と組合せて適用
することができる。例えば自己補強材料の機械的性質
は、その中に自己補強材料の加水分解特性とは別の加水
分解特性を有する可吸収性補強ユニットを埋込むことに
よって修正することができる。生体安定繊維(炭素繊維
等)を有する自己補強材料のハイブリッド複合材を製造
した場合も、優れた機械的性質を有する複合材が得られ
る。
収性材料および(または)生体安定材料と組合せて適用
することができる。例えば自己補強材料の機械的性質
は、その中に自己補強材料の加水分解特性とは別の加水
分解特性を有する可吸収性補強ユニットを埋込むことに
よって修正することができる。生体安定繊維(炭素繊維
等)を有する自己補強材料のハイブリッド複合材を製造
した場合も、優れた機械的性質を有する複合材が得られ
る。
下記の非限定的な実施例によって本発明を説明する。
実施例1 グリコリド/ラクチド(90/10)コポリマーの融成物
(0.1%ヘキサフルオロイソプロパノール溶液(T=25
℃)中で内部粘度|n|=1.5)を、同じ材料の連続繊維と
混合した。融成物−繊維混合物を迅速に円筒状サンプル
(直径4.5mm)に成形し、該サンプルを急速に冷却し
た。その繊維含有量は30%(W/W)だった。これらの自
己補強可吸収性複合ロッドの引張強さは260MPaだった。
グリコライド/ラクチドコポリマー融成物から製造した
対応する非補強ロッドの引張強さは50MPaだった。
(0.1%ヘキサフルオロイソプロパノール溶液(T=25
℃)中で内部粘度|n|=1.5)を、同じ材料の連続繊維と
混合した。融成物−繊維混合物を迅速に円筒状サンプル
(直径4.5mm)に成形し、該サンプルを急速に冷却し
た。その繊維含有量は30%(W/W)だった。これらの自
己補強可吸収性複合ロッドの引張強さは260MPaだった。
グリコライド/ラクチドコポリマー融成物から製造した
対応する非補強ロッドの引張強さは50MPaだった。
実施例2 グリコリド/ラクチドコポリマー縫合糸(Vicryl )
(サイズ2USP)を真空中で185℃で6分間加熱し、これ
によって縫合糸の繊維ユニットの部分的溶融を生じた。
材料を2000バールの圧力で円筒状成形体に圧縮成形しこ
れを急速に冷却した。これらの自己補強ロッドの曲げ強
さは170MPaだった。グリコリド/ラクチドコポリマー融
成物から製造した対応する非補強ロッドの曲げ強さは90
MPaだった。
(サイズ2USP)を真空中で185℃で6分間加熱し、これ
によって縫合糸の繊維ユニットの部分的溶融を生じた。
材料を2000バールの圧力で円筒状成形体に圧縮成形しこ
れを急速に冷却した。これらの自己補強ロッドの曲げ強
さは170MPaだった。グリコリド/ラクチドコポリマー融
成物から製造した対応する非補強ロッドの曲げ強さは90
MPaだった。
実施例3 ポリグリコリド縫合糸(Dexon )(サイズ2USP)を加
圧円筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バールの圧
力下で218℃で5分間加熱した。軟化した繊維材料は部
分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却した。
これらの自己補強可吸収性複合ロッドの引張強さは380M
Paだった。ポリグリコリド融成物から製造した対応する
非補強ロッドの引張強さは60MPaだった。
圧円筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バールの圧
力下で218℃で5分間加熱した。軟化した繊維材料は部
分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却した。
これらの自己補強可吸収性複合ロッドの引張強さは380M
Paだった。ポリグリコリド融成物から製造した対応する
非補強ロッドの引張強さは60MPaだった。
実施例4 ポリグリコリド縫合糸(Dexon )(サイズ2USP)をT
=230℃で溶融した。ポリマー融成物および対応する連
続縫合糸(Dexon )を迅速に混合し、円筒状ロッド
(直径3.2mm)に成形し急速に冷却した。自己補強ロッ
ドの繊維含有量は40%(W/W)であり、引張強さは290MP
aだった。ポリグリコリド融成物から製造した対応する
非補強ロッドの引張強さは60MPaだった。
=230℃で溶融した。ポリマー融成物および対応する連
続縫合糸(Dexon )を迅速に混合し、円筒状ロッド
(直径3.2mm)に成形し急速に冷却した。自己補強ロッ
ドの繊維含有量は40%(W/W)であり、引張強さは290MP
aだった。ポリグリコリド融成物から製造した対応する
非補強ロッドの引張強さは60MPaだった。
実施例5 可吸収性骨合成器具の製造に適用することができる異性
体は、例えばポリ−L−ラクチド(PLLA)およびDL異性
体(メソラクチド)等のポリラクチドの異性体である。
PLLAは融点180℃の結晶性ポリマーでありDL異性体は非
結晶性ポリマーである。自己補強材料は、DL異性体マト
リックスおよびPLLA繊維、糸または類似の補強ユニット
構造体を熱および圧力によって互いに結合させることに
よって、これらの材料から製造することができる。
体は、例えばポリ−L−ラクチド(PLLA)およびDL異性
体(メソラクチド)等のポリラクチドの異性体である。
PLLAは融点180℃の結晶性ポリマーでありDL異性体は非
結晶性ポリマーである。自己補強材料は、DL異性体マト
リックスおよびPLLA繊維、糸または類似の補強ユニット
構造体を熱および圧力によって互いに結合させることに
よって、これらの材料から製造することができる。
ポリ−L−ラクチド(PLLA)繊維束(繊維直径12μm、
軽く撚った束中の繊維量200pcs、PLLAの分子量100,00
0)および微粉砕したDL異性体(メソラクチド)(分子
量100,000)を機械的に混合し、165℃、2000バールの圧
力で6分間圧縮成形し急速に冷却した。自己補強ロッド
の繊維含有量は50%であり引張強さは300MPaだった。ポ
リマー融成物から製造した非補強ロッドの引張強さはPL
LA60MPa、メソラクチド55MPaだった。
軽く撚った束中の繊維量200pcs、PLLAの分子量100,00
0)および微粉砕したDL異性体(メソラクチド)(分子
量100,000)を機械的に混合し、165℃、2000バールの圧
力で6分間圧縮成形し急速に冷却した。自己補強ロッド
の繊維含有量は50%であり引張強さは300MPaだった。ポ
リマー融成物から製造した非補強ロッドの引張強さはPL
LA60MPa、メソラクチド55MPaだった。
実施例6 実施例3の自己補強ロッドを射出成形型中でポリ−P−
ジオキサノン融成物(0.1%テトラクロロエタン溶液
(T=25℃)中で|n|=0.8、Tm=110℃)の厚さ0.2mmの
層で被覆し、直径4.9mmの円筒状の被覆自己補強ロッド
を作った。ロッドの曲げ強さは330MPaだった。蒸留水
(T=37℃)中での3週間の加水分解後、被覆自己補強
ロッドの曲げ強さは160MPaだったが、被覆しない自己補
強ロッドの曲げ強さは90MPaだった。
ジオキサノン融成物(0.1%テトラクロロエタン溶液
(T=25℃)中で|n|=0.8、Tm=110℃)の厚さ0.2mmの
層で被覆し、直径4.9mmの円筒状の被覆自己補強ロッド
を作った。ロッドの曲げ強さは330MPaだった。蒸留水
(T=37℃)中での3週間の加水分解後、被覆自己補強
ロッドの曲げ強さは160MPaだったが、被覆しない自己補
強ロッドの曲げ強さは90MPaだった。
実施例7 ポリ−L−ラクチド(Mw=100,000)の繊維(直径12μ
m)を加圧円筒型)(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000
バールの圧力下で180℃で7分間加熱した。軟化した繊
維材料は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に
冷却した。これらの自己補強可吸収性複合ロッドの引張
強さは270MPaだった。ポリ−L−ラクチド融成物から製
造した対応する非補強ロッドの引張強さは50MPaだっ
た。
m)を加圧円筒型)(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000
バールの圧力下で180℃で7分間加熱した。軟化した繊
維材料は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に
冷却した。これらの自己補強可吸収性複合ロッドの引張
強さは270MPaだった。ポリ−L−ラクチド融成物から製
造した対応する非補強ロッドの引張強さは50MPaだっ
た。
実施例8 ポリ−β−ヒドロキシ酪酸(Mw=80,000)の繊維(直径
15μm)を加圧円筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で200
0バールの圧力下で175℃で5分間加熱した。軟化した繊
維材料は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に
冷却した。これらの自己補強可吸収性複合ロッドの引張
強さ200MPaだった。ポリ−β−ヒドロキシ酪酸融成物か
ら製造した対応する非補強ロッドの引張強さは40MPaだ
った。
15μm)を加圧円筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で200
0バールの圧力下で175℃で5分間加熱した。軟化した繊
維材料は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に
冷却した。これらの自己補強可吸収性複合ロッドの引張
強さ200MPaだった。ポリ−β−ヒドロキシ酪酸融成物か
ら製造した対応する非補強ロッドの引張強さは40MPaだ
った。
実施例9 ポリジオキサノン縫合糸(EthiconのPDS)(サイズ0)
を加圧円筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バール
の圧力下で103℃で6分間加熱した。軟化した繊維材料
は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却し
た。これらの自己補強可吸収性複合ロッドの剪断強さは
140MPaだった。ポリジオキサノン融成物から製造した対
応する非補強ロッドの剪断強さは50MPaだった。
を加圧円筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バール
の圧力下で103℃で6分間加熱した。軟化した繊維材料
は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却し
た。これらの自己補強可吸収性複合ロッドの剪断強さは
140MPaだった。ポリジオキサノン融成物から製造した対
応する非補強ロッドの剪断強さは50MPaだった。
実施例10 ポリエステルアミド(化学式VI、但しR1=R2=−(C
H2)12−;Mw=60,000)の繊維(直径12μm)を加圧円
筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バールの圧力下
で105℃で4分間加熱した。軟化した繊維材料は部分的
に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却した。これ
らの自己補強可吸収性複合ロッドの剪断強さは140MPaだ
った。ポリエステルアミド融成物から製造した対応する
非補強ロッドの剪断強さは50MPaだった。
H2)12−;Mw=60,000)の繊維(直径12μm)を加圧円
筒型(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バールの圧力下
で105℃で4分間加熱した。軟化した繊維材料は部分的
に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却した。これ
らの自己補強可吸収性複合ロッドの剪断強さは140MPaだ
った。ポリエステルアミド融成物から製造した対応する
非補強ロッドの剪断強さは50MPaだった。
実施例11 ポリグリコリド縫合糸(Dexon )(サイズ2)を10重
量%の炭素繊維(直径6μm)と混合し、加圧円筒型
(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バールの圧力下で218
℃で5分間加熱した。軟化したポリグリコリド繊維材料
は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却し
た。炭素繊維を含有しているこの自己補強可吸収性ハイ
グリッド複合材料の引張強さは450MPaだった。ポリグリ
コリド融成物−炭素繊維混合物から製造した対応する炭
素繊維補強材料の引張強さは160MPaだった。
量%の炭素繊維(直径6μm)と混合し、加圧円筒型
(長さ70mm、直径4.5mm)中で2000バールの圧力下で218
℃で5分間加熱した。軟化したポリグリコリド繊維材料
は部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却し
た。炭素繊維を含有しているこの自己補強可吸収性ハイ
グリッド複合材料の引張強さは450MPaだった。ポリグリ
コリド融成物−炭素繊維混合物から製造した対応する炭
素繊維補強材料の引張強さは160MPaだった。
実施例12 ポリグリコリド縫合糸(Dexon )(サイズ2)をグリ
コリド/ラクチドポリマー縫合糸(Vicryl )に10重量
%配合し真空中で185℃で6分間加熱し、これによってV
icryl 縫合糸のグリコリド/ラクチド繊維ユニットを
部分的に溶解させた。材料を円筒型(長さ70mm、直径4.
5mm)中で2000バールの圧力で圧縮成形し、急速に冷却
した。ポリグリコリド縫合糸を埋込んだ自己補強グリコ
リド/ラクチド材料で構成したハイブリッド複合ロッド
が得られた。ハイブリッド複合材料の曲げ強さは240MPa
だった。10重量%のポリグリコリド縫合糸で補強したグ
リコリド/ラクチドコポリマー融成物から製造した対応
する複合材の曲げ強さは150MPaだった。
コリド/ラクチドポリマー縫合糸(Vicryl )に10重量
%配合し真空中で185℃で6分間加熱し、これによってV
icryl 縫合糸のグリコリド/ラクチド繊維ユニットを
部分的に溶解させた。材料を円筒型(長さ70mm、直径4.
5mm)中で2000バールの圧力で圧縮成形し、急速に冷却
した。ポリグリコリド縫合糸を埋込んだ自己補強グリコ
リド/ラクチド材料で構成したハイブリッド複合ロッド
が得られた。ハイブリッド複合材料の曲げ強さは240MPa
だった。10重量%のポリグリコリド縫合糸で補強したグ
リコリド/ラクチドコポリマー融成物から製造した対応
する複合材の曲げ強さは150MPaだった。
実施例13 ポリグリコリド/トリメチレンカーボネートコポリマー
(Davis+GeckのMaxon)から製造した単繊維縫合糸(サ
イズ0)を、加圧円筒型(長さ50mm、直径3.2mm)中で2
000バールの圧力下で180℃で8分間加熱した。縫合糸は
部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却し
た。110MPaの剪断強さを有する自己補強可吸収性ロッド
が得られた。完全に溶融したMaxon縫合糸から製造した
対応する非補強ロッドの剪断強さは60MPaだった。
(Davis+GeckのMaxon)から製造した単繊維縫合糸(サ
イズ0)を、加圧円筒型(長さ50mm、直径3.2mm)中で2
000バールの圧力下で180℃で8分間加熱した。縫合糸は
部分的に融合し、そして成形体を急速に室温に冷却し
た。110MPaの剪断強さを有する自己補強可吸収性ロッド
が得られた。完全に溶融したMaxon縫合糸から製造した
対応する非補強ロッドの剪断強さは60MPaだった。
添付図面は、可吸収性ポリマーマトリックスを可吸収性
繊維で補強した本発明の材料の構造を概略的に示す図で
ある。
繊維で補強した本発明の材料の構造を概略的に示す図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルツク タンミンマキ フインランド国 33400 タンペレ、クッ コランカツ 23
Claims (23)
- 【請求項1】生体組織内に少なくとも部分的に吸収可能
である外科的接骨用複合材料において、上記接骨用材料
は自己補強している、すなわちマトリックスとほぼ同じ
化学成分百分組成を有している可吸収性ポリマー補強ユ
ニットで補強した可吸収性ポリマーまたはコポリマーマ
トリックスで形成されていることを特徴とする接骨用器
具の材料。 - 【請求項2】上記補強ユニットは繊維、糸、撚糸、紐、
膜、リボン、織物または類似の形態になっていることを
特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の材料。 - 【請求項3】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはポリグリコリドまたはそのコポリマーで製造され
たものであることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
または第2項に記載の材料。 - 【請求項4】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはポリラクチドまたはそのコポリマーで製造された
ものであることを特徴とする、特許請求の範囲第1項ま
たは第2項に記載の材料。 - 【請求項5】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはグリコリド/ラクチドコポリマーで製造されたも
のであることを特徴とする、特許請求の範囲第1項また
は第2項に記載の材料。 - 【請求項6】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはポリ−β−ヒドロキシ酪酸で製造されたものであ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の材料。 - 【請求項7】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはポリジオキサノンで製造されたものであることを
特徴とする、特許請求の範囲第1項または第2項に記載
の材料。 - 【請求項8】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはポリビニルアルコールで製造されたものであるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第1項または第2項に
記載の材料。 - 【請求項9】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユニ
ットはポリエステルアミドで製造されたものであること
を特徴とする、特許請求の範囲第1項または第2項に記
載の材料。 - 【請求項10】上記材料は3次元立体の形状の板、ピ
ン、釘、骨髄ロッド、ねじ、角材等の接骨用内植体を全
体として形成したか、あるいは上記材料は接骨用内植体
の少なくとも一部を形成したものであることを特徴とす
る、特許請求の範囲第1項〜第9項のいずれかに記載の
材料。 - 【請求項11】生体組織内に少なくとも部分的に吸収可
能である外科的接骨用複合材料の製造方法において、上
記接骨用材料として自己補強している、すなわちマトリ
ックスとほぼ同じ化学成分百分組成を有している可吸収
性ポリマー補強ユニットで補強した可吸収性ポリマーま
たはコポリマーマトリックスを用いることを特徴とする
接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項12】上記補強ユニットとして、繊維、糸、撚
糸、紐、膜、リボン、織物または類似の形態になってい
るものを用いることを特徴とする、特許請求の範囲第11
項に記載の接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項13】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、ポリグリコリドまたはそのコポリマーで
製造されたものを用いることを特徴とする、特許請求の
範囲第11項または第12項に記載の接骨用器具の材料の製
造方法。 - 【請求項14】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、ポリラクチドまたはそのコポリマーで製
造されたものを用いることを特徴とする、特許請求の範
囲第11項または第12項に記載の接骨用器具の材料の製造
方法。 - 【請求項15】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、グリコリド/ラクチドコポリマーで製造
されたものを用いることを特徴とする、特許請求の範囲
第11項または第12項に記載の接骨用器具の材料の製造方
法。 - 【請求項16】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸で製造された
ものを用いることを特徴とする、特許請求の範囲第11項
または第12項に記載の接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項17】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、ポリジオキサノンで製造されたものを用
いることを特徴とする、特許請求の範囲第11項または第
12項に記載の接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項18】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、ポリビニルアルコールで製造されたもの
を用いることを特徴とする、特許請求の範囲第11項また
は第12項に記載の接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項19】上記可吸収性マトリックスおよび補強ユ
ニットとして、ポリエステルアミドで製造されたもので
あることを特徴とする、特許請求の範囲第11項または第
12項に記載の接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項20】自己補強している、すなわちマトリック
スとほぼ同じ化学成分百分組成を有している可吸収性ポ
リマー補強ユニットで補強した可吸収性ポリマーまたは
コポリマーマトリックスを用いて、3次元立体の形状の
板、ピン、釘、骨髄ロッド、ねじ、角材等の接骨用内植
体を全体として形成するか、あるいは接骨用内植体の少
なくとも一部を形成することを特徴とする、特許請求の
範囲第11項〜第19項のいずれかに記載の接骨用器具の材
料の製造方法。 - 【請求項21】マトリックス相として作用する材料の部
分の物理的状態が付近の補強ユニットとマトリックスと
の間の接着の発達を可能とするような態様で、マトリッ
クスを形成する上記材料の部分に対して熱および(また
は)圧力を加えることを特徴とする特許請求の範囲第11
項〜第20項のいずれかに記載の接骨用器具の材料の製造
方法。 - 【請求項22】可吸収性ポリマーまたはコポリマーの融
成物および可吸収性補強ユニットを混合し、混合物を所
望の形状に成形し冷却することを特徴とする、特許請求
の範囲第21項に記載の接骨用器具の材料の製造方法。 - 【請求項23】可吸収性の繊維、糸、撚糸、紐、膜、リ
ボン、織物または類似の材料を、上記材料が軟化または
溶融し少なくとも部分的に融合するような態様で加熱
し、上記材料を圧力によって所望の形状に成形し冷却す
ることを特徴とする、特許請求の範囲第21項に記載の接
骨用器具の材料の製造方法。
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FI851828 | 1985-05-08 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61259674A JPS61259674A (ja) | 1986-11-17 |
JPH0763504B2 true JPH0763504B2 (ja) | 1995-07-12 |
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ID=8520792
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AU (1) | AU590270B2 (ja) |
CA (1) | CA1255451A (ja) |
DE (1) | DE3664720D1 (ja) |
DK (1) | DK160602C (ja) |
FI (1) | FI75493C (ja) |
NO (1) | NO164697C (ja) |
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