JPS5858045A - 医療用発泡注型物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般に医療技術分野、一層特定的には、骨折
したあるいは傷ついた人体部を固定し、支持し及び保護
するためにかかる分野に用いられる種々のプレース（支
柱）、注型物及び副木に関する。

発明の背景 骨折した骨、傷ついた靭帯、関節炎にかかった関節等の
治療は、しばしば機械的固定により促進され、これまで
ガーゼにおおわれた焼石コラの層Ｊ−ら成型された外科
用注型物がこの目的のためにやや広く用いられてきた。

しかしながら、石ロウ注型物の欠陥は充分に認識されて
いる。硬質石コク手当用品は、悪評が高い程重く、扱い
に〈〈かつ不快なものである。加えて、それらは、注型
物強度が低く、包まれた体部に対して自由な空気循環を
阻害する。空気循環は、包帯で巻かれた皮フ組織の健康
を保つのに必要である。

熱可塑性の樹脂物質をストリップ（ストリップは、暖め
られて手足又は他の体部に造形され得る。）にすること
によｐ石コウ注型物の過度の重量及びかな９の脆性を克
１１にシようとする試みが過去；てなされた。しかしな
がら、これらのストリップは、柔軟にするためにオープ
ン中で７２ｓ下より高い温度に加熱され次いで患者にす
ばやく巻きつけられねばならない。該温度は、人間の許
容レベルに非常に近く、時に待客レベルを越える。その
結果、この手法はあまり普及しなかった。

その場で発泡されて造形されるポリウレタンの注型物も
また提案されている。しかしながら、この目的のために
用いられる先行技術の処方は、患者の適所で２種の別個
の成分を化学的反応させる必要があり、かくして患者と
医者の両者はインシアネート成分の毒性及び発熱反応の
熱にさらされる。発泡ポリウレタンの自明な強度と低重
量の利点にもかかわらず、この材料の医療用注型物が一
般的に許容されるということはこれまで立証されていな
い。

本発明は、従来の石コウ注型に一関与する周知の技法を
用いてポリウレタン発泡材料の医療用注型物を形成し、
患者に正確に適合するが患者に対して過度の温度にも認
められ得る程の毒性危険のいずれにもさらすことなく該
注型物を造形するための機構を提示する。得られる外科
用注型物は、極めて軽量であり、強く、耐衝撃性であり
、また、大気水分により、偶発的な水浸漬によりするい
は汗の如き体液により悪影響されない。これらの及び他
の利点は、固定されるべき人間の体部をおおう充分前に
膨張され得るところの、布ストリツプ上に加圧下で保持
され分配される部分的にブロックされたプレポリマーの
使用によシ得られる。

それ故、本発明の一般的目的は、新規かつ改善された医
療用注型物及びかかる注型物を各個々の患者に合うよう
につくる方法を提供することである。

発明の詳細な記述 本発明は、水源との接触で硬化可能であるプレポリマー
又はポリマー先駆物質とポリマーに可溶な不活性膨張剤
との混合物を含んでなる発泡可能な組成物から医療用注
型物をその場で製造する方法を提供する。該組成物は、
該膨張剤が実質的に凝縮された形態又は液体形態で存在
するような大気下よｐ大き、い圧力下で保たれる。加え
て、該組成物は、該圧力の解放の際該膨張剤の蒸気化に
因り膨張して発泡体を形成することが可能であり、次い
で触媒作用量の水との接触で体積の実質的変化を伴なう
ことなく硬化する。

本発明の方法に用いられるプレポリマーは、周囲温度に
おいて、所望の速度で分配可能にするの（（充分低い粘
度であるが、該ポリマーの硬化が起こるまで体積が実質
的に変化しないままである安定な発泡体即ち泡沫体がつ
くられ得るのに充分高い粘度を有する、任意の水による
触媒作用性の液状プレポリマー又はポリマー先駆体であ
り得る。

ポリウレタンプレポリマーは本発明の方法に使用するの
に特に適しており、何故ならそれらは水による触媒作用
性であり、従って大気中の水分によりあるいは噴霧化さ
れる水滴を単にスプレーすることにより硬化され得るか
らである。°ポリウレタンプレポリマーは先行技術に充
分記載されておシ、それらの粘度に影響を及ぼす因子は
よく知られている。一般に、ポリウレタンプレポリマー
は、有機ポリオ”−ルと制御量の有機ポリインシアネー
トとを反応させることにより得られ、しかしてその生成
物は、水への曝露の際樹脂質の塊を硬化させる機能をも
つ未反応インシアネート基を有する。

本発明による医療用注型物をつく、る際に用いられるポ
リウレタンプレポリマーは、周囲温度で液状である任意
の有機ポリづソシアネート及び少なくとも約３００の分
子量を有しかつ周囲温度で液状である任意の有機ポリオ
ールから製造され得る。

いくつかのポリ１ンシアネート類はポリウレタン法に使
用するための先行技術に記載されており、例工ばトリレ
ンジ１ンシアネートはコ、グー異性体として又はコ、弘
−及びコ、乙−異性体の混合物として大手可能である。

入手可能な等級のものはいずれも、蒸留された形態又は
粗製形態で用いられ得る。粗製ジフェニルメタフジ１゛
ンシアネート成分、特に、３０重量％ないし９０重量％
好ましくはグθ重量％ないしｇθ重量％のジフェニルメ
タフジ１ノシアネートを含有し残りがユよシ大の官能数
をもつポリ１ノシアネートであるものも有用である。

本発明のポリウレタンプレポリマーをつくる際に使用す
るのに適した有機ポリオール類は、７種又はそれ以−ヒ
のアルキレンオキシド化合物と水素供与化合物例えばエ
チレングリコール、プロピレングリコール、グリセロー
ル、ンルピット及び種々のアミノアルコール類との反応
生成物を包含する。これらの反応生成物は、望ましくは
、活性水素含有化合物と反応されるアルキレンオキシド
の量に依り３００ないしｇｏｏｏの分子量を有する。

他の適当なポリオール類はポリエステル類であシ、該ポ
リエステル類は例えばポリカルボン酸類及び多価アルコ
ール類からつくられ得る。

本発明のプレポリマーは、有機ポリ１ンシアネートと有
機ポリオールとを公知のように反応させることによフ製
造される。該プレポリマーの粘度は、出発物質の構成及
び未反応１ソシアネートの量に依存しよう。一般に、高
官能数及び高ヒドロキンル価を有するポリオールの使用
によυ高粘度めプレポリマーが得られ、一方証められ得
る程過剰のポリ１ソシアネートの使用は該粘度を低減さ
せる傾向にある。

本発明に使用するためのプレポリマーは、都合よくは、
有機ポリオールとコないしＳモル当量の有機ポリ１ンシ
アネートとを反応させることによりつくられ得る。硬質
発泡体の場合、ポリオール１モル当たシおおよそ３ない
しμモル当量のポリイソシアネートの使用が好ましい、
ということが見出された。

本発明に用いられる膨張剤は、医学的に安全であシ、そ
の系の他の成分に対して不活性であり、圧力が解放され
るとき急速に蒸気化可能にするのに充分な低い沸点を有
する物質である。適当な不活性膨張剤は、大気圧で約Ｓ
Ｏ℃を越えない沸点を有するハロゲン化炭化水素特にフ
ッ素化炭化水素を含めて、ポリウレタン発泡体をつくる
のに使用するために既に提案されているものである。ジ
クロロジフルオロメタンは、その低沸点のために特に適
した膨張剤である。比較的低圧を用いることが所望され
る場合には、ジクロロジフルオロメタンとトリクロロフ
ルオロメタンとの混合物が、かかる混合物の比較的低い
揮発性のために一層適している。発泡可能な組成物中の
膨張剤の量は、達成されることが所望される発泡体密度
に依り変化され得、プレポリマーの重量に基づいて１０
チないし７００％あるいはそれ以上の範囲であり得る。

本発明により製造される発泡可能な組成物はまだ、触媒
及び表面活性剤を含めて、ポリウレタン発泡体処方の他
の慣用成分を含有し得る。適当な触媒は、有機金属化合
物夕１プのものであり得る。

かかる触媒は、プレポリマーが形成される前にポリオー
ル又はポリ１ソシアネートに導入される場合プレポリマ
ーの形成を促進し、そして引続いて発泡体の水分硬化を
促進する。有機ケ１素ポリマーを包含する適当な表面活
性剤は、硬化が起こるまで発泡体を安定化する作用があ
る。

本発明の発泡可能な組成物は、その圧力を解放すること
により発泡プラスチック材料に変換される。該圧力を減
じると、発泡可能な組成物は急速に膨張して泡沫体を生
じ、その最終体積が急速に達成される。発泡は全く圧力
の解放に因るものであり、化学反応から生じる熱に起因
する蒸気化に因らないものであるため、泡沫体の体積は
周囲圧力が達成された後は実質的に未変化のままである
。

この特徴は特に有利であり、何故なら、膨張後の圧力が
患者の手足にかかることを排除するからでおる。かくし
て、医療用注型物の形成について本発明の方法と先行技
術の方法とは著しく対照的であシ、先行技術法では発泡
は圧力の減少と化学反応との組合わせによシ起こりかつ
泡沫体の体積は周囲状態に解放された後３ないし６倍増
大する。

ポリマー泡沫体の硬化は、最初表面上で起こり、次いで
、その発泡体中への水分の拡散に因９発泡体塊の内方に
向かって進行する。生じた発泡体は、独立気泡を何し、
固定化人体部のための適切な機械的支持体を提供するた
めに硬質でおるよう選択される。かかる硬質発泡体は、
／分子当たり３ないしｇ個のヒドロキシル基及び２０θ
ないしｇ００好ましくはグ００々いし乙００のヒドロキ
シル価を有するポリオール類からつくられる。

本発明の発泡可能な組成物は、大量製造され、次いで適
切な大きさの容器に装填され、しかして圧力は、適当な
都合のよい弁配置により、注型物製造の時期に解放可能
である。該容器は、つくられるべき注型物の体積に依り
大きさが変化され得る。

水による触媒作用性のポリウレタンプレポリマー組成物
で満たされる加圧容器の供給に加えて、本発明による医
療用注型物の製造には、長い包帯ストリップの入手が必
要とされる。外科用ガーゼが用いられ得る一方、一層堅
固な形態の薄い未す１ズのゆるく織られた布が特に有利
であり、その−例は、しばしば１チーズクロス１と呼ば
れる多層布である。おおよそ弘インチの幅で約３０ｄン
チの長さの選択された布材料のストリップが取扱い便利
である、ということが立証された。

患者の手足をおおうための適当な下着を付与することも
、ポリウレタン発泡体のだめの基材として働くために非
常に望ましい。おおよそ−２−１ンチの厚さの充分に網
状の又は開放孔のある可撓性ポリエステルポリウレタン
発泡体パッドがこの目的のために顕著に有用である、と
いうことが立証された。線１ンテ当たり７００個までの
孔を有しかつ軟質で柔毛の（ｄｏｗｎｙ　）表面テクス
チャを有する医療等級の発泡体が好ましい。かかる発泡
体材料は、ガス、オートクレーブ処理又は放射によシ滅
菌され得、また、望ましくは高通気性を示すものである
。個々の下着は、通常のはさみを用いて可撓性発泡体シ
ート品から容易に切断され、また数個の粘着テープスト
リップで一時的に適所に固着され得る。

必要な供給物のすべてを用意し、患者の骨折した前腕が
固定される場合について説明すると、骨折した骨が通常
のように最初に固定され、次いで傷ついた手が可撓性の
網状の発泡体下着でおおわれ、しかしてその発泡体パッ
ドは適所でテープ止めされる。同時に、おおよそｑイン
チの幅のチーズクロス包帯の数個のストリップが適当な
長さに切断され、そして初期膨張するポリウレタンプレ
ポリマー組成物の個々の長円形のビードが各包帯ストＩ
Ｊツブ上にその縁から内向きに分配されて適当な数の注
型プレフォームをつくる。おおよそ３ないし乙インチの
長さのチーズクロス材料の残りの未発泡尾部は、取扱い
及び骨折した腕に該注型プレフォームを適用するのを容
易にする。核子に現実に適用する前に、分配されたプレ
ポリマー組成物は、膨張剤成分の作用下で膨張発泡させ
られ得る。この膨張は、通常の周囲条件下で起こり、ま
た、該傷ついた手に膨張後の圧力がかかる可能性を避け
るために、完全な体積膨張が達成させられ得る。加えて
、プレポリマー組成物が発泡している間、それは自ら包
帯ストリップ中に埋まり、それによって、傷ついた手に
適用中発泡体材料がチーズクロス包帯から滑り分離する
傾向を最小にする。該布はまた、最終注型物において発
泡体を機械的に強化する働きがある。通常、分配された
発泡体は、全体積膨張を達成するために約コないし３分
、約５分未満放置され得る。わずかの量の表面硬化又は
光沢が、大気中の水分により触媒作用を受けるプレポリ
マーの架橋に因り、約６ないし７分の分配後生じ得る。

注型プレフォームが適用される前に、おおわれた下着は
、有利には、水滴の霧をスプレーすることにより湿らせ
られる。その後、注型プレフォームは、一般的にらせん
状の重複模様で該湿らせられた下着上におおわれ得、そ
の結果発泡体は、包帯ス）　ＩＪツブの前もっておおわ
れた帯域の縁を埋める。無論、プレポリマー組成物が可
塑状態にある間に適用が遂行される。この場合、医者は
発泡体を広げかつ造形することができ、何故なら、発泡
体は水分がプレポリマー塊中に充分に入るまで硬質状態
まで硬化せず、架橋は生じる触媒作用により完了される
からである。可塑状態の発泡体の取扱いは、有利には、
自由に使用できるプラスチック手袋を用いて行なわれ、
何故なら、発泡体は完全に硬化するまではいく分粘着性
で付着性であるからである。

医者は、傷ついた手足の回シに適当な数の注型プレフォ
ームをおおう。らせん模様の適用が用いられる場合、浅
い溝が初期反応が起こる発泡体中につくられて浅い空気
通路をつくる。本発明の特徴に従い、膨張発泡したプレ
ポリ！−組成物は、湿らされた下着と直接接触されて該
下着と一体的構造を形成する。架橋を促進するために、
造形されたプレフォームの外部上に水滴の霧がスプレー
され、その後プレポリマー塊の完全な硬化がおおよそ１
５ないし３０分後起こる。発泡体の硬化中収縮は起こら
ず、かくして焼石コラ手当用品の不利は除去される。最
後に、外観用又は清潔にするためのスリーブが、上包み
体として注型物にすべり入れられる。

本発明が石コウ注型物では得られ得ない通気度を与える
堅固な軽量の医療用注型物を提供する、ということは評
価されるべきである。例えば、本発明によるおおよそ０
．夕１ンテの゛厚さの腕全体の注型物は約ψＴオンスの
総重量であシ、一方比較の石コウ手当用品は何ボンドも
の重さがある。さらに、本発明による医療的注型は、医
者が所定の処置をするのに要する時間を大きく減じる。

そのと、本発明による医療的注型は、事故の起こった場
所で、つ１ンタースポーツ場での戸外でさえ遂行され得
、何故なら、プレポリマーが用いられかくして７０’Ｆ
を越える環境温度はポリウレタン発泡体を硬化させるの
に不必要であるからである。

本明細書に記載９特定の具体例は主に説明するためのも
のである、ということが考慮されるべきである。記載さ
れた具体例を越えて種々の変化が当業者によシ行われる
、ということは疑いないことであろう。かかる変化は、
特許請求の範囲の精神及び範囲内に入る限り、本発明の
一部をなす、といりことが理解されるべきである。

代理人の氏名　　川原１）−穂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）膨張剤を含む水による触媒作用性ポリウレタンプ
   レポリマー組成物を大気圧を越える圧力に給する工程、
   長い包帯ストリップを給する工程、該包帯ストリップ上
   にその縁から内向きに該プレポリマー組成物のビードを
   分配して注型プレフォームをつくる工程、該分配された
   プレポリマー組成物を周囲条件下で該ストリップ上で膨
   張発泡させる工程、固定されるべき人体部上を下着でお
   おう工程、該おおわれた下着を水で湿らす工程、該グレ
   ボリマー組成管が可塑状態にある間に該湿らされた下着
   上及び回りを該注型プレフォームでおおう工程、該プレ
   フォームを該人体部に造形する工程、該造形されたプレ
   フォームの外部上に水滴の霧をスプレーする工程、及び
   該プレフォームを硬化させて硬質発泡材料にする工程を
   含んでなる、医療用発泡注型物をつくる方法。
2. （２）　　可撓性ポリウレタン発泡体下着、該下着上を
   おおう硬質ポリウレタン注型体、及び該注型体でおおわ
   れる布ストリップを含んでなり、かつ該硬質ポリウレタ
   ン材料は該下着の孔及び該ストリップのすき間に侵入し
   て一体的構造を形成するものである、医療用発泡注型物
   。