特許 6113485 結合部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6113485

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】結合部材

(51)【国際特許分類】

   A61L 17/04 20060101AFI20170403BHJP

   A61L 15/00 20060101ALI20170403BHJP

   A61L 31/04 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   A61L17/04

   A61L15/00

   A61L31/04

【請求項の数】22

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-271669(P2012-271669)

(22)【出願日】2012年12月12日

(62)【分割の表示】特願2008-509452(P2008-509452)の分割

【原出願日】2006年5月4日

(65)【公開番号】特開2013-78603(P2013-78603A)

(43)【公開日】2013年5月2日

【審査請求日】2012年12月12日

【審判番号】不服2015-11904(P2015-11904/J1)

【審判請求日】2015年6月24日

(31)【優先権主張番号】0834/05

(32)【優先日】2005年5月4日

(33)【優先権主張国】CH

(73)【特許権者】

【識別番号】507215725

【氏名又は名称】シンセス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＳＹＮＴＨＥＳ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(74)【代理人】

【識別番号】100130384

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 孝文

(72)【発明者】

【氏名】マイヤー、ヨーク

(72)【発明者】

【氏名】ガンツ、ヨッヘン

(72)【発明者】

【氏名】ケラー、ベアト

(72)【発明者】

【氏名】ヘルテル、ラルフ

【合議体】

【審判長】 大熊 幸治

【審判官】 齊藤 光子

【審判官】 小川 慶子

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５２０４６４７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００３−１９１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０６６８４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第０３／０７８７０５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A61L15/00-33/18

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外科用途のための縫合材料として用いられる、長手方向に伸長する結合部材（40, 160, 170, 180, 190, 200）であって、
前記結合部材は、メッシュ状構造になるよう編み込まれた糸を含むスリーブと、前記スリーブに結合されたコアとを含み、
前記スリーブは前記コアを取り囲み、
前記コアは、吸湿性材料で構成されるか、または吸湿性材料が中に封入された疎水性材料で構成された構成部材を含み、水、生理食塩水、血液、および／または体液に接すると、水を吸収することによって太くなることが可能であり、
前記コアが太くなると前記スリーブの直径が大きくなり、これにより前記スリーブが長手方向に縮んで前記結合部材が収縮される、結合部材。

【請求項2】

前記コアは、
熱可塑性のエラストマーあるいは交差結合のあるエラストマーあるいは塩結晶が含まれるゲルあるいは少なくとも部分的に水溶性物質を含むゲルの糸状（filamentary）のポリマー材からなるコア、
あるいは、
膨張物質または浸透活性物質が充填された管を有するコア、
あるいは、
弾性、可塑的または幾何学的に半径方向に伸張可能な膜によって限定される、ゲル充填あるいはマトリックス充填からなるコア
からなるグループから選択される、請求項１に記載の結合部材。

【請求項3】

前記構成部材は、水を透過するが前記吸湿性材料および前記疎水性材料を透過しない膜で取り囲まれている、請求項１または２に記載の結合部材。

【請求項4】

前記管は区分けされたチャンバを形成するように一定間隔で細くなっている、請求項２に記載の結合部材。

【請求項5】

前記結合部材は、閾値を下回る張力が作用するときにゆっくり収縮しあるいは引張られるが、閾値張力を上回る短期間の張力負荷に晒されるときに略硬質である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の結合部材。

【請求項6】

前記短期間の張力負荷は、１分未満の第１の期間にわたって増大しおよび／または減少する、請求項５に記載の結合部材。

【請求項7】

前記構成部材は、数本の織り合わされた膨潤可能な糸からなり、各糸が前記編み込まれた糸により取り囲まれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の結合部材。

【請求項8】

前記構成部材は、半透膜または拡散制限膜によって取り囲まれる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の結合部材。

【請求項9】

前記コアは、前記構成部材を取り囲んで封入するか、もしくは前記構成部材により取り囲まれて封入される織物構造または編み構造を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の結合部材。

【請求項10】

前記コアは、それぞれが前記構成部材によって取り囲まれる複数のコア糸を備え、膜が、各コア糸を個別に取り囲むか、またはコア糸の全てを取り囲み、あるいは、編み込まれた剪断可能なマルチフィラメント糸構造が、前記コア糸を随意的に封入し、前記コア糸の全てを取り囲む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の結合部材。

【請求項11】

前記コアは、浸透または拡散作用によって環境へと解放可能な１つ以上の活性物質を含むか、あるいは、前記コアは、水の吸収によって増大する作用圧によって前記コアから放出可能な活性物質小胞内の１つ以上の活性物質を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の結合部材。

【請求項12】

長手方向に伸長する複数の結合部材によって形成される、糸、不織布、織布、ブレード、編地、刺繍織布、および／またはメッシュの織構造体からなる人工装具材料であって、
前記結合部材の各々は、メッシュ状構造になるよう編み込まれた糸を含むスリーブと、前記スリーブに結合されたコアとを含み、
前記スリーブは前記コアを取り囲み、
前記コアは、吸湿性材料で構成されるか、または吸湿性材料が中に封入された疎水性材料で構成された構成部材を含み、水、生理食塩水、血液、および／または体液に接すると、水を吸収することによって太くなることが可能であり、
前記コアが太くなると前記スリーブの直径が大きくなり、これにより前記スリーブが長手方向に縮んで前記結合部材が収縮される、人工装具材料。

【請求項13】

哺乳類および他の動物に対して適用される、組織および／または人工装具材料を縫合するための、長手方向に伸長する結合部材であって、
前記結合部材は、メッシュ状構造になるよう編み込まれた糸を含むスリーブと、前記スリーブに結合されたコアとを含み、
前記スリーブは前記コアを取り囲み、
前記コアは、吸湿性材料で構成されるか、または吸湿性材料が中に封入された疎水性材料で構成された構成部材を含み、水、生理食塩水、血液、および／または体液に接すると、水を吸収することによって太くなることが可能であり、
前記コアが太くなると前記スリーブの直径が大きくなり、これにより前記スリーブが長手方向に縮んで前記結合部材が収縮される、結合部材。

【請求項14】

長手方向に伸長する複数の結合部材によって形成される、糸、不織布、織布、ブレード、編地、刺繍織布、および／またはメッシュの織構造体からなる人工装具材料であって、
前記結合部材の各々は、メッシュ状構造になるよう編み込まれた糸を含むスリーブと、前記スリーブに結合されたコアとを含み、
前記スリーブは前記コアを取り囲み、
前記コアは、吸湿性材料で構成されるか、または吸湿性材料が中に封入された疎水性材料で構成された構成部材を含み、水、生理食塩水、血液、および／または体液に接すると、水を吸収することによって太くなることが可能であり、
前記コアが太くなると前記スリーブの直径が大きくなり、これにより前記スリーブが長手方向に縮んで前記結合部材が収縮される、人工装具材料。

【請求項15】

経時的に短くなる糸を備える組織であって、
前記糸は長手方向に伸長し、
各前記糸は、メッシュ状構造になるよう編み込まれた編糸を含むスリーブと、前記スリーブに結合されたコアとを含み、
前記スリーブは前記コアを取り囲み、
前記コアは、吸湿性材料で構成されるか、または吸湿性材料が中に封入された疎水性材料で構成された構成部材を含み、水、生理食塩水、血液、および／または体液に接すると、水を吸収することによって太くなることが可能であり、
前記コアが太くなると前記スリーブの直径が大きくなり、これにより前記スリーブが長手方向に縮んで前記糸が収縮される、組織。

【請求項16】

前記組織は、心臓を含む器官を取り囲むための袋である、請求項１５に記載の組織。

【請求項17】

前記組織が筋膜隙間のために設けられる、請求項１５または１６に記載の組織。

【請求項18】

前記組織が腱または筋膜欠陥のための橋渡し接ぎ木である、請求項１５、１６または１７に記載の組織。

【請求項19】

前記組織は、人工皮膚または培養された皮膚または他の皮膚閉塞材料と組み合わせた皮膚欠陥の閉塞である、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の組織。

【請求項20】

前記組織は、動脈瘤における血管周囲のカフ、胆管または胆嚢の周囲のカフ、腸の一部または胃の周囲のカフである、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の組織。

【請求項21】

前記組織は、サポートストッキングとして、傷跡修正等のためのやけどの被覆材としての外的用途である、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の組織。

【請求項22】

物品の包装または固定のためのテンションメッシュまたは織膜を形成するための引張糸であって、
前記引張糸は長手方向に伸長し、
前記引張糸は、メッシュ状構造になるよう編み込まれた糸を含むスリーブと、前記スリーブに結合されたコアとを含み、
前記スリーブは前記コアを取り囲み、
前記コアは、吸湿性材料で構成されるか、または吸湿性材料が中に封入された疎水性材料で構成された構成部材を含み、水、生理食塩水、血液、および／または体液に接すると、水を吸収することによって太くなることが可能であり、
前記コアが太くなると前記スリーブの直径が大きくなり、これにより前記スリーブが長手方向に縮んで前記引張糸が収縮される、引張糸。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に外科目的の結合部材、特に縫合材料に関するが、特に例えば技術的構造を結合するための技術的用途における二次元または三次元織構造にも関する。

【背景技術】

【0002】

靭帯または腱の断裂の場合に、依然としてほとんど未解決のままの問題は、負荷の作用下で接続が緩まないように腱を例えば骨に対して固定するという問題である。問題のうちの１つは、骨と腱との間で結合部材に対して及ぼされる負荷が非常に異なっているという点である。長期間にわたって結合部材が収縮することが望ましく、すなわち、骨と腱との間の結合部材にテンションがかかることが望ましい。また、高い減衰度を伴う系を有することもできる。また、患者側では、結合部材が急激に増大する高い負荷に晒される場合があり、そのような状況下では、接続が損なわれてはならず、すなわち、提案された結合部材により接続される組織に対して短期間の負荷が作用する場合に、臨床的にかなりの程度まで治癒が損なわれないようにしなければならない。

【0003】

従来技術は、一般的に、硬質で且つ生じる力を従順に伝える縫合材料によって身体内で様々な構造体の接続（例えば、骨に対する腱の接続）を達成する。大きな表面は、二次元負荷支持体、例えば接続可能なメッシュによってブリッジされる（例えば、筋膜隙間の場合）。接続可能とは、例えばこれらに限定されないが縫合、ステープルまたは接着などの多くの方法を網羅するものと理解されるべきである。

【0004】

再生医療において筋肉、軟骨または神経を構造化するために形状記憶ポリマーを使用することは、例えばＥＰ １ ２８４ ７５６から知られている。

【0005】

より複雑な欠陥をブリッジするためには、二次元または三次元の構造体（例えば、器官の周囲の袋）も興味深い。ここでの未解決の問題は、組織における接続の緩みあるいは裂けをどのように回避すべきかという点である。本発明は、この状況を改善しようとしている。

【0006】

また、物品の固定との関連では、特に野外で、織物系のロープが露や雨などの湿気の影響下で緩み、したがって、該ロープがもはや包装材料または容器を適切に保持できないという不都合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この従来技術に鑑みて、本発明の目的は、冒頭で言及したタイプの結合部材であって、長期間にわたって収縮するが、一方で、短期間の急激に増大する負荷の下で硬質である結合部材を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、本目的は、請求項１に係る結合部材によって達成される。

【0009】

短期間のあるいはかなり短期間の張力負荷は、１分未満の間にわたって増大しおよび／または減少する負荷、特に１０秒よりも短い負荷であると考えられている。人間の移動運動の装置のための修復材料としての本発明の適用において、このことは、例えば、筋肉を骨に接続する結合材料に対して歩行中に及ぼされる負荷を意味している。

【0010】

収縮は、例えば第１の材料の形状変化または分解という意味で、材料の弛緩としても理解される。そのような形状変化は、変形と見なすこともできるが、外力の加えることなく起こる変化と見なし得る。また、第２の材料は、その長手方向に対して垂直な第１の材料によって膨潤して圧縮することができ、それにより、収縮が行なわれる。特に、第１の材料中のコア材料の膨潤は、例えばブレードの交差部の角度を変えることにより形状変化を引き起こすことができ、その結果、結合部材が短くなる。

【0011】

第２の材料は第１の材料から拡散することもでき、それにより、結合部材が短くなり、あるいは、第２の材料は、最初に引張られあるいは結合部材の長手方向に対して平行に方向付けられる糸を備えることができ、また、第１の材料の前記糸の変形の結果として前記弛緩が行なわれる。糸は、この文脈では、分子および分子構造体を表わしている。

【0012】

物品のための包装材料および容器では、本発明の特徴を有するロープにより、天候の影響にもかかわらず、包装材料を周囲の前記ロープによって強固に保持することができる。

【0013】

本発明は、ここで説明した材料を使用することにより達成できる緩い、活発な、部分的に動的な圧縮により、治癒を刺激するための方法および腱、靭帯、筋膜、臓器腔、全身性結合組織、血管、心臓弁、軟骨組織などの軟組織部の互いに対するあるいは軟組織部の骨に対する再建プロセスおよび生物学的変換を刺激するための方法の使用を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】インビトロまたはインビボでの試験使用直後、すなわち、埋め込み後における、本発明の第１の例示的実施形態に係る結合部材の一部の概略図を示す。

【図2】図１に係る前記使用の開始から長期間経過後の結合部材の一部の概略図を示す。

【図3】インビトロまたはインビボでの試験使用直後、すなわち、埋め込み後における、本発明の第２の例示的実施形態に係る結合部材の一部の概略図を示す。

【図4】図３に係る前記使用の開始から長期間経過後の結合部材の一部の概略図を示す。

【図5】インビトロまたはインビボでの試験使用直後、すなわち、埋め込み後における、本発明の第３の例示的実施形態に係る結合部材の一部の概略図を示す。

【図6】図５に係る前記使用の開始から長期間経過後の結合部材の一部の概略図を示す。

【図7】インビトロまたはインビボでの試験使用直後、すなわち、埋め込み後における、本発明の第４の例示的実施形態に係る結合部材の一部の概略図を示す。

【図7A】コアが塩の結晶が組み込まれるフィラメント状高分子材料を備えることができ、粒子状物質が粒径、粒径分布、凝集の状態に応じて、ポリマー中で５％〜７５％の体積濃度を有利に有することができる状態を概略的に示した結合部材の断面図を示す。

【図8】図７に係る前記使用の開始から長期間経過後の結合部材の一部の概略図を示す。

【図9】インビトロまたはインビボでの試験使用直後、すなわち、埋め込み後における、本発明の第５の例示的実施形態に係る結合部材の一部の概略図を示す。

【図10】図９に係る前記使用の開始から長期間経過後の結合部材の一部の概略図を示す。

【図11】本発明に係る結合部材の使用範囲の一例における概略図を示す。

【図12】インビトロまたはインビボでの試験使用における本発明に係る糸の形態を成す結合素子に関し、時間に対してプロットされた糸張力の概略図を従来の糸と比較して示す。

【図13】本発明の例示的実施形態に係る中実コアを有する糸を伴う結合部材の一部の概略図を示す。

【図14】本発明の例示的実施形態に係る管状コアを有する糸を伴う結合部材の一部の概略図を示す。

【図15】本発明の例示的な実施形態に係る外側膜を有するマルチコア糸を伴う結合部材の概略断面図を示す。

【図16】本発明の例示的実施形態に係るそれ自体のコア膜をいずれの場合にも有するマルチコア糸を伴う結合部材の概略断面図を示す。

【図17】本発明の例示的実施形態に係る内側の共通コア膜を有するマルチコア糸を伴う結合部材の概略断面図を示す。

【図18】糸によって吸収される力が時間に対してプロットされる実験的に測定された曲線を示す。

【図19】異なるシリコーン／塩比率に関し、収縮する糸により得られる収縮が造粒に対してプロットされている２つの実験的に測定された曲線を示す。

【図20】造粒（ミクロン）に関してシリコーン：塩の重量比と比べた最初の収縮（パーセント／日）間の実験的に決定された比率の概要を示す。

【図21】異なるシリコーン／ＮａＣｌ比率に関して、収縮する糸によって得られる収縮が時間に対してパーセントでプロットされる２つの実験的に決定された曲線を示す。

【図22】異なるＴＰＥ／ＮａＣｌ比率に関して、収縮する糸によって得られる収縮が時間に対してパーセントでプロットされる２つの実験的に決定された曲線を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して、本発明を更に詳しく説明する。

【0016】

図１は、ジャケット１２により取り囲まれて予張力が与えられたコア１１を備える結合部材の一部分１０の概略的表示を示している。ジャケット１２は、所定の時間にわたって行なわれる後述する化学的プロセスおよび物理的プロセスの作用下で圧縮される硬質材料からなっている。この圧縮プロセスを引き起こす結果的な力は、コアに対する予張力の付与に起因する力、すなわち環境から糸に作用する張力（例えば、縫合中に加えられる張力）である。環境によって糸に及ぼされる張力が減少するにつれて、結果として生じるジャケットに作用する圧縮力が増大する。これがジャケットの圧縮に有利に働き、その結果、糸または糸から形成される織構造体の収縮が加速される。これにより、前述した力間で再び平衡状態が得られるまであるいはゆっくりとした圧縮を伴うことなくジャケットに作用する圧縮力をジャケットが支持できるまで、糸または織構造体に張力が付与される。

【0017】

ジャケットのための材料は、それが規定の期間にわたって制御された塑性変形を可能にするという点を特徴としている。すなわち、該材料は、明確な降伏点を有するとともに、降伏点以下でほぼ弾性的に振る舞う。このことは、材料の主成分が、体温を超えるガラス転移温度を有していなければならないあるいは高い結晶化度を有していなければならないとともに、更に高度の破壊靱性を有することを意味している。この材料クラスの代表的なものは、例えば、体温を明らかに上回るＴｇを有する構造的ポリマーと０°を明らかに下回るＴｇを有するポリマーとの混合物または共重合体である（混合物：ポリラクチドとトリメチレンカーボネートとの混合物、共重合体：ポリヒドロキシブチラートとポリヒドロキシバレレートとの共重合体）。しかしながら、この機能は、ＰＥ、ポリアミドまたはポリエステルなどの高結晶性ポリマーによって果たすこともでき、その場合、エンベロープの構造体には、例えば断面の局所的な薄肉化によって、補強および捻れ（キンク）の組み入れによって、あるいは、高分子配向の変動による弾性率の局所的な周期的変動によって、規定の降伏点が設けられなければならない。結合部材のこの部分１０の端部には、いずれの場合にも、例えばメッシュなどの結合構成部１３が存在し、この結合構成部を用いてジャケット１２が編み込まれる。コア１１は、このメッシュ１３と例えば結節１４とを通じてルート付けられる。コア１１自体は可撓性材料からなる。コアのための材料の例は、エラストマーの性質を有し且つクリープを起こす傾向が最小の材料であることが好ましく、その典型的なものは、糸の完全な分解が求められる場合に分解性成分からなることもできるシリコーンまたはポリウレタンなどの架橋ポリマーである。休止位置において、コア１１は結合構成部１３間の距離よりも短く、そのため、図１で見ると、挿入されたコア１１に予張力が与えられている。これは、矢印１５で示されている。ジャケット１２は硬質であるため、結合構成部１３は、コア１１のバネ張力の作用にもかかわらず、離間した状態に維持される。

【0018】

ここで説明したコアおよびジャケットの機能を置き換えることもできる。すなわち、処理前に、ジャケットに予張力が付与され、コアが圧力によって作用される。

【0019】

また、処理後（例えば、糸の場合には縫合後）にのみ予張力を加えることもできる。

【0020】

結合部材、特に、創傷処置のための縫合材料、例えば幅広いバンドも、結合部材の多くのそのような部分１０によって形成され、その場合、例えば多くの結合部材が互いに連続的に並んで配置されることにより、処理できるバンドが形成される。結合部材は、制御された捻れ挙動を伴うエンベロープによってそれらの全体が取り囲まれることが有益である。しかしながら、特に構造全体ができる限り柔軟で形成可能でなければならない場合には、それぞれの個々の部材をそのようなエンベロープによって取り囲むことができてもよい。

【0021】

大きな力がそのようなバンド上で急激に増大して特定の時間後に再び減少する場合、例えば、ほんの数秒で増大する力が数秒間持続した後にゼロに戻る場合、硬質ジャケット１２は、個々の部分１０を所定の位置に保ち、したがって、バンドおよび結果的にバンドに接続された器官、例えば腱および骨も所定の位置に保つ。

【0022】

ここで、図２は、長い時間にわたる、例えば数週間にわたる結合部材の部分１０の進展を示している。長期間の後、前述した短期持続型の力が介在すると、ジャケット１２が変形する。ここでは、その変化されたジャケットが参照符号１６で示されている。コア１１の予張力作用により、結合構成部１３が互いの方へと移動し、結合部材の部分１０から形成されるバンドが収縮する。この結果、長さが当初の長さから最大で８０％まで変化する。

【0023】

ジャケット１６の変形の代わりに、他の実施形態に係るジャケット２２は、例えば前述した生体分解性ポリマーの少なくとも部分的な使用によって構造的に分解することもできる。すなわち、材料の少なくとも一部は、水の摂取および組み込まれた生体分解性ポリマーの初期の加水分解の結果として、最初にその弾性率の一部を失い、したがって、捻れに対するその安定性を失うが、同時に、その塑性変形能力に関して利益を得る。分解が進むにつれて、これにより、質量の損失および物理的破壊がもたらされる。これは、使用開始時のものとして図３に示され、また、長時間が経過した後のものとして図４に示されている。いずれの場合にも、全ての図面において、同様の特徴には同じ参照符号が与えられている。

【0024】

結合部材の部分２０にはジャケット２２が設けられ、このジャケット２２はその構造的完全性を経時的に失う。これは、図４の更に薄いジャケット２６から分かる。このようにして、分解するジャケット２６は、柔軟なコア１１に対する抵抗力がほとんどなくなり、結合構成部１３間の距離が更に短くなる。しかしながら、このプロセス中に急激な張力または衝撃力が結合部材２０に作用する場合、結合部材は再び剛体状に反応する。これは、原則的に、ジャケット２２の剛性が、特に急激な応力に対するその抵抗力に関して変形により変化せず、巨視的に異なっていないためであり（図面の概略的表示のみから出発して）、また、コア１１に対して弱くなったにすぎないためである。これは、特に、短期の応力作用時に関与するジャケット材料の弾性特性に関わっている。

【0025】

二次元または三次元の本体が結合部材から形成される場合には、衝撃力を吸収することができ、その本体は、それらの断面によって規定される座屈安定性または捻れ安定性を有する。これは、例えば、相互に接続された回転対称な糸からなるシートにより、あるいは、結合部材の内部が長円形断面または楕円断面を伴って引き伸ばされるという事実により達成することができる。

【0026】

図面に示されない例示的実施形態において、結合部材１０または２０は、硬質コアと予張力が付与されたジャケットとを有することもできる。しかしながら、図１〜２および図３〜４に係る機能は同一のままである。重要な点は、各部分１０、２０が急激な負荷変化に反応せず、すなわち、各部分が硬質のままであり経時的に収縮するという点である。

【0027】

そのような一次元部材に二次元または三次元的な配列を与えて、収縮する織構造が得られるようにすることもできることは明らかである。また、これらの材料に吸収性構成材料を設けて、これらの材料を最終的に分解できるようにすることもできる。

【0028】

図５は、結合部材３０の第３の例示的な実施形態を示している。結合部材３０は、潤滑材３２が組み込まれた多数の隣接する分子（コアポリマー３１）から形成されている。分子は、例えば、既知の生体適合性ポリマーからなる高分子であってもよい。例えば可塑剤としての機能を果たす、いわゆる潤滑材は、特に、排他的ではないが、コアポリマーのための溶媒またはコアポリマー中での溶解度が高い物質を含むことができ、前記物質は、解放された投与量で生体適合性を有していなければならない。潤滑材は、比較的高い投与量で許容されることが既知のアセトンまたはアルコール、あるいは、Ｎ−ピロリドンまたはジメチルスルホンアミド（ＤＭＳＯ）などの低分子量溶媒を含むことができる。潤滑材３２は、矢印の参照符号３３で示されるように、例えば数週間にわたって次第に糸から離れる。すなわち、潤滑材は拡散放出される。一方では、コアポリマーと潤滑材との間の分子の相互作用によって拡散の動力学が決定され、他方では、有機（例えば、潤滑材のための低溶解度の他のポリマー）または無機（例えば、プラズマ重合ＰＭＭＡ層またはＳｉＯｘ層またはアモルファスダイヤモンド状の層などのＣＶＤ層）の生体適合性バリア層を適用することによって拡散挙動を制御することができる。このようにして、力が特に矢印３４に沿って作用する。したがって、結合部材３０が図６係る収縮状態へと変換し、この状態では、コアポリマー３１の各分子が僅かな空間しか占めない。これらの結合部材３０は、糸に類似し得るが、いくつかの織りフィラメントからなることもできる。

【0029】

図７は、結合部材４０の第４の例示的な実施形態を示している。結合部材４０は、ジャケット４２により取り囲まれたコア４１を備える。コア４１は、例えば後述するように膨潤性材料である。ジャケット４２は、特にメッシュからなり、例えばコア４１の周囲に螺旋状に配置された糸４３、特に編み込まれた糸あるいは織り交ぜ糸４３からなり、これらは、特に、外科縫合材料で一般に使用され且つ縫合材料のために処理される前述した一群の既知の分解性ポリマーおよび非分解性ポリマー、例えば伸張されたポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアラミド、拡張されたあるいは密にハロゲン化されたポリマーまたはポリエーテルエーテルケトンやカプトンなどの高強度ラダーポリマーからのものである。図７は休止状態の結合部材４０を示している。この状態において、糸４３は、結合部材４０の長手方向に対して例えば３０度の角度４４で方向付けられている。角度は、その初期状態では、例えば５度〜５０度、特に１０度〜４０度をとることができ、２０度〜３５度であることが好ましい。したがって、ここに描かれる例示的な実施形態は、この角度範囲の中間に収まる。

【0030】

そのような結合部材４０は力の急激な変化に反応しない。それに対して、化学的プロセスおよび物理的プロセスによって引き起こされるコア４１の膨張により、糸４３により取り囲まれるコア４１が厚くなる。このようにして、結合部材４０の長手方向に対する角度４４が新たな角度４５、例えば４８度に変わる。したがって、メッシュ４６に大きな直径が与えられて、メッシュが短くなり、結合部材全体も短くなる。メッシュは、編み込まれた糸によって形成されている場合、ブレードと称される。したがって、この用語は、本出願の全体にわたってメッシュという用語と置き換えることができる。

【0031】

膨張プロセスは、例えば、浸透性コア４１、すなわち、浸透活性物質（例えば、塩、粒子形状の水溶性物質（例えば糖類）、または、弾性チューブ中のこれらの物質の高濃縮された溶液）を有し、したがって水を吸収するコア４１によって達成することができる。

【0032】

例えば、図７Ａに非常に概略的に示されるように、コア４１は、塩の結晶４７が組み込まれるフィラメント状高分子材料（分解できない、または、完全にあるいは部分的に分解できる）、例えば、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）（ポリウレタン、ポリエステル）、架橋エラストマー（シリコーン、ポリウレタン、エラスチン、コラーゲン）、または、ゲル（ポリエチレングリコール、アルギン酸塩、キトサン）を備えることができ、その場合、粒子状物質は、粒径、粒径分布、凝集の状態に応じて、ポリマー中で５％〜７５％の体積濃度を有利に有することができる。しかしながら、ナノスケールの粒子が使用される場合、高い粒子数は、１％未満の濃度が既に有効であることを意味している。ポリマー糸は溶融物または溶液から押し出し成形することができ、また、粒子は、押し出し成形前に、ポリマー塊へ同時押出し成形されあるいは混合される。また、これらは、２５〜６０％の濃度を有することもできる。周囲液体としての粒子の周囲の個々の胞状形態が吸収されるため、コアの強度（糸強度は周囲フィラメントの特性によって決定される）は粒子の濃度に直接に依存している。

【0033】

他の例示的な実施形態では、拡張材料または浸透活性物質またはその高濃縮された溶液が直接に充填される１０〜２００ミクロンの膜、例えばＰＵ膜をチューブに設けることができる。したがって、充填密度を除き、体積の１００％が浸透活性物質または塩で満たされる。チューブは、ＰＵＲ、シロキサン、ＰＥＧまたは他の浸透性の生成物、特に浸透性を有する弾性または可塑性の幾何学的に伸張可能な膜（例えば、軸方向の折れ、襞、または、起伏の引き伸ばし）の形態を成す半浸透性の生成物から形成することができる。特に、チューブは、分割されたチャンバを形成するために一定の間隔で狭くすることができる。このことは、前述した効果にほとんど影響を及ぼすことなく糸全体を任意の所望の長さに切断できることを意味する。

【0034】

浸透活性物質は、生体適合性無機塩類およびその水溶液、例えば塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）または塩化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸三カルシウムを含むことができ、あるいは、有機浸透活性分子、例えばデキストランなどの低分子量多糖類を使用することができる。取り扱いを向上させるため、また、浸透性の動力学に更に影響を及ぼすため、浸透活性物質を、生体適合性のゲルまたはヒドロゲル（例えば、アルギン酸塩、キトサン、または、その共重合体、ポリアクリレート、ポリエチレングリコールなどの群からのもの）内に埋め込むこともでき、あるいは、前述したようにエラストマー内に埋め込むことができる。その作用が原理的に浸透活性物質に匹敵する効果は、ヒドロゲルの単独使用によっても達成することができる。フィックの法則によれば、特定の重要性は膨張系を取り囲む膜に付随し、この膜は、Ｈ_２Ｏに関するその浸透および拡散特性により、また、その厚さにより、浸透性の動力学にかなりの影響を及ぼす。無論、膜は、いくつかの層から形成することができ、または、安定したあるいは可溶性の拡散抑制層を備えることもできる。ヒドロゲルが使用される場合、そのような膜状特性は、外側に向けてかなり増大する架橋密度によって得ることもできる。浸透性をもたらす濃度差は、糸コアと患者の周囲血液または間質液および／または組織内液（intrastitial fluid）との間で得られなければならない。

【0035】

糸４３の編み込まれた構造は、分解性または非分解性モノフィラメントまたはマルチフィラメント縫合材料において一般的に使用されるような織り糸を使用して、例えば、伸張されたあるいはテクスチャード加工されたポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリジオキサノンを使用して得ることができる。縫合材料は、編み込まれた糸によって取り囲まれる膨潤コアから構成することができるとともに、それぞれが糸状ブレードによって順に取り囲まれるいくつかの織り合わされた膨潤性の糸から構成することもできる。フィラメント直径は、取り囲まれるべきコアの繊度に関して、また、モノフィラメントまたはマルチフィラメントの被覆糸（０．２−２００ミクロン）の選択に関して、従来技術と一致している。スライディング格子のように作用するこの収縮メカニズムは、膨潤コア、構造フィラメントの膨潤コーティング、特にブレードを形成する構造フィラメントまたは更に軸方向に延びる構造フィラメントの膨潤コーティングが設けられた糸と同様に達成することができる。他の例示的な実施形態に関して既に述べたように、前記糸材料を使用して、収縮する二次元または三次元織構造を形成することもできる。

【0036】

すなわち、結合部材４０には長期にわたる自由度が与えられ、その結果、力を加えることなく、材料がゆっくりと緩みあるいは収縮する。これに対し、ピーク負荷では、結合部材４０が剛体状に反応する。無論、従来技術にしたがって、増殖因子、炎症抑制剤、サイトカイン、受容体または受容体配列、抗生物質、または、抗生物質作用、細胞静止作用、殺菌作用、あるいは、静菌作用を有する物質などの生物活性物質の吸着、移植または解放により、全ての材料または生物学的組織と接触する材料表面を化学的に、生物化学的に、または、生物学的に機能化させることができる。

【0037】

図７Ａは、結合部材の本発明にしたがった更なる機能化を示している。膨潤コア４１は、活性物質で満たされた小胞４８を備え、あるいは、間質溶解された活性物質４９、したがって、ポリマー鎖間に組み込まれる活性物質４９を備える。膨潤により、小胞および溶解された活性物質に作用する圧力が増大する。したがって、活性物質をコアから積極的に放出することができる。小胞の径方向の分布密度を変えることにより、時間制御された解放プロファイルを得ることができるが、無論、この解放プロファイルは、増大する膨潤圧力によって影響される。前述したように拡散制御膜がコアに設けられる場合、コアからの物質の流れは、濃度および化学的活性に依存する膜の輸送特性によって更に影響され得る。明確にするため、参照符号４７、４８および４９はコア４１の異なる場所に示した。基本的に、塩粒子４７は、コア内に等方的に分布させることができる。活性物質は、小胞４８内に設けることができあるいは間質溶解できることが有益であるが、いずれの形態においても、簡略化された表示とは異なり、コアにわたる等方的な分布が存在する。

【0038】

言い換えると、膨潤効果は、巨大分子構造の水和によって得られる。管状弾性膜は、チューブの周囲に螺旋形状に巻き付く硬質糸から形成されたメッシュスリーブ内に嵌め込まれる。張力はこのメッシュスリーブを介して伝えられる。チューブの内部には、飽和した塩溶液が存在する。メッシュスリーブおよび膜は等張液内に配置される。化学的／物理的プロセスにより、平衡の状態が得られるまで濃度バランスが行なわれる。溶液が吸収される結果、かなりの圧力が弾性管状スリーブの内部で増大し、それにより、チューブの膨潤がもたらされる。力の平衡が、内圧と、メッシュスリーブまたは編み込まれたスリーブに対して軸方向に加えられる張力との間で確立される。スライディング格子としての機能を果たすメッシュスリーブが収縮する。

【0039】

３１０°Ｋにおいて膜の両側で所与の濃度差（Δｃ）［ｍｏｌ／ｌ］で浸透圧により引き起こされる寸法変化および長手方向収縮力を計算するため、以下のようなシミュレーションが行なわれた。
開始点ｄ_０における糸直径 ７×１０-⁴ｍ
開始角α ６０°
張力方向に対する糸角度β ９０−α°
濃度本体Ｃ_blood ０．２９６ｍｏｌ／ｌ
飽和濃度（ＮａＣｌ）Ｃ_saturation ６．１５ｍｏｌ／ｌ

【0040】

理想的に希釈された溶液における浸透圧П［Ｐａ］は、以下のように簡略化された様式で設定することができる。

【0041】

【数1】

【0042】

ボイラー式による径引張σ_radial［Ｎ／ｍ］

【数2】

【0043】

テンション（σ_radial）からの径方向の力（ｆ_radial）［Ｎ／ｍ］

【数3】

【0044】

糸直径（ｄ_thread）

【数4】

【0045】

径方向の力（Ｆ_radial）と長手方向の力（Ｆ_long）の比

【数5】

【0046】

圧力（Ｆ_pressure）［Ｎ］

【数6】

【0047】

相対長さ（ｌ）［％］

【数7】

【0048】

相対量（Ｖ）［％］

【数8】

【0049】

得られる長さ−収縮力（Ｆ_res.）［Ｎ］

【数9】

【0050】

Δｃ＝５．８ｍｏｌ／ｌの差においては、約３０°の規定の糸角度および開始寸法で、結果として生じる長さ−収縮力が最大となることが分かった。体積が増大するにつれて、表面積、したがって圧力による力（Ｆ_pressure）が更に大きくなり、それにより、結果として生じる長さ−収縮力が減少する。径方向の力の割合は、４５°の角度から始まる長手方向成分よりも大きくなる。長手方向の力の所望の最小値は、この例では、４８°の糸角度で得られる。この時点で、糸が２０％を僅かに越える分だけ短くなった。対応する表示が図１１に示されている。

【0051】

図９は、本発明の第５の例示的な実施形態に係る、インビトロまたはインビボでの試験使用直後すなわち埋め込み後における結合部材５０の概略図を示している。結合部材５０は、例えば糸分子５２が組み込まれる通常の分解性または非分解性縫合材料からなる基材５１によって形成された糸である。分子５２は、例えば、体温をかなり下回るガラス転移温度を有するポリマーであってもよく、あるいは、水を吸収して膨張する際立った傾向を有するポリマー（例えば、多糖類、ポリアミド）を選択することができ、あるいは、分子の収縮性が増大されるようにその前の架橋が架橋部位の加水分解によって還元され且つ例えば処理および基材中におけるそれらの限られた溶解度によって分子鎖またはメゾスコピック構造、例えばネマチック構造を形成できるポリマーを選択することができる。

【0052】

糸が製造中に伸張され、それにより、収縮性の糸分子または相５２が結合部材５０の長手方向と平行に方向付けられる。力が急激に加えられると、すなわち、牽引力または衝撃が加えられると、結合部材５０は糸５２によって剛体状に反応する。長期間にわたって、例えば数日間にわたって、特に数週間にわたって、糸分子または相５２が変形し、特に、糸分子は、収縮するとともに、当初の伸張方向に対して垂直に巻き上がりあるいは広がる。その際、糸分子は、長手方向から逸れ、したがって長手方向に対して短くなる。したがって、匹敵する糸部分が短くなる。このプロセス中に、急激な牽引力または衝撃力が結合部材５０に作用する場合、結合部材は再び剛体状に作用する。これは、糸５３の剛性が基本的に変形によって変化しなかったからである。コイル構造の弾性率は、配向されたネマチック構造の弾性率よりもかなり小さいが、この構造は、機械的観点から、結合部材５０に作用する短期間の負荷の僅かな部分だけを吸収する。したがって、剛性は、そのような衝撃型負荷によってほとんど影響されない。

【0053】

図１１は、本発明に係る例示的な実施形態の図を概略表示で最終的に示し、特に、本発明に係る結合部材の使用範囲の一例を示している。引張り方向に対する糸角度（°）がＸ軸上にプロットされ、前記式では、この角度に文字βが与えられている。Ｙ軸上には、力Ｆ_res（ニュートン）が左側にプロットされ、一方、右側は、相対直径（参照符号６１）、長さ（参照符号６２）、体積（参照符号６３）をパーセントで示している。ボックス６４によって規定される糸角度範囲は、５０％を越える体積の変化をカバーしている。対応する力曲線６５は、全てとは限らない非常に非対称な力分布、したがって、糸部材の最大負荷の前後でのあまり大きくない降下を示している。

【0054】

組織および人工装具材料を処理するための方法は、組織および／または人工装具材料と本発明に係る結合部材とを接続する方法ステップを備える。人工装具材料は、既製の糸ループとして１つ以上の縫合固定部または同様のインプラント上に固定される針を伴わない糸材料またはメッシュ材料を含むことができる。また、人工装具材料は、糸ループを伴う既製の針として１つ以上の縫合固定部または同様のインプラント上に固定される針を伴う糸材料を含むこともできる。特に、糸材料から製造されたバンドを例えばステープルまたはピンまたは釘によって骨または軟組織に対して直接に接続することもできる。

【0055】

経時的に短くなる結合部材は、骨に対する腱または靱帯の固定時に使用される。経時的に短くなる結合部材の更なる用途は、確実に固定されあるいは摺動する縫合固定部と組み合わされた、ループとして、固定保持プレート（パラシュート）間の接続部として、または、いくつかの固定部間の接続部としての用途である。また、経時的に短くなる結合部材は、哺乳類および他の動物でも使用することができ、特に人間に使用することができる。

【0056】

特に、経時的に短くなる結合部材は、以下の適用、すなわち、腱再建術、特にアキレス腱再建術または腱板再建術、関節上での肩安定化手術、腱、筋膜、靱帯、または、他の軟組織部分を接続するための腱移行術、関節安定化手術、特に肩鎖関節または胸鎖関節の安定化、例えば膝、ひじ、または、足首での側副靱帯再建術、十字靱帯再建術、筋膜隙間の閉塞、ヘルニア手術、例えば筋膜切開後における開放創傷処置での創傷閉塞、皮膚縫合、全てのタイプの、例えば吸収性または非吸収性のインプラント上、例えば人口装具または縫合固定部上での腱、骨、または、軟組織部分の再建、結紮、子宮または膀胱の固定／支持、腸、胃、膀胱、血管、気管、気管支、または、食道の縫合、および、筋膜の縫合に関連して外科的用途のために提供することができる。

【0057】

経時的に短くなる結合部材は、組織として使用することができる。また、当該結合部材は、器官、例えば心臓を取り囲むための袋として使用することもできる。筋膜の隙間のために組織を使用することもできる。

【0058】

組織は、腱または筋膜欠陥のための橋渡し接ぎ木（架橋グラフト）として使用することができる。また、組織は、例えば人工皮膚または培養された皮膚または他の皮膚閉塞材料と組み合わせて、皮膚欠陥の閉塞のために使用することもでき、あるいは、例えば動脈瘤における血管周囲のカフとして、胆管または胆嚢の周囲のカフとして、腸の一部、例えば胃の周囲のカフとしての機能を果たす。最後に、組織は外的用途のため、例えば、サポートストッキングとして、傷跡修正等のためのやけどの被覆材として与えることもできる。また、組織は、これらが例えば腱板上の異なる部分に接続される場合には、同時にいくつかの腱のための橋渡し接ぎ木としての機能を果たすこともできる。

【0059】

既製の形態で、すなわち、例えば十字靱帯、腱、支帯、筋膜等のような交換または増強されるべき器官または器官の一部の形態で材料を設けることが特に有益となり得る。また、機能面構造、例えば軟組織部分の固定のための返しを糸材料に設けることができる。最後に、結節のためあるいは結節がない形態で、骨縫合固定部に対する糸材料の接続部が、前記固定部で摺動しあるいは摺動することなく存在する。前記接続部は、吸収性材料、部分的に吸収性がある材料、あるいは、完全吸収性の材料から形成することができる。異なる特性間を区別するために、結合部材を異なる色で形成して使用することができる。

【0060】

結合部材は、単独で使用される以外に、硬質な一部品または多部品インプラント、例えば糸の収縮中に所望の様式で収縮する本質的に移動可能な圧縮プレートと組み合わせて設けることもできる。

【0061】

これらの用途に加えて、結合部材は、技術的物体の接続のため、例えば織部分の接続または一般的に部材の固定のために使用することもできる。医学における例示的実施形態の使用の説明は、この使用に対する限定を何ら示唆するものではない。

【0062】

図１２は、インビトロまたはインビボでの試験使用における本発明に係る糸８４の形態を成す結合素子に関し、時間７１に対してプロットされた糸張力７２の概略図を従来の糸７４と比較して示している。

【0063】

破線７３は任意の閾値を示し、この閾値よりも上では、糸がピンと張った状態（高い糸張力）を呈し、閾値よりも下では、糸が幾分緩んだ状態（低い糸張力）を呈する。

【0064】

曲線７４は従来の糸に関するものであり、曲線８４は本発明に係る糸に関するものである。例えば靱帯を固定するための移植の開始時間付近では、両方の糸の張力が同等である。従来の糸は、単調な下向きの線７５により示されるように、張力を徐々に緩める。靭帯が縫合された人の身体の一部での任意の不適切な動きであってもよい降下７６の暁には、張力の突然の増大が存在するが、直ぐに、その後の単調な下向きの線７７が更に下位のレベルまで降下する。

【0065】

これに対し、本発明に係る糸８４の場合には、糸張力の経時的な単調増加８５がある。これは重要である。なぜなら、ここでは降下７６と同じ時間に発生する同じ大きさの降下８６が、張力の短時間の増大が除去された後の糸の緩みをもたらすからである。しかしながら、この降下は、あまり大きくないため、降下後の張力は開始張力をあまり下回らない。その後、糸の新たな引張り８７があり、その後、更に高い張力値を再び得ることができる。このサイクルは、組織部の収縮再結合により数週間後に完了される治癒プロセスが終了するまで、治癒組織部の転位を補償するためにそれ自体数回繰り返すことができる。

【0066】

図１３は、本発明の例示的実施形態に係る中実コアを有する糸を伴う結合部材１６０の一部の概略図を示している。これは特定の形態を示している。糸１６０はコア１６１とメッシュスリーブ１６２とからなる。この場合、メッシュスリーブ１６２は１２本の編み込まれたフィラメント１６３によって形成されている。フィラメントは、楕円空間を占めるマルチフィラメントである。このようにすれば、編み込みによりコア１６１を完全に覆うことができる。１２本のフィラメント１６３ではなく、前記フィラメント１６３を更に多く（例えば、１４本、１８本以上）あるいは少なく（例えば、３、４、６本または１０本）設けることもできる。更に多くの数を用いて、フィラメントをモノフィラメントにすることもできる。ここでは、コア１６１は、弾性的に、塑性的に、または、幾何学的に径方向に伸張できる膜によって区切られるとともに、例えば降下８６の場合に強い張力負荷を吸収するためのステッチ糸１６４を含有せず、１本含み、あるいは、複数本（ここでは、３本）含有する。コア１６１内にはゲルまたは基質１６５も存在し、コア内には、浸透活性粒状物質１６６または小胞内に封入された物質、例えば塩の結晶を組み込むことができる。塩の結晶は、他の浸透活性物質と置き換えることもできる。これらの封入体１６６は、その後、前述した様式で浸透により液体を吸収することができるとともに、コアの拡張により糸１６０の収縮、したがって糸１６０の引張りをもたらすことができる。この収縮はスリーブフィラメント１６３の十字配置によって支持され、これに対し、中心のステッチ糸は、糸１６０の最大強度を規定すると同時に、コア１６１の圧縮を制限する。

【0067】

図１４は、本発明の例示的実施形態に係る管状コア１６１を有する糸を伴う結合部材１７０の一部の概略図を示している。糸１７０は、コア１６１とメッシュスリーブ１６２とからなる。同じ参照符号は、全ての例示的実施形態において同じ意味または同様の意味を有する。コア１６１は、コーティング１７１を設けることができる管状膜１７７を備える。先の実施形態で説明したように、コーティングは、拡散特性に影響を与えることができ、あるいは、例えばコアと剪断フィラメントとの間の摩擦を減らすことができ、したがって、浸透プロセスの効率を高めることができ、また、軸方向に折り曲げられた襞のある硬質な膜（滑らかなエラストマー膜１７７とは対称的である）として形成することができるとともに、膨潤プロセスを制限してブレードからのコアの膨れ上がりを妨げる。物質輸送のための材料の例としては、ＰＶＤコーティングまたはＣＶＤコーティングまたはポリマーコーティングが挙げられ、また、拡張を制限する材料の例としては、ポリアミドまたはポリオレフィンなどの硬質な構造的ポリマーが挙げられる。

【0068】

３本のステッチ糸１６４が飽和食塩水１７５または他の浸透活性物質によって取り囲まれ、この場合、飽和溶液を維持するべく更なる液体を吸収するために更なる粒状塩結晶１７６が存在することができる。フィラメント１６３を有するメッシュスリーブ１６２は、先の例示的実施形態の場合と同じ方法で形成されている。液体は、例えば、水溶液、親水性の液体（例えば、高級アルコール、ＤＭＳＯ）、または、吸湿性の生体適合性液体または疎水性の液体（例えば、油）であってもよい。液体の疎水性度合いは、拡散速度、したがって浸透作用の動力学に影響を与えるために使用できる。図７で説明した実施形態と同様、ステッチ糸は、ゲル状基質あるいはエラストマー基質中に埋め込むこともでき、この場合、浸透膨潤を達成するために固体状または液体状の浸透活性物質が組み込まれる。基質がそれ自体で十分に安定している場合、例えばエラストマー基質の場合には、膜１７１を省くこともできる。

【0069】

コーティングはＴＰＵからなることもできる。ステッチ糸は、前述したものと同様に省くこともでき、異なる数で存在することもでき、あるいは、コアの外側に適用することもできる。

【0070】

図１４に示される実施形態の変形として、図１５〜図１７は、糸構造の異なる構成を示している。図１５は、本発明の例示的な実施形態に係る外側膜１８１を有するマルチコア糸１６１を伴う結合部材１８０の概略断面図を示している。ここでは、３つのコア１６１が設けられ、これらのコアは、浸透膜によって取り囲まれるとともに、例えばそれぞれがゲル充填材１６５を有し、ゲル充填材中には塩結晶１８６が埋め込まれている。形成されるべき糸の強度に応じて、４つ、５つ、６つ以上のコア１６１を設けることもでき、これらのコアは、必ずしもそのようである必要はないが、例えばスリーブ１６２のフィラメント１６３がその上に配置される膜によって取り囲まれる。スリーブ１６２の（マルチ）フィラメント１６３はそれぞれ、及ぼされる引張応力の結果として図示の形態で存在する多数の個々のフィラメント１８３を備える。糸１８０は、全体として、外側から糸をシールするスリーブ１８１によって取り囲まれている。図１３および図１４における糸とは異なり、編み込まれたフィラメント１６３は、ここでは、浸透チャンバの内側にある。特に、その濃度が液体の取り込みの結果として減少する溶液によって空間１８５を満たすこともできる。空間１８５、および、膜１６３、１８１によって囲まれる空間も、活性物質で満たされた小胞１８７を含有することができ、あるいは、コア構造体の径方向の拡張による圧力に晒されることにより１つ以上の活性物質を放出する活性物質溶液１８８を直接に含むことができ、前記活性物質は、膜１８１を介して周囲組織中へと解放される。他の例示的実施形態の場合と同様、この例示的実施形態の特定の特徴も、例えばステッチ糸の数および位置に関して、ここに記載された他の特徴と置き換えることができる。

【0071】

図１６は、本発明の例示的実施形態に係るコア膜１９１をいずれの場合にも有するマルチコア糸１９０を伴う結合部材１９０の断面図を示している。ここでは、３つのコア１６４のそれぞれは、全体としてあるいはコア１６４毎に浸透活性膜１９１によって閉塞される塩結晶１８６を組み込んだ浸透液体またはゲルまたはエラストマーポリマー１６５によって取り囲まれている（あるいは、エラストマーの場合には、膜を伴わないコアだけもよく、エラストマーでない場合には、この構造体が膜を用いてあるいは用いることなく本質的に安定していれば、ステッチ糸を伴わないコアであってもよい）。編み込まれたメッシュスリーブ１６２は、ねじることができあるいは互いに並んで平行に有利に配置されるこれらの閉塞されたコア１６４の周囲に設けられる。糸の所望の収縮前においては、膜１９１の拡張時に、コア膜１９１とメッシュスリーブ１６２の内側フィラメントとの間の空間１９５を最初に満たすことができる。したがって、図１２に戻って参照すると最初に張力の単調な増加をもたらすことができる開始時間が糸において与えられる。

【0072】

図１７は、本発明の例示的実施形態に係る内側の共通コア膜２０１を有するマルチコア糸１６４を伴う結合部材２００の概略断面図を示している。これは、その特徴に関して図１５の実施形態と図１６の実施形態との間に位置する実施形態である。ここでは、コア膜２０１が編み込まれたメッシュスリーブ１６２の内側に配置されているが、それぞれの個々のコア１６４を取り囲む代わりに、空間１８５がコア膜２０１内に位置するようにコア膜がコア１６４を全体的に取り囲んで、活性物質を解放する系を封入するために図１５に示されるように使用することもできる。このとき、メッシュスリーブ１６２がこれらを取り囲む。

【0073】

これらの例示的実施形態から分かるように、本発明は、これらの例示的実施形態のうちの１つに限定されるように意図されていない。それどころか、これらの特徴の全ての組み合わせも本発明の範囲に及ぶ。したがって、ステッチ糸１６４を有する個々の糸は、液体物質、ゲル状物質、または、高分子物質になり得る。しかしながら、糸は、ステッチ糸自体を有さず、基質だけを有することもできる。すなわち、比較的大きな直径の糸の場合には、コア内にいくつかの基質糸があるのが有益となり得る。その理由は、これらが糸を軟らかくするからであり、また、いくつかの小径な糸を用いた拡散動力学が大径の糸を用いたそれと比べて加速されるからである。

【0074】

ステッチ糸の数（ここでは、３本）は、ゼロ〜数ダースの間で変えることができる。メッシュスリーブ１６２は、ここでは、いずれの場合にも１９本のモノフィラメント１８３を有するマルチフィラメント１６３からなっている。マルチフィラメント１６３の性質およびモノフィラメント１８３の数の両方を変えることができることは言うまでもない。マルチフィラメント１６３の数は、特に３本〜１０本の間で選択することができ、モノフィラメント１８３の数は１０本〜１００本を越える数の間で選択することができる。内側膜が比較的に硬質である場合には、時として、メッシュスリーブを完全に覆わずに済むことができる。これは、その場合、膜がカバーの欠陥間で突出できないからである。拡散を可能にするが同時に圧力差を制限する膜スリーブを有し、それにより、膜の損傷を確実に回避できるようにすることは重要である。本目的は、突然の張力負荷を吸収して落下時における糸のコアの過度な圧縮を確実に回避するステッチ糸１６４によっても果たされる。したがって、当業者であれば分かるように、前述した例示的実施形態の全ての特徴は、互いに直接に組み合わせることができるとともに、入れ替えることができる。

【0075】

多くの試験が、適切に用意された糸を使用して行なわれ、また、想定し得る例示的実施形態の例として示されている。したがって、重量の上昇に関する試験により図１２の曲線が検証された。これが図１８に曲線３０３によって示され、上昇される力３０２が時間３０１に対してプロットされている。試験される糸は、塩に対するシリコーン基質の重量比が１：１の図１３に係る糸（しかし、ステッチ糸１６４および膜１６１を伴わない）である。この場合、結晶１６６の粒径は７０ミクロンよりも小さく、また、糸は、３７℃の温度の蒸留水中に強固に固定されている。糸張力は連続的に測定される。張力（糸張力）は、１日もたたないうちに増大して１２ニュートンを越え、それにより、スリーブによって制限される平衡状態まで移行する。糸は、例えばそのような糸によって腱が縫合される患者による降下に対応する２日後に、ゆっくりと緩むようになる。緩みは、単に伸張によって達成することができる。したがって、糸張力の増大が再び始まるが、この度合いは小さく、増大されるバネ張力は約８ニュートンに達するにすぎない。ここでは、新たな緩みを行なうために平衡状態がちょうど３日間維持された。この第３の領域では、５日以上経って、張力が４ニュートを越えて増大することができる。この場合、平らな曲線３０３は、糸の最大張力が形成されたことを示している。

【0076】

図１９は、異なるシリコーン／塩比率に関し、収縮する糸により最大収縮４０２が起こるまでの時間が造粒４０１に対してプロットされている２つの曲線４０３、４０４の概略図を示している。図１８はシリコーン／塩比率が１：１であった。このことは、充填材１６５が１：１の重量比で結晶１６６を有することを意味している。２つの曲線４０３、４０４は、最大収縮までの継続時間を塩結晶の造粒４０１の関数として示し、この継続時間は、シリコーン：塩の比率が２：１のときの方が、０．７１：１の比率のとき、すなわち、コア内に塩の方が多く含まれている場合よりも短い。なお、これらは、一般的な規則ではなく、実験結果であり、その特性は更なるパラメータ、例えば塩結晶の局所的分布、凝集形成、ポリマーの構造に応じて大きく変えることができる。５０ミクロン〜約１５０ミクロン未満の範囲の小さな造粒においては、差がほとんど生じないが、大きな造粒では、最大収縮までの継続時間が急激に増大する。

【0077】

図２０の三次元曲線５０４は、造粒５０３（ミクロン）に関して、シリコーン：塩の重量比５０２に対する最初の収縮５０１（パーセント／日）間の比率の概要を示している。塩に対する多量のシリコーンおよび小さい造粒が急激な経時的収縮をもたらし、一方、大きな造粒および高い塩含有量の両方が１日当たりの小さな収縮をもたらす。したがって、当業者は、個々の成分を適切に選択することにより、糸の挙動をかなりの程度まで規定することができる。

【0078】

特に以下について留意すべきである。糸の形態を成す結合部材は、外科的な用途に関与する場合、５０ミクロン程度の（およびそれよりも小さい）直径で形成することができる。更に厚い糸の場合には、一般にマルチフィラメント構造として表わされる捻れ構造またはドリル構造を形成することができる。これらの利点は、そのようにして形成される結合部材において個々の糸の摩擦が大きな強度を与えるという点であり、一方、同じ理由から、多数の捻れたあるいはドリル状の糸が剛性を減少させる。

【0079】

５０ミクロン直径の糸においては、１００ナノメートル〜１ミクロン未満の塩結晶の粉末を使用することが好都合である。

【0080】

これらの結晶のそれぞれから、浸透活性の小さな中心が形成される。特に、そのような塩コアの周囲に形成される小胞を含むこれらの中心は、膨潤コアの直径よりも約１０のファクタだけ小さくなければならない。少数の中心は、僅かな大きな結晶を用いる場合よりも信頼できる浸透活性を与える。そのような糸のそれらの構造の教えに対応する収縮速度は、膨潤コアのために使用されるポリマー材料の特性によって有利に設定される。

【0081】

図２１および図２２は、異なるシリコーン／ＮａＣｌ（塩）比率６０３／６０４および異なるＴＰＥ／ＮａＣｌ（塩）比率６０５／６０６に関して、収縮する糸によって与えられる収縮６０２が時間６０１に対してパーセントでプロットされる２つの測定された曲線の図をそれぞれ示している。

【0082】

なお、塩結晶の平均粒径が７０ミクロン未満でＮａＣｌに対するシリコーンの質量比率が２：１であり且つ１ニュートンの一定の糸張力を伴うシリコーン糸では、約１日後に、高い収縮レベルで、曲線６０３の平衡状態が得られる。これに対し、塩結晶の平均粒径が２００ミクロン〜２５０ミクロン未満でのＮａＣｌに対するシリコーンの質量比率が５：７で且つ１ニュートンの略一定の糸張力では、４倍小さい収縮が曲線６０４において見られ、これは、約４日後に得られる。コアは、０．７ミリメートルの直径を有した。

【0083】

ＴＰＥ糸を用いた試験が他の時間水平軸で行なわれた。この場合、塩結晶の平均粒径が１６０ミクロン〜２００ミクロン未満でＮａＣｌに対するＴＰＥの質量比率が１：１であり且つ１ニュートンの一定の糸張力を伴う（すなわち、他の試験の場合と同様）ＴＰＥ糸では、約２０日〜２５日後に、１パーセントの非常に小さい収縮レベルで、曲線６０５の平衡状態が得られる。これに対し、塩結晶の平均粒径が７０ミクロン〜１５０ミクロン未満でのＮａＣｌに対するＴＰＥの質量比率が２：１で且つ１ニュートンの同様に一定の糸張力では、８倍大きい収縮が曲線６０４において見ることができ、これは、２０日以降であっても平衡状態に達しなかった。

【0084】

したがって、当業者であれば明らかなように、塩含有量および造粒が異なるＴＰＥおよびシリコーンの糸コアを使用すると、ファクタ２００の速度差に対応する４０％／１日〜１％／５日の間で適切な収縮を設定することができる。これらの値は、膜（ほぼ浸透性がある；伸びにおいてほぼ柔軟性がある）の適切な使用によって更に調整することができる。したがって、コアを有する糸を用いてここで与えられた結果は、他の例示的実施形態に置き換えることができる。

【0085】

様々な品質で使用できるシリコーンに加え、これは、ＴＰＥ充填材を有する糸、すなわち、熱可塑性糸に関して更に大きい程度まで適用される。これらの熱可塑性エラストマーは、処理中に塑性状態を通り過ぎるため、非常に容易に成形することができる。これらは、特に５ショアＡ〜９０ショアＤの硬度で形成することができる。これらの流動性およびこれらの密度および他の特性は、多種多様な充填材および添加剤と混合することによって調整することができる。例えばエチレン／プロピレンターポリマー／プロピレン、架橋ゴムまたは天然ゴム／ポリプロピレンなどのＴＰＥ−Ｖは良好なゴム状特性を有する。

【0086】

このように、第２の材料は、膨潤材料、特に、浸透活性の結果として患者の身体に非常に大きな負担をかけることなく体内で平衡状態を容易に確立するという利点を有する例えばＮａＣｌなどの吸湿性材料を備える。第２の材料の膨潤は、当業者が必要に応じて選択する半透性または選択的に浸透性の膜を介して、浸透作用により、すなわち、結合部材を取り囲む液体（体外では、例えば、ビーカー内の水または生理食塩水溶液；体内では、糸のインプラント部位を取り囲む体液による）を収容する空間からの水の拡散により達成される。

【0087】

図１２〜図２２の例示的実施形態は、図１〜図１１の開示に直接に関連している。したがって、第１の材料は、ステッチ糸、または、メッシュスリーブにおけるステッチ糸および／または軸方向糸および膜、または、膜における軸方向糸補強材と見なすことができる。長期間にわたってゆっくりと収縮する第２の材料は、膨潤に寄与する結晶が組み込まれる１つ以上のチャンバ１６５、１８５である。第２の材料を取り囲む第１の材料の剪断は、特に編み込まれたメッシュスリーブを設けることによって得られる。第１の期間よりも長い第２の期間にわたる第２の材料のゆっくりとした収縮は、第１の材料に伴う効果の組み合わせとして、編み込まれた糸との副産物としても理解される。重要なファクタは、単に、いずれの場合にも部材中の２つの対応する局所的な基準点において、距離がある期間にわたって短くなり、すなわち、これらの２つの点間で張力が増大するということである。これらの点がしっかりと固定されていない場合には、これらの点間の距離が短くなり、これは第２の材料の収縮に対応する。

【0088】

しかしながら、膨潤時に長さが短くなる個々の軸方向に画定されるチャンバを形成するため、縫合点において糸の通常の直径の長さの３〜１０倍の短い軸方向距離で膜自体を互いに溶着することもできる。この程度まで、開示された人工装具材料における全ての使用は、図１２〜図２２の教示内容にしたがって形成される結合部材にも及ぶ。

【0089】

短期間の負荷中、筋痙攣または痙攣も、組織転位、ピーク負荷、および、僅かにゆっくりとした増大を作り出すことができる。

【符号の説明】

【0090】

１０ 結合部材の一部
１１ コア
１２ ジャケット（当初）
１３ 結合構成部（メッシュ）
１４ 結節
１５ 矢印
１６ ジャケット（変形後）
２０ 結合部材の一部
２２ ジャケット（当初）
２６ ジャケット（変形後、分解状態）
３０ 結合部材
３１ 分子
３３ 解放の方向
３４ 矢印
４０ 結合部材
１１ コア
４２ ジャケット（当初）
４３ メッシュ
４４ 角度（最初）
４５ 角度（その後）
４６ メッシュ
４７ 塩結晶
４８ 活性物質が充填された小胞
４９ 活性物質
５０ 結合部材
５１ 基材
５２ 糸分子（最初）
５３ 糸分子（その後）
６１ 結果として生じる直径の変化
６２ 結果として生じる長さの変化
６３ 結果として生じる体積の変化
６４ 糸角度範囲
６５ 結果として生じる力の変化
７１ 時間
７２ 糸張力
７３ 切り換え ピンと張った状態←→緩んだ状態
７４ 従来の糸
７５ 緩み
７６ 降下
７７ 更なる緩み
８４ 本発明に係る糸
８５ 引張り
８６ 降下
８７ 更なる引張り
１６０ 糸
１６１ コア
１６２ メッシュエンベロープ
１６３ エンベロープフィラメント
１６４ ステッチ糸
１６５ 基質
１６６ 塩結晶
１７０ 糸
１７１ コーティング
１７５ 食塩水
１７６ 塩結晶
１７７ チューブ膜
１８０ 糸
１８１ 外側膜
１８３ モノフィラメント
１８５ 浸透液体を伴う空間
１８６ 塩結晶
１８７ 活性物質を伴う小胞
１８８ 活性物質溶液
１９０ 糸
１９１ コア膜
１９５ コアとエンベロープとの間の空間
２００ 糸
２０１ マルチコア膜
３０１ 時間
３０２ 上昇する力
３０３ 曲線
４０１ 造粒
４０２ 収縮
４０３ シリコーン中の塩含有量が高い場合の曲線
４０４ シリコーン中の塩含有量が低い場合の曲線
５０１ 最初の収縮５０１（パーセント／日）
５０２ 塩に対するシリコーンの重量比率
５０３ 造粒（ミクロン）
５０４ 三次元曲線
６０１ 時間（日）
６０２ 収縮（パーセント）
６０３−６０６ 異なる糸における曲線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図7A】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】