(57)【要約】【課題】患者の経済的負担が軽減され、患者のＱＯＬの向上にも寄与することができる生体材料接着装置及び接着材料接着装置を提供すること。【解決手段】生体材料（Ｍ）の押出手段と、生体材料（Ｍ）の加熱溶融手段を有し、前記押出手段が、ノズル（２）と押し子（５）の駆動手段を含み、前記加熱溶融手段が、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含む生体材料接着装置（１）。前記ノズル（２）は、生体材料（Ｍ）の押出口（２Ａ）と、生体材料の装填部（２Ｂ）と、押し子（５）の装着部（２Ｃ）を形成し、前記加熱溶融手段を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体材料（Ｍ）の押出手段と、生体材料（Ｍ）の加熱溶融手段を有し、
前記押出手段が、ノズル（２）と押し子（５）の駆動手段を含み、
前記加熱溶融手段が、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含むことを特徴とする生体材料接着装置（１）。
【請求項２】
前記ノズル（２）は、生体材料（Ｍ）の押出口（２Ａ）と、生体材料の装填部（２Ｂ）と、押し子（５）の装着部（２Ｃ）を形成し、前記加熱溶融手段を配置した、ことを特徴とする請求項１に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項３】
押し子（５）の駆動手段が、押し子（５）の後部を押して、ノズル（２）内に装填された生体材料（Ｍ）を押出口（２Ａ）により押し出すことのできる次の（Ａ）から（Ｈ）のいずれかの手段であることを特徴とする請求項１ないし請求項２に記載の生体材料接着装置（１）。
（１）（Ａ）シーソー（６）
（２）（Ｂ、Ｇ）歯車（９）とラック歯車（８、１０）の組合せ
（３）（Ｃ）引き金（１２）と連結した歯車（９）とラック歯車（８）の組合せ
（４）（Ｄ）引き金（１６）とリンク（１５）を介して連結されたスライド部（１４）の組合せ
（５）（Ｅ、Ｆ）ストッパー（１７）とシーソー（６）の組合せ
（６）（Ｈ）ストッパー（１７）と歯車（９）とラック歯車（８、１０）の組合せ
【請求項４】
溶融した生体材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止することのできる手段（１７、２３）を、押出口（２Ａ）に配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項５】
溶融した生体材料（Ｍ）を接着部位に押し出した後、生体材料（Ｍ）をより強固に接着部位に接着させるために、接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項６】
溶融した生体材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止しかつ、溶融した生体材料（Ｍ）を接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項７】
前記加熱溶融手段に温度調節機（２７）を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項８】
電源供給部（２８）、漏電遮断機、過電流防止装置及び温度調節機（２７）を有するコントロールボックス（２４）を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項９】
前記ノズル（２）及び／又は前記押し子（５）の駆動手段（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）を、ハウジング（２Ｈ）に装着したことを特徴とする請求項１ないし請求項８に記載の生体材料接着装置（１）。
【請求項１０】
生体材料（Ｍ）の保持・切断手段と、切断した生体材料（Ｍ）の溶融手段と、溶融した生体材料（Ｍ）の接着・冷却手段を有することを特徴とする生体材料接着装置（１Ａ）。
【請求項１１】
前記保持・切断手段は、生体材料（Ｍ）を必要な長さで切断するカッター（３６）を有し、
前記溶融手段は、切断された生体材料（Ｍ）の頭部を溶融させる鏝（４１）を有し、前記接着・冷却手段は、溶融した生体材料（Ｍ）を接着、冷却するための鏝（４２）を有することを特徴とする請求項１０に記載の生体材料接着装置（１Ａ）。
【請求項１２】
前記鏝（４１）は、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含むことを特徴とする請求項１０ないし１１に記載の生体材料接着装置（１Ａ）。
【請求項１３】
生体材料（Ｍ）が、生体吸収性高分子であり、当該生体吸収性高分子は、ガラス転移点が４０℃以上、２５℃における剛性率が５００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項１２に記載の生体材料接着装置（１、１Ａ）。
【請求項１４】
生体材料（Ｍ）が、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体を含有し、カプロラクトンの組成モル比が５％〜４０％であり、当該三元系共重合体の分子量が２００００から３０００００であることを特徴とする請求項１ないし請求項１３に記載の生体材料接着装置（１、１Ａ）。
【請求項１５】
生体材料（Ｍ）が、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体：９５重量％〜２５重量％とリン酸カルシウム系材料：５重量％〜７５重量％を含有することを特徴とする請求項１ないし請求項１４に記載の生体材料接着装置（１、１Ａ）。
【請求項１６】
接着材料（Ｍ）の押出手段と、接着材料（Ｍ）の加熱溶融手段を有し、
前記押出手段が、ノズル（２）と押し子（５）の駆動手段を含み、
前記加熱溶融手段が、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含むことを特徴とする接着材料接着装置（１）。
【請求項１７】
前記ノズル（２）は、接着材料（Ｍ）の押出口（２Ａ）と、接着材料の装填部（２Ｂ）と、押し子（５）の装着部（２Ｃ）を形成し、前記加熱溶融手段を配置した、ことを特徴とする請求項１６に記載の接着材料接着装置（１）。
【請求項１８】
押し子（５）の駆動手段が、押し子（５）の後部を押して、ノズル（２）内に装填された接着材料（Ｍ）を押出口（２Ａ）により押し出すことのできる次の（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｈ）のいずれかの手段であることを特徴とする請求項１６ないし請求項１７に記載の接着材料接着装置（１）。
（１）（Ｅ、Ｆ）ストッパー（１７）とシーソー（６）の組合せ
（２）（Ｈ）ストッパー（１７）と歯車（９）とラック歯車（８、１０）の組合せ
【請求項１９】
溶融した接着材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止することのできる手段（１７、２３）を、押出口（２Ａ）に配置したことを特徴とする請求項１６ないし請求項１８に記載の接着材料接着装置（１）。
【請求項２０】
溶融した接着材料（Ｍ）を接着部位に押し出した後、接着材料（Ｍ）をより強固に接着部位に接着させるために、接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有することを特徴とする請求項１６ないし請求項１９に記載の接着材料接着装置（１）。
【請求項２１】
溶融した接着材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止しかつ、溶融した接着材料（Ｍ）を接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有することを特徴とする請求項１６ないし請求項２０に記載の接着材料接着装置（１）。
【請求項２２】
前記加熱溶融手段に温度調節機（２７）を含むことを特徴とする請求項１６ないし請求項２１に記載の接着材料接着装置（１）。
【請求項２３】
電源供給部（２８）、漏電遮断機、過電流防止装置及び温度調節機（２７）を有するコントロールボックス（２４）を含むことを特徴とする請求項１６ないし請求項２２に記載の接着材料接着装置（１）。
【請求項２４】
前記ノズル（２）及び／又は前記押し子（５）の駆動手段（Ｅ、Ｆ、Ｈ）を、ハウジング（２Ｈ）に装着したことを特徴とする請求項１６ないし請求項２３に記載の接着材料接着装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外科手術において骨誘導膜を骨に固定する生体材料接着装置並びにホッメルト接着剤を、工業用品、日用品に溶融、塗布する接着材料接着装置である。
【背景技術】
【０００２】
外傷や外科手術による骨の欠損部に周囲の軟組織が入り込まないように膜状の材料で覆っておくと、欠損部の骨再生が早まることが知られている。従来は、膜状の材料を骨に固定するために金属製や生体材料で作られたねじ等を利用していた（特許文献１）。しかし、金属製のねじの場合は、治癒後も生体内に異物として残るため必要に応じて手術によって取り出す必要があり、患者のＱＯＬ（クオリティー・オブ・ライフ）を低下させる原因となっていた。生体材料で作られたねじの場合、ねじとしての強度を得るために、やむを得ず比較的生体に吸収されにくい配合の材料（特許文献１；請求項；ポリ乳酸又は乳酸とグリコール酸との共重合体よりなる骨接合材）を利用したり、ねじを大きく作る必要があり、治癒後も長期間生体内に異物として残ることがわかっている。さらに、こうしたねじは高価でもあり、医療費を高騰させる一因となっている。
そこで、骨欠損部の治癒にあわせて生体に吸収されるような固定材料が、安価に提供されることが切望されていた。
【０００３】
また特許文献２には、本体ケースと、この本体ケース内に形成した接着剤挿通孔と、この挿通孔の先端部に連通した溶融ノズルと、上記溶融ノズルに設けた、上記溶融ノズルを通る接着剤をその溶融温度に迄加熱するための第１のヒーターと、上記接着剤をその溶融温度以上に加熱するための第２のヒーターとより成るホットメルト用溶着器の発明が記載されている。当該発明は、溶融ノズル９の孔８内に接着剤を挿入して通電すると、溶融ノズル９が２個のヒーター１０ａ、１０ｂによって溶融温度まで急速に加熱され、その後、第１のヒーターは溶融温度に達して通電が停止されるが、第２のヒーターは引き続いて通電され、従って、溶融温度に達するまでの時間は非常に短く、保温時の消費電力は半分で済む。
【０００４】
また特許文献３には、ロッド送り手段を改良したホットメルトガンの発明が開示されている。当該文献には、熱可塑性物質の固形ロッドをホットメルトガンの溶融室内へ送るトリガ操作式送り手段を備え、トリガの操作によって、溶融室の軸と実質上平行な方向に沿って送り圧力が上記ロッドに印加される。
すなわち、当該ホットメルトガンは、溶融室を有する溶融本体と、ホットメルト物質の固形ロッドを該溶融室に向けて送るための送り手段とからなる。送り手段は溶融本体に接近し又は離反する方向に摺動自在に取り付けられたキャリッジを備える。キャリッジは、溶融本体に送られるロッドを受け、該ロッドを該キャリッジの移動方向に平行に支持する形状の支持部を有する。キャリッジには、クランプ部材が取り付けられ、該クランプ部材はキャリッジに揺動可能に取り付けられ、かつクランプアーム部とクランクアーム部とを有する。
【０００５】
しかしながら当該特許文献２、３のホットメルトガンの発明は、棒状の接着剤を本体ケース内に形成した接着剤挿通孔に挿通し、外気に露出させた状態で、接着剤を溶融し、注入を行うものであるから、不衛生で外気に汚染される。
特に生体に注入する生体材料の場合は、外気に露出させた状態で、注入することなど到底許容されるものではない。また、これらの発明は溶融した接着剤を溶融していない接着剤で押し出すことを前提に創作されており、生体材料のように少量の接着材料を利用する用途には不向きである。すなわち特許文献２、３のホットメルトガンの発明は、スティック（棒）状の接着剤は、再利用を前提としており、医療用途としては不適当である。医療用途としては、感染の危険を回避するため使い捨てとして利用されるべきであり、使い捨てとして利用する場合、押し子として利用される溶融前のスティック（棒）状接着剤は、使用後には捨てられてしまう。生体材料はこれらの通常の接着剤と比較して高価であるから、このような無駄はできない。
また、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体等の生体材料用は、利用に適した温度帯が非常に狭く、特許文献２のように、単に生体材料用溶融温度に達するまでの時間を短くしても、生体材料の溶融状態を調整することができない。また特許文献３のように、単にロッド送り手段をいくら優れたものに改良しても同様である。
以上のように、特許文献２、３のホットメルトガンの発明は、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体等の生体材料用の接着装置としては、十分ではない。
また特許文献２、３のホットメルトガンの発明は、工業用品、日用品に溶融、塗布する場合に、ノズル先端から溶融したホッメルト接着剤が、ノズルから流出したり引き出されたりして、接着部位以外に付着する場合があるため、好ましくない。
【０００６】
そこで本発明者は、以上の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性の生体材料を利用して、膜状材料を骨に固定する方法とその装置の発明に到達した。これにより、安価でかつ簡易に膜状材料を骨に固定することが可能になった。また、従来に比べ固定材料の生体への吸収も速やかであり、患者のＱＯＬを向上させることができる。
【特許文献１】特開平０８−３３６５８２（［０００２］から［０００３］）
【特許文献２】特開２００１−１０４８５８（図１）
【特許文献３】特公平６−２２４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、（１）従来利用されていた、生体内に残留する期間が長い生体適合性材料のネジや、吸収されることのない金属製のネジが、患者のＱＯＬを低下させる点及び、従来の生体適合性材料で作られたネジが高価であるという点である。（２）また従来のホットメルトガンの発明では、生体材料接着装置として転用する場合は、不衛生で外気に汚染される懸念がある。少量の接着材料を利用するには不向きである。生体材料の溶融状態を調整することができない。さらにノズル先端から溶融したホッメルト接着剤が、ノズルから流出したり引き出されたりして、接着部位以外に付着する場合がある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明者は鋭意検討を重ねた結果、次の発明に到達した。
［１］本発明は、生体材料（Ｍ）の押出手段と、生体材料（Ｍ）の加熱溶融手段を有し、
前記押出手段が、ノズル（２）と押し子（５）の駆動手段を含み、
前記加熱溶融手段が、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含む生体材料接着装置（１）を提供する。
［２］本発明は、前記ノズル（２）は、生体材料（Ｍ）の押出口（２Ａ）と、生体材料の装填部（２Ｂ）と、押し子（５）の装着部（２Ｃ）を形成し、前記加熱溶融手段を配置した［１］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［３］本発明は、押し子（５）の駆動手段が、押し子（５）の後部を押して、ノズル（２）内に装填された生体材料（Ｍ）を押出口（２Ａ）により押し出すことのできる次の（Ａ）から（Ｈ）のいずれかの手段である［１］ないし［２］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
（１）（図３、４参照）（Ａ）シーソー（６）
（２）（図５、１３、１４参照）（Ｂ、Ｇ）歯車（９）とラック歯車（８、１０）の組合せ
（３）（図６参照）（Ｃ）引き金（１２）と連結した歯車（９）とラック歯車（８）の組合せ
（４）（図７、８参照）（Ｄ）引き金（１６）とリンク（１５）を介して連結されたスライド部（１４）の組合せ
（５）（図９、１０、１１、１２参照）（Ｅ、Ｆ）ストッパー（１７）とシーソー（６）の組合せ
（６）（図１５、１６、１７参照）（Ｈ）ストッパー（１７）と歯車（９）とラック歯車（８、１０）の組合せ
［４］本発明は、溶融した生体材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止することのできる手段（１７、２３）を、押出口（２Ａ）に配置した［１］ないし［３］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［５］本発明は、溶融した生体材料（Ｍ）を接着部位に押し出した後、生体材料（Ｍ）をより強固に接着部位に接着させるために、接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有する［１］ないし［３］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［６］本発明は、溶融した生体材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止しかつ、溶融した生体材料（Ｍ）を接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有する［１］ないし［３］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［７］本発明は、前記加熱溶融手段に温度調節機（２７）を含む［１］ないし［６］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［８］本発明は、電源供給部（２８）、漏電遮断機、過電流防止装置及び温度調節機（２７）を有するコントロールボックス（２４）を含む［１］ないし［７］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［９］本発明は、前記ノズル（２）及び／又は前記押し子（５）の駆動手段（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）を、ハウジング（２Ｈ）に装着した［１］ないし［８］に記載の生体材料接着装置（１）を提供する。
［１０］（図２０から２５参照）本発明は、生体材料（Ｍ）の保持・切断手段と、切断した生体材料（Ｍ）の溶融手段と、溶融した生体材料（Ｍ）の接着・冷却手段を有する生体材料接着装置（１Ａ）を提供する。
［１１］本発明は、前記保持・切断手段は、生体材料（Ｍ）を必要な長さで切断するカッター（３６）を有し、
前記溶融手段は、切断された生体材料（Ｍ）の頭部を溶融させる鏝（４１）を有し、前記接着・冷却手段は、溶融した生体材料（Ｍ）を接着、冷却するための鏝（４２）を有する［１０］に記載の生体材料接着装置（１Ａ）を提供する。
［１２］本発明は、前記鏝（４１）は、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含む［１０］ないし［１１］に記載の生体材料接着装置（１Ａ）を提供する。
［１３］本発明は、生体材料（Ｍ）が、生体吸収性高分子であり、当該生体吸収性高分子は、ガラス転移点が４０℃以上、２５℃における剛性率が５００ＭＰａ以上である［１］ないし［１２］に記載の生体材料接着装置（１、１Ａ）を提供する。
［１４］本発明は、生体材料（Ｍ）が、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体を含有し、カプロラクトンの組成モル比が５％〜４０％であり、当該三元系共重合体の分子量が２００００から３０００００である［１］ないし［１３］に記載の生体材料接着装置（１、１Ａ）を提供する。
［１５］本発明は、生体材料（Ｍ）が、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体：９５重量％〜２５重量％とリン酸カルシウム系材料：５重量％〜７５重量％を含有する［１］ないし［１４］に記載の生体材料接着装置（１、１Ａ）を提供する。
［１６］本発明は、接着材料（Ｍ）の押出手段と、接着材料（Ｍ）の加熱溶融手段を有し、
前記押出手段が、ノズル（２）と押し子（５）の駆動手段を含み、
前記加熱溶融手段が、ヒーター（３）と温度センサ（４）を含む接着材料接着装置（１）を提供する。
［１７］本発明は、前記ノズル（２）は、接着材料（Ｍ）の押出口（２Ａ）と、接着材料の装填部（２Ｂ）と、押し子（５）の装着部（２Ｃ）を形成し、前記加熱溶融手段を配置した［１６］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
［１８］本発明は、押し子（５）の駆動手段が、押し子（５）の後部を押して、ノズル（２）内に装填された接着材料（Ｍ）を押出口（２Ａ）により押し出すことのできる次の（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｈ）のいずれかの手段である［１６］ないし［１７］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
（１）（図９、１０、１１、１２参照）（Ｅ、Ｆ）ストッパー（１７）とシーソー（６）の組合せ
（２）（図１５、１６、１７参照）（Ｈ）ストッパー（１７）と歯車（９）とラック歯車（８、１０）の組合せ
［１９］本発明は、溶融した接着材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止することのできる手段（１７、２３）を、押出口（２Ａ）に配置した［１６］ないし［１８］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
［２０］本発明は、溶融した接着材料（Ｍ）を接着部位に押し出した後、接着材料（Ｍ）をより強固に接着部位に接着させるために、接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有する［１６］ないし［１９］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
［２１］本発明は、溶融した接着材料（Ｍ）がノズル（２）の押出口（２Ａ）より流出するのを防止しかつ、溶融した接着材料（Ｍ）を接着部位に押し付けることのできる手段（１７、２３）を有する［１６］ないし［２０］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
［２２］本発明は、前記加熱溶融手段に温度調節機（２７）を含む［１６］ないし［２１］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
［２３］本発明は、電源供給部（２８）、漏電遮断機、過電流防止装置及び温度調節機（２７）を有するコントロールボックス（２４）を含む［１６］ないし［２２］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
［２４］本発明は、前記ノズル（２）及び／又は前記押し子（５）の駆動手段（Ｅ、Ｆ、Ｈ）を、ハウジング（２Ｈ）に装着した［１６］ないし［２３］に記載の接着材料接着装置（１）を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
（１）従来の高価で、大きく、吸収されにくかった生体材料で作られたネジに比較して、本発明の生体材料接着装置は安価であり、接着部位の大きさに合わせて接着材料を使うことができる。また、生体への吸収性も従来より速やかである。したがって、患者の経済的負担が軽減され、患者のＱＯＬの向上にも寄与する。
（２）密閉状態で、接着剤を溶融し、注入を行うものであるから、衛生性が補償される。
（３）少量の接着材料を利用することが可能である。
（４）生体材料を溶融状態の調整が容易である。
（５）ストッパー１７等により、ノズル２の先端から溶融した生体（接着）材料が、流出したり引き出されたりすることを防止するばかりでなく、接着部位へ押し出された生体（接着）材料を接着部位に押し付けることによって接着力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［本発明の生体材料接着装置１（接着材料接着装置１）の概要］
図１から図１９は本発明の生体材料接着装置１（接着材料接着装置１）の一実施形態を示す概略図である。以下、生体材料接着装置１の場合について、説明する。
本発明の生体材料接着装置１は、生体材料Ｍの押出手段と、生体材料Ｍの加熱溶融手段を有する。
前記押出手段は、ノズル２と当該ノズル２に装着された押し子５の駆動手段を含み、前記加熱溶融手段は、ヒーター３（例えば電熱ヒーター）と温度センサ４を含む。
前記ノズル２は、生体材料の押出口２Ａと、生体材料の装填部２Ｂと、押し子５の装着部２Ｃを形成し、前記加熱溶融手段を配置している。
前記各手段は、図１５から図１８に例示するように、いわゆるピストル状（ホットメルトガン状ともいう）のハウジング２Ｈ内に装着（配置）される。
【００１１】
［ノズル２］
図１と図２は本発明の生体材料接着装置１のノズル２を示す概略図である。
図1は横方向から見た断面図であり、図２は縦方向から見た断面図である。
ノズル２は金属やセラミック等の耐熱性と熱伝導率の高い材質からなる。
ノズル２の中心部には熱可塑性の生体材料Ｍを配置する空間（装填部２Ｂ）が形成されている。装填部２Ｂは前方に開放された細長い空間（押出口２Ａ）と後方の細長い空間（押し子５の装着部２Ｂ）と連通している。
後方の細長い空間（装着部２Ｂ）には、押し子５が差し込まれ、この押し子５で溶融した生体材料Ｍを先端の押出口２Ａより押し出すことができる。
装填部２Ｂの周囲には、ヒーター３と温度センサ４が配置されている。
【００１２】
［押し子５の駆動手段］
図３から図８は押し子５の駆動手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとその動作を示す概略図である。
図３と図４はシーソー６を利用した押し子５の駆動手段Ａとその動作を示す概略図である。図３は生体材料Ｍを押し出す前、図４は生体材料Ｍを押し出した後を示す。
シーソー６は支点７によってハウジング２Ｈに装着（支持）されている。シーソー６の下部を後方に引くことにより上部が押し子５の後部を押して、ノズル２内に装填された生体材料Ｍを押出口２Ａにより押し出すことができる。
図５と図６は歯車９とラック歯車８、１０、引き金１２を利用した押し子５の駆動手段Ｂ、Ｃの概略図である。
図５の押し子５の駆動手段Ｂは、歯車９が支点７によってハウジング２Ｈに装着（支持）されている。歯車９の上下にラック歯車８、１０が配置されている。
歯車９の回転により、ラック歯車８及びラック歯車１０が、前後方向に動く。ラック歯車１０を後方に引くことにより、ラック歯車８が前方に動き、ラック歯車８の前方部が、押し子５の後部を押して、ノズル２内に装填された生体材料Ｍを押出口２Ａにより押し出すことができる。
図６の押し子５の駆動手段Ｃは、図５のラック歯車１０の代わりに引き金１２を使用している。引き金１２の上部は、歯車９に固定されており、引き金１２の下部を後方に引くことにより、前記と同様に生体材料Ｍを押出口２Ａにより押し出すことができる。
【００１３】
図７と図８はスライド部１４、リンク１５及び引き金１６を利用した押し子５の駆動手段Ｄの機構と動作の概略図である。図７は生体材料Ｍを押し出す前、図８は押し出した後を示す。
スライド部１４は、上下のガイド１３、１３に沿って前後に移動できるように配置されている。スライド部１４はリンク１５を介して引き金１６に連結されている。引き金１６の支点７はハウジング２Ｈに装着（支持）されている。
引き金１６を後方に引くことにより、スライド部１４が前方に動き、前記と同様に生体材料Ｍを押出口２Ａにより押し出すことができる。
図９と図１０はシーソー６とストッパー１７とを利用した押し子５の駆動手段Ｅの機構とその動作の概略図である。図９は生体材料Ｍを押し出す前、図１０は押し出した後を示す。
ストッパー１７上側部には、ノズル２の押出口２Ａを塞ぐパッキン１７１、同ストッパー１７の略中央部には、湾曲したガイド１８に沿ってストッパー１７の移動を誘導する複数のピン１９１、同ストッパー１７の下部には、シーソー６の下部を押すピン１９２が、それぞれ装着（固定）されている。
ガイド１８はハウジング２Ｈに装着（支持）され、ストッパー１７は通常の状態では、パッキン１７１により、ノズル２の押出口２Ａを塞いでいる。
ストッパー１７を後方に引くとピン１９１がガイド１８に沿って動き、ノズル２の先端（押出口２Ａ）を露出させる。ピン１９２がシーソー６の下部に当たって、シーソー６を後方に押すことにより、前記と同様に生体材料Ｍを押出口２Ａにより押し出すことができる。
なおノズル２の押出口２Ａが露出するまで生体材料Ｍが押し出されないように、ピン１９２、シーソー６、押し子５の間には適当な遊びを設けることが望ましい。
【００１４】
図１１と図１２はシーソー６とストッパー１７とを利用した押し子５の駆動手段Ｆとその動作の概略図で、前記図９及び図１０に示したガイド１８とピン１９１の配置を入れ替えた例である。図１１は押し出す前、図１２は押し出した後を示す。
ストッパー１７上側部には、ノズル２の押出口２Ａを塞ぐパッキン１７１、同ストッパー１７の略中央部には、複数のピン２１に沿ってストッパー１７の移動を誘導する湾曲したガイド２０、同ストッパー１７の下部には、シーソー６の下部を押すピン１９２が、それぞれ装着（固定）されている。
複数のピン２１はノズル２に固定され、ストッパー１７は通常の状態では、パッキン１７１により、ノズル２の押出口２Ａを塞いでいる。
ストッパー１７を後方に引くとガイド２０がピン２１に沿って動き、ノズル２の先端（押出口２Ａ）を露出させる。ピン１９２がシーソー６の下部に当たって、シーソー６を後方に押すことにより、前記と同様に生体材料Ｍを押出口２Ａにより押し出すことができる。
ノズル２の押出口２Ａが露出するまで材料が押し出されないように、ピン１９２、シーソー６、押し子５の間には適当な遊びを設けることが望ましい。
【００１５】
図１３と図１４は、図５の歯車９を利用した押し子５の駆動手段にストッパー２３を加えた押し子５の駆動手段Ｇの機構と動作の概略図である。図１３は押し出す前、図１４は押し出した後を示す。
ストッパー２３は支点２３Ｆ及び腕２２を介してラック歯車１０に取り付けられている。またストッパー２３はバネ２３Ｓによってノズル２の押出口２Ａに押し付けられている。
ラック歯車１０を後方に引くと、これに連動してストッパー２３も後方に移動するためノズル２の押出口２Ａが露出する。このとき、ノズル２の押出口２Ａが露出するまで材料が押し出されないように、ラック歯車８と押し子５の間に遊びを設けることが望ましい。
図１５から図１７は、図５の歯車９を利用した押し子５の駆動手段にストッパー１７を加えた押し子５の駆動手段Ｈの機構と動作の概略図である。ストッパー１７は支点１７２によってラック歯車１０に取り付けられている。
ストッパー１７を後方に引くと、ストッパー１７は少し下方に回転しノズル２の押出口２Ａを露出させる。さらにストッパー１７を後方に引くと、ラック歯車１０を後方へ押し出す。以下、駆動手段Ｂと同様である。
【００１６】
なお図９から図１４に例示した押し子５の駆動手段Ｅ、Ｆ、Ｇのストッパー１７、ストッパー２３はノズル２の押出口２Ａを露出させた後、操作の妨げにならないようにできるだけ後方へ移動させることが望ましい。
ストッパー１７、２３の機能は、ノズル２の先端から溶融した生体材料が、流出したり引き出されたりすることを防止するばかりでなく、接着部位へ押し出された生体材料を接着部位に押し付けることによって接着力を高めるために利用できる。このため、ストッパー１７及びストッパー２３の前面はノズル２の熱が伝わりにくい材料で作られ、溶融した生体材料が付着（粘着）しにくい処理等を施した材料ないしこれらと同等の機能を有する材料で作成することが望ましい。
【００１７】
図１５から図１７は、本発明のうち駆動手段Ｈを利用した生体材料接着装置１とその使用法の一例を示す概略図である。
本発明の生体材料接着装置１は、ノズル２及び／又は押し子５の駆動手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを、ハウジング２Ｈに装着（配置）される。
図１５は、骨３４Ｂにあけた穴と膜状の生体材料Ｍ２にあけた穴が重なるように配置し、生体材料接着装置１のストッパー１７を後方（グリップ３２方向）に引くと、ストッパー１７によりラック歯車１０が後方に押され、連動する歯車９によりラック歯車８が押し子５を前方へ押し出す。前方へ押し出された押し子５により押出口２Ａから溶融した生体材料Ｍ１が押し出される様子を示す。
図１６は、溶融した生体材料Ｍ１を骨３４Ｂにあけた穴と膜状の生体材料Ｍ２にあけた穴の上にのせる様子を示す。このときストッパー１７を戻して押出口２Ａを塞ぐことにより、溶融した生体材料Ｍ1が術者の意図した以上に流出することが抑えられる。
図１７は、ストッパー１７の前面を利用し、溶融した生体材料Ｍ１を接着部位に押し付ける様子を示す。この操作により、溶融した生体材料Ｍ１は、膜状の生体材料Ｍ２にあけた穴の中と骨３４Ｂにあけた穴の中に押し込まれ、冷えて固まることにより、骨３４Ｂと膜状の生体材料Ｍ２を接着することができる。
【００１８】
本発明の生体材料接着装置１は図１８に例示するように、コントロールボックス２４と接続して使用する。
図１８の生体材料接着装置１は、ノズル２及び／又は押し子５の駆動手段Ｇをハウジング２Ｈの上部に装着（配置）したところの全体の切欠断面図である。
生体材料接着装置１は、滅菌された状態で提供され、使い捨てとして使用される。コントロールボックス２４は電源供給部、漏電遮断機、過電流防止装置、温度調節機２７等を有し、再利用できる。
図１９は生体材料接着装置１とコントロールボックス２４のブロック図である。
コネクタ２９から取り込んだ電源は漏電遮断機、過電流防止装置を備えた電源供給部２８に取り込まれる。電源は温度調節機２７へ流れヒーター３を加熱させる。ヒーター３によって加熱されたノズル２の温度は温度センサ４によって検知され温度調節機２７へフィードバックする。ノズル２が金属製の場合、アース３０によってノズル２を接地する。
【００１９】
本発明の生体材料Ｍは生体吸収性高分子を使用するのが好ましい。当該生体吸収性高分子は、２５℃における剛性率が５００〜１００００ＭＰa、好ましくは７００〜２０００ＭＰaのものが良い。２５℃における剛性率が５００ＭＰa未満の場合は、材料が柔らかすぎて膜の固定には適さない。他方１００００ＭＰaを超えると、剛直すぎて治療部位の形状に応じた形に、形成され難くなる。
さらに当該生体吸収性高分子は、ガラス転移点が４０℃以上、好ましくは４５℃以上のものが良い。ガラス転移点が４０℃未満になると体温により軟化し、固定強度が低下する。
さらに当該生体吸収性高分子は、生体内での５０％強度保持期間が２週間以上であり、かつ治療部位表面上の直径２ｍｍ以下の穴においても浸透し、治療用膜を固定することができるものが良い。
【００２０】
本発明の生体材料Ｍは、乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体が好ましく、その中でも分子量が２００００から３０００００、好ましくは分子量８００００〜２５００００がより好ましい。このような三元系共重合体は、剛性、分解性およびガラス転移点のバランスが、本発明の生体材料Ｍに適している。なお分子量が２００００未満の場合は、分解速度が速くなり、膜の固定期間が、治療部の治癒期間より短くなる可能性がある。また分子量が３０００００を超えるものは、製造が困難である。
【００２１】
さらに、本発明の生体材料Ｍは、前記乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体とともに、リン酸カルシウム系材料を５重量％〜７５重量％含有することが好ましい。リン酸カルシウム系材料とはリン酸カルシウムの他にヒドロキシアパタイト等を使用することができる。
すなわち前記生体材料Ｍは乳酸／グリコール酸／カプロラクトンの三元系共重合体：９５重量％〜２５重量％とリン酸カルシウム系材料：５重量％〜７５重量％、好ましくは前者６０重量％に対し後者４０重量％が望ましいが、場合によって混合比を調整することもできる。
リン酸カルシウムを含有した場合は、生体内で分解されたときに、ｐＨの低下を起こさない。なおリン酸カルシウムの含量が５重量％未満になると、緩衝効果が発揮できない。リン酸カルシウムの含量が７５重量％を超えると材料との混練が困難になり、かつ材料が脆くなり、膜固定には使用できない。
また、前記三元系共重合体は、乳酸：グリコール酸：ε−カプロラクトンの組成モル比は、５〜９０：３〜７５：５〜４０モル％の範囲であることが望ましい。特に三元系共重合体中のカプロラクトンの組成モル比は、５％〜４０％が好ましい。組成モル比が５％未満であれば、剛性が高く脆いため生体材料Ｍとして不適である。組成モル比が４０％を超えると必要な強度が得られず、生体内での分解が遅くなり、組織の治癒の妨げになる。
生体材料Ｍを溶融する温度は、ほぼ摂氏２００度程度が望ましいが、場合によって調整することができる。
【００２２】
［本発明の生体材料接着装置１Ａの概要］
図２０から図２５は、本発明の生体材料接着装置１Ａの実施形態とその使用方法を示す概略図である。
本発明の生体材料接着装置１Ａは、生体材料Ｍの保持・切断手段と、切断した生体材料Ｍの溶融手段と、溶融した生体材料Ｍの接着・冷却手段を有する。
前記保持・切断手段は、生体材料Ｍを保持し、必要な長さで切断するカッター３６を有し、前記溶融手段は、切断された生体材料Ｍの頭部を溶融させるために加熱できる鏝４１を有し、前記接着・冷却手段は、溶融した生体材料Ｍを接着、冷却するための加温されない鏝４２を有する。
棒状の生体材料Ｍは図２０のようにカッター３６で軽く挟み込むことにより保持されている。骨３４Ｂと膜状の生体材料Ｍ２に適当な大きさの穴を開けておき、そこへ図２１のように棒状の生体材料Ｍを差込み、カッター３６で強く挟み込むことにより図２２のように棒状の生体材料Ｍを適当な長さで切断する。図２３のように切断された棒状の生体材料Ｍ３の頭部に加熱された鏝４１を当てて溶融させる。次いで溶融した棒状の生体材料Ｍ３の頭部に図２４のように冷えた鏝４２を押し付けることにより、溶融した生体材料Ｍ３を膜状の生体材料Ｍ２に接着させ、同時にこれを冷却する。（図２５）
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の生体材料接着装置のノズルの断面図（横方向から見たところ）
【図２】本発明の生体材料接着装置のノズルの断面図（縦方向から見たところ）
【図３】本発明の押し子５の駆動手段Ａの機構と動作の概略図
【図４】本発明の押し子５の駆動手段Ａの機構と動作の概略図
【図５】本発明の押し子５の駆動手段Ｂの機構と動作の概略図
【図６】本発明の押し子５の駆動手段Ｃの機構と動作の概略図
【図７】本発明の押し子５の駆動手段Ｄの機構と動作の概略図
【図８】本発明の押し子５の駆動手段Ｄの機構と動作の概略図
【図９】本発明の押し子５の駆動手段Ｅの機構と動作の概略図
【図１０】本発明の押し子５の駆動手段Ｅの機構と動作の概略図
【図１１】本発明の押し子５の駆動手段Ｆの機構と動作の概略図
【図１２】本発明の押し子５の駆動手段Ｆの機構と動作の概略図
【図１３】本発明の押し子５の駆動手段Ｇの機構と動作の概略図
【図１４】本発明の押し子５の駆動手段Ｇの機構と動作の概略図
【図１５】本発明の生体材料接着装置とその使用方法の一例を示す概略図
【図１６】本発明の生体材料接着装置とその使用方法の一例を示す概略図
【図１７】本発明の生体材料接着装置とその使用方法の一例を示す概略図
【図１８】本発明の生体材料接着装置（全体の切欠断面図）とコントロールボックスの概略図
【図１９】本発明の生体材料接着装置とコントロールボックスのブロック図
【図２０】本発明の生体材料接着装置１Ａの機構と動作の概略図
【図２１】本発明の生体材料接着装置１Ａの機構と動作の概略図
【図２２】本発明の生体材料接着装置１Ａの機構と動作の概略図
【図２３】本発明の生体材料接着装置１Ａの機構と動作の概略図
【図２４】本発明の生体材料接着装置１Ａの機構と動作の概略図
【図２５】本発明の生体材料接着装置１Ａの機構と動作の概略図
【符号の説明】
【００２４】
１  生体材料接着装置（接着材料接着装置）
２  ノズル
２Ｈ  ハウジング
２Ａ  （生体（接着）材料の）押出口
２Ｂ  （生体（接着）材料の）装填部
２Ｃ  （押し子の）装着部
Ｍ  生体材料（接着材料）
３  ヒーター
４  温度センサ
３Ｌ、４Ｌリード線
５  押し子
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ  押し子の駆動手段
６  シーソー
７  支点
８  ラック歯車
９  歯車
１０  ラック歯車
１１  歯車
１２  引き金
１３  ガイド
１４  スライド部
１５  リンク
１６  引き金
１７  ストッパー
１７１  パッキン
１８  ガイド
１９１、１９２  ピン
２０  ガイド
２１  ピン
２２  腕
２３  ストッパー
２３Ｆ  支点
２３Ｓ  バネ
２４  コントロールボックス
２７  温度調節機
２８  電源部
２９  差込プラグ
３０  アース
３２  グリップ
Ｍ１  溶融した生体材料
Ｍ２  膜状の生体材料
３４Ｂ  骨（対象）
３６  カッター
４１  加温された鏝
４２  加温されない鏝
Ｍ３  切断された棒状の生体材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006051185.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006051185.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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