(57)【要約】本発明は、改良された出血制御創傷被覆材、ならびにその使用方法および製造方法に関する。本発明の主題である創傷被覆材は、重篤な出血を制御するために非哺乳動物性材料で構成される。本発明の創傷被覆材は、重篤な出血を制御するためにキトサンを含む生体材料で形成される。本発明で考慮される重篤で生命にかかわる出血の種類は、通常、従来のガーゼ創傷被覆材を従来の圧力で被験者の創傷に適用した場合に止血することができない種類のものである。本発明の創傷被覆材は、前記創傷部位に付着し、前記創傷を封止し、前記創傷部位における血餅形成を促進し、前記創傷部位における血餅形成を補強して前記創傷部位からの出血を防止して、前記創傷部位の血液の流出を実質的に防止することによって、前記重篤で生命にかかわる出血を前記創傷から実質的に止めることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の創傷部位における創傷からの重篤で生命にかかわる出血を制御するための、キトサンを含む生体材料から作製される創傷被覆材であって、前記創傷被覆材は、前記創傷部位に付着して、前記創傷を封止し、前記創傷部位における血餅形成を促進し、前記創傷部位における血餅形成を補強して前記創傷部位からの出血を防止して、及び前記創傷部位の血液の流出を実質的に防止することによって、前記重篤で生命にかかわる出血を前記創傷から実質的に止めることができる創傷被覆材。
【請求項２】
前記重篤で生命にかかわる出血は、従来のガーゼ創傷被覆材を従来の圧力で創傷に適用した場合には止血することができない請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３】
前記重篤で生命にかかわる出血は、従来のガーゼ創傷被覆材を従来の圧力で創傷に適用した場合には止めることができず、他の手段によって制御されない場合は、前記患者は低血圧状態に陥る請求項１の創傷被覆剤。
【請求項４】
前記重篤で生命にかかわる出血が、従来のガーゼ創傷被覆材を従来の圧力で創傷に適用した場合には止めることができず、他の手段によって制御されない場合は、前記患者の最高血圧が約９０ｍｍＨｇ未満まで低下する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項５】
前記生体材料が非哺乳動物性材料を含む請求項１の創傷被覆剤。
【請求項６】
前記重篤な出血が、約２０分間の出血で、体重７０ｋｇのヒト男性の全血液の約４０％を超える体積が失われる程度である、１分間当たりの血液損失が約９０ｍｌを超える定常高速血流であり、前記血液の体積の損失によってその負傷患者の生存率が著しく低下する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項７】
少なくとも約９０ｍｌ／分の血流速度を有する実質的な動脈の損傷または実質的な静脈の損傷によって発生する前記重篤な出血を止めることができる請求項１の創傷被覆剤。
【請求項８】
γ線照射によって滅菌される請求項１の創傷被覆剤。
【請求項９】
防腐性を有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１０】
前記創傷部位に流れ込む血液と他の流体とを防止する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１１】
約１ｋｇ以上の極限引張破壊荷重を有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１２】
少なくとも約７０％の極限伸びを有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１３】
約５ＭＰａ未満のヤング率を有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１４】
前記重篤な出血が弾丸による外傷、または鋭い穿孔による外傷、または鈍的外傷によって生じる請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１５】
前記生体材料が、凍結乾燥、不織紡糸、従来の紡糸、エレクトロスピニング、凍結置換、転相溶媒法、溶液コーティング、またはそれらの組み合わせによって形成される請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１６】
前記創傷被覆材に約５分以下の時間直接圧力を適用することによって、前記創傷部位に付着させることができる請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１７】
前記創傷被覆材に直接圧力を一時的に加えることで、前記創傷部位からの前記重篤な出血の実質的な凝固および凝集が促進され、前記重篤な出血が止められる請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１８】
前記生体材料が、相互に連結した開放多孔質構造、および／または配向開放層状構造、および／または開放管状構造、および／または開放ハニカム構造、および／またはフィラメント状構造を含む請求項１の創傷被覆剤。
【請求項１９】
前記創傷被覆材の底面当たりの有効血液接触表面積が、少なくとも約１００ｃｍ2／ｃｍ2である請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２０】
前記創傷部位に約３７℃の温度で付着させた場合の、前記創傷被覆材の底面表面積当たりの平均溶解速度が約０．００８ｇ／分／ｃｍ2以下である請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２１】
少なくとも約０．０５ｇ／ｃｍ3の密度を有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２２】
少なくとも約５０ｋＤａの数平均分子量と、少なくとも約１００ｋＤａの重量平均分子量とを有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２３】
ブルックフィールドＬＶ  ＤＶ−ＩＩ＋粘度が約１００ｃｐ以上である請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２４】
少なくとも約１５μｍから最大約１５０μｍの開放細孔径を有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２５】
バッキング支持層が取り付けられている請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２６】
前記バッキング支持層が、血液に対して実質的に不溶性であり、手または手袋に対して非粘着性である請求項２５の創傷被覆材。
【請求項２７】
前記バッキング支持層が実質的に血液不浸透性である請求項２５の創傷被覆材。
【請求項２８】
前記創傷被覆材の前記創傷部位への付着度が少なくとも約４０ｋＰａである請求項１の創傷被覆剤。
【請求項２９】
組織付着および組織封止を促進するために陽イオン性キトサン塩を含む請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３０】
創傷表面積当たりのキトサン生体材料の有効質量が少なくとも約０．０２ｇ／ｃｍ2である請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３１】
前記陽イオン性キトサン塩が、ギ酸キトサン、酢酸キトサン、乳酸キトサン、アスコルビン酸キトサン、塩化キトサン、およびクエン酸キトサンからなる群より選択される請求項２９の創傷被覆材。
【請求項３２】
前記キトサンが少なくとも約７０％の脱アセチル化度を有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３３】
前記生体材料の厚さが約３．０ｍｍ以上であり約８．０ｍｍ以下である請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３４】
前記重篤な出血が凝固障害、または内部損傷、または外科的外傷によって生じる請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３５】
補助的牽引面をさらに含む請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３６】
前記補助的牽引面がトレッド設計の形態である請求項３５の創傷被覆材。
【請求項３７】
前記創傷被覆材−血液界面において、前記創傷からの血流と組み合わさって接着材料を形成することができ、前記接着材料は創傷が封止されるときに約５以下のｐＨを有する請求項１の創傷被覆剤。
【請求項３８】
前記接着材料のｐＨを調整するために使用される酸が酢酸、ギ酸、乳酸、アスコルビン酸、塩酸、およびクエン酸からなる群より選択される請求項３７の創傷被覆材。
【請求項３９】
前記値にｐＨを調整するために必要な、キトサン陽イオン／陰イオン対中のグルコサミン官能基に対する酸陰イオンのモル比が好ましくは約０．９である請求項３７の創傷被覆材。
【請求項４０】
前記創傷とかみ合うように接触し、重篤で生命にかかわる出血の止血を促進するために、前記創傷の形状に適合可能な請求項１の創傷被覆剤。
【請求項４１】
管状の形状に適合させて前記創傷に挿入することができる請求項４０の創傷被覆材。
【請求項４２】
患者の創傷部位における創傷からの重篤で生命にかかわる出血を制御する方法であって、キトサンを含む生体材料から形成される創傷被覆材を提供するステップと、前記創傷被覆材を前記創傷部位に付着させるステップと、前記創傷からの前記重篤で生命にかかわる出血を実質的に止血するステップと、前記創傷を封止して前記創傷部位からの出血を防止するステップと、前記創傷部位に入るおよび／または前記創傷部位から出る血液と他の流体の流れとを防止するステップとを含み、前記重篤で生命にかかわる出血を止める目的で従来のガーゼ包帯を使用する場合には、前記出血を止めることができない方法。
【請求項４３】
患者の創傷部位における創傷からの重篤で生命にかかわる出血を制御することができる創傷被覆材を製造する方法であって、
キトサン生体材料を提供するステップと、
前記キトサン生体材料を脱気するステップと、
前記キトサン生体材料を凍結するステップと、
前記凍結キトサン生体材料から創傷被覆材を成型するステップと
を含み、
前記創傷被覆材は、前記創傷部位に付着し、前記創傷を封止して前記創傷部位からの出血を防止し、前記創傷部位に入るおよび／または前記創傷部位から出る血液と他の流体の流れとを防止することによって、前記重篤で生命にかかわる出血を前記創傷から実質的に止めることができ、前記重篤で生命にかかわる出血は、従来のガーゼ包帯を前記創傷部位に適用した場合には止めることができない方法。
【請求項４４】
前記凍結キトサン生体材料を凍結乾燥するステップをさらに含む請求項４３の方法。
【請求項４５】
前記凍結生体材料を加熱するステップをさらに含む請求項４３の方法。
【請求項４６】
前記創傷被覆材を圧縮して、前記創傷被覆材の厚さを減少させ密度を増大させることによって、前記創傷被覆材の付着強度および溶解抵抗性を増大させるステップをさらに含む請求項４３の方法。
【請求項４７】
前記創傷被覆材を滅菌し、前記創傷被覆材の機械的性質、ぬれ性、および付着性を向上させるために、前記創傷被覆材に放射線照射するステップをさらに含む請求項４３の方法。
【請求項４８】
後の凍結作業で、気体が逃がれず、前記創傷被覆材製品中に望ましくない空隙が形成されたり、気泡が取り込まれたりするため、前記脱気ステップが、前記キトサン生体材料から残留気体を十分に除去することを含む請求項４３の方法。
【請求項４９】
前記脱気ステップが、前記キトサン生体材料を加熱し、続いて減圧することを含む請求項４３の方法。
【請求項５０】
前記凍結ステップが、前記キトサン生体材料を冷却し、前記キトサン生体材料の温度を室温から凝固点未満の最終温度まで低下させることによって実施される請求項４３の方法。
【請求項５１】
凍結ステップが、前記キトサン生体材料を冷却し、前記キトサン生体材料の温度を室温から約−１０℃以下の最終温度まで低下させることによって実施される請求項４３の方法。
【請求項５２】
凍結ステップが、前記キトサン生体材料を冷却し、所定の時間をかけて徐々に温度を低下させることによって実施される請求項４３の方法。
【請求項５３】
前記凍結キトサン生体材料の間隙内部から水を除去するステップをさらに含む請求項４３の方法。
【請求項５４】
前記凍結キトサン生体材料の前記間隙内部から水を除去するステップが、前記凍結キトサン生体材料の構造的完全性を損なうことなく実施される請求項５３の方法。
【請求項５５】
前記凍結キトサン生体材料の前記間隙内部から水を除去するステップの間に、中間の液相を実質的に形成することなく、水が固体凍結相から気相に移行する請求項５３の方法。
【請求項５６】
前記凍結キトサン生体材料の前記間隙内部から水を除去するステップが、凍結乾燥、または凍結置換、またはそれらの組み合わせを含む請求項５３の方法。
【請求項５７】
前記圧縮温度が約６０℃以上である請求項４６の方法。
【請求項５８】
前記圧縮されたキトサン生体材料が、好ましくは最高約７５℃までの温度に加熱することによってプレコンディショニングされる請求項４６の方法。
【請求項５９】
前記プレコンディショニングステップが、通常、最長約０．２５時間にわたって実施される請求項４６の方法。
【請求項６０】
前記創傷被覆材に少なくとも約５ｋＧｙの線量で放射線照射するステップをさらに含む請求項４６の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
出血の制御が向上した包帯、およびその適用方法によって、利用可能な止血方法が実質的に増加している。現在でも、ガーゼ包帯により連続的に圧力を加えることは、血流、特に重篤な出血性創傷からの血流を止めるために使用される好ましい主要な処置方法である。しかし、この手順は効率的でもないし、激しい血流を安全に止めることもできない。このことは、以前から現在まで、創傷からの重篤で生命にかかわる出血の場合に、生存のための重要な問題となっている。
【０００２】
さらに、重篤な出血は、戦場における創傷による第１位の死因であることが広く知られており、創傷による死亡の約５０％を占める。出血の制御方法および機器を改良することによってこのような死亡の三分の一は防止できると推定されている。このように改良された出血制御は、外傷後の出血が第２位の死因である市民集団において最も有用であることも分かっている。
【０００３】
外科的用途に使用が限定されるコラーゲン創傷被覆材または乾燥フィブリントロンビン創傷被覆材などの現在使用可能な止血包帯は、多量の血流中での溶解に対して十分な抵抗性ではなく、激しい血流を止血する実際的な目的を果たすために十分強い付着性も有さない。現在使用可能な外科用止血包帯は壊れやすいため、曲げたり圧力を加えたりすることによって損傷が生じやすい。
【０００４】
キトサンおよびキトサン被覆材関連の従来技術が存在する。たとえば、米国特許第４，３９４，３７３号では、μｇ／ｍｌ単位の量の血液を凝集させる液体または粉末の形態のキトサンが使用されている。また、米国特許第４，４５２，７８５号は、キトサンを血管に直接注入することによって、治療のため血管を閉塞する方法に関する。さらに米国特許第４，５３２，１３４号は、傷ついた組織にキトサン溶液または水溶性キトサンを接触させることによる止血、線維増殖の阻害、および組織再生の促進に関する。キトサンは出血を防止する凝塊を形成する。
【０００５】
さらに、米国特許第５，８５８，３５０号は、ケイ藻由来の生物医学グレードの高純度キチンおよびキチン誘導体（この特許中の分析で示されたわけではないが、いわゆるタンパク質非含有）の製造方法に関する。このいわゆるタンパク質非含有キチン／キトサン材料に関して提案されている利点は、現在のエビやカニに由来するキチン材料よりも抗原性が有意に低くなることである。
【０００６】
Ｍｉ，ＦＬ，ら、Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｓｐｏｎｇｅ−Ｌｉｋｅ  Ａｓｓｙｍｅｔｒｉｃ  Ｃｂｉｔｏｓａｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ａｓ  ａ  Ｗｏｕｎｄ  Ｄｒｅｓｓｉｎｇ，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２２（２）：１６５−１７３（２００１）には、位相反転法による非対称キトサン膜の製造および創傷治癒機能について記載されている。
【０００７】
Ｃｈａｎ，ＭＷ，ら、Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙ−Ｎ−ａｃｅｔｙｌ  Ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ（Ｐ−ＧｌｃＮＡｃ）ｗｉｔｈ  Ａｂｓｏｒｂａｂｌｅ  Ｃｏｌｌａｇｅｎ（Ａｃｔｉｆｏａｍ），ａｎｄ  Ｆｉｂｒｉｎ  Ｓｅａｌａｎｔ（Ｂｏｌｈｅａｌ）ｆｏｒ  Ａｃｈｉｅｖｉｎｇ  Ｈｅｍｏｓｔａｓｉｓ  ｉｎ  ａ  Ｓｗｉｎｅ  Ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  Ｓｐｌｅｎｉｃ  Ｈｅｍｏｒｒｈａｇｅ，Ｊ．Ｔｒａｕｍａ，Ｉｎｊｕｒｙ，Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｃａｒｅ，４８（３）：４５４−４５８（２０００）には、ブタ脾臓カプセル剥離試験に一般的な中程度の血流および血液滲出におけるキチン／キトサン止血パッチの試験が記載されている。
【０００８】
Ｃｏｌｅ，Ｄ．Ｊ．，ら、Ａ  Ｐｉｌｏｔ  Ｓｔｕｄｙ  Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  ａ  Ｆｕｌｌｙ  Ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ  ｐｏｌｙ−Ｎ−ａｃｅｔｙｌ  ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ  ａｓ  ａ  Ｔｏｐｉｃａｌ  Ｈｅｍｏｓｔａｔｉｃ  Ａｇｅｎｔ，Ｓｕｒｇｅｒｙ  １２６（３）；５１０：５１７（１９９９）には、ブタ脾臓カプセル剥離試験における止血剤試験が記載されている。
【０００９】
Ｓａｎｄｆｏｒｄ，Ｓｔｅｉｎｎｅｓ  Ａ．，Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ  Ｐｕｒｉｔｙ  Ｃｈｉｔｏｓａｎ  ｉｎ  Ｗａｔｅｒ  Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ．Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＡＣＳシリーズ４６７（ＡＣＳ  Ｓｅｒｉｅｓ  ４６７），Ｓｈａｌａｂｙ  ＷＳ．ＭｃＣｏｒｍｉｃｋ  ＣＬ．Ｂｕｔｌｅｒ  ＧＢ．編著、ＡＣＳ（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ）１９９１年、２８章，４３１〜４４５。これは、キトサンスポンジに関するキトサンの使用を記載している全般的な総括論文である。
【００１０】
Ｍａｌｌｅｔｔｅ，Ｗ．Ｇ．，ら、キトサン：Ａ  Ｎｅｗ  Ｈｅｍｏｓｔａｔ，Ｔｈｅ  Ａｎｎａｌｓ  ｏｆ  Ｔｈｏｒａｃｉｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ，３６（１），５５−５８，（１９８３）。前述のＭａｌｌｅｔｔｅの特許に関する説明を参照されたい。
【００１１】
Ｏｌｓｅｎ，Ｒ．ら、Ｉｎ  Ｃｈｉｔｉｎ  ａｎｄ  Ｃｈｉｔｏｓａｎ，Ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｌｏｎｄｏｎ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９８９年，８１３−８２８。この論文は、キトサンの凝集効率に関する。
【００１２】
特開昭６０−１４２９２７号は、向上した凝集性を有するキトサン医療用バンドに関する。特開昭６３−０９０５０７号には、外用止血用または創傷保護用の、水および２％酢酸に不溶であるキトサンスポンジが記載されている。
【００１３】
米国特許第５，７００，４７６号には、少なくとも１種類の薬物と少なくとも１種類の下部構造を使用する凍結乾燥技術によって形成される、創傷被覆材および／または移植用途のコラーゲン系で構造的に不均質なスポンジについて記載されている。
【００１４】
米国特許第２，６１０，６２５号は、血液またはその他の流体の流れを停止させるのに非常に効果的であり、後に体内に吸収される凍結乾燥スポンジ構造に関する。この特許には、コラーゲンスポンジの調製について記載されている。
【００１５】
米国特許第５，８３６，９７０号は、キトサンとアルギネートのブレンドまたは混合物で形成される創傷被覆材を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、重篤で生命にかかわる出血を制御するための救急／一次介入用創傷被覆材に関する。主題となる創傷被覆材は、通常は比較的低コストである。現在、重篤で生命にかかわる出血の制御に対処した低コストの創傷被覆材、または重篤で生命にかかわる出血の制御に好適な創傷被覆材は存在しない。射創および重篤な動脈裂傷によるこのような出血は、命に関わることがある。特に通常全死因の５０％が重篤な出血を直ちに制御できないことと関連する戦場では、この種の被覆材が至急必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
重篤で生命にかかわる出血を制御するための改良された創傷被覆材は、
ｉ）容器から取り出した後で１段階で容易かつ迅速に適用できること、
ｉｉ）迅速かつ強力な血液凝固、
ｉｉｉ）迅速かつ強力な組織接着、
ｉｖ）強力な内部凝集性、
ｖ）迅速かつ強力な創傷の封止、
ｖｉ）強い血流下での溶解に対する抵抗性、
ｖｉｉ）有効性を損なうことなく粗雑に扱うことが可能なこと、
の性質を有すると好ましい。
【００１８】
本発明は、出血制御が向上した創傷被覆材、ならびにその使用方法および製造方法に関する。主題となる創傷被覆材は、重篤な出血を制御するための非哺乳動物性材料から構成される。好ましい非哺乳動物性材料は、ポリ［β−（１→４）−２−アミノ−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノース］であり、より一般的にはキトサンである。
【００１９】
一般に、主題となる被覆材は、重篤な出血を制御するためのキトサンを含む生体材料で構成される。好ましくは、生体材料は非哺乳動物性材料を含む。本発明で意図される重篤で生命にかかわる出血の種類は、従来のガーゼ創傷被覆材を従来の圧力で被験者の創傷に適用する場合には止血することができない種類であるのが一般的である。あるいは、重篤で生命にかかわる出血の性質は、従来のガーゼ創傷被覆材を従来の圧力で被験者の創傷に適用する場合には止血することができず、他の手段で制御しなければ、被験者が低血圧の状態に陥るような性質である。別の言い方をすれば、重篤で生命にかかわる出血は、従来の創傷被覆材を従来の圧力で創傷に適用した場合には、一般には止血することができず、他の手段によって制御しなければ、被験者の最高血圧約９０ｍｍＨｇ未満まで低下する。
【００２０】
重篤で生命にかかわる出血は、１分間当たりに失われる血液が約９０ｍｌを超える定常高速血流として表すこともでき、このような場合、約２０分間の出血で、体重７０ｋｇのヒト男性の全血液の約４０％を超える体積が失われ、このような体積の血液が失われるとその人物の生存率が著しく低下する。多くの場合、重篤な出血は弾丸による外傷や鋭い穿孔による外傷や鈍的外傷によって生じる。別の場合では、重篤な出血は、凝固障害や内部損傷や外科的外傷によって生じる。
【００２１】
本発明の創傷被覆材は、血流速度が少なくとも約９０ｍｌ／分である実質的な動脈の損傷または実質的な静脈の損傷によって発生する前記重篤な出血を止めることができることが好ましい。本発明の創傷被覆材は、約５分以内の時間で創傷被覆材に直接圧力を加えることによって創傷部位に付着できることも好ましい。本発明の創傷被覆材は、創傷を迅速に封止するように作用することも好ましい。本発明の創傷被覆材は、創傷被覆材に直接圧力を一時的に加えることで、創傷部位からの重篤な出血の実質的な凝固および凝集が促進され、重篤な出血が止められることも好ましい。本発明の創傷被覆材は、速い血流中への溶解に対して高い抵抗性を有することが好ましい。本発明の創傷被覆材は、良好な内部凝集性を有し、それによって粗雑な取り扱いに抵抗する十分な可撓性と靱性とを有することが好ましい。
【００２２】
本発明の創傷被覆材は、通常、キトサン生体材料から製造され、スポンジ状に成型されるか、あるいは中間構造または形状形成ステップを使用して織物構造に成型されるかする。通常このような構造または形状形成ステップは溶液から実施され、凍結（相分離させるため）、非溶剤ダイ押出（フィラメントを製造するため）、エレクトロスピニング（フィラメントを製造するため）、非溶媒を使用した転相および沈殿（透析およびフィルター用の膜を製造するために通常使用される）、または予備成型されたスポンジ状または織物状の製品上への溶液コーティングなどの技術を使用して実施することができる。凍結によって２つ以上の異なる相が形成される（通常、水を凍結させて氷にすると、キトサン生体材料は分離した固相になる）凍結の場合、凍結した溶媒（通常は氷）を除去して凍結構造に妨害されない創傷被覆材を形成するためのもう１つのステップが必要である。これは、凍結乾燥および／または凍結置換ステップによって実施することができる。フィラメントは、不織紡糸法によって不織スポンジ状メッシュに成型することができる。あるいは、従来の紡糸および製織法によってフィラメントをフェルト織りにすることもできる。前記生体材料のスポンジ状製品を製造するために使用することができる別の方法としては、固体キトサンマトリックスからの添加ポロゲンの溶解、または前記マトリックスからの材料の穿孔が挙げられる。
【００２３】
本発明の創傷被覆材は、相互連結開放多孔質構造、および／または配向開放層状構造、および／または開放管状構造、および／または開放ハニカム構造、および／またはフィラメント状構造を含む生体材料で形成されることが好ましい。本発明の創傷被覆材は、細孔径が好ましくは少なくとも約１５μｍ、より好ましくは少なくとも約３０μｍであり、最も好ましくは少なくとも約３５μｍであり、好ましくは最大約１００μｍであり、より好ましくは最大約１２５μｍ、最も好ましくは最大約１５０μｍである相互連結した自由空間領域または細孔を有する。
【００２４】
本発明の創傷被覆材は、前記創傷被覆材の底面当たりの有効血液接触表面積が、好ましくは少なくとも約１００ｃｍ2／ｃｍ2であり、より好ましくは少なくとも約２００ｃｍ2／ｇ／ｃｍ2であり、最も好ましくは少なくとも約３００ｃｍ2／ｇ／ｃｍ2である。創傷表面積当たりのキトサン生体材料の有効質量は、好ましくは少なくとも約０．０２ｇ／ｃｍ2であり、より好ましくは少なくとも約０．０４ｇ／ｃｍ2であり、最も好ましくは少なくとも約０．０６ｇ／ｃｍ2である。
【００２５】
さらに、本発明の創傷被覆材は、前記創傷部位に約３７℃の温度で付着させた場合の、前記創傷被覆材の底面表面積当たりの平均溶解速度が、好ましくは約０．００８ｇ／分／ｃｍ2以下であり、より好ましくは約０．００５ｇ／分／ｃｍ2以下であり、および最も好ましくは約０．００２ｇ／分／ｃｍ2以下である。
【００２６】
本発明の主題の創傷被覆材は、密度が好ましくは少なくとも約０．０５ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは少なくとも約０．０７ｇ／ｃｍ3であり、および最も好ましくは少なくとも約０．１１ｇ／ｃｍ3である。本発明の創傷被覆材は、圧縮密度が少なくとも約０．０５ｇ／ｃｍ3、より好ましくは少なくとも約０．０７ｇ／ｃｍ3、最も好ましくは少なくとも約０．０９５ｇ／ｃｍ3、および好ましくは約０．１４ｇ／ｃｍ3以下、より好ましくは約０．１２ｇ／ｃｍ3以下、最も好ましくは約０．１０ｇ／ｃｍ3以下となるまでの圧縮荷重を有することができる。
【００２７】
本発明の創傷被覆材は、通常、少なくとも約５０ｋＤａ、好ましくは少なくとも約７５ｋＤａ、より好ましくは少なくとも約１００ｋＤａ、および最も好ましくは少なくとも約１５０ｋＤａの数平均分子量（ｐＨ５．５、０．０１Ｍ酢酸ナトリウム中のポリエチレングリコール標準物質を基準にしてゲル浸透クロマトグラフィーで決定した分子量）のキトサンを含む。またこれらのキトサンは、好ましくは少なくとも約１００ｋＤａ、より好ましくは少なくとも約１５０ｋＤａ、および最も好ましくは少なくとも約３００ｋＤａの重量平均分子量（ｐＨ５．５、０．０１Ｍ酢酸ナトリウム中のポリエチレングリコール標準物質を基準にしてゲル浸透クロマトグラフィーで決定した分子量）も有する。創傷被覆材中のキトサンは、２５℃において１％溶液および１％酢酸（ＡＡ）中でスピンドルＬＶ１を３０ｒｐｍで使用して測定したブルックフィールドＬＶ  ＤＶ−ＩＩ＋粘度が好ましくは１００センチポアズ以上、より好ましくは１２５センチポアズ以上、最も好ましくは１５０センチポアズ以上でもある。上記の分子量および粘度は、実質的に純粋なキトサン創傷被覆材、およびキトサン表面層を吸着させた創傷被覆材に関するものである。キトサン表面層が共有結合した創傷被覆材の場合、キトサンの粘度および分子量がより低いと好ましいこともある。
【００２８】
本発明の創傷被覆材は、組織の付着および組織の封止を促進するため陽イオン性キトサン塩を含むことができる。好ましくは、陽イオン性キトサン塩は、ギ酸キトサン、酢酸キトサン、乳酸キトサン、アスコルビン酸キトサン、およびクエン酸キトサンからなる群より選択される。本発明のキトサンは、通常少なくとも約７０％、好ましくは少なくとも約７５％、より好ましくは少なくとも約８０％、最も好ましくは少なくとも約８５％の脱アセチル化度を有する。
【００２９】
本発明の好ましい形態では、本発明の創傷被覆材には、向上した取り扱い性および機械的性質を付与および促進するためのバッキング支持層が取り付けられる。このバッキング層は、キトサンの最上層に直接接着することによって被覆材に取り付けたり結合させたりすることができるし、あるいは３Ｍ  ９９４２アクリレート皮膚用接着剤などの接着剤、またはフィブリン接着剤やシアノアクリレート接着剤を使用することもできる。このバッキング支持層は、血液に対して実質的に不溶性であることも好ましい。バッキング支持層は、実質的に血液が不浸透性であることも好ましい。バッキング支持層は実質的に生分解性であることも好ましい。バッキング支持層は、使用中に包帯をしっかりと取り扱うことができ、包帯を使用した後で手に対して非粘着性となる材料が好ましい。
【００３０】
好ましくは、バッキング支持層を形成する材料は、ポリマー材料の層である。好ましいバッキング材料の例としては、合成および天然のポリマーの低弾性率のメッシュおよび／またはフィルムおよび／または織物が挙げられる。合成生分解性材料としては、ポリ（グリコール酸）、ポリ（乳酸）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、ポリ（β−ヒドロキシ吉草酸）、ポリジオキサノン、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（リンゴ酸）、ポリ（タルトロン酸）、ポリホスファゼン、およびこれらのポリマーの合成に使用されるモノマーのコポリマーが挙げられる。天然生分解性ポリマーとしては、キチン、アルギン、スターチ、デキストラン、コラーゲンおよび卵白が挙げられる。一時的な外傷用途のための非生分解性ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、メタロセンポリマー、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルポリマー、ポリエステルおよびポリアミドが挙げられる。
【００３１】
本発明の創傷被覆材は、創傷部位への付着度が、好ましくは少なくとも約４０ｋＰａであり、より好ましくは少なくとも約６０ｋＰａであり、および最も好ましくは少なくとも約１００ｋＰａである。また、本発明の創傷被覆材は、厚さが好ましくは約３．０ｍｍ以上であり、より好ましくは約３．５ｍｍ以上であり、および最も好ましくは約４．０ｍｍ以上であり、および好ましくは約８．０ｍｍ以下であり、より好ましくは約７．０ｍｍ以下であり、および最も好ましくは約６．５ｍｍ以下である。
【００３２】
本発明の創傷被覆材（幅２．５ｃｍ）は、極限引張破壊荷重が好ましくは１ｋｇ以上であり、より好ましくは少なくとも１．５ｋｇであり、および最も好ましくは少なくとも２．２５ｋｇである。この同じ被覆材の極限伸びは好ましくは少なくとも７０％であり、より好ましくは少なくとも９０％であり、および最も好ましくは少なくとも１１０％である。この被覆材のヤング率は、好ましくは５ＭＰａ未満であり、より好ましくは３ＭＰａ未満であり、および最も好ましくは１ＭＰａ未満である。
【００３３】
本発明の創傷被覆材は好ましくは補助的牽引面を含み、この補助的牽引面は、表面にかなりの量の血液を含む創傷部位に創傷被覆材を適用する場合に特に有用となる。補助的牽引面は、使用中に、通常は創傷部位から離れる方向への創傷被覆材の滑りを防止するために創傷部位を把持する少なくとも１つの外面を含んでよい。補助的牽引面は好ましくはトレッド設計の形状である。
【００３４】
本発明の主題の創傷被覆材は、創傷被覆材−血液界面において、前記創傷からの血流と組み合わさって接着材料を形成することができることが好ましい。この場合、接着材料は、創傷が封止されるときに約５．５以下、より好ましくは約４．５以下、より好ましくは約４以下のｐＨを有する。通常、創傷被覆材のｐＨを調整する目的で使用される酸は、酢酸、ギ酸、乳酸、アスコルビン酸、塩酸、およびクエン酸である。上記値にｐＨを調整するための、キトサン陽イオン／陰イオン対中のグルコサミン官能基に対する酸陰イオンのモル比は、好ましくは約０．９０であり、より好ましくは約０．７５であり、および最も好ましくは約０．６０である。
【００３５】
本発明の創傷被覆材は、創傷とかみ合うように接触し、重篤で生命にかかわる出血の阻止を促進するために、創傷の形状に適合できることが好ましい。より詳細には、本発明の創傷被覆材は創傷の間隙に導入される。より好ましくは、本発明の創傷被覆材は、管状の形状に適合させることができる。続いて、この再構成させた創傷被覆材は創傷に挿入される。
【００３６】
本発明は、患者の創傷部位における創傷からの重篤で生命にかかわる出血を制御する方法も包含している。本発明の方法は、キトサンを含む生体材料から形成される創傷被覆材を提供するステップと、前記創傷被覆材を創傷部位に付着させるステップと、前記創傷からの前記重篤で生命にかかわる出血を実質的に止めるステップとを含む。好ましくは、創傷は封止され、前記創傷部位からの出血が防止される。また、前記創傷部位に入るおよび／または前記創傷部位から出る血液と他の流体の流れとが防止されることが好ましい。
【００３７】
通常、本発明の被覆材は、赤血球を凝集させることによって出血部位で丈夫な血餅を迅速に形成する機能を果たすことが分かった。通常の血小板凝固経路を加速することによって凝固を促進することもできる。
【００３８】
患者の創傷部位における創傷からの重篤で生命にかかわる出血を制御することができる創傷被覆材を製造する方法も提供することができる。このような方法は、上記のキトサン生体材料を提供するステップを含む。
【００３９】
好ましくは、本発明のキトサン生体材料は脱気される。後に凍結作業を行うと、気体を逃がすことができず、本発明の主題の創傷被覆材製品中に望ましくない空隙が形成されたり、気泡が取り込まれたりするので、通常、脱気では、キトサン生体材料から残留気体が十分に除去される。脱気ステップは、通常は溶液の形態のキトサン生体材料を加熱し、続いて減圧することによって実施することができる。たとえば脱気は、キトサン溶液を６０℃に加熱し、その直後に溶液を撹拌しながら５００ｍＴｏｒｒに５分間減圧することによって実施することができる。
【００４０】
次に、通常溶液の形態である本発明のキトサン生体材料は、凍結ステップにかけられる。凍結は、キトサン生体材料溶液を冷却し、溶液温度を室温から凝固点よりも低温の最終温度まで低下させることによって実施されることが好ましい。この方法によって、創傷被覆材製品の好ましい構造を形成することができる。最終凍結温度は、好ましくは約−１０℃以下であり、より好ましくは約−２０℃以下であり、および最も好ましくは約−３０以下である。好ましくは、所定の時間をかけて徐々に温度を低下させる。たとえば、キトサン生体材料溶液の凍結温度は、−０．４℃／分〜−０．８℃／分の一定の温度低下速度で９０分〜１６０分かけて室温から−４５℃まで下げることができる。
【００４１】
好ましくは、凍結したキトサン生体材料は、凍結材料の間隙内部から水が除去される。この水除去ステップは、凍結キトサン生体材料の構造的完全性を損なうことなく実施することができる。通常これは、最終的な創傷被覆材の構造配列を分離しうる水相を実質的に形成することなく実現される。したがって、好ましくは、キトサン生体材料は、中間の液相を実質的に形成することなく、固体凍結相から気相に移行する。
【００４２】
水の除去を実施するための好ましい方法は、凍結乾燥ステップを使用する方法である。凍結キトサン生体材料の凍結乾燥は、凍結キトサン生体材料をさらに凍結させることによって実施することができる。通常、この後に減圧される。続いて、凍結され減圧されたキトサン材料を加熱することが好ましい。次に、凍結され減圧され加熱されたキトサン材料を乾燥する好ましいステップを実施してもよい。
【００４３】
より詳細には、凍結したキトサン生体材料は、続いて、好ましくは約−１５℃、より好ましくは約−２５℃、および最も好ましくは約−４５℃で、好ましくは少なくとも約１時間、より好ましくは少なくとも約２時間、および最も好ましくは少なくとも約３時間凍結することができる。この後に、約−４５℃未満、より好ましくは約−６０℃、および最も好ましくは約−８５℃未満の温度にコンデンサーを冷却することができる。続いて、好ましくは最高約１５０ｍＴｏｒｒ、より好ましくは最高約１００ｍＴｏｒｒ、および最も好ましくは少なくとも約５０ｍＴｏｒｒに減圧することができる。次に、凍結し減圧したキトサン材料を、好ましくは約−２５℃、より好ましくは約−１５℃、および最も好ましくは約−１０℃に、好ましくは少なくとも約１時間、より好ましくは少なくとも約５時間、および最も好ましくは少なくとも約１０時間加熱することができる。最後に、好ましくは約２０℃、より好ましくは約１５℃、および最も好ましくは約１０℃の温度で、少なくとも約３６時間、より好ましくは少なくとも約４２時間、および最も好ましくは少なくとも約４８時間かけて乾燥させることができる。
【００４４】
続いて、上記のように処理したキトサン生体材料は、加熱圧板の使用などによって圧縮して、前記創傷被覆材の厚さを減少させ密度を増加させることができる。圧縮温度は、好ましくは６０℃以上であり、より好ましくは７５℃以上であり８５℃以下である。続いて、加圧したキトサン生体材料は、最高約７５℃までの温度、より好ましくは最高約８０℃までの温度、および最も好ましくは最高約８５℃までの温度に加熱することによってプレコンディショニングされることが好ましい。通常、プレコンディショニングは、約０．２５時間まで、好ましくは約０．３５時間まで、より好ましくは約０．４５時間まで、および最も好ましくは約０．５０時間までの間実施され、それによって前述のように前記創傷被覆材接着強度および溶解抵抗性が増大する。
【００４５】
処理された創傷被覆材は、次に滅菌処理することができる。本発明の被覆材は多数の方法によって滅菌することができる。たとえば、好ましい方法は、γ線照射などの放射線照射であり、これによって創傷被覆材血液溶解抵抗性、引張特性、および接着性をさらに向上させることができる。放射線は、少なくとも約５ｋＧｙ、より好ましくは少なくとも約１０ｋＧｙ、および最も好ましくは少なくとも約１５ｋＧｙで照射することができる。滅菌した創傷被覆材は、次に、アルゴンガスや窒素ガスなどの不活性気体を充填した熱融着パウチ中に包装して保管することができる。
【００４６】
創傷被覆材は、創傷被覆材を創傷部位に付着させることによって創傷からの重篤で生命にかかわる出血を実質的に止めることができる前記キトサン生体材料から製造される。好ましくは本発明の創傷被覆材は、前記創傷を封止し、前記創傷被覆材を前記創傷部位に付着させ重篤な出血を凝固させ凝集させることによって前記創傷部位からの出血を防止する。この創傷被覆材は好ましくは創傷部位に対して強く付着するが、創傷周辺の赤血球を凝固および凝集させることによって、好ましくは適用から最初の５分間だけしか圧力を加える必要がない。本発明の一形態では、本発明の機構は、専門的な医療処置が行われるまで負傷者が生存するようにするため、熟練していない医師によっても適用できる一時的被覆材となるように設計される。
【００４７】
ある用途では、本発明の主題の創傷被覆材の溶解速度は凝集速度と比べると比較的遅くなっており、このバランスによって良好な結果が得られた（溶解を停止させるのに十分高い凝集速度）。また、創傷被覆材の内部構造および表面構造の均一性の重要性も示された。粒界または微小な亀裂によって生じるチャネルなどの実質的な欠陥が創傷被覆材中に存在すると、有意な量の血流が欠陥に沿って流れを変え、血流が形成するより小さく粘性の低い凝集領域を洗い流しうる条件で非常に望ましくない滲出が生じる。有意な血流が薄膜表面上に圧力が加わると、従来技術の創傷被覆材の創傷付着性には悪影響が生じるが、本発明の創傷被覆材の創傷付着性には影響しない。
【００４８】
本発明の創傷被覆材の重要な好ましい性質の１つは、キトサンと血液が一体となって、結果として得られる「血餅」の良好な機械的完全性を実現し、血餅と創傷のごく近傍の表面と十分に結合させる手段となることである。本発明の主題の創傷被覆材は、創傷部位において血餅形成を促進し、それによって、創傷部位での血餅形成を増強し、創傷部位からの出血を防止し、創傷部位に入るおよび／または出る血液または他の流体の流れを実質的に妨害することが好ましい。
【００４９】
本発明の創傷被覆材は、前述の凝固および創傷部位への付着の非常に優れた２つの性質を維持しながら、同時に極限環境において高い弾性も示す。本発明の創傷被覆材の非常に優れた弾性は、本明細書に記載される本発明の創傷被覆材の恐るべき物理的性質によって例示される。本発明の主題の創傷被覆材は、前述の従来技術製品とは異なり、構造弾性を維持しながら創傷の形状に適合する優れた性能も有する。この構造的弾性は、機械的性質を実質的に損なうことなく変形後に好ましい形状になる創傷被覆材の能力である。
【００５０】
本発明の主題の創傷被覆材は、前述の従来技術製品とは異なり、優れた形状記憶も有する。形状記憶は、変形後に実質的に元の形状に復元する創傷被覆材の能力を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
表１は、出血制御試験を実施した主要なキトサン材料の一覧である。ブタ脾臓実験におけるＧｅｌｆｏａｍ（商標）＋トロンビン、およびＳｕｒｇｉｃｅｌ（商標）対照試料、ならびにブタ大動脈穿孔で使用するためのジョンソン・エンド・ジョンソン（Ｊｏｈｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｊｏｈｎｓｏｎ）の４インチ×４インチのガーゼ対照試料を除けば、被覆材材料はすべてキトサン系であった。
【００５２】
アメテックＵＦ（Ａｍｅｔｅｋ  ＵＦ）水および乾燥キトサンから清浄で滅菌した１リットルのパイレックス（Ｐｙｒｅｘ）フラスコ中で水溶液（２．００％ｗ／ｗ）を調製した。カルボマー（Ｃａｒｂｏｍｅｒ）、プリメックス（Ｐｒｉｍｅｘ）、およびジェニス（Ｇｅｎｉｓ）のキトサン材料の場合では、１．０％ｗ／ｗまたは２．０％ｗ／ｗの氷酢酸（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）９９．９９％）を上記水性混合物に加えた。４０℃で１２〜４８時間フラスコを浸透することで溶解させた。得られた溶液は、凍結の直前に、室温において５００ｍＴｏｒｒに減圧した。
【００５３】
Ｔｅｆｌｏｎ（商標）をコーティングしたアルミニウム型またはポリスチレン型に少なくとも１．５ｃｍの深さまで注入し、−８０℃レブコ（Ｒｅｖｃｏ）冷凍庫中で−４５℃において３時間凍結した、キトサンの２％水溶液から創傷被覆材を調製した。別の方法では、バーティス・ジェネシス３５ＥＬ（Ｖｉｒｔｉｓ  Ｇｅｎｅｓｉｓ  ３５ＥＬ）凍結乾燥機内の棚の上で凍結を実施した。創傷被覆材は最大で１０％収縮し、最終的に凍結乾燥した創傷被覆材の密度は約０．０３３ｇ／ｃｍ3になった。２種類の成型した創傷被覆材の横断面を図１および２に示す（凍結速度が異なる）。観察された構造（図３も参照）は、溶液全体の冷却速度および表面の違いによる影響を受けた。続いて、創傷被覆材の構造を、処方、整形（寸法および形状）、および凍結条件によって制御した。最適の創傷被覆材構造は、径約５０μｍの均一な連続細孔からなる開放多孔質の構造、または冷却面に対して垂直方向に層状および六角形の構造であった。これらの構造は制御可能であり、効率が高く迅速な血液凝固が起こる大きな比表面積をもつ可撓性でかつ強靱な創傷被覆材を得ることができた。通常、このような構造の有効比表面積は５００ｃｍ2／ｇを超えた。図５の走査型電子顕微鏡写真は、創傷被覆材の底面の代表的な開放気泡構造を示している。創傷被覆材は、対流式オーブンで８０±１℃に１時間半加熱すると、構造および酢酸濃度の分布が最適となった。このステップは、出血領域における創傷被覆材の付着性を最適化させるために重要であることが分かった（通常、真皮に対する付着＞４０ｋＰａ）。
【００５４】
得られた創傷被覆材はただちに、約５０ｋＰａの荷重下８０±５℃において厚さ１７ｍｍから５．５±０．５ｍｍまで圧縮した（密度は約０．０３±０．００５ｇ／ｃｍ3から０．１２±０．０２ｇ／ｃｍ3に）。図４は、出血制御のための代表的な好ましいキトサン創傷被覆材の加熱および圧縮後の底部の外観を示している。
【００５５】
止血創傷被覆材の好ましい作製方法は以下の通りである。
ａ）脱アセチル化が８５％を超え、金属成分が２６ｐｐｍ未満であり、乾燥固形分含有率が９０％を超える乾燥キトサン粉末またはフレークと、２または１％の酢酸（ｗ／ｗ）とから、４０℃で２％水溶液（ｗ／ｗ）の溶液を調製した。
【００５６】
ｂ）上記のａ）のキトサン溶液を、最高５００ｍＴｏｒｒの減圧下で撹拌しながら少なくとも５分間かけて脱気し、型に深さ１．７ｃｍまで注入した。ある程度低密度のフォーム構造では、出血領域で容易に溶解することによる問題が生じた。これらの問題は、溶液を十分に脱気することで多くの場合には回避された。
【００５７】
ｃ）脱気したキトサン溶液の入った型を、室温から−４５℃まで冷却することで凍結させた。９０分間にわたって直線的な冷却勾配を使用し、−４５℃の温度でさらに少なくとも１時間維持した。
【００５８】
ｄ）凍結したキトサンを次に、−７０℃未満の温度および約１００ｍＴｏｒｒの真空でコンデンサーを使用して凍結乾燥した。棚の温度を−４５℃から−１５℃まで上昇させ、この温度で１０時間維持した。続いて、１０℃でさらに３６〜４８時間凍結乾燥を実施した。もとの凍結体の質量の約２．８％に近づくまで凍結乾燥を実施した。
【００５９】
ｅ）元の質量の２．８％となった時点で、この工程を停止し、凍結乾燥した創傷被覆材を型から取り出した。
【００６０】
ｆ）形成された生成物は、酸緩衝化され水溶性で大きな比表面積を有する創傷被覆材となり、これは元の凍結体積から１０％収縮した。この創傷被覆材の構造は、全体的に均一な開放多孔質構造であり、直径５０〜８０μｍの連続細孔を有した。過冷却は使用しないわずかに異なる冷却計画を使用すると、層状／六角形構造（厚さ約５μｍの均一で薄いキトサンシートが、シート間隔約５０μｍで配列）が得られた。
【００６１】
ｇ）次に、８０±２℃に加熱した平滑で平坦な圧板の間で６０±２０ｋＰａの圧力を加えて創傷被覆材を圧縮した（厚さ１．７ｃｍから約０．５ｃｍまで）。
【００６２】
ｈ）続いて、対流式オーブン中で８０±５℃で３０分間加熱することによって被覆材をコンディショニングした。
【００６３】
ｉ）次に、各創傷被覆材を、ラベルを付けたカパック（Ｋａｐａｋ）５３０熱融着パッチ中で保存した。
【００６４】
ｊ）得られた加圧創傷被覆材は、強靱で、可撓性で、止血性であり、ぬれた組織に対して付着性であり、血流に対する溶解に抵抗性であった。
【００６５】
ｋ）改善された溶解性、改善された接着強さ、および滅菌が、窒素雰囲気下で創傷被覆材を１５ｋＧｙのγ線に曝露することによって実現された。
【００６６】
【表１】
2005503197.tif 000003
【００６７】
種々の組成および構造の出血制御被覆材の候補の止血に関するインビボ評価について、後述の負荷がより大きくなる出血の動物モデルでスクリーニングした。単純な再現性のあるモデルで多数の候補の被覆材のスクリーニングを行い、それらを従来材料と比較できるようにするため、脾臓破裂モデルを使用した。これは最低負荷の出血モデル（軽い滲出性出血、約２〜５ｍｌ／分）であるが、大部分の初期状態の創傷被覆材配合物はこの試験に不合格であった。またすべてのキトサンゲル、粉末はこの試験に不合格となり、フィルムの性能も不十分であった。
【００６８】
重篤な出血モデルで試験する前に、ブタを全身性静脈内ヘパリンで抗凝固処理し、より良い材料を、カプセルに入った脾臓の剥離モデル（強い滲出性出血、約１０〜２０ｍｌ／分）で試験した。この試験に合格した数種類の材料を、次に、抗凝固処理したブタの頚動脈裂傷モデル（約５０ｍｌ／分）で評価した。この試験に合格した候補となる材料の創傷被覆材配合物について、次に、直径４ｍｍの穿孔が胸大動脈または腹大動脈に形成されたブタ大動脈切開モデルで試験を行った。重篤な血管性出血のこれらの過酷なモデル（出血速度は１００ｍｌ／分を超える）に合格した材料について、肝損傷の重篤（グレードＶ）モデルでも試験した。
【００６９】
ここに記載される試験は、あらかじめ処置をした健康な動物について実施し、評価後は屠殺する計画になっていた。すべての実験は、１９９６年米国調査研究審議会（Ｎａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｕｎｃｉｌ），「実験動物の管理と使用に関する指針」（Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ａｎｉｍａｌ）および該当する連邦規定に従って実施した。動物の識別を行った後で、テラゾール（Ｔｅｌａｚｏｌ）４〜９ｍｇ／ｋｇ  Ｉ／Ｍで麻酔を導入した。イソフルランをマスクから与え、動物に挿管した。
【００７０】
損傷試験用およびカプセル剥離試験用のキトサンパッチはいずれも、直径３７ｍｍ創傷被覆材を４等分した同じ寸法が、より大きな創傷被覆材から切り取った１．５ｃｍ×１．５ｃｍの創傷被覆材片であった。
【００７１】
Ｇｅｌｆｏａｍ（商標）＋トロンビンまたはＳｕｒｇｉｃｅｌ（商標）の対照材料を、１．５ｃｍ×１．５ｃｍ片から作製した。吸収性ゼラチン創傷被覆材のＧｅｌｆｏａｍ（商標）サイズ１００は、ファルマシア（Ｐｈａｒｍａｃｉａ）の供給であった。酸化セルロースのＳｕｒｇｉｃｅｌ（商標）はエチコン（Ｅｔｈｉｃｏｎ）の供給であった。局所トロンビン（ウシ由来）１０，０００Ｕ．Ｓ．単位は、ジョーンズ・ファーマ（Ｊｏｎｅｓ  Ｐｈａｒｍａ）の供給であった。Ｇｅｌｆｏａｍ（商標）＋トロンビンは、使用前に１．５ｃｍ×１．５ｃｍ×０．８ｃｍの創傷被覆材をトロンビンに３０分間浸漬することによって調製した。
【００７２】
腹側正中線開腹術を実施した。脾臓の上半分を露出させた（布鉗子で外科創傷を並置した）。濡らしたラップパッドで滅菌食塩水を適用することによって表面を濡れた状態に維持した。
【００７３】
抗凝固処理の場合、右大腿動脈を手術により分離し、６Ｆシースでカニューレを挿入して、血液試料を採取できるようにした。活性凝固時間（ＡＣＴ）を、ヘパリン５０００単位の静脈内投与前、ヘパリン投与から１０分後、およびその後２０分間隔で測定した。ＡＣＴレベルが２００秒未満となる場合、ヘパリン２０００単位を投与し、１０分後からＡＣＴを測定した。動物の抗凝固を確実にするためＡＣＴ＞２００秒となるまでこの作業を繰り返した。
【００７４】
脾臓の試験領域を決定し、布鉗子および濡らしたパッドを使用して濡れた状態を維持し、すぐ近傍の未試験表面のみを露出させた。
【００７５】
以下のようにして、試験パッチ適用前に１つの外傷を形成した。
（ｉ）裂傷モデルでは、直角鉗子に取り付けた１１番外科用ブレードを使用して、４ｍｍのブレードが突き出るようにして、外傷（長さ８ｍｍ×深さ４ｍｍ）形成した。
（ｉｉ）カプセル剥離モデルでは、鉗子に取り付けた１１番ブレードと外科用はさみとを使用して外傷（５ｍｍ×５ｍｍ×４ｍｍ深さ）を形成した。
外傷を形成した後、３０秒間出血させた。表面の血液をガーゼで取り除いてから、指で３０秒間一定で均一の圧力を加えて試験パッチを外傷に取り付けた。次に、指圧を開放し、パッチを２分間観察した。この段階で、試行回数を記録した。観察可能な再出血が起こると、再出血の時間を記録し、次の試行（３０秒間出血させ、ガーゼで血液を取り除き、３０秒間指圧を加えた後、最長２分間観察）を開始した。２分間の観察期間で再出血が起こらなかった場合、または６回の試行で再出血が観察された場合に、試験パッチの試行を終了した。６回の試行期間で創傷の再出血が続いた場合、その不合格のパッチは取り外し、Ｇｅｌｆｏａｍ＋トロンビンパッチを適用した。新しい外傷を形成して、別のパッチの試験を行った。
【００７６】
頚動脈裂傷モデルの場合、直径３７ｍｍの圧縮創傷被覆材またはより大型の創傷被覆材からキトサンパッチ（３７ｍｍ×２５ｍｍ）を切り取った。適用を容易にするため、一部の創傷被覆材は、キトサンに３Ｍ９９４２皮膚用接着剤で取り付けた３Ｍ９７８１フォーム医療用テープの最上層を有した。Ｇｅｌｆｏａｍ（商標）＋トロンビンを対照試料として使用した。
【００７７】
縦切開により長さ１０ｃｍの頚動脈を露出させた。筋膜を後退させ、動脈が組織の平坦な底部の上で支持されるようになるまで周囲の軟組織を切開した。結紮縫合材を、露出した動脈の近位および遠位に取り付けた。これらで締め付けて、動脈の長手方向に１．５ｃｍ切開した。
【００７８】
抗凝固処理の場合、右大腿動脈を外科的に分離し、６Ｆシースでカニューレを挿入して、血液試料を採取できるようにした。活性凝固時間（ＡＣＴ）を、ヘパリン５０００単位の静脈内投与前、ヘパリン投与から１０分後、およびその後２０分間隔で測定した。ＡＣＴレベルが２００秒未満となる場合、ヘパリン２０００単位を投与し、１０分後からＡＣＴを測定した。動物の抗凝固を確実にするためＡＣＴ＞２００秒となるまでこの作業を繰り返した。
【００７９】
切開した後、動脈から２秒間出血させた後、１分間圧迫した。圧迫から開放した後、結紮具で再度締め付けた。この領域を食塩水で洗浄した。結紮具を２秒間ゆるめてからパッチを適用した。３分間パッチ全体に均一に圧力を加えた。圧力を加えてから３０分以内に出血が観察された場合には、再び圧力をさらに３分間加えた。パッチが付着しない場合は、新しいパッチと交換した。圧力の再適用または同じ種類のパッチの交換のそれぞれは、その種類のパッチの試行期間として処理した。個々の創傷被覆材の試行は、３０分間にパッチ周囲からの出血およびパッチを通過する出血が観察されなかった場合に終了したと見なした。３０分間の止血（創傷からの出血が観察されない）が実現されるまでにかかった試行の回数で材料を評価した。
【００８０】
ブタ大動脈の穿孔の場合、圧縮キトサン創傷被覆材の試料パッチを直径２．５ｃｍに切断するか、あるいは４インチ×４インチの外科用ガーゼの対照試料を使用した。
【００８１】
腹大動脈および胸大動脈のいずれかまたは両方を、前者の場合は腹側正中線開腹術、後者の場合胸骨切開術で露出させた。筋膜および胸骨を挟み、切開部位の近位および遠位に結紮具を取り付けた。結紮鉗子を使用しながら、１１番メスの刃を使用して、大動脈壁を３ｍｍ切開し、直径４ｍｍのＭｅｄｔｒｏｎｉｃ（商標）バスキュラーパンチを切開部から挿入し、直径４ｍｍの孔を大動脈に形成した。パンチを取り外し、結紮クランプを開放して、孔に指圧を加えた。
【００８２】
パッチを親指と人差し指で保持しながら、中指で大動脈の孔に圧力を加えた。中指の圧力を開放してから１秒後に、出血領域に創傷被覆材を適用した。大動脈の孔の上のパッチに人差し指でしっかりと圧力を加えることで創傷被覆材をその位置に保持した。パッチ適用中に創傷から漏れ出てたまった血液は吸引除去した。指圧を加えてから３分後、指を離し、出血が続き付着が不十分である徴候があるかどうかについてパッチを観察した。
【００８３】
パッチ適用後の最初の３０分間に出血の持続または再出血が観察された場合には、さらに３分間圧力を加えた。それでも止血されない場合には、同じ創傷被覆材の別のパットを用意し、古いパッチは取り外して、新しい試行を開始した。３０分間にパッチ周囲からの出血およびパッチを通過する出血が観察されなかった場合に試行が終了したと見なした。３０分間の止血（創傷からの出血が観察されない）が実現されるまでにかかった試行の回数で材料を評価した。試行中のキトサン創傷被覆材と同じ方法で、ガーゼの対照試料を適用した。
【００８４】
バルビツレート（ユーサゾル（Ｅｕｔｈａｓｏｌ），１ｍｌ／１０ポンド）を耳介静脈から注入して麻酔しながら、すべての動物を安楽死させた。実験手順の終了時、または実験動物に不都合な影響が出た場合には終了前に動物を安楽死させた。
【００８５】
出血制御が実現するまでに必要な試行回数、および再出血の時間（脾臓試験の場合のみ）に従って０．０〜６．０に試験を評価した。１回の試行しか必要とせず再出血が起こらなかった試験は０．０と評価した。２回目の試行が必要であり、最初の再出血の時間が９０秒であった場合の試験は、
【数１】
2005503197.tif 000004
（脾臓の場合）、または他のモデルの場合は１．０と評価した。
【００８６】
止血するまで４回の試行が必要であり、第３回目の試行の脾臓の再出血の時間が３０秒である試験は、
【数２】
2005503197.tif 000005
（脾臓の場合）、または他のモデルの場合は３．０と評価した。
【００８７】
急速な溶解、不十分な付着、または出血の制御不能で完全に失敗した試料は６．０＋と評価した。
まとめると、止血がより不十分となると、次式：
Ｒ＝Γ＋Λ
で定義される評価値が大きくなり、式中、
【数３】
2005503197.tif 000006
である。
【００８８】
脾臓試験の結果を表２、３、および４にまとめている。
【００８９】
表２は、組成および構造に関して最適化していないキトサン試験試料の挙動を示している。これらの最適化していない試料は、Ｓｕｒｇｉｃｅｌ（商標）ネガティブコントロール（表４）より劣るものから、同等のもの、そして部分的に優れているものまでの範囲となった。リン酸緩衝溶液が存在することによって、付着性が不十分で止血が遅いパッチが得られ、これはＳｕｒｇｉｃｅｌ（商標）よりもわずかだけ有効であった。キトサンフィルムの付着性は中程度であり、出血を適度に封止したが、フィルムの透明な表面の下に血液がゆっくりと出てくることから止血が非常に遅いことが分かった。早い回の試行では全体的に、成型創傷被覆材の上面に低密度のフォームの痕跡が見られた。この低密度フォームは、創傷被覆材の上面を出血領域に適用した場合に溶解および崩壊が起こりやすいことが分かった。このフォームの影響は、凍結前に溶液を脱気することにより回避可能であることが後に分かった。低分子量キトサン創傷被覆材（１％溶液の粘度＜５０ｃｐに相当）は、出血領域での溶解が非常に起こりやすく、そのためパッチの適用に適していないことが分かった。グルタミン酸塩対陰イオンによってより軟質の創傷被覆材が得られるが、重篤な出血領域で容易に溶解する創傷被覆材となってしまった。酢酸塩対イオンを有する低密度創傷被覆材（０．０５ｇ／ｃｍ3未満の創傷被覆材）も、溶解および崩壊によって容易に劣化することが分かった。
【００９０】
表３は、最適化させた好ましい組成および構造のキトサン創傷被覆材の評価結果を示している。これらの創傷被覆材は、より高分子量のキトサン（１％溶液の粘度が１００ｃｐを超えるのに相当）で構成され、創傷被覆材の密度は約０．１２ｇ／ｃｍ3であった。中程度の出血脾臓試験では、最適化した創傷被覆材の結果から、ウィルコクソン順位和Ｗ検定（Ｗｉｌｃｏｘｏｎ  Ｒａｎｋ  Ｓｕｍ  Ｗ  Ｔｅｓｔ）を使用すると、Ｇｅｌｆｏａｍ（商標）＋トロンビンのポジティブコントロールと区別不能であることが分かった（Ｚ＝−０．５２７、ｐ＝０．５９８）。同じ統計的手法を使用すると、これらの創傷被覆材は性能の低いＳｕｒｇｉｃｅｌ（商標）対照試料とは有意差があることが分かった（Ｚ＝−３．９６、ｐ＝０．０００１）。
【００９１】
図６は、（Ｈ＆Ｅ染色組織断面より）最適化させたキトサン創傷被覆材パッチが脾臓表面にしっかりと付着し、外傷のごく近傍で赤血球が凝集することを示している。
【００９２】
頚動脈外傷モデルの評価を表５に示す。このモデルでは、最適化されたキトサンパッチは試験３、５、および６で非常に良好であった。最初の試験１および２の性能の向上は、支持バッキング（３Ｍ  ９７８１フォーム包帯）を創傷被覆材の最上層に直接適用したためであった。このバッキングによって、創傷被覆材全体により均一に圧力が加わり、被覆材を患者に適用した後で、パッチ表面から容易に指で剥離することができ、固着して創傷からパッチが剥がれたりすることはなかった。脾臓外傷モデルよりも重篤な動脈出血条件を調べるために頚動脈モデルを使用した。可能なポジティブコントロールとしてＧｅｌｆｏａｍ（商標）＋フィブリンを調べたが、多量出血の領域で溶解することが分かった。
【００９３】
表６は、大動脈外傷モデルの結果を示している。対照包帯としてガーゼ包帯（４インチ×４インチ）を使用した。この対照試料はすべての試行期間で重篤な出血を止めることができなかったが、最適化したキトサン大動脈パッチは迅速に止血することができ、わずか１または２回のパッチの適用の後にこの創傷に観察される非常に多量の出血が凝固することがわかった。厳密な有意性（両側検定、ｐ＝０．００２）を、試料と対照試料との間に評価値の差がない確率として求めた。平均で、最初の試行で創傷が止血された場合の、パッチ適用後の血液損失は最少（＜５０ｍｌ）となった。２回目の試行が必要な場合、バッチ適用後の血液損失は１００ｍｌを超えたが３００ｍｌ未満であった。キトサン創傷被覆材の場合、平均で１５０ｍｌ未満の血液がバッチ適用後に損失したが、３回のガーゼ対照試料の試験の場合には１リットルを超える血液が各動物で失われた。キトサン創傷被覆材の試験の場合、生存率は１００％であったが、ガーゼの試験の場合生存した動物はなかった（０％）。一般に１〜２時間後に動物を屠殺するまで、キトサンパッチは３０分間の試行期間にわたって連続した止血効果を示した。図７は、重篤な胸部創傷を封止する代表的なキトサンパッチを示している。図７のバッチで封止された、切除された大動脈の内腔側（外傷を示している）が図８に示される。図９は、図７および８の外傷を通る染色組織断面の顕微鏡写真である。屠殺した動物の大動脈を取り出して観察すると外傷部位における強い凝固の形跡が見られ（図９）、試験番号１６の場合では、生存している動物のバッチを取り外した後で（適用から３０分を超える時間の後）再出血が起こらなかった。
【００９４】
【表２】
2005503197.tif 000007
【００９５】
【表３】
2005503197.tif 000008
【００９６】
【表４】
2005503197.tif 000009
【００９７】
【表５】
2005503197.tif 000010
【００９８】
【表６】
2005503197.tif 000011
【００９９】
好ましくは、上記の出血制御被覆材は、使用中に被覆材の滑りを実質的に防止するために、創傷領域を把持する表面を含む。通常、被覆材のこの滑り止め面は牽引面を含む。本発明の主題の出血制御被覆材は、牽引面などの効果的な滑り止め面を有することで好都合となりうる。本発明の主題の出血制御被覆材は、平滑面および粗面を有することができる。より粗い面は、より良い付着性も示すため、組織または出血表面側が好ましい。
【０１００】
牽引面は、十分に潤滑性の表面（重篤な出血の場合に存在する表面など）上への表面接触の安定性を増加させる（牽引性を高める）ことによって動脈出血を迅速に制御する被覆材の能力を向上させうる。このような牽引面は、付着の動力学に悪影響を与えずに血液の流れを促進し、被覆材の適用される重要な期間より十分な制御と安定な組織接触を実現させる。たとえば、包帯の組織側は、トレッド設計の形態の牽引面を有しうる。これによって、創傷に適用した場合に創傷から離れる方向への被覆材の摩擦力の減少を防止することができる。
【０１０１】
出血制御被覆材の滑り止め面は、互いに連結していないか互いに隙間がない隆起部を形成することができる。したがって、隆起の間に形成されるチャネルは、互いに完全または部分的にふさがれ、創傷領域に出入りする血流を制御するための制御された連絡が形成される。被覆材適用領域の制御された血流は、隆起部、または出血制御被覆材内の応答性ゲートの特定の種類によって維持されうる。出血制御被覆材を製造するための型の底部の隆起部は、本発明の主題の被覆材中に隆起部などの牽引力制御部の形態などの滑り止め面を実現しうる種類のくぼみを含みうる。
【０１０２】
したがって、出血制御被覆材は、牽引面などの少なくとも１つの滑り止め面を有するように製造することができる。また、そのような被覆材の製造方法も提供することができる。最後に、前述のように出血制御被覆材を製造するための型を製造することもできる。
【０１０３】
付着性底面および上面が好都合となる場合に重篤な出血を処置するために、両面の付着および凝固が必要な場合に容易に剥離できる必要がある支持バッキングを設計することが可能である。
【０１０４】
可能性のある種類の出血性創傷に対処するため、前述の被覆材には多数の出血制御構造が存在する。最初の応答者または負傷者自身が負傷者を治療できるようにするため、（戦場へ）異なる構造の数種類の包帯を運搬できることが必要となると考えられる。本発明の請求による被覆材は丈夫であり、物理的に過酷な取り扱いにも耐えることができ、その場合でさえ有効出血制御部分を維持することができる。
【０１０５】
本発明の被覆材は、局所的な血管出血および小さな局所的創傷の治療に理想的である。本発明の被覆材は、出血部位を容易に圧迫できない複雑な入口の創傷への充填にも適している。
【０１０６】
本発明により出血が制御されると、手足の創傷が安定化し、創傷端部に接近し、耐久性被覆材を形成し、それによって最終的な再建のために創傷の汚染を防止し排出を可能にすることが、一般人および戦場の出血制御被覆材に主に必要とされている。
【０１０７】
出血制御被覆材の考慮される構造の１つは、手足の周囲にしっかり取り付けることができ、剥離裏面を介して永久接着剤などの固定タブで固定することができる可撓性で弾性のバッキングを有する１０インチ×１８インチの被覆材である。このような構造は、創傷表面に近づき、遠位の手足への血流を損なうことなく出血制御面を付与する。このような被覆材は、最初の応答者または場合によっては負傷兵士によって適用することができ、移動中の歩行または手足の動きに対しても安定である。包帯を切断することによって、創傷または皮膚に付着着せずに取り外せることも想定されている。
【０１０８】
戦場における出血制御の必要性を発展させるために、米国陸軍科学技術基本方針（ＵＳ  Ａｒｍｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）（ＳＴＯ）Ａ、出血制御（Ｈｅｍｏｒｒｈａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が２０００年に制定された。ＳＴＯの一般戦略方針は、戦場の負傷者の出血による死者数を減少させる製品および方法の開発として要約することができる。出血制御製品および方法の必要性は次のように述べられている。
【０１０９】
自分自身（負傷した戦闘員）、仲間（負傷した兵士を助ける医療関係者でない兵士の仲間）、戦闘救助員、衛生兵、医師助手、および大隊の外科医の１種類以上の者が使用することによって実施できる必要がある。荒涼とした地形、限られた視界、および極限環境を含むはるか遠方の戦場条件で実施可能となる必要がある。製品および方法は外部電源が不要である。すべての装置は人が携帯でき耐久性である必要がある。はるか遠方で使用可能な製品および方法は、より上級の看護階層での使用も期待される。ＳＴＯの具体的な戦略方針は、遠方の戦場条件における圧縮性出血に対して使用する新規または改良された止血剤の開発である。圧縮性および非圧縮性部位に対して１種類の製品が使用されることが望ましい。
【０１１０】
ＳＴＯの一部として、ブタ肝臓モデルの肝出血の研究を、テキサス州サンアントニオのフォートサムヒューストン（Ｆｏｒｔ  Ｓａｍ  Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｓａｎ  Ａｎｔｏｎｉｏ，Ｔｅｘａｓ）の米国陸軍外科研究所（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）（ＩＳＲ）で本発明の出血制御包帯を使用して実施した。この研究は、ブタの重篤な静脈性出血および肝外傷の規格化モデルによる血液損失および生存に対するキトサン出血制御包帯の効果を調べるために実施した。このモデルは、米国陸軍ＩＳＲで他の多数の止血包帯の研究に使用した。
【０１１１】
雑種の市販のブタをこの研究に使用した。ブタは国際実験動物管理公認協会（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ａｃｃｒｅｄｉｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ａｎｉｍａｌ  Ｃａｒｅ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）によって認定された施設で管理した。この研究は、テキサス州フォートサムヒューストンの米国陸軍外科研究所の施設内動物実験委員会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）によって認可された。実験動物の管理と使用に関する指針（国立衛生研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）出版、８６−２３、１９９６年改訂）に従って思いやりを持って動物を受け入れた。
【０１１２】
動物がキトサン包帯またはガーゼスポンジのいずれを受け取るかを無作為に割り当てた（表７参照）。外科的準備は以下のことからなった。外科的処置の前に動物を３６〜４８時間絶食させ、水は自由に与えた。グリコピロレートと、チレタミンＨＣｌおよびゾレゼパムＨＣｌの組み合わせ（Ｔｅｌａｚｏｌ（登録商標），フォートドッジ・ラボラトリーズ（Ｆｏｒｔ  Ｄｏｄｇｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ），アイオワ州フォートドッジ（Ｆｏｒｔ  Ｄｏｄｇｅ，ＩＡ））を前投薬した後、５％イソフルランを使用してマスクで麻酔を導入した。ブタに挿管し、人工呼吸器を取り付け、イソフルランを持続した。頚動脈および頚静脈カテーテルを外科的に取り付けた。開腹を行い、脾臓摘出および膀胱カテーテルの取り付けを行った。３７．０℃〜３９．０℃の間の直腸温度で、１５分間の安定な平均動脈圧（ＭＡＰ）が、さらなる実験手順の前に必要であった。連続データ収集システム（Ｍｉｃｒｏ−Ｍｅｄ（登録商標），ケンタッキー州ルイビル（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ））を使用して、試験期間の間中１０秒間隔で血圧および心拍数を記録した。ベースラインの動脈血液試料を各動物から採取し、各動物が示した正常血小板数、プロトロンビ時間、活性化部分トロンボプラスチン時間、および血漿フィブリノーゲン濃度を確認した。
【０１１３】
前述のようにして肝外傷を導入した。この方法は以下のことを含んだ。左および右中葉を手で持ち上げて肝臓を引き上げ、十分に露出させた。次に、２つの４．５ｃｍの鋭い先端部をＸ字型に配列するように特別に設計した鉗子を、肝臓の横隔膜上で中央の約２〜３ｃｍ背側から左および右中葉の交点までに置いた。器具のベースプレートを、方形葉の下で臓側面上に配置した。実質と２つの中葉の下にある血管に通して器具の先端部ではさみ、器具のベースプレートの対応する溝に先端部を配置することによって外傷を導入した。肝臓の最初の貫入の後、器具を開いて、先端部を引き抜き、２回目の使用が１回目と５０％重なるように動物に対して再配置した。この再配置の後、２回目の肝臓に対する貫入を行った。肝外傷の確認は、実験終了時に肝臓を切除し検査することによって行った。外傷は大きな放射状の創傷として現れ、中央に組織の小さな島が形成され、寸法は約１０×８×４ｃｍとなった。この外傷は、左中葉静脈、右中葉静脈、および肝門脈の１つ以上を貫通した。
【０１１４】
外傷から３０秒後、加温した（３８℃）乳酸化リンガー溶液をすべての動物に使用して蘇生術を開始した。蘇生術の終了は、ベースラインＭＡＰに戻ったときとした。流体は２６０ｍｌ／分で投与した。この蘇生術計画は、目標値に到達するまで続け、６０分間の試験期間中にＭＡＰが減少した場合には蘇生術を再開した。蘇生術の開始と同時に（外傷後３０秒）、以下の処置を実施した。１つの被覆材を方形葉表面に適用して、貫通した外傷を覆い、２つの別の被覆材を横隔面から外傷に詰め込んだ。背内側方向に６０秒間圧縮した。６０秒後、止血されたかどうかを確認するため外傷を検査した。次に、適用者の手を再配置して、外内方向に６０秒間圧力を加え、止血について観察した。６０秒間の圧縮を合計４回行って、この手順を繰り返した。任意の圧縮後に止血が起これば、さらなる圧縮は実施しなかった。止血は、外傷部位からの出血が目視で観察できなかったときとして定義した。
【０１１５】
処置の終了後、腹部を閉じて、外傷形成から６０分間、または死亡するまで動物を観察した。６０分間の前の死亡は、心拍数が０の時として定義した。６０分で、生存している動物は、ペントバルビタールを過剰投与することによって安楽死させた。
【０１１６】
外傷導入直後、処置を開始するまで腹腔から連続して血液を吸引した。その体積を測定し、これを処置前の血液損失とした。試験終了時、各腹腔を開腹し、液体および腹腔内に凝固した血液を吸引し、測定した。これを処置後の血液損失とした。さらに、使用した全蘇生流体も記録した。外傷前の動物の血液量は、本発明者らが以前に報告したようにＰｕｓａｔｅｒｉ，２００１）、式：推定血液量（ｍｌ）＝１６１．４７５１（体重-0.2197）（体重）から推定した。
【０１１７】
体重、推定血液量、切り裂いた血管数、ベースラインＭＡＰ、生存時間、外傷前ＭＡＰ、処置前血液損失、および包帯付着評価値を、ＳＡＳのＧＬＭ手順を使用して分散分析により解析した。データは、最小二乗平均±最小二乗平均の標準誤差で報告している。データの分散の不均一性および非正規性について調べた。これらの条件は、後処理血液損失および流体使用のデータのために求めた。したがって、血液損失および流体使用のデータは対数変換してから解析した。変換したデータは分散分析によって解析した。これらのデータは、逆変換の平均および９５％信頼区間（９５％ＣＩ）で表している。雌および雄の分布、止血、および生存のデータは、ＳＡＳのＥＲＥＱ手順を使用してフィッシャーの直接法によって解析した。データは比率またはパーセント値で報告している。すべての比較に両側検定を使用した。
【０１１８】
動物の体重、推定血液量、動物の性別の分布、ベースラインＭＡＰ、外傷前ＭＡＰ、肝外傷内部で切り裂かれた主要な血管の数、または処置前血液損失に関しては、処置群の間に差異はなかった（表８および９参照）。
【０１１９】
処置後血液損失は、ガーゼ創傷被覆材対照群と比較するとキトサン群で減少した（ｐ＝０．０１）。流体の使用に関しては有意差はなかった。生存率はキトサン群で増大した（ｐ＝０．０４）。外傷後３および４分でキトサン群の方で止血が多く起こった（ｐ＝０．０３）。キトサン群の生存率が高かったので生存時間の統計的比較は行えなかった（表１０参照）。
【０１２０】
【表７】
2005503197.tif 000012
【０１２１】
【表８】
2005503197.tif 000013
【０１２２】
【表９】
2005503197.tif 000014
【０１２３】
【表１０】
2005503197.tif 000015
【０１２４】
この米国陸軍ＩＳＲの研究（Ｐｕｓａｔｅｒｉら、２００２）では、独立した研究で、キトサン創傷被覆材が標準的な４インチ×４インチのガーゼよりも有意に改善された性能を示している。この米国陸軍ＩＳＲの研究は、重篤な血流の阻止に関して、本発明の請求の被覆材の場合、および赤十字社（Ｒｅｄ  Ｃｒｏｓｓ）開発の乾燥フィブリントロンビン創傷被覆材の場合が、４インチ×４インチのガーゼよりも有意に改善された性能を示すことが可能なだけである。赤十字社の包帯はコストがかかり、また傷つきやすく、破壊されやすい。
【０１２５】
３Ｍ  ９７８１多孔質フォームバッキングを有する高分子量４インチ×４インチのキトサン出血対照被覆材を、アイスランドのエビ由来原料（ジェニス  ロット番号ＳＯ１１１５−１）から調製した。これらは、工業的に凍結乾燥を行う企業を利用して２％酢酸と２％キトサン溶液とから調製して、大量の滅菌ロットのキトサン包帯（ロット番号ＯＭＬＣ＿２ＳＭ１１４）を製造した。これらの包帯に、窒素雰囲気下で１５ｋＧｙで放射線照射した。これらについて、後に、一軸引張強さ、破壊強さ、血液吸着、水吸着、および滅菌性を試験した。γ線非照射試料に対して、ブタ大動脈穿孔を腹部外傷および胸部外傷で実施した。７つのパッチを使用した。パッチ適用後の平均血液損失は＜５０ｍｌであった。すべてのパッチは付着性であり、１回目の適用で創傷を封止し止血も起こった（７×０評価値）。すべての動物が生存し続けた。
【０１２６】
γ線照射および非照射の包帯（ロット番号ＯＭＬＣ＿２ＳＭ１１４）の両方について、オレゴン州ポートランド（Ｐｏｒｔｌａｎｄ  Ｏｒｅｇｏｎ）のオレゴン・メディカル・レーザー・センター（Ｏｒｅｇｏｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｌａｓｅｒ  Ｃｅｎｔｅｒ）で開発されたインビトロ破壊圧力試験で試験した。破壊試験を実施するために、直径２５ｍｍの包帯の円形試験片を、クエン酸全血に１０秒間浸漬する。次に、この試験片を、直径５０ｍｍのＰＶＣ管の側面に直径４ｍｍの穿孔上に中心を合わせて配置し、３分間手で圧力を加えてしっかりと保持した。この最初の取り付けの後、パイプ内部の流体圧力を４．５±０．５ｋＰａｓ-1で上昇させ、０．１秒間隔で圧力と時間を記録した。破壊前に記録される最大圧力として破壊圧力を記録する。接着破壊の評価は、包帯の試験部位に対する相対的接着性の評価である。この評価系は、３つの異なる破壊形態に分けられる。評価１は、ＰＶＣ表面から容易に分離し接着したキトサンが残留しない試験片に与えられる。評価２は、試験片はあまり容易には剥離せず、一部のキトサンが試験部位に付着したまま残留する場合に与えられる。評価３は、試験片は基部構造から創傷被覆材全体が凝集分離することによってのみ引き剥がされ、ＰＶＣ表面にしっかりと固定して残留する場合に与えられる。
【０１２７】
湿潤媒体として血液を使用したＰＶＣ基材に対するγ線照射および非照射のキトサン包帯の平均破壊圧力（平均±ＳＤ、ｎ＝６）はそれぞれ、１２２±１．９ｋＰａおよび８６±２０ｋＰａであった。これらの結果を、ｔ検定を使用して統計的に解析した（ｐ＝０．００７）。湿潤媒体として血液を使用したＰＶＣ基材に対するγ線照射および非照射のキトサンα包帯の平均接着破壊評価値（平均±ＳＤ、ｎ＝６）はどちらも３±０であった。図１０は、キトサン構造内部に凝集破壊が発生した高評価値の破壊の画像を示している。
【０１２８】
被覆材（ロット番号ＯＭＬＣ＿２ＳＭ１１４）の血液吸着性および水吸着性を、小さな試験片（約０．０２ｇ）を血液または水に３．０秒間浸漬することで測定した。浸漬の前後の質量の差を記録した。
【０１２９】
創傷被覆材１ｇ当たりに３秒間で吸収した媒体の平均質量を、湿潤媒体として血液または水を使用して、γ線照射および非照射のキトサン試料（ｎ＝４）で測定した（図１１参照）。これらの結果を、テューキー（Ｔｕｋｅｙ）のＨＳＤ検定、ｐ＝０．００１で一元配置ＡＮＯＶＡを使用して統計的に解析した。γ線照射によって、非照射材料の場合の過剰な水の吸着が有意に減少した。このような過剰の水の吸着によって、創傷被覆材の（ゲルへの）崩壊が起こり、後に接着破壊や構造破壊が起こる原因となる。
【０１３０】
キトサン被覆材（ロット番号ＯＭＬＣ＿２ＳＭ１１４）の引張試験片について、５ｋｇのロードセルを取り付けた一軸シャチヨン・マテリアルズ・テスティング・ビトロダインＶ１０００（Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｖｉｔｒｏｄｙｎｅ  Ｖ１０００）を使用して評価した。試料を犬の骨型断片（１５±１ｍｍ×６．５±０．５ｍｍ×５±０．５ｍｍ（ゲージ×厚さ×幅））に切断し、２つのクランプの間に保持した。クロスヘッド速度は１０ｍｍｓ-1であった。荷重および変位を０．１秒間隔で記録した。
【０１３１】
引張試験結果を表１１に示す。応力と歪みの両方に関しては、γ線照射試料と非照射試料の間に有意差はなかった。１５ｋＧｙで放射線照射した試料のヤング率はわずかに増加した。
【０１３２】
【表１１】
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【０１３３】
５２枚の４インチ×４インチのキトサン創傷被覆材（ロット番号ＯＭＬＣ＿２ＳＭ１１４）を清浄にしながら調製した。これらの４インチ×４インチ創傷被覆材のうち、４６枚を二重封筒にいれて、カリフォルニア州オンタリオ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＣＡ）のイソメディック・ファシリティ（ＩｓｏＭｅｄｉｘ  ｆａｃｉｌｉｔｙ）に送り、１４〜１５ｋＧｙの間の保証された線量でγ線照射を行った。これらの試料を、創傷被覆材２ＳＭ１１４＃１から切り取り、黄色ブドウ球菌（ＡＴＣＣ  ２９２１３）をドープしたキトサン創傷被覆材の８本組の棒（１インチ×０．２１インチ×０．２１インチ）とともに箱詰めした。各棒に、１００μｌの０．５マクファーレン（ＭａｃＦａｒｌａｎｅ）接種材料を接種した。黄色ブドウ球菌を確実に活性の対照培地から塗布した。ブドウ球菌を含有しない４本の棒の対照の組も含めた。γ線処理を行っていない対照試料は、室温において暗所中で熱融着した封筒の中の小さな滅菌容器中に保存した（表１２の対照試料の外用を参照されたい）。
【０１３４】
【表１２】
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【０１３５】
４６枚の放射線照射した創傷被覆材の包装を、滅菌条件下にて滅菌状態で取り扱いながら開き、エチレンオキシド滅菌接着剤がコーティングされたフォームバッキング（３Ｍ  ９７８１テープ）を取り付け、各創傷被覆材およびバッキングの小さな断片（約１．２インチ×０．２×０．１２インチ）を個々の創傷被覆材の滅菌試験のために切り取り、創傷被覆材は熱融着によって元の内部パック内に再び包装した。４０枚のこれらの創傷被覆材にロット番号と創傷被覆材番号のラベルを付け、評価のために発送した。切り取った断片および対照試料の断片は、セントビンセント（Ｓｔ  Ｖｉｎｃｅｎｔ）の公衆衛生局（ＰＨＳ）の微生物施設に送付し、滅菌性試験を依頼した。
【０１３６】
切り取った断片および対照試料の断片は、ラベルが付けられ強化チオグリコレート増殖培地を含有する試料容器（直径０．６インチ×５インチ）に無菌状態で入れ、有酸素状態で３５℃でインキュベートした。この培地について、７日、１４日、および２１日に増殖を調べた。これらの試料をＴＳＡ  Ｗ／５％ヒツジ血液中で継代培養し、３５℃でインキュベートして、４８時間後の増殖を調べた。
【０１３７】
個々の培養について、濁度試験および形態培養塗布により分析した。７日、１４日、および２１日におけるすべての培養および形態培養で全く増殖は見られず、放射線照射を行わず黄色ブドウ球菌を加えた培地でさえも増殖は見られなかった。個々の培地のグラム陽性染色は、これらの発見を支持している。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】早期の未圧縮の創傷被覆材の横断面のデジタル写真である。
【図２】未圧縮の創傷被覆材配向層状構造の横断面のデジタル写真である。
【図３】底部に対して垂直の断面の連続多孔質キトサン創傷被覆材構造の光学顕微鏡写真である。
【図４】加熱および圧縮後のキトサン生体材料創傷被覆材の顕微鏡写真である。
【図５】圧縮したキトサン創傷被覆材の代表的底面の走査型電子顕微鏡写真である。より高倍率の写真も挿入した（バー＝１００μｍ）。
【図６】キトサン／脾臓損傷部位および隣接する脾臓表面の組織学的染色部分。パッチと脾臓の間のフィブリン／血小板リッチ血餅（Ｂ）混合物の凝集血餅応答（Ａ）。脾臓とキトサンの間の付着は非常に良好である。
【図７】キトサンパッチで封止した胸大動脈の損傷の写真である。
【図８】穿孔性損傷を示す固定された胸大動脈である。
【図９】染色した胸大動脈の組織断面である。
【図１０】強く付着した被覆材のインビトロ破壊圧破壊の写真である。
【図１１】γ線を照射した試料と照射していない（滅菌していない）試料に関する水および血液の吸着結果のヒストグラムである。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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