(57)【要約】 【課題】  リハビリ期間を短縮化しうる靭帯再建法に適用しうる移植靭帯を提供する。【解決手段】  この移植靭帯３は、移植靭帯本体４と、この本体４を被覆する関節液不透過性膜５とからなる。関節液不透過性膜５は、関節液に接触する本体４の部位を被覆している。移植靭帯本体４としては、従来公知の人工靭帯又は代用靭帯が用いられる。関節液不透過性膜５として、高分子フィルムが用いられ、その中でも、特に生体吸収性フィルムを用いるのが好ましい。高分子フィルムの場合、被覆方法は、本体４表面に巻回すればよい。関節液不透過性膜５は、本体４表面に、高分子溶液を塗布することによっても、被覆することができる。高分子溶液としては、生体吸収性溶液を用いるのが好ましい。本体４表面が膜５で被覆されていると、本体４に関節液が接触せず、これによって、本体４中への細胞の進入及び生着が速やかに行われる。【選択図】  図３
2007252645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも関節液に接触する部位の移植靭帯本体表面を、関節液不透過性膜で被覆したことを特徴とする靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項２】
関節液に接触しない部位には、関節液不透過性膜が被覆されていない請求項１記載の靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項３】
移植靭帯本体が、人工靭帯又は代用靭帯である請求項１記載の靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項４】
関節液不透過性膜として、高分子フィルムを用いた請求項１記載の靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項５】
高分子フィルムが、生体吸収性フィルムである請求項４記載の靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項６】
高分子溶液を、移植靭帯本体表面に塗布することにより、関節液不透過性膜を形成した請求項１記載の靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項７】
高分子溶液が、生体吸収性溶液である請求項６記載の靭帯再建に使用する移植靭帯。
【請求項８】
移植靭帯と関節液不透過性膜とを準備した後、該移植靭帯の少なくとも関節液に接触する部位表面を、該関節液不透過性膜で被覆して、動物の靭帯損傷断裂部に固定することを特徴とする動物の靭帯再建方法。
【請求項９】
動物が犬である請求項８記載の動物の靭帯再建方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、損傷又は断裂した靭帯を再建する際に使用する移植靭帯に関するものである。また、この移植靭帯を使用した動物の靭帯再建方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サッカー、ラクビー、スキー、アメリカンフットボール、野球等の激しい運動を行うスポーツ選手は、膝、足首、肘等の関節部分の靭帯を損傷したり、断裂したりすることが多い。また、スポーツ選手だけではなく、通常人においても、靭帯を損傷したり断裂したりすることがある。このような場合、再びスポーツ選手として或いは社会人として復帰するためには、靭帯再建の手術及びリハビリを行うことになる。
【０００３】
靭帯再建の方法としては、人工靭帯を用いる方法と、自家筋膜又は自家靭帯等の代用靭帯を用いる方法がある。人工靭帯を用いる方法は、強度が高すぎたりして、自分の体に馴染みにくいということがあった。また、代用靭帯を用いる方法は、自分の体に馴染みやすいが、リハビリに１年以上かかり、スポーツ選手として復帰したり、社会復帰するのに時間がかかりすぎるということがあった。
【０００４】
このため、代用靭帯を用いながら、リハビリ期間を短縮するための開発が種々行われている。たとえば、骨と接触する代用靭帯の部位にリン酸カルシウムをコーティングしておき、骨と代用靭帯の結合期間を短縮し、手術後からリハビリ開始までの期間を短縮化することが提案されている（非特許文献１）。すなわち、リハビリ開始までの期間を短縮化することにより、手術後から復帰までの期間を短縮化しようとするものである。
【０００５】
【非特許文献１】平成１３年８月２８日付け独立行政法人物質・材料研究機構発表「アパタイト系化合物を用いて靭帯・骨の直接結合に成功（靭帯再建のリハビリ期間を大幅に短縮）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、非特許文献１記載のように、骨と代用靭帯の結合期間に着目するのではなく、代用靭帯が靭帯様組織に置換するメカニズムに着目して、研究を進めていた。すなわち、靭帯様組織が生成されるメカニズムは、代用靭帯中に細胞が進入し、その細胞が生着し、分化し、整列することによって、靭帯様組織が生成されてゆくというものである。そこで、本発明者は、まず、動物実験を繰り返すことにより、代用靭帯中に、どの程度細胞が進入し生着してゆくものであるかを調査していた。この過程で、本発明者は、以下のような現象を発見した。
【０００７】
すなわち、代用靭帯４を用いて、図１に示す如く、第一骨１（前十字靭帯の場合は大腿骨）と第二骨２（前十字靭帯の場合は脛骨）を繋ぎ、手術後１ケ月経過後における代用靭帯４中の細胞数を測定したところ、後記比較例１で示すように、図１のａの部位では多数の細胞が存在しているのに、その他のｂ，ｃ，ｄ及びｅの部位では、細胞数が非常に少ないという現象を発見した。
【０００８】
本発明者は、何故に、ａの部位では多数の細胞が存在しているのに、ｂ〜ｅの部位では少数の細胞しか存在していないのかを検討した。この結果、ａの部位では、代用靭帯４の一部が第一骨１中に埋入しているのに対して、ｂ〜ｅの部位は第一骨１及び第二骨２中に埋入していないからではないかと考えた。そして、代用靭帯４が関節液に接触していると、細胞の代用靭帯４中への進入及び生着が阻害されるとの仮説を立てた。
【０００９】
このような仮説が正しいか否かを検討するため、代用靭帯４のａ〜ｅの部位を、関節液不透過性膜（具体的には水不透過性フィルム）５で被覆して、第一骨１及び第二骨２を繋ぎ、手術後１ケ月経過後における代用靭帯４中の細胞数を測定した。この結果、ａ〜ｅの部位で多数の細胞が存在していることが確認され（後記実施例１）、仮説が正しいことが証明された。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、少なくとも関節液に接触する部位の移植靭帯本体表面を、関節液不透過性膜で被覆したことを特徴とする靭帯再建に使用する移植靭帯に関するものである。また、この移植靭帯を用いて、動物の靭帯を再建する方法に関するものである。
【００１１】
本発明で使用する移植靭帯本体としては、自家筋膜、自家靭帯、他家の筋膜及び靭帯等の従来公知の代用靭帯が用いられる。また、代用靭帯だけではなく、人工靭帯を用いることも可能である。特に、コラーゲン製、ゼラチン製、シルク製又はポリ乳酸製等の生体吸収性の人工靭帯をも用いることができる。なお、生体吸収性の材料は、一般的に生分解性でもある。移植靭帯本体の長手方向の強度が弱い場合には、移植靭帯本体に高強度糸を付加するのが好ましい。たとえば、高強度糸７の周囲を移植靭帯本体４で囲繞した形態のものを使用するのが好ましい（図２）。また、高強度糸７と移植靭帯本体４とを引き揃えたものであってもよい。高強度糸としては、体液や水等を吸収しない疎水性のテフロン糸等が用いられる。
【００１２】
この移植靭帯本体を人に適用した場合、関節液に接触する部位の表面を、関節液不透過性膜で被覆する。被覆する部位は、関節液に接触する部位のみとして、その他の部位は被覆しなくてもよい。また、その他の部位をも関節液不透過性膜で被覆してもよい。関節液は、水分が主成分であって、その他の円滑成分等が含有されているものである。したがって、関節液不透過性膜としては、食品包装用フィルム等の高分子フィルムからなる水不透過性膜であれば、どのようなものでも採用することができる。
【００１３】
移植靭帯本体の所定の部位を被覆する方法としては、以下のような方法が挙げられる。たとえば、関節液不透過性膜が高分子フィルムのような場合には、このフィルムを移植靭帯本体表面に巻回して被覆すればよい。また、フィルムと移植靭帯本体表面との接着力を向上させたいときには、接着剤で両者を接着させればよい。高分子フィルムとしては、天然高分子からなるフィルムや合成高分子からなるフィルムが用いられる。この中でも、特に、生体吸収性の高分子フィルムであるのが好ましい。すなわち、手術後リハビリ期間を経過し、靭帯が再建した際には、生体に吸収され消失するようなフィルムであるのが好ましい。このような生体吸収性の高分子フィルムとしては、コラーゲン製、ゼラチン製、シルク製、ポリ乳酸製の生分解性のものが挙げられる。また、接着剤としても任意のものが用いられるが、デンプン糊等の生体吸収性の接着剤を用いるのが好ましい。
【００１４】
その他の被覆する方法としては、高分子溶液を移植靭帯本体表面の所定の部位に塗布し、乾燥して、移植靭帯本体表面にフィルム状物を形成してもよい。塗布方法としては、刷毛法やスプレー法等の公知の方法を採用することができる。高分子溶液としては、天然高分子又は合成高分子を溶解又は分散した溶液を用いることができる。この場合も、前記したような生体吸収性の高分子を用い、生体吸収性溶液として調整するのが好ましい。
【００１５】
以上のようにして、関節液に接触する部位の移植靭帯本体表面が、関節液不透過性膜で被覆された移植靭帯が得られる。この移植靭帯を用いて、従来の人工靭帯又は代用靭帯を用いた場合と同様の手術方法で、人や動物に適用する。図３は、本発明に係る移植靭帯３を、手術によって人に適用した状態の模式図である。移植靭帯３は、第一骨１（大腿骨）と第二骨２（脛骨）とを繋ぎ、第一骨１及び第二骨２にボルト等で固定されている。本発明に係る移植靭帯３は、移植靭帯本体４と、要すれば移植靭帯本体４の強度を向上させるために付加された高強度糸７と、移植靭帯本体４の表面を被覆している関節液不透過性膜５とで構成されている。第一骨１と第二骨２の間は、関節液６で満たされている。そして、関節液６に接触している移植靭帯３の部位表面は、関節液不透過性膜５で被覆されている。したがって、関節液６は、移植靭帯本体４には接触せず、骨（具体的には骨髄）からの本体４中への細胞の進入及び生着を阻害しないのである。なお、細胞は骨髄から供給されるため、骨と移植靭帯本体４とは直接接触しているのが好ましい。したがって、移植靭帯本体４の両端は、関節液不透過性膜５で被覆されていない方が、好ましい。
【００１６】
移植靭帯３は、手術時に作成してもよい。たとえば、手術時において、移植靭帯本体４（又は高強度糸７が付加された移植靭帯本体４）と関節液不透過性膜５とを準備しておき、該当箇所（膝）を切開した後、関節液６が接触する寸法を確認し、この寸法に合わせて、関節液不透過性膜５を移植靭帯本体４の関節液６が接触する部位表面に被覆してもよい。そして、その後、移植靭帯３を靭帯損傷断裂部に固定してもよい。また、移植靭帯本体４（又は高強度糸７が付加された移植靭帯本体４）を、靭帯損傷断裂部に固定した後、第一骨１と第二骨２の間の本体４の部位（すなわち、関節液６が接触する部位）を、関節液不透過性膜５で巻回して被覆してもよい。
【００１７】
本発明に係る移植靭帯は、人又は動物に対して適用しうる。動物の中でも、犬は介助犬等として、障害者にとってはかけがえのないものである。したがって、本発明に係る移植靭帯、及びこの移植靭帯を用いた靭帯再建方法は、犬に適用して有益である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る移植靭帯は、代用靭帯等の移植靭帯本体表面が関節液不透過性膜で被覆されてなる。そして、被覆箇所は、少なくとも関節液に接触する部位である。したがって、本発明に係る移植靭帯を人又は動物に適用して、靭帯再建を行うと、移植靭帯本体には関節液が接触しないことになる。これによって、骨（骨髄）から移植靭帯本体に供給される細胞が、関節液に接触せず、その進入及び生着を阻害することが少ない。この結果、移植靭帯本体は、自家細胞による靭帯様組織に早期に置換されることになる。
【００１９】
以上のことから、本発明に係る移植靭帯を用いて靭帯再建を行えば、靭帯再建のリハビリ期間が短くなり、早期にスポーツに復帰することができ、また、早期に社会復帰しうるという効果を奏するものである。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、移植靭帯本体が関節液に接触していると、細胞の移植靭帯本体中への進入及び生着が阻害されるとの知見に基づき、移植靭帯本体が関節液に接触しないように工夫を施したものとして、解釈されるべきである。
【００２１】
比較例１
患犬：ビーグル  ２才  雄  実験犬
患部：左後肢  膝前十字靭帯
移植靭帯：左側アキレス腱の縦切開された半分（自家靭帯）を、移植靭帯本体として使        用した。そして、強度向上のため、テフロン糸を付加し、図２の状態とした移植        靭帯を使用した。なお、移植靭帯本体の長手方向長さは４０ｍｍとした。
【００２２】
患部の膝前十字靭帯を全摘出した後、この部位を移植靭帯で置換して、図３のような状態（但し、関節液不透過性膜５は無し。）で固定して、靭帯再建を行った。手術後、膝関節の可動域を調節できるトーマ固定枠を用いて運動制限した。初めの１週間は完全固定とし、その後１ケ月かけて、徐々に可動域を拡大していった。そして、１ケ月間経過後、患部を切開し、図１に示したａ〜ｅの各部位から、検体を採取し、細胞数を測定した。この細胞数は、電子顕微鏡写真で測定した。その結果は、図４に示したとおり、ａの部位では、約５００００個／ｍｍ2の細胞数であったが、ｂ〜ｅの各部位では、１００００個／ｍｍ2未満の細胞数となっていた。
【００２３】
実施例１
患犬：ビーグル  ２才  雌  実験犬
患部：左後肢  膝前十字靭帯
移植靭帯：比較例１で使用したものと同様のものを使用した。そして、移植靭帯本体の      両端を１０ｍｍずつ残して、中央部２０ｍｍをポリエチレン製フィルム（厚さ２０      μｍ）よりなる関節液不透過性膜で巻回して被覆したものを使用した。
【００２４】
患部の膝前十字靭帯を全摘出した後、この部位を移植靭帯で置換して、図３のような状態で固定して、靭帯再建を行った。手術後、膝関節の可動域を調節できるトーマ固定枠を用いて運動制限した。初めの１週間は完全固定とし、その後１ケ月かけて、徐々に可動域を拡大していった。そして、１ケ月間経過後、患部を切開し、図１に示したａ〜ｅの各部位から、検体を採取し、細胞数を測定した。この細胞数は、電子顕微鏡写真で測定した。その結果は、図４に示したとおり、各部位共に、４００００個／ｍｍ2以上の細胞数となっており、速やかに細胞が進入し生着していることが分かった。
【００２５】
比較例２
患犬：ビーグル  ２．５才  雌  実験犬
患部：左後肢  膝前十字靭帯
移植靭帯：比較例１で使用したものと同様のものを使用した。
【００２６】
患部の膝前十字靭帯を全摘出した後、この部位を移植靭帯で置換して、図３のような状態（但し、関節液不透過性膜５は無し。）で固定して、靭帯再建を行った。手術後、膝関節の可動域を調節できるトーマ固定枠を用いて運動制限した。初めの１週間は完全固定とし、その後２０日かけて、徐々に可動域を拡大していった。そして、２０日間経過後、患部を切開し、図１に示したｂの部位から、検体を採取し、細胞数を測定した。この細胞数は、電子顕微鏡写真で測定した。その結果は、図５に示したとおり、１００００個／ｍｍ2未満の細胞数となっていた。
【００２７】
その後、再び患部を縫合し、さらに２０日間（合計で４０日間）リハビリを行った。そして、再び患部を切開し、図１に示したｂの部位から、検体を採取し、細胞数を測定した。その結果は、図５に示したとおり、１００００個／ｍｍ2未満の細胞数となっていた。さらに同様の実験を２０日間毎に繰り返し行い、合計で６０日間及び８０日間のリハビリ後における細胞数を測定した。この結果は、いずれも図５に示したとおり、１００００個／ｍｍ2未満の細胞数であった。
【００２８】
実施例２
患犬：ビーグル  ３才  雌  実験犬
患部：左後肢  膝前十字靭帯
移植靭帯：比較例１で使用したものと同様のものを使用した。そして、移植靭帯本体の      両端を１０ｍｍずつ残して、中央部２０ｍｍをポリエチレン製フィルム（厚さ２０      μｍ）よりなる関節液不透過性膜で巻回して被覆したものを使用した。
【００２９】
患部の膝前十字靭帯を全摘出した後、この部位を移植靭帯で置換して、図３のような状態で固定して、靭帯再建を行った。手術後、膝関節の可動域を調節できるトーマ固定枠を用いて運動制限した。初めの１週間は完全固定とし、その後２０日かけて、徐々に可動域を拡大していった。そして、２０日間経過後、患部を切開し、図１に示したｂの部位から、検体を採取し、細胞数を測定した。この細胞数は、電子顕微鏡写真で測定した。その結果は、図５に示したとおり、１００００個／ｍｍ2以上の細胞数となっていた。なお、検体の採取の際、関節液不透過性膜に孔が開くが、この孔にデンプン糊を付着させて、孔を塞いだ。
【００３０】
比較例２と同様にして、再び患部を縫合し、さらに２０日間（合計で４０日間）リハビリを行った。そして、再び患部を切開し、図１に示したｂの部位から、検体を採取し、細胞数を測定した。その結果は、図５に示したとおり、３００００個／ｍｍ2以上の細胞数となっていた。このときも、関節液不透過性膜に孔が開くが、この孔にデンプン糊を付着させて、孔を塞いだ。さらに同様の実験を２０日間毎に繰り返し行い、合計で６０日間及び８０日間のリハビリ後における細胞数を測定した。この結果は、いずれも図５に示したとおり、４００００個／ｍｍ2以上の細胞数であった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の代用靭帯で大腿骨と脛骨とを繋いだ状態の模式図である。
【図２】本発明に係る移植靭帯本体に高強度糸を付加した例を示した模式的斜視図である。
【図３】本発明の一例に係る移植靭帯で、前十字靭帯の再建手術を行った後の模式図である。
【図４】比較例１及び実施例１による靭帯再建法で、靭帯ａ〜ｅの部位における１ケ月経過後の細胞数を表したグラフである。
【図５】比較例２及び実施例２による靭帯再建法で、靭帯ｂの部位における２０〜８０日経過後の細胞数を表したグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１    第一骨（大腿骨）
２    第二骨（脛骨）
３    移植靭帯
４    移植靭帯本体
５    関節液不透過性膜
６    関節液
７    高強度糸
【図１】
2007252645.tif 000003
【図２】
2007252645.tif 000004
【図３】
2007252645.tif 000005
【図４】
2007252645.tif 000006
【図５】
2007252645.tif 000007