(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質組織の連結、補強および／または再構成のための生体プロテーゼ装置において、
天然に存在するコラーゲン基質部分を含む細胞外基質部分と、
前記細胞外基質部分に連結している合成部分を備え、
前記天然に存在する細胞外基質部分が小腸粘膜下組織部分であるＳＩＳ部分であり、
前記合成部分がメッシュ部材を有し、
前記メッシュ部材が粉砕したＳＩＳによりコーティングされている、生体プロテーゼ装置。
【請求項２】
前記ＳＩＳ部分が脱水処理されていて、ＳＩＳの下部組織層に連結しているＳＩＳの上部組織層を有するように形成されており、前記合成部分が前記上部組織層と下部組織層との間に存在するように配置されている請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項３】
前記メッシュ部材が前記ＳＩＳ部分の長さＬ２および幅Ｗ２と同等またはこれらよりもそれぞれ大きい長さＬ１および幅Ｗ１を有している請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項４】
前記ＳＩＳ部分が円形の形状で直径Ｄ１を有しており、前記メッシュ部材が円形の形状で直径Ｄ２を有しており、当該Ｄ２がＤ１よりも大きい請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項５】
前記合成部分が前記ＳＩＳ部分の長さＬに沿って互いに同一平面内に存在するように配置されている繊維の列、および前記ＳＩＳ部分の幅Ｗに沿って互いに同一平面内に存在するように配置されている繊維の列を有している請求項２に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項６】
前記合成部分が前記ＳＩＳ部分の長さＬに沿って存在するように配置されている少なくとも１本の繊維を有している請求項２に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項７】
前記繊維が外側端部部分および当該各外側端部部分の間に存在するように連結および配置されている中間部分を有していて、当該繊維の中間部分が前記ＳＩＳ部分の上部および下部の各組織層の間に存在するように配置されており、前記繊維の各外側端部部分が前記ＳＩＳ部分の長さＬの方向に沿って外側に延出するように配置されている請求項６に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項８】
前記ＳＩＳ部分が前記合成部分によりそれぞれ分離されているＳＩＳの多数個の部分を有しており、当該ＳＩＳの各部分がＳＩＳ組織の多数個の層を有している請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項９】
前記ＳＩＳ部分が脱水処理されていて、第１の端部と、当該第１の端部に対して離間して存在するように配置されている第２の端部と、これら第１の端部と第２の端部との間に存在するようにそれぞれ連結および配置されている対向する側面部を有しており、さらに、前記合成部分が繊維を有しており、当該繊維が外側端部部分および当該各外側端部部分の間に存在するように連結および配置されている中間部分を有していて、当該中間部分が前記ＳＩＳ部分に連結されており、前記各外側部分が前記ＳＩＳ部分の第１および第２の各端部から外側に延出するように配置されていて、生体プロテーゼ装置を軟質組織に対して係留するように形成されている請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１０】
前記メッシュ部材が生体吸収性である請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１１】
前記ＳＩＳ部分が脱水処理されていて、長さＬおよび幅Ｗを有しており、前記メッシュ部材が同一の長さＬおよび幅Ｗを有している請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１２】
前記ＳＩＳ部分が長さＬおよび幅Ｗを有しており、前記メッシュ部材が当該長さＬおよび幅Ｗを有する中央本体部分、および当該本体部分に連結されていて前記ＳＩＳ部分の長さＬおよび幅Ｗの各方向に沿って外側に延出するようにそれぞれ配置されている外側ウイング部材を有している請求項１０に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１３】
前記メッシュ部材が前記ＳＩＳ部分よりも小さい請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１４】
前記ＳＩＳ部分が円形の形状で直径Ｄ１を有しており、前記メッシュ部材が円形の形状で直径Ｄ２を有しており、当該Ｄ２がＤ１よりも大きい請求項１０に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１５】
前記ＳＩＳ部分が一定の長さおよび一定の幅を有しており、前記メッシュ部分が当該ＳＩＳ部分の長さおよび幅よりも大きい一定の長さおよび一定の幅を有している請求項１０に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１６】
前記ＳＩＳ部分が円形で一定の直径を有しており、前記メッシュ部材が円形で前記ＳＩＳ部分の直径よりも大きい一定の直径を有している請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１７】
前記合成部分がさらに互いに同一平面内で離間して存在するように配置されている繊維の列を有している請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１８】
前記繊維が生体吸収性である請求項１７に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項１９】
前記繊維が非生体吸収性である請求項１７に記載の生体プロテーゼ。
【請求項２０】
前記繊維の吸収速度が前記ＳＩＳ部分の吸収速度よりも遅い請求項１８に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項２１】
さらに、生体プロテーゼ装置を補強するための手段を備えている請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項２２】
前記生体プロテーゼ装置を補強するための手段が粉砕したＳＩＳの層を前記合成部分にコーティングすることを含む請求項２１に記載の生体プロテーゼ装置。
【請求項２３】
軟質組織の連結、補強および／または再構成のための生体プロテーゼ装置において、
それぞれ表面積Ａ１を有する多数個の小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）の組織層を含むＳＩＳの上部部分と、
それぞれ同一の表面積Ａ１を有する多数個のＳＩＳ組織層を含むＳＩＳの下部部分と、
前記表面積Ａ１よりも大きい表面積Ａ２を有していて、前記ＳＩＳの上部部分と下部部分との間に存在するように連結および配置されているメッシュ装置を備え、
前記メッシュ装置が粉砕したＳＩＳによりコーティングされている生体プロテーゼ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生体プロテーゼ（bioprosthetic）に関し、特に接合組織の修復および置換のための生体プロテーゼ装置に関する。さらに、本発明は合成部分および異種の動物組織により作成された複合型生体プロテーゼ装置の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）の特徴および特性を詳細に記載した特許および刊行物が多数ある。例えば、米国特許第４，３５２，４６３号，同第４，９０２，５０８号，同第４，９５６，１７８号，同第５，２８１，４２２号，同第５，３７２，８２１号，同第５，４４５，８３３号，同第５，５１６，５３３号，同第５，５７３，７８４号，同第５，６４１，５１８号，同第５，６４５，８６０号，同第５，６６８，２８８号，同第５，６９５，９９８号，同第５，７１１，９６９号，同第５，７３０，９３３号，同第５，７３３，８６８号，同第５，７５３，２６７号，同第５，７５５，７９１号，同第５，７６２，９６６号，同第５，７８８，６２５号，同第５，８６６，４１４号，同第５，８８５，６１９号，同第５，９２２，０２８号，同第６，０５６，７７７号およびＰＣＴ国際公開第ＷＯ  ９７／３７６１３号を参照されたい。種々の形態のＳＩＳがCook Biotech Incorporated（インディアナ州、ブルーミントン）から市販されている。さらに、Kurlandに発行されている米国特許第４，４００，８３３号および国際公開第ＷＯ  ００／１６８２２号を有するＰＣＴ国際公開は生体プロテーゼに関する情報を提供している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在、靭帯または腱のような種々の軟質組織を補強および／または再構成する多くの方法が存在する。組織の裂けた、または断裂した端部を縫合することは傷ついた組織に対して機能を回復させるための方法の一例である。縫合線も合成した非生体吸収性（non-bioabsorbable）または生体吸収性（bioabsorbable）の材料の使用により補強できる。患者の身体における別の部位から組織を採取する自己移植法（autografting）は軟質組織再構成の別の手段である。さらに別の修復または再構成の手段は同一種類のドナーからの組織を用いる同種移植法（allografting）により行なうことができる。さらに別の軟質組織の修復または再構成の手段は異なる種類のドナーからの組織を用いる異種移植法（xenografting）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、軟質組織の連結、補強、および／または再構成のための生体プロテーゼ装置が提供される。この生体プロテーゼ装置は小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）部分またはＳＩＳの組織層を含むように形成されているその他の天然に存在する細胞外基質（ＥＣＭ）部分、および当該ＳＩＳ組織層に連結している合成部分により構成されている。このＳＩＳの組織層は脱水状態にすることも可能である。
【０００５】
好ましい実施形態において、上記生体プロテーゼ装置のＳＩＳ部分はＳＩＳ材料の上部組織層および当該上部組織層に連結しているＳＩＳ材料の下部組織層を含む。また、生体プロテーゼ装置の合成部分は上記ＳＩＳ部分の上部組織層と下部組織層との間に配置されている繊維の列を含む。これらの繊維はＳＩＳ部分の長さＬに沿って互いに同一平面内に離間して存在するように配置されている。各繊維は長さＬ２を有するように形成されており、この長さＬ２はＬよりも長く、各繊維の外側の端部部分がＳＩＳ部分から外側に延出して周囲の軟質組織に対して生体プロテーゼ装置を係留できるようになっている。
【０００６】
別の実施形態において、上記生体プロテーゼ装置の合成部分は上記ＳＩＳ部分と同一の長さＬを有するように形成されているメッシュ部材を含む。さらに別の実施形態においては、上記生体プロテーゼ装置の合成部分は上記ＳＩＳ部分に連結している本体部分を有するメッシュ部材、および当該本体部分に連結していて周囲の軟質組織に対して生体プロテーゼ装置を係留するためのさらに多くの材料部分を提供するためにＳＩＳ部分の長さＬおよび幅Ｗから外側に延出するように配置されている外側ウイング部材を含む。
【０００７】
ＳＩＳは小腸粘膜下組織を現すことを目的としている。豚のＳＩＳが広く用いられているが、畜牛、羊等の温血哺乳類動物を含む別の動物の供給源からも入手可能であることが理解されると考える。さらに、種々の組織からの細胞外基質の別の供給源も組織の再構成に有効であることが知られている。これらの供給源は胃、膀胱、消化管、呼吸器、および生殖器の粘膜下組織を含むがこれらに限らない。例えば、米国特許第６，１７１，３４４号，同第６，０９９，５６７号および同第５，５５４，３８９号を参照されたい。上記のような粘膜下組織から誘導した基質は高度に保存処理したコラーゲン（highly conserved collagen）、糖タンパク質、プロテオグリカン、およびムコ多糖類を含む。さらに、例えば、（粘膜）固有層および緻密層等の別の細胞外基質（ＥＣＭｓ）が知られている。
【０００８】
本発明の目的においては、ＥＣＭ内のコラーゲン繊維を架橋することも含む、ＥＣＭを清浄化、離層、および／または粉砕することは天然に存在するＥＣＭの定義内に含まれる。しかしながら、天然繊維の抽出および精製、および精製した天然繊維から基質材料を再生することは天然に存在するＥＣＭの定義内に含まれない。これについては、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ  ００／１６８２２号に対して比較されたい。それゆえ、ＳＩＳについて論及しているが、別の天然に存在する細胞外基質（ＥＣＭｓ）も本発明の範囲内に含まれることが理解されると考える。
【０００９】
繊維は向上した機械的特性および取扱性を賦与するために移植片の中に存在する合成の補強用構成要素を現すことを目的としている。この補強用構成部品は生体許容性（biocompatible）の編組式縫合線またはメッシュ布地の形態であることが好ましい。また、この補強用構成要素は生体吸収性にすることもできる。
【００１０】
本発明の組織移植片における補強用構成要素は織布状、編布状、整経編布状（すなわち、レース状）、不織布状、および編組布状の構造を有する布地を含む任意の吸収性または非吸収性で生体許容性の材料により構成できる。例示的な実施形態の一例において、上記の補強用構成要素はメッシュ状の構造を有している。上記の構造のいずれにおいても、材料の機械的特性はその材料の密度および布地を変化することにより変更できる。上記の補強用構成要素を作成するために使用する繊維は、例えば、モノフィラメント、糸、撚糸、繊維の編組体または束とすることができる。これらの繊維はポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリジオキサノン（ＰＤＯ）、トリメチレン・カーボネート（ＴＭＣ）、ポリビニル・アルコール（ＰＶＡ）、およびこれらのコポリマーまたは混合物のような生体吸収性の材料を含む任意の生体許容性の材料により作成できる。実施形態の一例において、上記の繊維は９５：５のモル比におけるポリ乳酸およびポリグリコール酸のコポリマーにより形成したメッシュにより構成されている。
【００１１】
本発明の上記以外の特徴は以下に記載する本発明を具現する最良の態様を実施している本発明の好ましい実施形態の説明を参考にすることにより当該技術分野における熟練者において明らかになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示すような複合型生体プロテーゼ装置１０を軟質組織の連結、補強、および／または再構成のために提供する。生体プロテーゼ装置１０は小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）部分１２および合成部分１４を備えている。ＳＩＳ部分１２は体内に吸収されてホスト（宿主）組織により置換されるように構成されている。このＳＩＳ部分１２は組織の成長および再構成のための支持台として作用する。一方、生体プロテーゼ装置１０における合成部分１４は生体プロテーゼ装置１０に対して付加的で初期的な機械的強度を賦与する。装置１０はＳＩＳ部分１２および合成部分１４を備えているので、このような生体プロテーゼ装置１０においては生体崩壊（biodegradation）および生体再構成（bioremodeling）の各速度においてそれぞれ差が生じる。例えば、合成部分１４をＳＩＳ部分１２よりも遅い速度で崩壊するように構成できる。さらに、合成部分１４は外科手術中に生体プロテーゼ装置１０を周囲の軟質組織（図示せず）に対して連結するためのアンカー（係留部材）として作用できる。
【００１３】
図１に示すような生体プロテーゼ装置１０におけるＳＩＳ部分１２は上部組織層１６および脱水処理によりこの上部組織層１６に連結されている下部組織層１８を有している。図１に示す生体プロテーゼ装置１０においてはこれらの上部および下部の各組織層１６，１８が備えられているが、後に詳述するように、任意数の組織層を有するＳＩＳ部分１２を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。さらに、穴あけした組織層またはＳＩＳの任意の別の物理的形状を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。例えば、図２乃至図４を参照されたい。さらに、それぞれ多数個の組織層を有する上部および下部の各組織層１６，１８を定めることも本発明の開示の範囲内に含まれる。例えば、好ましい実施形態において、上部および下部の各層１６，１８はそれぞれ３層乃至４層のＳＩＳ組織を含む。さらに、ＳＩＳ部分１２は第１の端部２０、当該第１の端部２０から離間している第２の端部２２、および第１の端部２０および第２の端部２２に連結されてこれらの間に存在するように配置されている側面部２４を有している。長さＬは第１の端部２０と第２の端部２２との間の距離として定められており、幅Ｗは各側面部２４の間の距離として定められている。
【００１４】
生体プロテーゼ装置１０における合成部分１４は図１に示すような４本の繊維２８の列２６を有する。各繊維２８は上部および下部の各組織層１６，１８の間において長さＬの方向に沿って存在するように配置されており、さらに互いに同一平面内に存在するように配置されている。生体プロテーゼ装置１０を作成する場合に、合成部分１４の各繊維２８は脱水処理の前に上部および下部の各組織層１６，１８の間に配置される。図１に示す生体プロテーゼ１０においては４本の繊維の列２６が備えられているが、任意数の繊維２８を有する任意数の列２６を含むように形成されている合成部分１４を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。さらに、生体吸収性および非生体吸収性のいずれかの材料により作成した繊維２８を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）またはポリグリコール酸（ＰＧＡ）、これらの２種類の材料の混合物、Panacryl（商標）吸収性縫合線（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）等の生体吸収性材料、ナイロン、ポリエチレン、Kevlar（商標）、Dacron（商標）、ＰＴＦＥ、カーボン・ファイバー等の非生体吸収性材料により作成した繊維２８を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。
【００１５】
図１に示すように、生体プロテーゼ装置１０における各繊維２８はそれぞれ２本の外側端部部分３０およびこれらの外側端部部分３０を連結してこれらの間に存在するように配置されている中間部分３２を有している。さらに、この中間部分３２はＳＩＳ部分１２の上部組織層１６と下部組織層１８との間において存在するように配置されている。各繊維２８の中間部分３２は生体プロテーゼ装置１０の長さＬの方向に沿って強度を賦与することを補助する。各繊維２８の１個以上の外側端部部分３０は周囲の軟質組織（図示せず）に対して生体プロテーゼ装置１０を係留するために使用できる。さらに、ＳＩＳ部分１２と各繊維２８との組み合わせにより生体崩壊速度における差を有する生体プロテーゼ装置１０が提供できる。例えば、合成部分１４における各繊維２８は非生体吸収性となるように作成可能であり、あるいはＳＩＳ部分１２よりも遅い速度で体内に吸収される材料により作成することもできる。図１に示す生体プロテーゼ装置１０の場合の使用方法は靭帯または腱の修復を含むがこれらに限らない。
【００１６】
別の生体プロテーゼ装置１１０を図２および図３に示す。この生体プロテーゼ１１０は上部組織層１６、下部組織層１８、および２個の中間組織層１１５を有する別のＳＩＳ部分１１２を備えている。上部、下部、および中間の各組織層１６，１８，１１５はそれぞれ１個以上のＳＩＳ組織の層を有している。ＳＩＳ部分１１２は上述したＳＩＳ部分１２と同様に、第１の端部２０、当該第１の端部から離間している第２の端部２２、および側面部２４を有している。さらに、生体プロテーゼ装置１１０は４本の繊維２８の３個の列２６を有する別の合成部分１１４を備えている。１個の列２６は上部組織層１６と中間組織層１１５の内の１個との間に存在するように配置されている。また、別の１個の列２６は２個の中間組織層１１５の間に存在するように配置されており、さらに最後の繊維２８の列２６は図３に示すように中間組織層１１５の別の１個と下部組織層１８との間に存在するように配置されている。生体プロテーゼ装置１１０における各繊維２８は上述した生体プロテーゼ装置１０における各繊維２８と同様にＳＩＳ部分１１２の長さＬの方向に沿って存在するように配置されている。
【００１７】
上記の各生体プロテーゼ装置１０，１１０における各繊維２８はそれぞれのＳＩＳ部分１２，１１２の長さＬの方向に沿って存在するように配置されているが、図４に示すように、ＳＩＳ部分２１２の長さＬおよび当該ＳＩＳ部分２１２の幅Ｗのそれぞれの方向に沿って存在するように配置されている多数本の繊維２８を有する別の生体プロテーゼ装置２１０における合成部分２１４を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。このような生体プロテーゼ装置２１０における合成部分２１４はＳＩＳ部分２１２の長さＬの方向に沿って存在するように配置されている１７本の繊維２８を有する第１の列２２６を有している。さらに、この合成部分２１４はＳＩＳ部分２１２の幅Ｗに沿って存在するように配置されている１８本の繊維２８を有する第２の列２２７を有していて、上記第１の列２２６および第２の列２２７における各繊維２８が互いに直交方向に沿って存在するように配置されている。これらの列２２６および列２２７は互いに直交関係に存在するように配置されているが、これらの第１の列２２６および第２の列２２７が互いに任意の角度を成して存在するように各列２２６および２２７を有している合成部分２１４を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。さらに、それぞれ任意数の繊維２８を有する各列２２６および２２７を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。
【００１８】
図２に示す生体プロテーゼ装置１１０と同様に、生体プロテーゼ装置２１０は上部組織層２１６、下部組織層２１８、およびこれら上部および下部の各組織層２１６，２１８の間に存在するように配置されている２個の中間組織層２１５を備えている。既に述べたように、上部、下部、および中間の各組織層２１６，２１８，２１５はそれぞれ１個以上のＳＩＳ組織の層を有している。生体プロテーゼ装置２１０におけるＳＩＳ部分は４個の組織層を備えて示されているが、任意数の組織層を有する生体プロテーゼ装置２１０を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。図４に示すように、第１の列２２６は上部組織層２１６と当該組織層２１６に対して近接して存在するように配置されている２個の中間組織層２１５の内の１個との間に存在するように配置されている。第２の列２２７は別の中間組織層２１５と下部組織層２１８との間に存在するように配置されている。しかしながら、上記の装置２１０における任意の組織層の間に存在するように配置されている各列２２６，２２７を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。
【００１９】
さらに別の生体プロテーゼ装置３１０を図５および図６に示す。この生体プロテーゼ装置３１０は上述した各装置１０，１１０および２１０と同様であり、上部組織層３１６、下部組織層３１８、およびこれら上部の組織層３１６および下部の組織層３１８の間に存在するように配置されている中間組織層３１５を有するＳＩＳ部分３１２を備えている。これらの上部、下部、および中間の各組織層３１６，３１８，３１５はそれぞれ１個以上のＳＩＳ組織の層を有している。生体プロテーゼ装置３１０はさらに第１のメッシュ部材３２０および第２のメッシュ部材３２２を含む合成部分３１４を備えている。なお、この場合に、任意の種類の合成メッシュ部材を備えていることが本発明の開示の範囲内に含まれる。例えば、織布状または不織布状のＰＧＡおよび／またはＰＬＡの混合物のいずれかにより作成した生体吸収性および／または非生体吸収性の各メッシュ部材３２０，３２２が本発明の開示の範囲内に含まれる。図５および図６に示すように、第１のメッシュ部材３２０は上部組織層３１６と中間組織層３１５との間に存在するように連結および配置されており、第２のメッシュ部材３２２は中間組織層３１５と下部組織層３１８との間に存在するように連結および配置されている。図示のように、第１および第２の各メッシュ部材３２０，３２２はＳＩＳ部分３１２における各組織層３１５，３１６，３１８の長さＬおよび幅Ｗにほぼ等しい長さＬおよび幅Ｗを有している。しかしながら、特定の実施形態においては、上記のメッシュ部材の各寸法が僅かに小さい方が好ましい場合もある。
【００２０】
図５において、第２のメッシュ部材３２２は粉砕したＳＩＳ３４０により部分的にコーティングされた状態で示されている。この粉砕したＳＩＳは第２のメッシュ部材３２２の隙間を満たしてさらに強度の高い装置を構成するように使用できる。なお、上記の種々の層を一体に取り付けるための縫合処理または仮付け処理（tacking）を含む上記の生体プロテーゼ装置を補強する別の手段が使用可能である。なお、図５において示す実施形態に基づいて粉砕したＳＩＳについて述べたが、このような粉砕したＳＩＳはいずれの実施形態におけるメッシュ部材または繊維をコーティングする場合にも使用可能であることが理解されると考える。
【００２１】
さらに、本発明の別の実施形態は、図７に示すように、メッシュ部材４２０を有する合成部分４１４を備えている生体プロテーゼ装置４１０を含む。既に述べた各装置と同様に、この生体プロテーゼ装置４１０も上部組織層４１６および当該上部組織層４１６に連結した下部組織層４１８を有するＳＩＳ部分４１２を備えている。上部および下部の各組織層４１６，４１８はそれぞれ１個以上のＳＩＳ組織の層を有している。図７に示すように、メッシュ部材４２０は中央本体部分（図示せず）および外側ウイング部分（または外側羽状部分）４３０を有している。各外側ウイング部分はそれぞれ中央本体部分から外側に延出している部分である。図７において４個の外側ウイング部分を示しているが、中央本体部分と当該本体部分に連結している任意数の外側ウイング部分４３０を有するメッシュ部材を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。メッシュ部材４２０の中央本体部分はＳＩＳ部分４１２の長さＬおよび幅Ｗにほぼ等しい長さおよび幅を有するように形成されている。この中央本体部分はＳＩＳ部分４１２における上部組織層４１６と下部組織層４１８との間に存在するように連結および配置されている。一方、各ウイング部分４３０はメッシュ部材４２０の中央本体部分に連結されていて、図７に示すようにＳＩＳ部分４１２の長さＬおよび幅Ｗから外側に延出するように配置されている。既に述べたように、各外側ウイング部分４３０は中央本体部分からの延出部分である。これらのウイング部分４３０は生体プロテーゼ装置４１０を周囲の軟質組織に係留するための付加的な材料部分を構成している。各外側ウイング部分４３０はメッシュ部材４２０の中央本体部分から外側に延出しているので、メッシュ部材４３０はＳＩＳ部分４１２の長さＬおよび幅Ｗよりも大きな長さおよび幅を有している。
【００２２】
図８において、本発明のさらに別の実施形態が示されており、上記の生体プロテーゼ装置４１０と同様の生体プロテーゼ装置５１０が示されている。生体プロテーゼ装置５１０はＳＩＳ部分５１２および当該ＳＩＳ部分５１２に連結されている合成部分５１４を備えている。ＳＩＳ部分５１２は円形の上部組織層５１６および円形の下部組織層５１８を有している。これらの上部および下部の各組織層５１６，５１８は１個以上のＳＩＳ組織の層を有している。さらに、これらの上部および下部の各組織層５１６，５１８はそれぞれ直径Ｄ１を有している。一方、生体プロテーゼ装置５１０における合成部分５１４は上部および下部の各組織層５１６，５１８の間に存在するように連結および配置されているメッシュ部材５２０を有している。このメッシュ部材５２０は円形の形状であり、ＳＩＳ部分５１２の直径Ｄ１よりも大きな直径Ｄ２を有している。それゆえ、図８に示すように、メッシュ部材５２０における外側周縁部分５３０が構成されている。図７に示す生体プロテーゼ装置４１０の外側ウイング部分４３０と同様に、生体プロテーゼ装置５１０の外側周縁部分５３０は外科手術中に当該生体プロテーゼ装置５１０を周囲の軟質組織に係留するための付加的な材料部分を構成している。
【００２３】
以上において、種々の実施形態を詳細に説明したが、生体プロテーゼ装置の初期的な機械的強度を改善し、所望の生体崩壊速度および生体再構成速度における差異を構成し、且つ装置のホスト組織に対する改善された係留手段を提供するためにＳＩＳ部分および当該ＳＩＳ部分に連結されている合成部分を有する任意の生体プロテーゼ装置を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。例えば、図１乃至図８はそれぞれシートの形態の各ＳＩＳ組織層を含むＳＩＳ部分を示している。しかしながら、複数のシート材、穴あけしたシート材、またはその他の任意のＳＩＳの形態を含むＳＩＳ部分を別に定めることも本発明の開示の範囲内に含まれる。さらに、例えば、Prolene（商標）（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）メッシュおよび／または縫合線、Vicryl（商標）（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）メッシュおよび／または縫合線、Mersilene（商標）（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）メッシュ、PDS II（商標）（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）メッシュまたは縫合線、Panacryl（商標）（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）メッシュまたは縫合線、およびMonocryl（商標）メッシュまたは縫合線により構成されている合成部分を備えていることも本発明の開示の範囲内に含まれる。さらに、上記のＳＩＳ部分がＳＩＳにより作成されている任意数の組織層を有していて、多数の組織層が合成部分における各繊維層および／または各メッシュ層の間に存在するように配置されているようなあらゆる生体プロテーゼ装置を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。各ＳＩＳ層は上記装置の組立前または組立後のいずれかにおいて脱水処理できる。
【００２４】
さらに、合成部分が上記のように生体吸収性または非生体吸収性のいずれかであり、任意本数の繊維および／または任意数のメッシュ部材を有している生体プロテーゼ装置を備えることも本発明の開示の範囲内に含まれる。図１乃至図４は繊維により定められている合成部分を示しているが、例えば、繊維または繊維状の材料により定められていることも当該合成部分についての開示の範囲内に含まれる。さらに、上記の生体プロテーゼ装置におけるＳＩＳ部分および合成部分の任意の形状および／または配向が本発明の開示の範囲内に含まれ、図１乃至図８は本発明の種々の実施形態における特定の実施例を単に示している。
【００２５】
実施例１
清浄な消毒した豚のＳＩＳ材料を米国特許第４，９０２，５０８号および同第４，９５６，１７８号に記載されているように得た。１０個の片状部材を３．５インチ（８．９センチメートル）の幅および６インチ（１５．２センチメートル）の長さに切断して作成した。これらの片状部材を室温で５分間ＲＯ水の中に入れて水和処理した。
【００２６】
移植片を組み立てるために、５個のＳＩＳ片状部材をそれぞれ重ね合わせて、気泡が各片状部材の間に残らないようにした。２インチ（５．１センチメートル）の幅および５インチ（１２．７センチメートル）の長さの編布状のPanacryl（商標）メッシュを５層の厚さのＳＩＳ片状部材の上の中央に配置した。このメッシュ材は取り扱いによる微量の油分およびその他の汚染物質を除去するために予め処理されている。この処理はＲＯ水における１００％，９０％，８０％，７０％エタノール（２００プルーフ）中でそれぞれ２分間連続的にすすぎ処理した後に、５分間ＲＯ水中で最終的にすすぎ処理することにより行なった。次に、第２の５層の厚さのＳＩＳ層を組み立てて、これら２個のＳＩＳ片状部材の間に上記のメッシュ材を挟むように配置した。
【００２７】
ゲル・ドライヤー・システム（Model FB-GD-45、ペンシルバニア州、ピッツバーグのFisher Scientific社）により３時間減圧下においてこの移植片を乾燥した。このゲル・ドライヤーのベッド（または下面）温度をこの処理において３０℃に設定した。この乾燥処理により、移植片の中の大部分の水を「しぼり出す（squeezing out）」と共に組織内に結合している水の量を減少して最終的な水分量を７％乃至８％にすることができる。さらに、この処理により、各ＳＩＳ層の間およびメッシュ材と各ＳＩＳ層との間に物理的な架橋が生じる。
【００２８】
メッシュ材をＳＩＳの片状部材間に配置しないことを除いて上記と同一の方法で補強処理しないＳＩＳ片状部材を作成した。
【００２９】
実施例２
離層（delamination）に対する抵抗性を調べるために浸漬試験を行なった。実施例１（補強処理および非補強処理の両方）において特定したようにして作成した各移植片を１０番（＃１０）のメス・ブレードにより１ｃｍの幅および５ｃｍの長さを有する幾つかの片状部材に切断した。各移植片を１分間，２分間，５分間，１０分間，２０分間，３０分間または６０分間室温でＲＯ水の中にそれぞれ浸漬した。その後、直接的に目視で観察することにより各移植片のエッジ部における離層を検出した。１時間において全ての移植片は離層の明らかな徴候を示した。補強処理していない、または非補強処理の移植片においては、離層が４０分乃至６０分において最初に目視で観察されたが、補強処理した試料においては、離層は２０分乃至３０分において明瞭になった。
【００３０】
実施例３
この実施例は吸収性のメッシュ材により補強した構成における改善された機械的特性について示している。生体崩壊性のメッシュ材の形態における補強を有する、または有していない３次元の弾性組織移植片の作成について説明する。この実施例において上記の弾性組織に対して発泡体を使用しているが、ＥＣＭおよび生体崩壊性のメッシュ材により同様の結果が得られることが予想できる。
【００３１】
凍結乾燥処理して上記の発泡体構成要素を形成するためのポリマー溶液を４段階の処理工程において作成した。９５／５の重量比率の１，４−ジオキサン（４０／６０のＰＣＬ／ＰＬＡ）を作成してフラスコ内に注ぎ入れた。このフラスコを水槽中に入れて、７０℃で５時間攪拌した。その後、この溶液をタイプＡＳＴＭ１７０−２２０（ＥＣ）の極めて粗い多孔質性の抽出用円筒濾紙により濾過処理して、フラスコ内で貯蔵した。
【００３２】
ポリグリコール酸／ポリ乳酸（ＰＧＡ／ＰＬＡ）の９０／１０コポリマーの編布状材料（コード：VKM-M）および織布状材料（コード：VWM-M）（両方とも商品名VICRYLとして販売されている）により形成した補強用メッシュ材料を圧縮成形機により８０℃／２分でアイロン掛け処理して平坦にした。各メッシュ材料を作成した後に、０．８ｍｍのシムを１５．３ｃｍ×１５．３ｃｍのアルミニウム成形型の各端部にそれぞれ配置して、メッシュ材料をこの成形型に適合するように寸法取り（１４．２ｍｍ）した。その後、メッシュ材を成形型の中に入れて、両方のシムを覆った。次に、クランプ用ブロックをメッシュ材およびシムの上部に配置し、このブロックを適当に挟んでメッシュ材が成形型の中で確実に均一な高さを有するようにした。その後、別のクランプ用ブロックを別の端部に配置して、メッシュ材料を僅かに引き延ばしてこれを均一且つ平坦に保持した。
【００３３】
ポリマー溶液を成形型に入れる時に、成形型を約５度の角度に傾けて挟んでいない側面の一方が他方よりも高くなるようにした。約６０ｍｌのポリマー溶液を徐々に成形型に移し入れて、確実にこの溶液を成形型の中に分散させた。その後、この成形型をVirtis社（ニューヨーク州、ガーディナー）のフリーズ・モービル・Ｇ型（Freeze Mobile G）フリーズ・ドライヤーの中の棚に載置した。以下の一連の凍結乾燥処理方法、すなわち、（１）２０℃で１５分間、（２）−５℃で１２０分間、（３）１００ミリトール（１３．３Ｐａ）の減圧下において−５℃で９０分間、（４）１００ミリトール（１３．３Ｐａ）の減圧下において５℃で９０分間、（５）１００ミリトール（１３．３Ｐａ）の減圧下において２０℃で９０分間を採用した。その後、この成形型組立体をフリーザーから取り出して、窒素ボックス内に一晩置いた。上記の処理の完了後に、得られた移植片を発泡体／メッシュ材シートの形態で成形型から慎重に剥がし取った。
【００３４】
非補強処理状態の発泡体も作成した。しかしながら、この非補強処理状態の発泡体を得る場合には、成形型にメッシュ材を挿入することに関する工程を行なわなかった。その後、上記の各凍結乾燥処理工程を行なった。
【００３５】
実施例４
凍結乾燥した４０／６０のポリカプロラクトン／ポリ乳酸による（ＰＣＬ／ＰＬＡ）発泡体および埋込式のVICRYL編布状メッシュ材により補強した上記と同一の発泡体を実施例３に記載したように作成した。これらの補強した各移植片を縫合線引抜強度について調べて、実施例３の手順に従って作成した非補強状態の発泡体と比較した。
【００３６】
縫合線引抜強度試験において、各試料の寸法を約５ｃｍ×９ｃｍとした。各試料をメッシュの縦目方向（編機械軸）における引抜強度について調べた。商品名をPROLENE（ニュージャージー州、サマービルのEthicon社）として販売されているサイズ−０のポリプロピレン・モノフィラメント縫合線（コード：8834H）を各試料のエッジ部からメッシュの中に６．２５ｍｍ縫い通した。この縫合線の両端部をインストロン・モデル４５０１（Instron Model 4501）（マサチューセッツ州、キャントン）の上方のあご部に挟み、メッシュ材料または補強した発泡体を下方のあご部に挟んだ。この２０ポンド・ロード・セルを備えているインストロン試験機を２．５４ｃｍ／分のクロス−ヘッド速度で作動した。縫合線の両端部を破壊が生じるまで一定速度で引っ張った。この引張処理中に測定した最大負荷値（ポンド）を記録した。
【００３７】
上記の試験結果を以下の表１に示す。
0004194774.tif 000002
* 温度制御した水槽中で３７℃において７日間リン酸塩バッファー処理した塩類溶液に曝した。
【００３８】
上記の各データにより、補強した発泡体は発泡体またはメッシュ材単体に対して改善された引抜強度を有することが分かる。
【００３９】
以上において、本発明をその特定の好ましい実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態の種々の変形および変更が本明細書における特許請求の範囲およびその実施態様において記載および定められている本発明の範囲および趣旨に含まれる。
【００４０】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（Ａ）軟質組織の連結、補強および／または再構成のための生体プロテーゼ装置において、
天然に存在するコラーゲン基質部分を含む細胞外基質部分と、
前記細胞外基質部分に連結している合成部分を備えた装置。
軟質組織の連結、補強および／または再構成のための生体プロテーゼ装置において、
（Ｂ）  それぞれ表面積Ａ１を有する多数個の小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）の組織層を含むＳＩＳの上部部分と、
それぞれ同一の表面積Ａ１を有する多数個のＳＩＳ組織層を含むＳＩＳの下部部分と、
前記表面積Ａ１よりも大きい表面積Ａ２を有していて、前記ＳＩＳの上部部分と下部部分との間に存在するように連結および配置されているメッシュ装置を備えた装置。
（１）前記天然に存在する細胞外基質部分がＳＩＳ（小腸粘膜下組織）部分である実施態様（Ａ）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２）前記ＳＩＳ部分が脱水処理されていて、ＳＩＳの下部組織層に連結しているＳＩＳの上部組織層を有するように形成されており、前記合成部分が前記上部組織層と下部組織層との間に存在するように配置されている実施態様（１）に記載の生体プロテーゼ装置。
（３）前記合成部分が少なくとも１個のメッシュ部材を有している実施態様（２）に記載の生体プロテーゼ装置。
（４）前記メッシュ部材が前記ＳＩＳ部分の長さＬ２および幅Ｗ２と同等またはこれらよりもそれぞれ大きい長さＬ１および幅Ｗ１を有している実施態様（３）に記載の生体プロテーゼ装置。
（５）前記ＳＩＳ部分が円形の形状で直径Ｄ１を有しており、前記メッシュ部材が円形の形状で直径Ｄ２を有しており、当該Ｄ２がＤ１よりも大きい実施態様（３）に記載の生体プロテーゼ装置。
【００４１】
（６）前記合成部分が前記ＳＩＳ部分の長さＬに沿って互いに同一平面内に存在するように配置されている繊維の列、および前記ＳＩＳ部分の幅Ｗに沿って互いに同一平面内に存在するように配置されている繊維の列を有している実施態様（２）に記載の生体プロテーゼ装置。
（７）前記合成部分が前記ＳＩＳ部分の長さＬに沿って存在するように配置されている少なくとも１本の繊維を有している実施態様（２）に記載の生体プロテーゼ装置。
（８）前記繊維が外側端部部分および当該各外側端部部分の間に存在するように連結および配置されている中間部分を有していて、当該繊維の中間部分が前記ＳＩＳ部分の上部および下部の各組織層の間に存在するように配置されており、前記繊維の各外側端部部分が前記ＳＩＳ部分の長さＬの方向に沿って外側に延出するように配置されている実施態様（７）に記載の生体プロテーゼ装置。
（９）前記ＳＩＳ部分が前記合成部分によりそれぞれ分離されているＳＩＳの多数個の部分を有しており、当該ＳＩＳの各部分がＳＩＳ組織の多数個の層を有している実施態様（１）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１０）前記合成部分がＳＩＳの少なくとも１個の部分に連結しているメッシュ部材を有している実施態様（９）に記載の生体プロテーゼ装置。
【００４２】
（１１）前記メッシュ部材が前記合成部分の表面積よりも大きい表面積を有している実施態様（１０）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１２）前記ＳＩＳ部分が脱水処理されていて、第１の端部と、当該第１の端部に対して離間して存在するように配置されている第２の端部と、これら第１の端部と第２の端部との間に存在するようにそれぞれ連結および配置されている対向する側面部を有しており、さらに、前記合成部分が繊維を有しており、当該繊維が外側端部部分および当該各外側端部部分の間に存在するように連結および配置されている中間部分を有していて、当該中間部分が前記ＳＩＳ部分に連結されており、前記各外側部分が前記ＳＩＳ部分の第１および第２の各端部から外側に延出するように配置されていて、生体プロテーゼ装置を軟質組織に対して係留するように形成されている実施態様（１）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１３）前記合成部分がメッシュ部材を有している実施態様（１）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１４）前記メッシュ部材が粉砕したＳＩＳによりコーティングされている実施態様（１３）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１５）前記メッシュ部材が生体吸収性である実施態様（１４）に記載の生体プロテーゼ装置。
【００４３】
（１６）前記ＳＩＳ部分が脱水処理されていて、長さＬおよび幅Ｗを有しており、前記メッシュ部材が同一の長さＬおよび幅Ｗを有している実施態様（１４）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１７）前記ＳＩＳ部分が長さＬおよび幅Ｗを有しており、前記メッシュ部材が当該長さＬおよび幅Ｗを有する中央本体部分、および当該本体部分に連結されていて前記ＳＩＳ部分の長さＬおよび幅Ｗの各方向に沿って外側に延出するようにそれぞれ配置されている外側ウイング部材を有している実施態様（１５）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１８）前記メッシュ部材が前記ＳＩＳ部分よりも小さい実施態様（１３）に記載の生体プロテーゼ装置。
（１９）前記ＳＩＳ部分が円形の形状で直径Ｄ１を有しており、前記メッシュ部材が円形の形状で直径Ｄ２を有しており、当該Ｄ２がＤ１よりも大きい実施態様（１５）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２０）前記ＳＩＳ部分が一定の長さおよび一定の幅を有しており、前記メッシュ部分が当該ＳＩＳ部分の長さおよび幅よりも大きい一定の長さおよび一定の幅を有している実施態様（１５）に記載の生体プロテーゼ装置。
【００４４】
（２１）前記ＳＩＳ部分が円形で一定の直径を有しており、前記メッシュ部材が円形で前記ＳＩＳ部分の直径よりも大きい一定の直径を有している実施態様（１３）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２２）前記合成部分がさらに互いに同一平面内で離間して存在するように配置されている繊維の列を有している実施態様（１）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２３）前記繊維が生体吸収性である実施態様（２２）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２４）前記繊維が非生体吸収性である実施態様（２２）に記載の生体プロテーゼ。
（２５）前記繊維の吸収速度が前記ＳＩＳ部分の吸収速度よりも遅い実施態様（２３）に記載の生体プロテーゼ装置。
【００４５】
（２６）さらに、生体プロテーゼ装置を補強するための手段を備えている実施態様（１）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２７）前記生体プロテーゼ装置を補強するための手段が粉砕したＳＩＳの層を前記合成部分にコーティングすることを含む実施態様（２６）に記載の生体プロテーゼ装置。
（２８）前記合成部分がProlene（商標）、Vicryl（商標）、Mersilene（商標）、PDS II（商標）、Panacryl（商標）、およびMonocryl（商標）から成る群から選択される材料により構成されている請求項１に記載の生体プロテーゼ装置。
（２９）前記合成部分がPDS II（商標）またはPanacryl（商標）により構成されている実施態様（２８）に記載の生体プロテーゼ装置。
【００４６】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、従来に比して優れた軟質組織の連結、補強、および／または再構成のための生体プロテーゼ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）部分および合成部分を含むように形成されている本発明の複合型生体プロテーゼ装置を示す斜視図であり、ＳＩＳ材料の上部組織層およびＳＩＳ材料の下部組織層を含むＳＩＳ部分を示しており、さらにＳＩＳ部分の上部組織層と下部組織層との間において互いに同一平面内に存在するように配置され、且つＳＩＳ部分の長さ方向に沿って縦方向に延在するように配置されていて、周囲の軟質組織に対して生体プロテーゼ装置を係留するためにＳＩＳ部分の第１および第２の各端部から外側に延出している４本の繊維の列を含む合成部分を示している図である。
【図２】図１と同様の斜視図であり、上部層、下部層、およびこれらの上部層と下部層との間に存在するように配置されている２個の中間層を含むように形成されている本発明の別の生体プロテーゼ装置におけるＳＩＳ部分と、それぞれ４本の繊維の３個の列を含むように形成されている合成装置を示しており、当該繊維の各列がＳＩＳ部分の隣接する各組織層の間に存在するように配置されていて、各繊維がＳＩＳ部分の長さＬの方向に沿って縦方向に延在するように配置されている状態を示している図である。
【図３】図２の線３−３に沿う断面図であり、ＳＩＳ部分における上部、下部および中間の各組織層を示しており、さらに生体プロテーゼ装置の合成部分における繊維の３個の列を示している図である。
【図４】図２と同様に４個の組織層を含むように形成されている本発明のさらに別の生体プロテーゼ装置におけるＳＩＳ部分と、このＳＩＳ部分の長さＬの方向に沿って当該ＳＩＳ部分の２個の組織層の間に存在するように配置されている第１の多数本の繊維の列およびＳＩＳ部分の幅Ｗの方向に沿って当該ＳＩＳ部分の別の２個の組織層の間に存在するように配置されている第２の多数本の繊維を含む上記生体プロテーゼ装置における合成部分を示している斜視図である。
【図５】本発明の別の生体プロテーゼ装置の分解斜視図であり、上部、下部、および中間の各組織層を含むプロテーゼ装置におけるＳＩＳ部分と、それぞれ、ＳＩＳ部分の上部組織層と中間組織層との間に存在するように配置されている第１のメッシュ部材およびＳＩＳ部分における中間組織層と下部組織層との間に存在するように配置されている第２のメッシュ部材を含む合成部分を示している図である。
【図６】図５の生体プロテーゼ装置の断面図であり、当該装置のＳＩＳ部分における各組織層の間に「挟まれている（sandwiched）」第１のメッシュ部材および第２のメッシュ部材を示している図である。
【図７】上部および下部の各組織層を含むように形成されている別の生体プロテーゼ装置におけるＳＩＳ部分と、上記の上部および下部の各組織層の間に存在するように配置されている本体部分および周囲の軟質組織に上記装置を係留するために備えられている外側ウイング部分を含むように形成されている合成部分を示す斜視図である。
【図８】それぞれ直径Ｄ１を有する円形の上部および下部の各組織層を含むように形成されているさらに別の生体プロテーゼ装置におけるＳＩＳ部分と、上記の上部および下部の各組織層の間に存在するように配置されて直径Ｄ２を有する円形のメッシュ部材を含むように形成されている上記装置における合成部分を示す斜視図であり、上記の直径Ｄ２はＤ１よりも大きく、外科手術中にホスト（宿主）組織に対して上記生体プロテーゼ装置を係留するために上記メッシュ部材の外側周縁部分が上記の上部の組織層および下部の組織層よりも外側に延出している図である。
【符号の説明】
１０  生体プロテーゼ装置
１２  小腸粘膜下組織（ＳＩＳ）部分
１４  合成部分
１６  上部組織層
１８  下部組織層
２８  繊維
【図１】
0004194774.tif 000003
【図２】
0004194774.tif 000004
【図３】
0004194774.tif 000005
【図４】
0004194774.tif 000006
【図５】
0004194774.tif 000007
【図６】
0004194774.tif 000008
【図７】
0004194774.tif 000009
【図８】
0004194774.tif 000010