JPH03162848A - 骨のディブリード化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、骨のデイブリード化（清浄化，　　ｄｅｂｒ
　ｉｄｉｎｇ）法に関し、主に骨膜（　ｐｅｒ　ｉｏｓ
　ｔｅｕｍ　）　，多くはコラーゲン型の物質からなる
特別の結合組織で、体のすべての骨．並びに骨と関連し
た他の組織，例えば筋肉．軟骨及び／又は鍵をおおって
いるところの骨膜を、人工骨として使用することを意図
して、その骨を処理するにあたって予備工程として除去
することに関する。

（従来技術及び解決すべき課題） 同種移植物と称される骨及びその関連組織（以下便宜の
ため「骨（　ｂｏｎｅ　）Ｊとまとめて称する）は、欠
陥を持つ骨または傷害を受けた骨を修繕したりあるいは
それに置き代えるため数多くの外科治療において用いら
れている。同種移植物のうちには、関節のすべて、長い
骨の一部．脊椎をつげるためあるいは開頭手術のよウｆ
ｒ外科処理のための骨の断片（チップ，ｃｈｉｐ）及び
歯の修復あるいは再形成において使用される骨の微粉末
（ｄｕｓｔ）があげられる。

外科的に人工骨材を使用する前に、得られた骨組織は、
各種方法のうちのいずれかによって、例えば、脱脂．脱
ミネラル化，形の占形或等によって処理されることがで
き、移植または植め込みのための骨が作られる。これら
のあるいはその他の骨組織処理法に前だってどうしても
しなげればならない予備処理として、骨膜が取り除かれ
ねばならない（この処理工程は以下“デイブリード（化
）　（ｄｅｂｒ　ｉｄｅ−ｍｅｎｔ）’″と言う）。

これまで、骨のデイブリード化処理は、純粋に機械的な
方法でなされてきたが、それは、時間のかかる、そして
労働力のいるものであり、それは人工骨材として使用す
ることを意図された骨組織の価格を顕著に上昇させてい
た。

（課題の解決） 本発明の主な目的は、一棟またはそれ以上の酵素を用い
て骨のデイブリード化を行ない、その骨膜を骨から除去
することを容易にせしめるようにゆるめる（遊離する，
ｌｏｏｓｅｎ　）ための方法を提供するにある。

本発明の別の目的は、浸透性増進剤を用いてかような酵
素的なデイブリード化を行ない、その骨膜中への酵素そ
して適宜、一種またはそれ以上の殺隋剤または抗生物員
のような他の物質の浸透をより効果的になすための方法
を提供するものである。

本発明の別の目的は、高速の版流、例えば水の流れを用
いて＃素的に遊離せしめられた骨膜を骨から取り除くこ
とにもある。

本発明のこれらの目的及びその他の目的をなすため、自
然のままの骨膜を有する採取骨０）デイブリード方法に
ねいて、該骨膜を蛋白貿分解酵素．コラーゲン消化酵素
及びそれらの混合物からなる群から選ばれた酵素の溶液
でもって、酵素の活性を促進する条件下その下にある骨
表面からその骨膜を遊離させるに允分な時間接触せしめ
、次に該骨から該酵素的に遊離せしめられた骨膜を除去
することを特徴とする方法が提供される。

以前の古い機械的な方法で必要であった時間と比較して
そのデイブリードするに必要ｋ時間は顕著に少なくされ
たのに加えて、本発明の酵素によるデイブリード法は、
メスやキューレットのような機械的な方法では除くこと
が困難な部位の骨７嗅を除去することを容易にした。か
くして、骨のデイブリード化がかなり短時間で行なえる
方法が提供されるのに加えて、本発明の方法は、機械的
な方法では特に困婦であった部位から骨膜及び軟骨，昶
及び靭帯のような関連した結合組織の除去をできるよう
にしている。

以下本発明を更に詳しく説明する。本発明においては、
骨膜を遊離するに有効な蛋白質分解酵素，コラーゲン消
化酵素あるいはその蛋白質分解酵素とコラーゲン消化酵
素との混合物が使用できる。適当な蛋白質分解酵素とし
ては、７イシン，ペプシン，トリプシン，キモトリプシ
ン，パパイン，エラスターゼ等があげられ、特にトリプ
シンが好ましい。適当なコラーゲン消化酵素としては、
コラゲナーゼ及びストロメリシン（　ｓｔｒｏｍｅｌｙ
ｓｉｎ　）があげられ、コラゲナーゼが特に好ましい。

特に好適な酵素の組合せは、トリプシン，キモトリプシ
ン及び／又はエラスターゼのような蛋白質分解酵素の１
種またはそれ以上とコラーゲン消化酵素．コラゲナーゼ
とを含有しているものである。一連の工程で骨膜のシー
スをつげた骨を酵素溶液と接触させること、すなわち、
先ず該骨膜を蛋白質分解酵素またはコラーゲンー消化酵
素を含有する酵素液と接触させ、骨を第一の酵素液から
分離して、次に依然として幾分かは自然のままである骨
膜を持った骨をコラーゲン消化酵素（もし第一の酵素溶
液中に蛋白質分解酵素が存在しているなら）あるいは蛋
白質分解酵素（もしコラーゲン消化酵素が第一の酵素溶
液に存在しているなら）のいずれかを含有している第二
の酵素溶液と接触させることは本発明の範囲内のもので
ある。しかしながら通常、骨についた・オ膜を両方のタ
イプの酵素を含有して℃・る一つの酵素溶液と一工程で
接触させることが好ましい。

もちろん、酵素は、その酵素活性があるあるいは高めら
れているような条件下で使用される。例えば、パパイン
の場合、その温度は、常温から約７０℃までの範囲のい
ずれでもよいが、好ましくは約２５〜約５５℃であって
よく、そのｐＨは、約３〜９の範囲内でよく、好ましく
は約４〜７である。トリプシンの場合には、同様な温度
範囲が好まし＜、ｐＨは最適な活性のため好ましくは約
８〜９にされる。コラゲナーゼは同様な条件で活性であ
る。

酵素及び酵素混合物は、水及び／又はその他の適当な担
体、好ましくは無菌の生理的食塩水のような無菌である
ものに溶解される。全酵素量は、勿論有効量の酵素が用
いられるなら広範囲に変えることができる。蛋白質分解
酵素及び／又はコラーゲン消化酵素の至適量は、簡単で
且つ極く普通の実験などにより簡単に決めることができ
る。酵素溶液は、有機塩または無機塩，ゲル形或物質，
殺菌剤，界面活性剤等を含んだ種々の添加物を含んでい
ることができる。

一般に、約３０分間〜数時間あるいは数日でさえある程
の骨を酵素溶液に接触させている時間は、骨膜を遊離さ
せ、その下にある骨から取り除くことを促進せしめる程
度のものである。

骨の表面から酵素的に遊離せしめられた骨膜を取り除く
ため、高速の液体流を用いてティプリース化することも
また利点の多いものである。この目的のためには無菌水
または生理的食塩水の高速流が好適に使用され、この処
理は、上記した接触時間の間酵素溶液中で骨を浸漬した
後になされる。

もし望むなら、本発明のディプリース化は殺菌用紫外線
（例えば、２５４ｍμの波長のもの）に骨をさらすこと
によって行なわれる。このような処理は、種々の方法に
よって行なうことができ、例えば、紫外線を照射してい
る中に骨を置いたりあるいは骨膜が骨から離れかげてい
る時にｒｌテ素的に遊離せしめられた骨膜の表面に局所
的に紫外線をあてることにより行なうことができる。か
ような除去を有効になすのに例えば高速の流体が用いら
れた時、その流れの縦の軸と一致するようにそして好ま
しくはその中心部の内に置かれた一つまたはそれ以上の
光ファイバーでもって骨膜の表面に紫外線を照射すると
同時に液体の流れを当てるものである。

特に本発明の酵素的な骨のデイプリース化の具体的態様
に従えば、醇累浸透増進剤または透過促進剤は酵素のデ
イブリード化溶液中に入れられ、酵素の骨膜中への浸透
または拡散を高めたり、骨膜がその下に横たわる骨から
離れ易くするのを促進させる。適当な浸透増進剤または
透過促進剤としては、各種の陽イオン性，非イオン性，
陰イオン性あるいは両性イオン性であってよい界面活性
剤；グリセロールモノラウレート；ヘキサメチレンラウ
ルアミド；ジメ？ルホルムアミド；プロピレングリコー
ル；ジエチルトルアミド；Ｎ−メチル−１−２−ピロリ
ドン；デシルメチルスルホキシド；ベンジルアルコール
；ジメチルスルホキシド；アルキルーＮ−Ｎ−ジアルキ
ル置換アミノアセテート類；レシチン；ジメチルアセト
ア■ド；ラウロカプラム；ドデシルーＬ−ピログルタメ
ート；１−オキソヒドロカルビル置換アザシクロヘキサ
ン類；アゾン（　ａｚｏｎｅ　）　；ヒドロキシエテル
アセトアミド：テトラヒド口フルフリルアルコール；メ
テルラウレート；イソプロビルパルミテート；イソプロ
ビルミリステート；インプロビルステアレート；及びエ
ナミ／類があげられる。使用される透過性促進剤の量は
広い範囲の量で変えることができ、殆んどの場合に有効
であるところの酵素のデイブリード化溶液の約０．Ｏｌ
〜約ｌＯ重量多であってよい。

該酵素のデイブリード化溶液はさらに一般的に本方法に
おいて利点を有すところの一種またはそれ以上の成分を
含んでいてよく、例えば抗生物質及び／又は殺菌剤を含
むことができる。使用することのできる抗生物質として
は、バシトラシン，ポリミキシンＢサル７エート；エリ
スロマイシン，ネオマイシン．ペニシリン，テトラサイ
クリン類，ビオマイシン，クロロマイセチン，ストレプ
トマイシン類，セファゾリン，アンピシリン，トブラマ
イシン．クリンダマイシン，及びゲンタマイシンがあげ
られる。

本発明に従って使用することのできる殺菌剤としては、
一般的には水溶液として存在し、殺菌有効量で用いられ
る。

使用することのできる殺菌剤の例としてはエチレンオキ
サイド，プロピレンオキサイド，エタノール．過酸化水
素（好ましくは過醒化水素の１０％水浴液），二酸化塩
素．クロロヘキシジングルコネー｝　（　ｃｈｌｏｒａ
ｈｅｘｉｄｅｎｅｇｌｕｃｏｎａｔｅ　）＋　グルタル
アルデヒド，ホルムアルデヒド，過酢酸（過酸化水素と
酢酸の水ｆｌ）．ボビドンアイオダイド（ポリビニルピ
ロリドン），次亜塩素咳ナトリウム，第四級アンモニウ
ム化合物．セチルアルコール及びペンザルコニクムクロ
ライドがあげられる。好通な殺菌剤はエタノール水浴液
である。

酵素デイブリード化溶液のこれらの成分またはその他の
任意の戒分の最適な量は、通常の実験を行なうことによ
り容易に決めることができる。

次なる実施例は、本発明の骨のデイブリード化方法を具
体的に説明するためのものである。

実施例１ 本実施例は、蛋白質分解酵素トリプシンを単独で用いて
の本発明の酵素によるデイブリード化法を説明するもの
である。

許容された方法に従って無菌条件下採取された太腿骨の
一部は、それから軟かい組織が前もって除かれ、次に約
０．００１酵素ユニット／ηの市販トリプシン（　ＴＲ
ＹＰＶＲＥ，Ｎｏｖｏ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉ，　Ｃｏｐｅ
ｎｈａｇｅｎ，　Ｄｅｎｍａｒｋ）の生理的食塩水液中
に入れる。＠度を約２５℃にｐＨな約８に保つ。４時間
後骨膜は骨から遊離してきたのが観察され、それから容
易に取り除ける。

実施例２ 本実施例は、コラーゲン消化酵素，コラゲナーゼを単独
で用いての本発明の酵素的デイブリード化法を説明する
ものである。

５０ｍＭリン酸緩衝化食塩水（　ｐＨ　＝　７．　８　
）及び０．４ｍＭ塩化カルシウムを含有する溶液に、ク
ロストリジウムヒストリテクム（　Ｃｔｏｓｔｒｉｄｉ
ｕｍ　ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃｕｍ）を最終濃度０．５　
′ｎｉ／ｍｅとなるよう加えた。充分量のこの溶液に自
然のままの骨膜を持つ成人大肚骨を完全に浸した。

かきまぜないで５０分間３４．１℃で消化処理を行なっ
た。

骨を溶液から取り出し、ピンセットを用いて、それまで
に軟かくなった骨膜を骨から容易に取り除くことができ
た。

大組骨をその溶液に戻し、かきまぜることな＜３４．１
℃で１２時間消化処理した。その消化処理の後骨膜は完
全に骨から取り除かれた。

実施例３ 本実施例及びその次の実施例は、蛋白質分解酵素とコラ
ーゲン消化酵素を組み合わせて用いての本発明の酵素的
デイブリード化法を説明するものである。

５０ｍＭのリン酸緩衝化食塩水（ｐＩ｛＝７．８）及び
０．５ｍＭ塩化カルシウムを含有する水浴液にクロスト
リジウムヒストリテクム（　Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ　
ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃｕｍ）を加えて０．１η／ａｔの
最終濃度とした。次にトリプシンを加えて０，１・η／
＃ｌ／の最終濃度とした。殆んどの筋肉及び鍵の付着物
を前もって除いておいた人の右側の中心部位の脛骨（ｐ
ｒｏｘｉｍａｌ　　ｔｉｂｉａ）を上記した酵素溶液に
浸漬した。

３７℃で１時間消化処理した。その消化処理後、骨膜を
骨から容易に取り除くことができた。

実施例４ １００−の蒸留水中の１．０？トリポリリン酸ナトリウ
ムの溶液を調製した。プロテアーセ，α−キモトリプシ
ン（１．５１１９）及びエラスターゼ（２．５η）をそ
の溶液中に加えた。殆んどの筋肉及び鍵を前もって取り
除いておいた人の右側の中心近くの脛骨（ｐｒｏｘｉｍ
ａｌ　　ｔｉｂｉａ）をその溶液中に２５℃で１時間置
いた。鋪液を骨から取り除き、次に該骨を、クロストリ
ジウムヒストリテクム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｈｉｓ
ｔｏｌｙｔｉｃｕｍ）から得られたコラゲナーゼを最Ｐ
：濃度０．１η／ｄで含有している０．４ｍＭの塩化カ
ルシウム含有の５　０　ｍＭ　ＩＪン酸緩衝化食塩水溶
Ｑ（ｐＨ＝７．８）中に入れ３７℃で１時間浸漬した。

この処理の後骨膜及び残留筋肉組織は容易に骨から取り
除かれた。

出 願 人 オステオテツク インコーボレーテッド 代 埋 人 弁埋士　斉 藤　　武　　彦 同 上 弁埋士　ノ 瀬　　良　　治 ／，　　、 （−７ ’，＝．ｌ．． 手 続 補 正 書 平成２年９月１２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自然のままの骨膜を有する採取骨のデイブリード方
   法において、該骨膜を、蛋白質分解酵素、コラーゲン消
   化酵素及びそれらの混合物からなる群から選ばれた酵素
   の溶液でもつて、酵素の活性を促進する条件下その下に
   ある骨表面からその骨膜を遊離させるに充分な時間接触
   せしめ、次に該骨から該酵素的に遊離せしめられた骨膜
   を除去することを特徴とする方法。 ２、該酵素が、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン
   、パパイン、エラスターゼ及びそれらのうちのいずれか
   の混合物からなる群から選ばれた蛋白質分解酵素であり
   、該コラーゲン消化酵素が、コラゲナーゼ、ストロメリ
   シン及びそれらの混合物からなる群から選ばれたもので
   ある請求項１に記載の方法。 ３、該接触時の温度範囲が、約２０℃〜約７０℃である
   請求項１に記載の方法。 ４、該骨膜と酵素溶液との接触時間が少くなくとも約３
   ０分間である請求項１に記載の方法。 ５、該酵素溶液が無菌の生理的食塩溶液のものである請
   求項１に記載の方法。 ６、該酵素溶液が、浸透性増進剤を含有しているもので
   ある請求項１に記載の方法。 ７、該酵素溶液が、抗生物質及び殺菌剤からなる群から
   の少なくとも一つであるものを含有する請求項１に記載
   の方法。 ８、該殺菌剤がエタノールである請求項７に記載の方法
   。 ９、該酵素的に遊離された骨膜が、該骨膜に向けられた
   高速液流の力によつて骨から除かれるものである請求項
   １に記載の方法。 １０、該酵素的に遊離せしめられた骨膜の骨からの除去
   が、殺菌用紫外線に骨をさらすことによつてなされる請
   求項１に記載の方法。