JP5261175B2 - 放射線耐性シリコーン調合物およびそれで生成された医療機器 - Google Patents

Description

本願は、一般的に、放射線耐性シリコーン調合物およびそれで生成された医療機器に関する。

高分子材料は、ますます医療機器で使用される。特に、シリコーンゴムは、柔軟性に依存する用途で使用される。例えば、シリコーンゴムは、関節置換デバイス、外科的移植、および外科的ステントで使用される。シリコーンゴムは、またチューブ、ポンプおよびバルブを含む流体の流れるデバイス等の患者の体の外部で使用される医療装置で使用される。これらの用途のそれぞれにおいて、デバイスおよびインプラントの殺菌は、望ましい。

従来の殺菌技術は、圧力をかけた水または蒸気の存在下で、構成要素を加熱することを含むオートクレーブを含む。他の典型的な殺菌技術は、ガンマ線での照射等の照射技術を含む。しかし、いくつかのタイプのシリコーン、そして特にポリアルキルシロキサンは、殺菌手順の間に架橋しがちである。

最近になって、医療機器産業は、ますます医療機器を殺菌するために、照射手段に向かってきた。照射殺菌技術は、ポリアルキルシロキサン等の非極性のシリコーンポリマー中でフリーラジカルの発生を引き起こしがちである。そうしたフリーラジカルの生成は、物理的特性の変化を生じるさらなる架橋の原因となる。さらに２つのシリコーン表面が接触するデバイス中で、フリーラジカルの調合、そしてそれに続く架橋は、これらの表面の接着を生じる場合がある。

接触した表面の接着は、カニューレ、バルブ、およびアヒルのくちばし形（ｄｕｃｋ ｂｉｌｌ ｓｈａｐｅｄ）の部品等の流体の流れるデバイスにおいて特に不都合である。スリットまたは重複するフラップがバルブとして働くバルブの構造において、架橋は、開口部および流体流れをコントロールする能力を減少させまたはなくす場合がある。

スリットまたは開口部表面が共に接着することを防止する従来の方法は、バルブおよび開口部の外側上に滑剤および表面被膜を適用することを含む。しかし、外側への滑剤のそうした適用は、費用がかかり且つ不便なステップを製造工程に取り込む。さらに、医療機器産業は、デバイスの取り扱いを制約し、そして殺菌工程前の滑剤の導入を妨げる予め包装された製品の殺菌へと向かっている。したがって、これらの調合物で生成された、改善されたシリコーン調合物および医療機器、およびそうした医療機器を殺菌する改善された方法が望ましいであろう。

ある特定の態様において、本開示は、ポリアルキルシロキサンと放射線耐性成分とを含む組成物で生成された高分子材料を対象にする。放射線耐性成分（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）は、ポリアルキルシロキサンの質量に基づいて、約０.１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の量で含まれる。

別の例示的態様において、本開示は、ポリアルキルシロキサンマトリックス、およびポリアルキルシロキサンマトリックスに提供された約７０,０００センチポイズ以下の粘度を有する、極性成分を含む組成物で生成された硬化した高分子材料を対象にする。

さらなる例示的態様において、開示は、非極性のシリコーンマトリックスおよび極性のシリコーン系添加物を含む高分子材料を対象にする。

別の例示的態様において、開示はポリアルキルシロキサンマトリックスを含み、そして約３以下の再シール性能(ｒｅｓｅａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ)および約４１ｋＰａ(６ポンド／平方インチ）以下の放射線照射後のバースト圧力を有する高分子材料を対象にする。

さらなる例示的態様において、開示は、非極性のポリアルキルシロキサンマトリックスと極性の放射線耐性成分を含む組成物で生成された高分子材料を対象にする。極性の放射線耐性成分は、約７０,０００センチポイズ以下の粘度を有し、そしてポリアルキルシロキサンマトリックスに、ポリアルキルシロキサンの質量に基づいて、約０.１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の量で提供される。高分子材料は、約３以下の再シール性能および約４１ｋＰａ(６ポンド／平方インチ）以下の放射線照射後のバースト圧力を示す。

特定の態様において、開示は、シリコーンマトリックス材料と、放射線耐性成分とを含む非重合性混合物を含む殺菌した医療機器を対象にする。

別の例示的態様において、開示は、ポリアルキルシロキサンを含む高分子材料で生成された２つの接触する表面によって規定された開口部、および約３以下の再シール性能を示し、且つ約４１ｋＰａ(６ポンド／平方インチ）以下の、放射線照射後のバースト圧力を含む医療機器を対象にする。

さらなる例示的態様において、開示は、高分子材料に形成されたスリット開口部を含む医療機器を対象にする。高分子材料は、非極性のシリコーンマトリックス材料と極性の放射線耐性成分とを含む。

さらなる例示的態様において、開示は、極性の放射線耐性成分中非極性のポリアルキルシロキサンの非重合混合物を含む高分子材料で生成された、２つの接触する表面によって規定された開口部を含む、殺菌した医療機器を対象にする。高分子材料は、約３以下の再シール性能と約４１ｋＰａ(６ポンド／平方インチ）インチ以下の放射線照射後のバースト圧力とを示す。

別の例示的態様において、開示は、医療機器を生成するための方法を対象にする。方法は、ポリアルキルシロキサン前駆体と、ポリアルキルシロキサン前駆体の質量に基づいて約０.１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の放射線耐性成分配合量の放射線耐性成分との混合物を調製することを含む。方法は、医療機器を生成させるために鋳型を混合物で満たすことおよびポリアルキルシロキサン前駆体を硬化させることをさらに含む。

さらなる例示的態様において、開示は、医療機器の生成方法を対象にする。方法は、ポリアルキルシロキサン前駆体と約７０,０００センチポイズ以下の粘度を有する放射線耐性成分との混合物を調製することを含む。方法は、医療機器を生成させるために、鋳型を混合物で満たすことおよびポリアルキルシロキサン前駆体を硬化させることをさらに含む。

ある特定の態様において、開示は、医療機器の処理方法を対象にする。方法は、医療機器を提供することを含む。医療機器は、医療機器のポリアルキルシロキサン系の部分にある２つの接触する表面によって規定された開口部を有する。方法は、医療機器を殺菌するために、外面に滑剤が適用されていない医療機器を照射することをさらに含む。

別の例示的態様において、開示は、医療機器の生成方法を対象にする。方法は、医療機器のポリアルキルシロキサン系の部分に、２つの接触する表面を含む開口部を生成すること、および医療機器をガンマ線で照射することを含む。開口部は、外面に滑剤が適用されていない。

さらなる例示的態様において、開示は、患者を治療する方法を対象にする。方法は、外面に滑剤が適用されていない開口部を含み、そしてポリアルキルシロキサン系のマトリックスと放射線耐性成分とを含む組成物で生成された２つの表面によって規定されたガンマ線で殺菌した医療機器を通して、薬用流体を導くことを含む。

さらなる例示的態様において、開示は、患者を治療する方法を対象にする。方法は、２つの表面によって規定された、外面に滑剤が適用されていない開口部を含むガンマ線で殺菌した医療機器を通して、薬用流体を導くことを含む。２つの表面は、ポリアルキルシロキサンを含む組成物で生成され、そして約３以下の再シール性能を示す。滑剤のない開口部は、約４１ｋＰａ(６ポンド／平方インチ）以下の殺菌後のバースト圧力を示す。

ある特定の態様において、開示は、照射によって殺菌された医療機器で使用できるシリコーン系の調合物を対象にする。シリコーン系の調合物は、例えばポリアルキルシロキサンマトリックス等の非極性のシリコーンマトリックスと、放射線耐性成分とから、生成できる。ある例示的態様において、放射線耐性成分は、極性の低分子量シリコーンポリマーである。放射線耐性成分は、非極性のシリコーンマトリックスの質量に基づいて、約０.１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の量で、シリコーン系の調合物に含まれてもよい。そうしたシリコーン調合物は、ガンマ線技術等の照射技術を使用して、殺菌された医療機器の生成に有用であることができる。特に、シリコーン調合物は、カニューレ、バルブ、およびアヒルのくちばし形の部品等の流体コントロールデバイスの生成において使用してもよい。ある例示的な用途において、シリコーン調合物は、無針静脈内バルブを生成するために使用される。

別の例示的態様において、シリコーン調合物は、シリコーンポリマーのマトリックスを含む。例えば、非極性のシリコーンポリマーを使用して、ポリマーのマトリックスを生成してもよい。シリコーンポリマーは、例えばジメチルシロキサン、ジエチルシロキサン、ジプロピルシロキサン、メチルエチルシロキサン、メチルプロピルシロキサン、またはそれらの組み合わせ等の前駆体で生成されたシリコーンポリマー等のポリアルキルシロキサンを含んでもよい。特定の態様において、ポリアルキルシロキサンは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のポリジアルキルシロキサンを含む。一般的に、シリコーンポリマーは、非極性であり、そして塩素およびフッ素等のハロゲン化物官能基およびフェニル官能基がない。

一実施態様では、シリコーンポリマーは、白金触媒による液体シリコーンゴムである。あるいは、シリコーンポリマーは、過酸化物触媒によるシリコーン調合物であってもよい。シリコーンポリマーは、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）または高粘度のゴム状物質（ＨＣＲ）であってもよい。ある特定の態様において、シリコーンポリマーは、２つの部分の反応系で生成されたＬＳＲである。ＬＳＲの特定の態様は、Ａｄｒｉａｎ,ＭＩのＷａｃｋｅｒ ＳｉｌｉｃｏｎｅによるＷａｃｋｅｒ３００３およびＶｅｎｔｕｒａ、 ＣＡのＲｈｏｄｉａ ＳｉｌｉｃｏｎｅｓｓによるＲｈｏｄｉａ ４３６０を含む。もう一つの例では、シリコーンポリマーは、ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能であるＧＥ９４５０６ＨＣＲ等のＨＣＲである。

シリコーン調合物は、放射線耐性成分も含んでもよい。放射線耐性成分は、少なくとも約２０ｋＧｙのガンマ線等のガンマ線に曝された場合に、シリコーンマトリックスと一般的に反応しない。例えば、放射線耐性成分は、ガンマ線に曝されている間に、例えばシリコーンマトリックスと本質的に架橋結合を生成しない等の、ガンマ線に曝された場合シリコーンマトリックスと本質的に反応しなくてもよい。特に、放射線耐性成分は、少なくとも約２５ｋＧｙ、少なくとも約３０ｋＧｙ、少なくとも約４０ｋＧｙ、少なくとも約４７ｋＧｙ以上等の少なくとも約２０ｋＧｙ量のガンマ線に曝された場合、シリコーンマトリックスと実質的に反応しない。

ある例示的態様において、放射線耐性成分は、極性成分である。放射線耐性成分の特定の態様は、塩素およびフッ素等のハロゲン化物の官能基を含むシリコーンオイル、およびフェニル官能基を含むシリコーンオイル等の極性のシリコーンオイルを含む。一般的に、放射線耐性成分は、ビニルおよびメトキシ末端官能基等の反応性官能基を末端に有さない。例えば、放射線耐性成分は、低分子量トリフルオロプロピルメチルシロキサンポリマーを含んでもよい。別の例示的態様において、放射線耐性成分は、低分子量ポリフェニルメチルシロキサンを含む。

さらなる例示的態様において、放射線耐性成分は、炭化水素成分を含む。例えば、放射線耐性成分は、石油、パラフィン系ワックス、炭化水素系ゲル、炭化水素系油、ワセリン（商標）、およびＡｍｏｇｅｌｌ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である）等の炭化水素系添加物であってもよい。

典型的には、放射線耐性成分は、シリコーンマトリックス内の混合の前に標準状態で低粘度を示す。例えば、放射線耐性成分は、約２０,０００センチポイズ以下、約１０,０００センチポイズ以下等の約７０,０００センチポイズ以下の粘度を有してもよい。特定例において、放射線耐性成分は、約１０００センチポイズ以下、約５００センチポイズ以下、または約３００センチポイズ以下等の約５,０００センチポイズ以下の粘度を示す。ある特定の態様において、放射線耐性成分は、シリコーンマトリックスとの混合前に約１００センチポイズ以下の粘度を示す。放射線耐性成分は、熱的に安定でもあり、実質的にそこなわれずにおり、そして少なくとも約２００℃等の少なくとも約１７０℃の温度で実質的に分解しない。

ある例示的態様において、シリコーン調合物は、シリコーンマトリックスと放射線耐性成分との混合物であってもよい。特に、シリコーン調合物は、放射線耐性成分とシリコーンマトリックスとのコポリマーではない（すなわち、シリコーンマトリックスは、放射線耐性成分と架橋していない）。一般的に、放射線耐性成分は、ポリアルキルシロキサンと実質的に重合していない。ある特定の態様において、シリコーンマトリックスは、約０.１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の量の放射線耐性成分で配合される。配合は、放射線耐性成分の質量％が、シリコーンマトリックス成分の質量に基づくことを意味する。例えば、ポリマーマトリックスは、約０.５ｗｔ％〜約５ｗｔ％、または約０.５ｗｔ％〜約２ｗｔ％等の約０.５ｗｔ％〜約１０ｗｔ％の量の放射線耐性成分で配合されていてもよい。

シリコーンマトリックス中では、放射線耐性成分は、移動性能（ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ)によって測定されるように移動性を示してもよい。ある特定の態様において、移動性能は、放射線耐性成分を含むシリコーンマトリックスの摩擦係数（ＣＯＦ）の、放射線耐性成分のないシリコーンマトリックスの摩擦係数に対する比によって決定される。例えば、移動性能は、次式によって決定できる：
移動性能＝放射線耐性成分を有するマトリックスのＣＯＦ／放射線耐性成分ないマトリックスのＣＯＦ

放射線耐性成分は、例えばほぼ約０.５以下、または約０.４以下等の約０.６以下の移動性能を示してもよい。特に、低粘度放射線耐性成分は、シリコーン調合物の表面へ移動し、そして表面間の架橋を妨げる。

シリコーンマトリックスの物理的特性への影響が限定された放射線耐性成分も選択されてもよい。例えば、放射線耐性成分は、引っ張り強度、引き裂き強度、伸長、およびデュロメーター等の物理的特性への限定された影響を有するように、選択されてもよい。特に、配合によりポリマーマトリックスの物理的特性に限られた影響を有する、低分子量フッ素化シリコーンまたはフェニルシリコーンが選択される。約５％以下、または約１％以下等の約１０％以下の配合により、放射線耐性成分は、１５％以下、または１０％以下等の２０％未満で、物理的特性に影響することができる。例えば、ポリジメチルシロキサン等のポリアルキルシロキサンマトリックス中での５％以下の量のフッ素化シリコーンの配合は、シリコーン調合物の引っ張り強度に、１５％以下の影響を与え、そしてフェニルシリコーンの配合は、シリコーン調合物に、２０％以下の影響を与える。さらなる例において、５ｗｔ％以下の量でのフッ素化シリコーンまたは低分子量フェニルシリコーン配合は、引き裂き強度に、１０％以下等の１５％以下の影響を与える。さらなる例示的態様において、フッ素化シリコーンまたはフェニルシリコーンの５％以下の配合は、伸長特性に、１５％以下の影響を与える。５％以下の量でのフッ素化またはフェニルシリコーンのそうした配合は、ショアＡ硬度等の硬度特性に１０％以下の影響を与える。

放射線耐性成分の特定の態様は、医療用途における使用で認可される。例えば、放射線耐性成分は、患者の体内、短期間の患者の体内、または患者の体外での使用で、認可されることができる、

シリコーン調合物は、医療機器における使用で特に有用であることができる。特定の態様において、殺菌した医療機器は、シリコーンマトリックスと放射線耐性成分との非重合性混合物を含む。マトリックスそれ自身は、重合ポリマーとしての医療機器との関連で一般的に使用されるが、本明細書では、"非重合"は、感知できるほどにマトリックスと重合していない放射線耐性成分を意味し、そして放射線耐性成分は、低分子量ポリマーであってもよい。医療機器は、例えばシリコーンマトリックス材料で生成された２つの接触する表面によって規定された開口部を含んでもよい。図１は、流体コントロールデバイス１００等の医療機器の例示的態様の具体的な説明を含む。ある特定の態様において、流体コントロールデバイスは、バルブケーシング１０４および流体を方向指示する部品１０２を含む、２部品のハウジングの内側に封入されるシリコーン系の部分１１４を含む。流体を方向指示する部品１０２は、菅類を係合するために開口部１０６および１０８を含む。開口部１０６および１０８並びにシリコーン部品１１４は、空洞のチャンバー（示されていない）を介して流体的に接続される。バルブケーシング１０４は、無針シリンジまたは他の流体の流れるデバイスと係合するように構成された係合構造１１２も含んでもよい。さらに、ハウジング１０４は、そこを通してシリコーン系のバルブ部分１１４が曝される開口部１１０を有してもよい。

一般的に、流体が開口部１０６または開口部１０８を介してデバイス１００に導かれる場合、流体は、開口部１１０を介して出ることを妨げられる。しかし、開口部１１０を介してデバイス１００に方向指示された流体は、特定の圧力差がシリコーンバルブ部分１１４にかかる場合、開口部１０６および１０８に接続するチャンバーに流入することができる。別の態様において、バルブ部分１１４は、開口部１１０から流出させることができ、そして開口部１１０からデバイス１００に流れることを妨げることができる。あるいは、バルブ部分１１４は、バルブ部分１１４にかかる圧力差の値に基づいて、どちらの方向へも流れることができる両方向バルブであってもよい。

図２を見ると、バルブ表面２０４および開口部２０６を含むシリコーン系のバルブ部分２０２が、具体的に説明される。シリコーン系のバルブ部分は、（示されていない）ハウジングに係合するように構成された縁２０８も含んでもよい。ある特定の態様において、バルブ部分２０４は、圧力または機械的な力がバルブ表面に適用される場合、流体が流れるための開口部を提供するフラップまたはスリットを含む。

ある特定の態様において、シリコーン調合物は、Ｃｏｔｅ、Ｓｒ．らに与えられた２０００年３月２１日付け米国特許６,０３９,３０２号明細書のバルブ、およびＣｏｔｅ、Ｓｒ．らに与えられた１９９８年７月７日付けの米国特許第５,７７５,６７１号明細書のバルブ等の、バルブの部品を生成するために使用されてもよい。

例えば、図３は、開口部またはスリット３０４を含むバルブ表面３０２を具体的に示す。圧力がバルブの片側に適用される場合、または圧力差がバルブに適用される場合、シリコーン系の部分の柔軟性は、スリット３０４を開いて流体の流れを可能にすることができる。

図４および５は、バルブの開口部の例示的態様の断面の具体的な説明を含む。例えば、バルブの開口部４００は、表面４０２および４０４等の相対する表面を生じ、バルブが閉じた位置にあるときに接触するバルブ材料にわたる切れ目またはスリットを含む。もう一つの例では、図５中で具体的に説明されるバルブの開口部５００は、重なりが表面５０２および５０４等の表面の接触を生じさせ、バルブが閉じた位置にある場合に接触するフラップを含む。殺菌条件下では、存在するシリコーン調合物は、接触する表面間の架橋を制限または減少させる。

シリコーン調合物の性能は、バルブ等の医療機器で使用される場合、再シール性能で表すことができる。再シール性能は、殺菌したバルブのバースト圧力の、殺菌前のバルブのバースト圧力に対する比である。例えば、再シール性能は、次式によって決定できる：
再シール性能＝殺菌したバースト圧力／殺菌前のバースト圧力

バースト圧力は、バルブを開放するためのバルブにかかる圧力差を表す。殺菌は、オートクレーブ内で、または例えばガンマ線での照射によって行われてもよい。上記のシリコーン材料の殺菌は、約４１ｋＰａ(６ポンド／平方インチ）以下、約３４．５ｋＰａ（５ポンド／平方インチ）以下、または約２４ｋＰａ（３.５ポンド／平方インチ）以下等の約４８（７ポンド／平方インチ）以下の殺菌後のバースト圧力を有するバルブを生じる。特定の態様において、バルブの再シール性能は、約２.５以下、約２.０以下、または約１.５以下等の約３以下であり。上に記載したシリコーン調合物を使用する医療機器バルブの特定の態様は、約３以下および約６以下の最終の殺菌後のバースト圧力再シール性能を有する。

医療機器は、図６中で具体的に説明された方法６００により生成できる。方法６００は、６０２で具体的に説明したように、シリコーン前駆体と放射線耐性成分との混合物の調製を含む。例えば、ジメチルシロキサン等のアルキルシロキサンモノマーは、放射線耐性成分と混合されてもよい。混合物は、触媒および他の添加物をさらに含んでもよい。医療機器のシリコーン系の部分を生成するために、６０４で具体的に説明したように、鋳型を混合物で満たし、そしてアルキルシロキサンモノマー類を６０６で具体的に説明したように硬化する。しかし、放射線耐性成分は、実質的に重合せず、そしてアルキルシロキサン前駆体と実質的に架橋または反応しない。

一旦硬化すると、医療機器は、６０８で具体的に説明したように、熱的処理を通して等の追加の硬化または後硬化を経てもよく、例えば、医療機器は、少なくとも約２００℃等の少なくとも約１７０℃温度で処理されてもよい。

使用する医療機器をさらに調製するために、図７の方法７００で具体的に説明したように、バルブの開口部が生成されてもよく、そしてデバイスが組み立てられ、包装されそして殺菌されてもよい。例えば、方法７００は、７０２で具体的に説明したように、医療機器のシリコーン部分に開口部を生成することを含む。開口部は、例えば材料の表面の切り込みスリット切断、スライス、または打ち抜きを通して生成されてもよい。あるいは、医療機器のバルブ部分は、２つの相対するシリコーン表面を重ねることによって生成されてもよい。

医療機器は、７０４で具体的に説明したように組み立てられる。例えば、医療機器のシリコーン系のバルブ部分は、ポリカーボネートハウジング等のハウジングに挿入されてもよい。ほかの態様において、バルブの開口部は、医療機器の組立後に形成されてもよい。別の態様において、シリコーン系の部分は、実質的に完全な医療機器を生成する。

任意選択的に、医療機器は、７０６で具体的に説明したように包装されてもよい。例えば、医療機器は、殺菌前に個々の包装中で密封されていてもよい。あるいは、医療機器は、殺菌前に、配送に備えて箱の中に配置されてもよい。

医療機器を、７０８で具体的に説明したように殺菌する。ある特定の態様において、医療機器をガンマ線で照射する。例えば、医療機器は、約２５ｋＧｙ、少なくとも約４０ｋＧｙ、または少なくとも約４７ｋＧｙのガンマ線等の少なくとも約２０ｋＧｙで照射してもよい。特に、医療機器は、外部への滑剤の適用なしに照射される。したがって、医療機器には、別々でそして外面に滑剤が一般的に適用されていない。

使用に際して、図８の方法８００の８０２で具体的に説明したように、医療機器は、流体の流路に接続されていてもよい。８０４で具体的に説明したように方法８００は、医療機器を通して薬用流体の方向指示をすることをさらに含む。特定の態様において、医療機器は、注入管への薬用流体の方向指示を可能にする無針静脈内のバルブであってもよい。あるいは、バルブは、管を通した血液の回収を可能にすることができる。

上記に開示された医療機器の特定の態様は、有利にも低い欠陥率を示す。欠陥は、殺菌または後硬化工程の間に、バルブまたはアヒルのくちばし形デバイスを再シーリングすることを意味する。後硬化処理は、一般的には多くの場合、硬化した製品を高温に曝すことによって追加の硬化を行うことをいう。シリコーン調合物の特定の態様は、医療機器として使用される場合には、約９％以下または約５％以下等の１０％以下の殺菌後の欠陥率を示す。

低分子量極性のシロキサン流体を、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）中でガンマ線耐性添加物としてテストする。調合物は、白金系触媒およびビニル系ゴムを含む部Ａと、水素化物架橋試薬、触媒阻害剤およびビニル系ゴムを含む部Ｂとを有する２部のＬＳＲ系を含む。約３００グラムのＬＳＲ部Ａと、３００グラムのＬＳＲ部Ｂと、特定量のガンマ線耐性添加物とを、低の設定をしたＫｉｔｃｈｅｎ−Ａｉｄミキサーを使用して、真空下（２５ｉｎＨｇ）で１２分間、５クオートのボール中で混合する。特に、Ｇｅｌｅｓｔ（ＦＭＳ−１２１ およびＦＭＳ−１２３）およびＮｕＳｉＩ（ＭＥＤ４００およびＭＥＤ４００−１００）等のメーカーからのトリフルオロプロピルメチルシロキサン；またはＧｅｌｅｓｔ（ＰＭＭ−００２５）およびＮｕＳｉＩ（Ｓ−７４００）のポリフェニルメチルシロキサン等のガンマ線耐性添加物を加えた。ミキサーを４分間隔で停止して、シリコーンを混合パンの壁からこそぎ落とす。混合を再開して、そして真空下で、全部で１２分間続ける。７０グラムの混合されたシリコーンゴムを、離型溶液（すなわち、水、ＩＰＡ、および界面活性剤）でコートされたマイラーシート上に置く。ゴムを、鋳型の空洞をほぼ満たすまで加圧する。鋳型を閉じて、そして１６６℃の予め加熱したプレスで加重し、そして焼けを避けるために、直ちに圧力（２５トン）を鋳型にかける。温度をかけた圧力下で、材料を５分間硬化させる。成型された部分を鋳型から除去し、そして箱型オーブン中１７７℃で４時間後硬化する。

放射線耐性添加物の物理的特性への影響、殺菌条件下で移動性能および再シール性能を、テストする。６０ＣＯ発生源のガンマ線照射および最小の放射線量の４７ｋＧｙを使用して殺菌する。物理的特性を、引っ張り強度、引っ張り弾性率、およびヤング率のＡＳＴＭテスト法Ｄ−４１２；引き裂き強度のＡＳＴＭテスト法Ｄ−６２４；およびデュロメーター（硬度ショアＡ）のＡＳＴＭテスト法Ｄ−２２４０を使用してテストする。

スリット条件を評価するために、バースト圧力テストを、スリットを開けるために必要な力の量を定量化するために開発する。スリットを開けるために使用される空気圧は、ガンマ線照射に続くスリットの再シールの程度を定量化する。バースト圧力が高いと、再シール条件がさらに厳しいことを表す。再シールテストは、一様にディスクをスリットし、そして圧力チャンバー上の溝のあるハウジングにディスクを配置することを含む。ガンマ線耐性調合物のＡＳＴＭ厚板からディスクを切断し、そして１インチダイを使用して調製し、約０.０７７インチの厚さを有する６×６インチ厚板からテスト試料を切断する。スリット寸法の均一性は、一貫したデータの生成を補助する。１インチディスクに、デュロメータースタンドおよび切断スリットに取り付けられた長さ０.３５インチ×幅０.０１２インチを有するかみそり刃を使用して、スリットを形成する。０．９１ｋｇ(２ポンド）の重りをスプリング持つデュロメーターの頭部に配置し、切断中一貫した力をかける。

バースト圧力を決定するために、圧力計を使用して、試料のバースト圧力を記録する。バースト圧力は、スリットを開けるために必要な最小圧力として規定され、そして空気圧をチャンバーに導入するにつれて、記録する圧力が更に増加するのを防止する。空気圧を、バーストするまで連続的に調整する。

移動性能を、摩擦係数を使用して測定する。摩擦係数測定を、Ｆａｌｅｘ摩耗および摩擦試験機を使用して行った。０．４５ｋｇ(１ポンド）重りを５０回転／分の回転速度で使用する。

例１
フルオロシリコーンおよびフェニルシリコーンを含むシリコーン調合物の物理的特性を、ガンマ線耐性添加物がない標準に比較して、テストする。図９は、引っ張り強度でのガンマ線耐性添加物の影響を具体的に示す。約１ｗｔ％ガンマ線耐性添加物が、シリコーン調合物に含まれる場合、比較的小さな変化が、サンプルの引っ張り強度で記録される。（約５ｗｔ％）フェニルシリコーンの濃度が高いと、引っ張り強度への影響が大きい。しかし、影響は、約２０％未満である。

図１０で具体的に説明するように、フルオロシリコーンおよびフェニルシリコーンは、シリコーン調合物の伸長特性に影響し、わずかに伸長特性が増加する。しかし、影響は、約１５％以下である。

図１１で具体的に説明するように、フルオロシリコーンおよびフェニルシリコーンは、わずかにシリコーン調合物の引き裂き強度特性に影響する。１ｗｔ％のフルオロシリコーン添加物は、わずかに引き裂き強度を増加させるが、５ｗｔ％は、引き裂き強度をわずかに低下させる。一般的に、影響は約１５％以下であり、そして典型的には約１０％以下である。

図１２は、ショアＡ硬度で測定したデュロメーターでのフルオロシリコーンおよびフェニルシリコーン添加物の影響を具体的に示す。添加物の効果は、約１０％以下である。

例２
添加物の移動性能は、シリコーン調合物を混合する前の純粋な添加物成分の粘度に影響される。図１３は、異なる粘度を有する添加物の摩擦係数を具体的に示す。高粘度（＞１０,０００センチポイズ）フルオロシリコーンおよびフェニルシリコーン添加物は、低粘度（＜１０００センチポイズ）添加物より高い摩擦係数を有する。実際、高い粘度フルオロシリコーンの移動性能は、ほとんど１であるが、低粘度フルオロシリコーンの移動性能は約０.６以下である。低粘度フェニルシリコーンの移動性能は、約０.５以下であり、そしていくつかの態様において０.４未満である。

例３
添加物の再シール性能は、添加物のタイプ、添加物の配合、および添加物の特性によって影響される。再シール性能は、後照射バースト圧力の前照射バースト圧力に対する比である。したがって、低い再シール値が望ましい。表１は、バースト圧力および再シール性能への添加物の影響を具体的に示す。１０〜３０セットのサンプルを、それぞれの調合物で調製し、そして再シール性能テストをサンプルのそれぞれで行う。表１は、調合物のそれぞれの平均性能を具体的に示す。標準は、添加物のないサンプルを表し、そして外面滑剤標準（ＳＴＤ−ｌｕｂｅｄ）は、添加物がなく、滑剤が外面に適用されたサンプルを表す。一般的に、種々の濃度中で添加物は、標準サンプルに近いかまたは標準サンプルより良い再シール性能を有するサンプルとなる。いくつかの例において、添加物は、外面滑剤標準サンプルに近い再シール性能を有するサンプルとなる。

表１.再シール性能への添加物の影響

表２は、バースト圧力および再シール性能への添加物の粘度の影響を具体的に示す。サンプルは、異なる粘度を有するフルオロシリコーン添加物を含む。低粘度の添加物を有するサンプルは、一般的に低い値を有し、従って改善された再シール性能を有する。データからモデルに基づいて予測すると、約７０,０００センチポイズ以下の粘度を有する添加物は、改善された再シール性能を示す。表３は、バースト圧力および再シール性能への添加物の配合量の影響を具体的に示す。再シール性能は、いくらかの例示的な添加物では、配合量と独立しているようである。一般的に、前照射と後照射バースト圧力の両者は、添加物の濃度を増加させると減少する。表４は、添加物の異なる種での、バースト圧力および再シール性能を具体的に示す。フルオロシリコーン添加物の５％の配合は、より高い率のバースト圧力を有する傾向があり、従ってフェニルシリコーンより低い再シール性能を有する。

表２.再シール性能への粘度の影響

表３.再シール性能への充填の影響

表４. 添加物の種類での再シール性能

例４
ワセリン（商標）を、上記のように生成したシリコーンマトリックスで、低分子量の極性シロキサン流体と置き換える。表５は、バースト圧力および再シール性能でのワセリン（商標）の配合の効果を具体的に示す。ワセリン（商標）添加物は、後硬化に曝された場合でも、望ましい再シール性能を与える。一般的に、ワセリン（商標）等の炭化水素系添加物は、後硬化を含まないデバイス製造工程の再シール性能で、より大きな改善を与える。

表５.石油添加物での再シール性能

ＰＣ−後硬化

上記で開示された主題は、具体的に説明するためと考えられるべきであり、そして制約すると考えられるべきではなく、そして請求項は、本発明の範囲内に入るそうした改変、増強、および他の態様の全てを範囲とすることを目的とする。従って、法律で許容される最大限まで本発明の範囲は、請求項およびそれら均等の許される限り広い解釈によって決定され、そして先の詳細な記載により制限または限定されない。

本開示は、よりよく理解され、そしてその多数の特徴および利点は、当業者が添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
図１は、医療機器の例示的態様の具体的な説明を含む。 図２は、図１中で具体的に説明された医療機器等の医療機器のシリコーン系の部分の例示的態様の具体的な説明を含む。 図３は、医療機器内の開口部の例示的態様の具体的な説明を含む。 図４は、医療機器内の開口部の例示的態様の具体的な説明を含む。 図５は、医療機器内の開口部の例示的態様の具体的な説明を含む。 図６は、医療機器を生成する例示的方法の具体的な説明を含む。 図７は、医療機器を生成する例示的方法の具体的な説明を含む。 図８は、医療機器を使用するための例示的方法の具体的な説明を含む。 図９は、シリコーン調合物の特性上に放射線耐性添加物の影響を具体的に説明するグラフを含む。 図１０は、シリコーン調合物の特性上に放射線耐性添加物の影響を具体的に説明するグラフを含む。 図１１は、シリコーン調合物の特性上に放射線耐性添加物の影響を具体的に説明するグラフを含む。 図１２は、シリコーン調合物の特性上に放射線耐性添加物の影響を具体的に説明するグラフを含む。 図１３は、シリコーン調合物の特性上に放射線耐性添加物の影響を具体的に説明するグラフを含む。

同一の参照記号の異なる図での使用は、類似のまたは同一の項目を示す。

Claims (13)

1. ポリマーマトリックスを生成する非極性ポリアルキルシロキサンと、
   ポリアルキルシロキサンの質量に基づいて、０.１ｗｔ％〜２０ｗｔ％の量のガンマ線耐性成分と、
   の非重合性混合物を含む組成物で生成された医療機器用高分子材料であって、
   該ガンマ線耐性成分が、１０,０００センチポイズ以下の粘度を有し、該ガンマ線耐性成分が、シリコーン系添加物であり、そしてハロゲン化物またはフェニル官能基を含む、高分子材料。
2. 該ガンマ線耐性成分が、シリコーン系添加物を含む、請求項１の高分子材料。
3. 少なくとも２０ｋＧｙのガンマ線に曝された場合、該ガンマ線耐性成分が、該ポリアルキルシロキサンと反応しない、請求項１または２の高分子材料。
4. 該ガンマ線耐性成分が、該ポリアルキルシロキサンと重合しない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の高分子材料。
5. 該量が、０.５ｗｔ％〜１０ｗｔ％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の高分子材料。
6. 該高分子材料が、３以下の再シール性能を示す、請求項１〜５のいずれか一項に記載の高分子材料。
7. 放射線照射後のバースト圧力が、４１ｋＰａ未満である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の高分子材料。
8. 該ガンマ線耐性成分が、０.６以下の移動性能を示す、請求項１〜７のいずれか一項に記載の高分子材料。
9. 該ガンマ線耐性成分が、フルオロシリコーンを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の高分子材料。
10. 該フルオロシリコーンが、ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンを含む、請求項９の高分子材料。
11. 該ガンマ線耐性成分が、フェニルシリコーンを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の高分子材料。
12. 該フェニルシリコーンが、ポリフェニルメチルシロキサンを含む、請求項１１の高分子材料。
13. 該ガンマ線耐性成分が、少なくとも１７０℃の温度で安定である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の高分子材料。

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