DE2129004A1 - Artificial blood vessel - Google Patents
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Description
PatentanwältePatent attorneys
Dipl»-Ing. W.Beyer · 9 Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem *Dipl »-Ing. W.Beyer 9 Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem *
6 Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str.6 Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str.
Anmelder;Applicant;
Deknatel Inc.Deknatel Inc.
Queens VüLlageQueens fullness
long Island, New York U.S.A.long Island, New York U.S.A.
PatentanmeldungPatent application
"Künstliches Blutgefäß""Artificial Blood Vessel"
Die Erfindung bezieht sich auf ein künstliches Gefäß, das dazu dient, in der Chirurgie verschiedene Teile des Gefäßsystemes bei Mensch und Tier wiederherstellen oder ersetzen zu können. In der Gefäßchirurgie werden Gefäßveränderungen wie Aneurysmen oder Verschlüsse korrigiert, indem der pathologisch veränderte Abschnitt reseziert wird. Dieser wird durch ein künstliches Gefäß ersetzt. Die verschieden . großen künstlichen Gefäße werden für alle Teile des Gefäßsystemes verwandt. Sie bestehen aus geraden oder verschieden. ■. verzweigten Röhren, die aus einem biegsamen, porösen Material hergestellt sind. Dieses Material wird aus Fasern zu einem Netzmuster gewebt oder gewirkt.The invention relates to an artificial vessel which is used in surgery to remove various parts of the vascular system to be able to restore or replace in humans and animals. In vascular surgery, vascular changes are such as Corrected aneurysms or occlusions by resecting the pathologically altered section. This is going through replaced an artificial vessel. The different. large artificial vessels are used for all parts of the vasculature related. They consist of straight or different. ■. branched Tubes made from a pliable, porous material. This material becomes one from fibers Woven or knitted mesh pattern.
Das künstliche Gefäß soll nicht toxisch,nicht allergisierend und für längere Zeit nicht zerstörbar sein. Es soll sich deformieren und verbiegen können, ohne zu kollabieren oder zu knicken. Erwünscht ist außerdem, daß die DurchlässigkeitThe artificial vessel should be non-toxic, non-allergic and not be destructible for a long time. It should be able to deform and bend without collapsing or to kink. It is also desirable that the permeability
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des künstlichen Gefäßes ausreichend niedrig ist, um bei der Implantation eine vorzeitige Thrombosierung zu verhindern.of the artificial vessel is sufficiently low to withstand the Implantation to prevent premature thrombosis.
Das Gefäß heilt durch Fibrosierung ein, das heißt, die Reaktion des Organismus auf die Implantation eines Fremdkörpers besteht darin, diesen durch Fibrin oder Narbengewebe vollständig einzukapseln. Beim künstlichen Gefäß bildet sich sowohl außen als auch innen eine Fibrinschicht. Der Heilungsprozeß beginnt einige Stunden nach der Implantation mit der Ablagerung einer dünnen Fibrinschicht auf der Innenseite des Implantates, die mit dem strömenden Blut Kontakt hat. Dann beginnt die narbige Umwandlung der Fibrinschicht, welche Tage bis Wochen andauert. Von außen her dringen Fibroblasten durch die Maschen des Gefaßgewebes nach innen vor und bilden dort ein Endothel. Das Leben der inneren Schicht ist abhängig von seiner Blutversorgung und der Unversehrtheit des eingewachsenen Zwischengewebes. Die Möglichkeit des Einwanderns des Fibringe — webes durch die Wand des künstlichen Gefäßes hindurch ist also ein wichtiger Faktor, der das biologische Schicksal des künstlichen Gefäßes bestimmt.The vessel heals through fibrosis, that is, the The organism's reaction to the implantation of a foreign body is to completely encapsulate it with fibrin or scar tissue. With the artificial vessel A layer of fibrin forms on the outside as well as on the inside. The healing process begins a few hours after implantation with the deposition of a thin layer of fibrin on the inside of the implant that coincides with the flowing Blood has contact. Then the cicatricial transformation of the fibrin layer begins, which lasts for days to weeks. From the outside Fibroblasts penetrate inward through the mesh of the vascular tissue and form an endothelium there. That Life of the inner layer is dependent on its blood supply and the integrity of the ingrown interstitial tissue. The possibility of immigration of the Fibringe - weave through the wall of the artificial vessel is an important factor that determines the biological fate of the artificial vessel determined.
Um die Wahrscheinlichkeit der Gerinnselbildung im Inneren des künstlichen Gefäßes herabzusetzen, wurde schon vorgeschlagen, das künstliche Gefäß zu heparinisieren. Das Antikoagulans hemmt jedoch die Blutgerinnung nicht nur innerhalb des Gefäßes, sondern auch in der Gefäßvrand, so daß es zu Sickerblutungen kommen kann. Dieser Nachteil kann dadurch verringert werden, daß die Porosität herabgesetzt wird. Das hat aber wiederum den Nachteil, daß der oben beschriebene Heilungsvorgang gestört wird. Andererseits könnte eine geringere Menge Heparin verwendet werde, aber dies erhöht auch die Wahrscheinlichkeit der Blutgerinnung im Gefäß. Ih beiden Fällen beeinflußt das Antikoagulans die Gerinnung In order to reduce the likelihood of clot formation inside the artificial vessel, it has already been proposed to heparinize the artificial vessel. However, the anticoagulant inhibits blood clotting not only within the vessel, but also in the edge of the vessel, so that oozing bleeding can occur. This disadvantage can be reduced by reducing the porosity. But this in turn has the disadvantage that the healing process described above is disturbed. On the other hand, a smaller amount of heparin could be used, but this also increases the likelihood of blood clotting in the vessel. In both cases the anticoagulant affects the coagulation
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im wesentlichen im gleichen Maße in dem gesamten Gefäß.substantially the same throughout the vessel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein künstliches Blutgefäß zu schaffen, welches ein Antikoagulans enthält, jedoch frei von den oben erwähnten Nachteilen ist.The object of the present invention is to create an artificial blood vessel which contains an anticoagulant, however, is free from the disadvantages mentioned above.
Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß das künstliche Gefäß aus einem porösen, mehrschichtigen, schlauchförmigen Gewebe besteht, dessen eine Schicht ein Antikoagulans enthält und eine zweite Schicht, die kein Antikoagulans enthält, die erste Gewebeschicht umgibt.The object of the invention is achieved in that the artificial vessel consists of a porous, multilayer, tubular Tissue is made up of which one layer contains an anticoagulant and a second layer that does not contain an anticoagulant contains, surrounding the first layer of tissue.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Darstellung ein künstliches Gefäß, bei dem ein Teil weggeschnitten ist. Das insgesamt mit 1 bezeichnete poröse, mehrschichtige, schlauchförmige Gewebe gliedert sich in eine erste schlauchförmige Gewebeschicht 2 und eine zweite schlauchförmige Gewebeschicht 3» welche die erste Schicht umgibt. Ein Teil der zweiten Schicht 3 ist weggeschnitten, um auf der Abbildung die erste Schicht 2 zu zeigen. Das mehrschichtige künstliche Gefäß wird angefertigt, indem man beide Teile ineinander schiebt und zusammenheftet. Eine oder beide Schichten können gekräuselt werden, und beide sind in üblicher Weise hergstellt,. z.B. gewebt oder gewirkt. Das zusammengesetzte künstliche Gefäß kann eine Form haben, wie im US-Patent No. 31054-92 gezeigt. Es kann aus Xunstharzfasern hergestellt werden, die für synthetische Gewebe benutzt werden, z.B. aus Polyester, wie etwa Polyr äthylenterephal— säureester,aus Polyamid,wie etwa dem unter :em Handelsnamen Nylon 66 erhältlichen Polyamid, aus Acryl oder Polyacryl, wie etwa dem Handelsprodukt Orion,aus polyhalogenierten Eohlenwasserstoffen, wie z.B. Polytetrafluorethylen, oder aus Gemischen dieser Pasern miteinander oder mitThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing explained. The drawing shows a perspective illustration of an artificial vessel in which a part has been cut away is. The porous, multilayer, tubular fabric, designated as a whole by 1, is divided into a first tubular fabric layer 2 and a second tubular fabric layer 3 »which is the first layer surrounds. Part of the second layer 3 is cut away in order to show the first layer 2 in the illustration. That Multi-layer artificial vessel is made by sliding both parts into each other and stapling them together. Either or both layers can be puckered and both are conventionally made. e.g. woven or knitted. The assembled artificial vessel can be a Shape as shown in U.S. Patent No. 31054-92 shown. It can made of synthetic resin fibers used in synthetic fabrics, such as polyester such as polyr Ethyleneterephalic acid ester, from polyamide, such as the one below : em trade name nylon 66 available polyamide, made of acrylic or polyacrylic, such as the commercial product Orion, made of polyhalogenated Hydrocarbons, such as polytetrafluoroethylene, or mixtures of these fibers with one another or with
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Fasern tierischer Herkunft, wie in dem US-Patent No 3316557 angegeben, worauf hier Bezug genommen wird. Beide Schichten des zusammengesetzten Gefäßes sind also gebräuchlich in Form, Porosität, Größe und anderen Struktureigenschaften, die für ein künstliches Gefäß gefordert werden.Fibers of animal origin, as in U.S. Patent No. 3316557 indicated what is referred to here. Both layers of the composite vessel are therefore in use in Shape, porosity, size and other structural properties that are required for an artificial vessel.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält eine Gewebeschicht des Gefäßes ein Antikoagulans, eine zweite Schicht, die kein Antikoagulans enthält, umgibt die erste. Als Antikoagulans kommt vorzugsweise Heparin infrage, womit die erste Schicht imprägniert wird. Es können die Fasern imprägniert werden, bevor die Gewebeschicht hergestellt wird, oder man imprägniert die Gewebeschicht, bevor das Gefäß zusammengesetzt wird.According to the present invention, one tissue layer of the vessel contains an anticoagulant and a second Layer that does not contain an anticoagulant surrounds the first. The preferred anticoagulant is heparin, with which the first layer is impregnated. The fibers can be impregnated before the fabric layer is produced or the fabric layer is impregnated before the vessel is assembled.
In beispielhafter Ausführung wird ein schlauchförmiges, gekräuseltes Dacrongewebe für einige Minuten in eine 5% iSe wässrige Lösung aus Heparinnatrium getaucht. Das auf diese Weise imprägnierte Gefäß wird getrocknet und enthält ungefähr 0,5 % seines Gewichtes an Heparin. Das imprägnierte Gefäß wird dann in ein zweites hineingeschoben, dessen innerer Durchmesser etwas größer ist als der äußere Durchmesser der imprägnierten Schicht. Die zweite Schicht soll möglichst lockerer gewebt sein als die erste.In an exemplary embodiment, a tubular, crimped dacron fabric is immersed in a 5% iS e aqueous solution of heparin sodium for a few minutes. The vessel impregnated in this way is dried and contains approximately 0.5% of its weight in heparin. The impregnated vessel is then pushed into a second one, the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the impregnated layer. The second layer should be woven as loosely as possible than the first.
Ein künstliches Gefäß, das in der angegebenen Weise hergestellt ist, wird dann in der Chirurgie -in der üblichen Weise angewendet. Das Vorhandensein von Heparin in der inneren Schicht verringert das Risiko einer Gerinnung innerhalb des Gefäßes. Die äußere Schicht jedoch, die kein Antikoagulans enthält, erlaubt die Gerinnung außerhalb der inneren Schicht und verringert auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit einer Sickerblutung, die das Heparin in der inneren Schicht normalerweise bewirken würde. Der 3emmeffekt der äußeren Schicht auf das Antikoagulans kannAn artificial vessel, which is manufactured in the specified manner, is then used in surgery - in the usual way Applied wisely. The presence of heparin in the inner layer reduces the risk of clotting inside the vessel. However, the outer layer, which does not contain an anticoagulant, allows clotting outside the inner layer and in this way reduces the chance of oozing, which the heparin would normally effect in the inner layer. The clamping effect of the outer layer on the anticoagulant can
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bei dieser Erfindung auf verschiedene Weise erhöht ' werden. Einerseits kann die zweite Schicht dicker ausgeführt werden als die erste Schicht, um dadurch.eine größere Kapazität, das Antikoagulans zu absorbieren, zu erhalten. Andererseit-s kann die zweite Schicht einen Stoff enthalten, der die Wirkung des Antikoagulans aufhebt. Der Hemmer kann das n-ewebematerial selber sein oder zusätzlich ein Material enthalten, wie z.B. einen Antikoagulantie^nantagonisten oder- hemmer.in this invention increased in various ways' will. On the one hand, the second layer can be made thicker than the first layer in order to obtain greater capacity to absorb the anticoagulant. On the other hand, the second layer can be one Contain substance that cancels the effect of the anticoagulant. The inhibitor can be the web material itself or additionally contain a material such as an anticoagulant antagonist or inhibitor.
Das Antikoagulans Heparin ist eine organische Säure, die mit einer Base reagiert. In diesem Fall kann das Gewebe ein basiches Material enthalten, z.B. Seide oder andere Proteinfasern, welches sich mit dem Heparin chemisch verbinden. Auf diese Weise verhindert es die 'Blutgerinnung durch das Heparin in der zweiten Gewebeschicht. Es kann auch in die zweite Gewebeschicht ein Hemmstoff eingebaut sein, der mit dem Antikoagulans in der Weise reagiert, daß das Reaktionsprodukt keine Wirkung auf die Gerinnung hat. So kann z.B. das zweite Gewebe mit einem basischen Salz, wie etwa quaternärem Amoniumantisepticum, beispielsweise Benzethoniumchlorid, beschichtet oder imprägniert sein, welches mit dem Heparin chemisch reagiert und ein nahezu unlösliches Material bildet, das einen nur geringen antikoagulatorischen Effekt hat. Schließlich kann das zweite Gewebe auch mit einem Heparinantagonisten, wie etwa Protamin oder Protaminzink, oder mit einem antifibrinolytischeft Agens wie Epsilon-Aminocapronsäure beschichtet oder im prägniert sein. Andere Heparinhemmerydie angewandt werden können, sind so lohe mit Acridinblau, Polypren und Toluidinblau. The anticoagulant heparin is an organic acid that reacts with a base. In this case, the fabric can contain a basic material, for example silk or other protein fibers, which chemically combine with the heparin. In this way it prevents blood clotting by the heparin in the second layer of tissue. An inhibitor which reacts with the anticoagulant in such a way that the reaction product has no effect on coagulation can also be built into the second tissue layer. For example, the second tissue can be coated or impregnated with a basic salt, such as quaternary ammonium antiseptic, for example benzethonium chloride, which reacts chemically with the heparin and forms an almost insoluble material that has only a slight anticoagulant effect. Finally, the second tissue can also be coated or impregnated with a heparin antagonist such as protamine or protamine zinc, or with an antifibrinolytic agent such as epsilon-aminocaproic acid. Other heparin inhibitor y that can be applied are so lohe with Acridinblau, polybrene and toluidine.
*)Hemmung der*) Inhibition of
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Man benötigt generell eine geringere Menge des Antikoagulans, als sonst als ausreichende Dosis im Blutkreislauf vorhanden sein müßte, um die Blutgerinnung zu verhindern. Vorzugsweise wird nur 1/10 dieser Dosis, die bei Heparin 50 mg i.V. beträgt, gebraucht. Deshalb wird die Heparininenge in einem künstlichen Gefäß generell höchstens ungefähr 50 mg betragen, vorzugsweise aber nur ungefähr 5 mg· Wenn die ziieite Gewebeschicht einen Heparinhemmer enthält, sollte im Allgemeinen die davon vorhandene Menge ausreichen, um zumindest eine wesentliche Menge des in der ersten Schicht vorhandenen Antikoagulans zu hemmen. Wenn zum Beispiel die Antikoagulation durch chemische Reaktion gehemmt wird, sollte die Menge des Hemmers ausreichen, um mit einer wesentlichen Menge, vorzugsweise dem größeren Teil, des in dem künstlichen Gefäß vorhandenen Antikoagulans zu reagieren. Die maximale Dosis des Hemmers beträgt, fünfmal, vorzugsweise zweimal die Menge, die theoretisch gebraucht wird, um alles Heparin zu hemmen. Während- das hier dargestellte künstliche Gefäß nur zwei Schichten besitzt, können erfindungsgemäß weitere Gewebeschichten hinzugefügt vier den. Jedoch ist auch dann wenigstens eine äußere Schicht, am besten die äußerste, frei von Heparin.In general, a smaller amount of the anticoagulant is required than would otherwise have to be present in the bloodstream as a sufficient dose to prevent blood clotting. Preferably only 1/10 of this dose, which is 50 mg IV for heparin, is used. Therefore, the amount of heparin in an artificial vessel will generally be at most about 50 mg, but preferably only about 5 mg.If the second tissue layer contains a heparin inhibitor, the amount present should generally be sufficient to at least a substantial amount of that present in the first layer Inhibit anticoagulant. For example, if the anticoagulation is inhibited by chemical reaction, the amount of the inhibitor should be sufficient to react with a substantial amount, preferably the greater part, of the anticoagulant present in the artificial vessel. The maximum dose of the inhibitor is five times, preferably twice the amount that is theoretically needed to inhibit all of the heparin. While the artificial vessel shown here has only two layers, four additional layers of tissue can be added according to the invention. However, even then, at least one outer layer, preferably the outermost layer, is free of heparin.
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Claims (12)
gekennzeichnet, daß'erste Schicht die innerste the
characterized that'first layer is the innermost
teilweise aus Kunstharzfasern besteht.10. Artificial vessel according to claim 9 »characterized in that the tissue is at least
partly made of synthetic resin fibers.
gekennzeichnet , daflr Kunstharz Polyäthylenterephtalsäureester enthält.the
indicated that synthetic resin contains polyethylene terephthalic acid ester.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |