CN112566564A - 耐磨治疗涂层和包括此类涂层的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用带涂层的医疗装置减少手术部位感染(SSI)的方法，该带涂层的医疗装置具有组织穿透表面和位于医疗装置上的耐磨涂层，该耐磨涂层在涂层中包含至少一种抗微生物剂。
Description
技术领域
本文公开了用于具有组织穿透边缘的医疗装置的耐磨治疗涂层。
背景技术
每年，世界各地的患者所接受的外科规程数量极为庞大。在美国，当前数据表明，每年会进行约两千七百万例规程。所有病例中大约有百分之二至三会发生术后感染或手术部位感染(“SSI”)。这相当于每年发生不止675,000例SSI。
SSI的发生通常与术后在伤口部位定殖的细菌相关。在外科规程期间，来自周围大气环境的细菌可进入手术部位并沉积在伤口中。另外，当更换敷料等时，细菌可在伤口部位的反复打开和闭合期间传播。伤口的此类细菌污染可导致患者的感染和创伤。因此，SSI可显著增加不良结果和患者的治疗成本。
在组织缝合期间，需要使用可再吸收的缝线和不可再吸收的缝线来递送抗微生物剂。当前护理标准涉及用三氯生涂覆或浸渍缝线，尽管其它试剂也是合适的，诸如氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银等。然后，缝线在较长时间段内将抗微生物剂释放到周围组织中。虽然将抗微生物剂掺入缝线中是高度有利的，但存在需要解决的一些缺点。
首先，一些缝线不容易涂覆有抗微生物剂，也不容易掺入一些抗微生物剂。然后，可利用各种缝线涂层将医学上有用的试剂(诸如三氯生)掺入这些涂层中。将此类涂层均匀施加到缝线在技术上可能具有挑战性。
其次，医学上有用的试剂可从此类缝线和涂层中释放出来，但要有一些明显的延迟，即几天或几周的时间。虽然在一些应用中是有利的，但在缝合期间以及紧接着在缝合之后提供高浓度的抗微生物剂也可能是重要的，以防止在外科手术期间和紧接着外科手术之后出现潜在的污染和微生物生长。
需要递送在缝合期间立即可生物利用并且不依赖于缝线材料的性质的抗微生物剂。
发明内容
本文提供了一种带涂层的医疗装置，该带涂层的医疗装置具有组织穿透表面和位于医疗装置上的耐磨涂层，该耐磨涂层在涂层中包含至少一种抗微生物剂。
在一种形式中，耐磨涂层为生物相容性聚合物，并且抗微生物剂与生物相容性聚合物结合。
在另一种形式中，生物相容性聚合物不交联并且作为牺牲性涂层设置在医疗装置上，该牺牲性涂层在穿透组织时易于沉积在组织上和/或组织中。
在另一种形式中，耐磨涂层涂覆在医疗装置的仅一部分上。
在又一种形式中，抗微生物剂选自由以下项组成的组：卤代羟基醚、酰氧基二苯醚、氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银以及它们的组合，诸如其中抗微生物剂为三氯生。
在一种形式中，医疗装置为具有附接的缝线材料的缝针，并且任选地，耐磨涂层涂覆在缝针的仅一部分上。
在另一种形式中，医疗装置为套管针，并且耐磨涂层涂覆在套管针的仅组织穿透部分上。
在一些形式中，生物相容性聚合物具有平均分子量Mw，该平均分子量被选择成导致涂层在穿过组织时具有耐磨性。
在另一种形式中，医疗装置的至少一部分涂覆有润滑聚合物，并且耐磨涂层涂覆在润滑聚合物上。
在这种形式中，润滑聚合物不如耐磨涂层耐磨。
在另一种形式中，润滑聚合物为聚硅氧烷。
有利的是，耐磨涂层溶于水中。
在又一种形式中，医疗装置的至少一部分涂覆有第一交联聚硅氧烷，并且耐磨涂层涂覆在第一交联聚硅氧烷上。
有利的是，第一交联聚硅氧烷为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的产物，该第一交联聚硅氧烷可通过加热或照射交联。
在另一种形式中，耐磨涂层为非交联聚硅氧烷，或耐磨涂层为第二交联聚硅氧烷，该第二交联聚硅氧烷的交联程度低于第一交联聚硅氧烷的交联程度，并且交联由卡斯特催化剂催化。
在另一种形式中，任一种交联的聚硅氧烷为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的产物。
在一种形式中，耐磨涂层为生物相容性聚合物，该生物相容性聚合物选自由以下项组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物。
在另一种形式中，耐磨涂层还包含聚己内酯和/或其共聚物的颗粒。
本文还提供了一种减少手术部位感染(SSI)的方法，该方法包括：提供带涂层的医疗装置，该带涂层的医疗装置具有组织穿透表面和位于医疗装置上的耐磨涂层，该耐磨涂层在涂层中包含至少一种抗微生物剂；用组织穿透表面穿透手术部位的组织；以及将耐磨涂层的至少一部分沉积在组织上和/或组织中。
在这种形式中，耐磨涂层为生物相容性聚合物的基质，并且抗微生物剂掺入基质内。
在另一种形式中，生物相容性聚合物不交联并且作为牺牲性涂层设置在医疗装置上。
任选地，耐磨涂层涂覆在医疗装置的仅一部分上。
在一些形式中，抗微生物剂选自由以下项组成的组：卤代羟基醚、酰氧基二苯醚、氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银以及它们的组合，诸如其中抗微生物剂为三氯生。
在一种形式中，医疗装置为具有附接的缝线材料的缝针，并且任选地，抗微生物涂层涂覆在缝针的仅一部分上。
在另一种形式中，医疗装置为套管针，并且抗微生物涂层涂覆在套管针的仅组织穿透部分上。
在又一种形式中，生物相容性聚合物具有平均分子量Mw，该平均分子量被选择成导致涂层在穿过组织时具有耐磨性。
在另一种形式中，医疗装置的至少一部分涂覆有润滑聚合物，并且耐磨涂层涂覆在润滑聚合物上，并且润滑聚合物可为聚硅氧烷。
在另一种形式中，医疗装置的至少一部分涂覆有第一交联聚硅氧烷，并且含有抗微生物剂的耐磨涂层涂覆在第一交联聚硅氧烷上并且由卡斯特催化剂催化。
在一种形式中，耐磨涂层为非交联聚硅氧烷，或耐磨涂层为第二交联聚硅氧烷，该第二交联聚硅氧烷的交联程度低于第一交联聚硅氧烷的交联程度，并且由卡斯特催化剂催化。
另选地，耐磨涂层为生物相容性聚合物，该生物相容性聚合物选自由以下项组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物。
有利的是，抗微生物剂导致在手术部位的被穿透的组织周围形成至少约0.1mm的微生物生长抑制区。
另外，基于涂层的原始重量，在10次穿过被穿透的组织之后，损失了至少约50重量％的耐磨涂层，或者基于涂层的原始重量，在10次穿过被穿透的组织之后，损失了甚至至少约90重量％的耐磨涂层。
附图说明
本文所公开的形式以举例的方式而非限制方式在附图的图中示出，并且其中类似的附图标号是指类似的元件，并且其中：
图1为根据本公开的医疗装置的示意性剖视图，示出了装置的涂覆有抗微生物涂层的一部分；
图2A至图2C示出了相对于图1的另选的抗微生物涂层位置；
图3A和图3B分别示出了涂覆有抗微生物剂的医疗装置在使用前和使用后的剖视图；
图4示出了具有多个涂层的医疗装置的剖视图；
图5A和图5B示出了其上具有不同的抗微生物涂层范围的套管针的剖视图；并且
图6A和图6B示出了其上具有不同的抗微生物范围的皮下注射针的剖视图。
具体实施方式
本文描述了可有助于减少SSI的带涂层的医疗装置。该带涂层的医疗装置具有：组织穿透表面；和耐磨涂层，该耐磨涂层将至少一种抗微生物剂与涂层结合或掺入涂层中。抗微生物剂一般均匀地分布在整个涂层上，但也可以其它方式分布，诸如沿着涂层分布等，并且仍然在本公开的范围内。
除非本文另外具体地定义或陈述，或者除非上下文另外明确指明，否则如本文所用，以单数语法形式书写的以下每项术语：“一个”，“一种”和“该”、“所述”也可指并涵盖多个所述实体或对象。例如，如本文所用，短语“一个装置”，“一个组件”，“一种机构”，“一种元件”和“一种元件”也可分别指和涵盖多个装置、多个组件、多个机构、多个器件和多个元件。
如本文所述，以下术语中的每一个：“包括”、“具有”、和“包含”，以及它们的语言或语法变型形式、衍生形式、和/或同根变形形式是指“包括但不限于”。
在整个具体实施方式、示例和所附权利要求中，参数、特征、对象、或尺寸的数值可以数值范围格式进行指明或描述。应当充分理解，指明的数值范围格式被提供用于示出本文所公开的形式的具体实施，并且不应理解为或视为硬性限制本文所公开的形式的范围。
此外，对于指明或描述数值范围，短语“在约第一数值和约第二数值之间的范围内”应视为等效于并且含义等同于短语“在约第一数值至约第二数值的范围内”，因此这两个等效含义的短语可互换使用。
应当理解，除非本文另外具体指明，否则本文所公开的各种形式并不将其应用限制于所述方法的形式的操作或具体实施的步骤或过程和子步骤或子过程的顺序或次序、以及数量的细节；或者限制于以下示例性描述、附图和示例中所述的系统、系统子单元、装置、组件、子组件、机构、结构、器件、元件、和配置、以及外周设备、设施、附件、和系统中的材料形式的类型、组成、构造、布置方式、顺序和数量的细节。可根据各种其它替代形式和以各种其它替代方式来实践或实现本文所公开的设备、系统和方法。
还应当理解，除非本文另外具体地定义或陈述，否则本文在整个本公开中使用的所有技术和科学字词、术语和/或短语具有与本领域的普通技术人员通常理解的相同或相似的含义。在整个本发明中，本文采用的措辞、术语、和注释用于说明目的并且不应视为限制性的。
根据本公开，可将耐磨的、弱交联的或非交联的、易于脱落的涂层和任选的润滑涂层施加到组织穿透表面诸如缝针表面或皮下注射针表面或套管针表面，或者甚至施加到无组织穿透表面的医疗装置，诸如留置导管、支架、螺钉等。另选地，可将耐磨涂层施加到缝线的紧邻缝针的一小部分。耐磨涂层包含配混或溶解物质、颗粒、微粒等形式的医学上有用的试剂。耐磨涂层可以是可吸收的、不可吸收的、可溶性的等。
耐磨涂层可为生物相容性聚合物，并且抗微生物剂可与生物相容性聚合物结合。在一种形式中，生物相容性聚合物可为非交联聚合物并且可作为牺牲性涂层设置在医疗装置上，该牺牲性涂层在穿透组织时易于沉积在组织上和/或组织中。耐磨涂层可涂覆在医疗装置的仅一部分上，或者可涂覆在整个装置上。例如，医疗装置可为具有附接的缝线材料的缝针，并且耐磨涂层可涂覆在缝针的仅一部分上，诸如涂覆在针的前导部分上。另选地，耐磨涂层可仅涂覆在缝针的中间部分上，或涂覆在缝针的尾部部分上，和/或任选地涂覆在缝线本身的前导部分上。
另选地，医疗装置可为套管针或皮下注射针，其中耐磨涂层仅定位在套管针或皮下注射针的组织穿透部分上。
适于形成耐磨涂层的生物相容性聚合物可为含有有机硅的聚合物，包括可交联的硅氧烷聚合物，其包含乙烯基封端的聚二烷基硅氧烷或乙烯基封端的聚烷基芳基硅氧烷。示例包括但不限于以下各项：乙烯基封端的硅氧烷聚合物：聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅烷-二甲基硅氧烷共聚物、聚苯基甲基硅氧烷、聚氟丙基甲基-二甲基硅氧烷共聚物和聚二乙基-硅氧烷。可能有利的是使用乙烯基封端的可交联的聚二甲基硅氧烷。为了具有耐磨性，耐磨涂层的可交联的聚合物应仅轻微交联，或甚至为非交联的。参考美国专利9,434,857、8,883,245、美国专利申请公布2018/0163090和2013/0122314，这些专利全文以引用方式并入本文，这些专利公开了合适的可交联的硅氧烷聚合物(或可交联的硅氧烷聚合物和不可交联的硅氧烷聚合物的混合物)、常规的有机硅交联剂和铂催化剂。将有机硅聚合物组分与包括例如二甲苯的常规芳族有机溶剂和脂族有机溶剂(诸如例如，己烷或其商业衍生物)共混以形成涂料溶液或组合物。可用于涂层组合物中的可交联的硅氧烷聚合物具有反应性官能团或封端官能团，包括但不限于乙烯基封端的、羟基和丙烯酸酯官能团。
可使用的交联剂包括常规有机硅交联剂，诸如例如，聚甲基氢硅氧烷、聚甲基氢-共聚-聚二甲基硅氧烷、聚乙基氢硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷-共聚-辛基甲基硅氧烷和聚甲基氢硅氧烷-共聚-甲基苯基硅氧烷。交联剂将具有官能团，诸如氢化甲硅烷基(-SiH，通常称为氢化物官能团)。用于本发明涂层中的一种有利的常规催化剂为聚甲基氢硅氧烷。
此外，耐磨涂层可由不可交联的硅氧烷(包括聚二甲基硅氧烷)和聚烷基甲基硅氧烷(诸如聚二乙基硅氧烷、聚氟丙基-甲基硅氧烷、聚辛基甲基硅氧烷、聚十四烷基-甲基硅氧烷、聚十八烷基甲基硅氧烷)以及聚烷基甲基-二甲基硅氧烷(诸如聚十六烷基甲基硅氧烷二甲基硅氧烷)形成。
另选地，耐磨涂层可为非有机硅基聚合物，其为可生物吸收和/或可溶性涂层。参考授予Jamiolkowski等人的美国专利6,981,944，该专利全文以引用方式并入本文，其公开了具有润滑涂层的可植入外科网片。其中的润滑涂层可选自由以下项组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物。
在任何情况下，生物相容性聚合物均可具有平均分子量Mw，该平均分子量被选择成导致所述涂层在穿过组织时具有耐磨性。如果耐磨涂层溶于水中，则这可能是有利的。
图1示出了附接到缝针110的缝线100，在整个针体上以及在缝线100的前导部分105上均具有耐磨涂层120，其中前导部分105为缝线100的紧邻缝针110的一部分，前导部分105的长度为针长度的一小部分至针110的约三个长度，诸如针110的长度的0.25、0.5、1.0、1.5、2.0。在一些实施方案中，缝线100的前导部分105具有约5mm、约10mm、约15mm、约20mm、约25mm或约30mm的涂覆长度。在一种形式中，耐磨涂层120施加在整个针110体上以及缝线100的前导部分105上。在另一种形式中，耐磨涂层120施加在整个针110体上而非缝线100的任何部分上。在又一种形式中，耐磨涂层120仅施加在缝线100的前导部分上，而没有施加在针110上。图2A至图2C示出了耐磨涂层可适当定位的不同位置。在图2A中，耐磨涂层120a定位在针的前导部分上，而在图2B中，耐磨涂层120b定位在针的中间部分上。在图2C中，耐磨涂层120c定位在针的尾部部分上。
根据本公开，在缝合期间，耐磨涂层由于与组织(其被穿透)的相互作用而受到磨损或从装置脱落，并且随着每根针穿过组织而释放到组织中，使得涂层的一部分随着每根针穿过组织而留在组织中。下文所述的抗微生物剂掺入到耐磨涂层中，并且随着涂层的各部分一起释放到组织中、留在组织中并提供感染控制。随着针穿过组织，它会使涂层脱落并在组织中沉积少量的抗微生物剂。抗微生物剂的这种释放可代替缝线本身释放的任何抗微生物剂，或作为其的补充。
合适的抗微生物剂可以是那些可均匀分布在耐磨涂层的整个聚合物基质中的抗微生物剂。例如，抗微生物剂可以是具有抗生素或抗微生物功能的任何药物，包括氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银颗粒、三氯生等。在一种形式中，对抗微生物剂具有高亲和力的材料的颗粒可分布在整个聚合物基质中。例如，已知聚己内酯和基于聚己内酯的共聚物对三氯生具有高亲和力。因此，当选择三氯生作为抗微生物剂时，聚己内酯的(共)聚合物的颗粒可包含在耐磨涂层中。
图3A和图3B示意性地示出耐磨涂层120在缝合期间如何被磨损120d，示出了具有涂层120的针110的示意性剖视图。已经表明，在穿过组织之后，由于涂层120的一部分脱落，耐磨涂层120d的厚度减小。涂层的磨损或脱落部分沉积到组织上和/或组织中。
在一种形式中，耐磨涂层可直接施加到医疗装置的组织穿透表面，或者可施加到组织穿透表面上的常规润滑涂层115(图4)上。在该第二形式中，耐磨涂层比下面的润滑涂层115更弱或弹性更低，使得在穿透靶组织时，耐磨涂层的至少一部分被释放到组织上和/或组织中。在任一种形式中，耐磨涂层中的抗微生物剂在该位置提供针对SSI的即时保护。在该实施方案中，下面的润滑涂层115夹在针110的表面和耐磨涂层120之间，其中润滑涂层115具有比耐磨涂层120更高的强度和/或结构完整性和/或交联水平。
就图4所示的多层涂层而言，该涂层包括基底润滑涂层115，例如有机硅基组合物，诸如聚硅氧烷(例如，聚二甲基硅氧烷)，该基底润滑涂层不掺入抗微生物剂，或仅掺入少量的基本上不改变涂层特性的抗微生物剂。在一些形式中，基底润滑涂层115包含约0重量％至约20重量％，诸如约0重量％或约5重量％、或约10重量％、或甚至约15重量％的抗微生物剂。基底涂层直接施加到针110表面。第二层或牺牲性和耐磨涂层120施加在基底层上，并且掺入大量或主要量的抗微生物剂，抗微生物剂有利地均匀分布在整个第二层上。
上述抗微生物剂可以有机硅基组合物的约5重量％至约90重量％，或更典型地约25重量％至约75重量％，或甚至约40重量％至约60重量％的量包含在第二耐磨或牺牲性抗微生物涂层中，该第二耐磨或牺牲性抗微生物涂层可以是类似于基底层的有机硅基组合物。牺牲性涂层被配制成使得在缝合期间(即，在牵拉针穿过组织期间)比基底涂层更容易从针释放或磨损。
根据一种形式，耐磨抗微生物涂层的配方类似于基底有机硅涂层，不同之处在于其催化剂包，其为传统的卡斯特催化剂，其中该配方含有大量的抗微生物剂，诸如约20重量％至80重量％的抗微生物剂。抗微生物剂的示例为三氯生。出乎意料的是，三氯生充当了卡斯特催化剂的抑制剂。三氯生的抑制作用产生了可行的涂层溶液，否则该催化剂将导致溶液在几分钟内胶凝。
在另一种形式中，该配方与基底涂层相似，但含有较少的交联剂，诸如从无交联剂到基底涂层中约0.01至约0.5分数的交联剂，诸如相对于基底涂层中的交联剂为约0.0、约0.05或甚至约0.10分数的交联剂。在这种情况下，如果基底涂层包含5重量％的交联剂，则耐磨涂层不包含交联剂，或包含约0.25重量％或约0.5重量％的交联剂，从而形成较弱的涂层。
在一些形式中，耐磨涂层与基底涂层完全一样地配制，其中所有成分均相同，但添加了上述大量的抗微生物剂。在另一种形式中，耐磨涂层包含较高百分比的不可交联组分。根据又一种形式，可用伽马辐照照射基底涂层以实现交联并且形成高度稳定的基底涂层，然后用耐磨涂层包覆该基底涂层。
耐磨涂层和基底涂层两者均可以常规方式施加，诸如通过浸渍、喷涂、刷涂等。在以均匀方式施加一个或多个涂层之后，将针(或缝线)移动到适当的固化设备(诸如烘箱)中以进行涂层固化过程，其中提供能量(例如，热)来固化涂层。已知多种常规的、生物相容性的有机硅润滑剂，并且它们通常为有机硅(例如聚二甲基硅氧烷)或含有机硅的涂层。例如，缩合固化的硅氧烷涂层已知可用作医疗装置上的润滑涂层。此类涂层制剂包含氨基与烷氧基官能团，所述官能团可以在相对低温与高湿度水平下固化(交联)。还已知使用含氨基丙基的硅氧烷作为润滑涂层用于注射器针。那些涂层使用含环氧基的硅氧烷作为交联剂并且在多次穿透时可具有改善的穿透性能。还已知在硅氧烷溶液的共混物中利用热塑性聚合物诸如聚丙烯(例如以粉末形式)可改善所得涂层的机械性能。聚丙烯粉末可提高硅氧烷针的耐久性，而不必牺牲润滑性。在另一种形式中，抗微生物剂可通过气相沉积而沉积在耐磨或牺牲性涂层上，诸如美国专利7,513,093中所述，该专利全文以引用方式并入本文。
在一种形式中，将粒度为约0.1微米至约300微米(诸如约10微米、约50微米、约100微米或甚至约150微米)的颗粒(诸如银颗粒)以约1体积％至约75体积％(诸如约2体积％、3体积％、5体积％、10体积％、15体积％、20体积％、30体积％或50体积％)的浓度掺入基于例如聚二甲基硅氧烷的不溶性耐磨涂层中，或掺入可溶性耐磨涂层诸如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物中。在一些形式中，可使用银盐，诸如碳酸盐、丙交酯、硝酸盐或类似物。
如图5A所示，套管针130及其切割边缘和紧邻位置涂覆有耐磨涂层120e。在图5B中，整个套管针穿透表面涂覆有耐磨涂层120f。
如图6A所示，皮下注射针140及其切割边缘和紧邻位置涂覆有120g耐磨涂层，或者如图6b所示，整个皮下注射针穿透表面(或大部分表面)涂覆有120g耐磨涂层。
本发明的耐磨涂层被配制成在穿过组织期间将涂层的材料(以及其中包含的抗微生物剂)脱落到组织中。在一些实施方案中，在每次穿过组织期间，耐磨涂层的至少约5重量％脱落或掉落，由此这种穿过组织被定义为穿过10mm的组织层一次。在另选的实施方案中，在每次穿过组织期间，耐磨涂层的至少约10重量％、约25重量％或约50重量％脱落或掉落。在一些形式中，耐磨涂层在若干次穿过组织之后，诸如在1次、2次、4次、6次、8次、12次、20次、30次或50次穿过组织之后，更优选地在5次或10次或20次穿过组织之后，基本上全部脱落或掉落。基本上全部脱落或掉落被定义为耐磨涂层的超过约75％，诸如约80％、约90％、约95％或甚至约100％从针的表面和/或缝线的前导部分移除。
在所有形式中，下面的基底润滑涂层(如果有的话)在每次穿过组织期间保持基本上完整或仅表现出轻微损失，诸如基底或润滑涂层在每次穿过组织期间仅损失约0重量％、约3重量％、约5重量％或甚至约10重量％。
当耐磨涂层被施加到套管针和/或皮下注射针上时，使用此类装置通常需要一次插入组织以及一次从组织取出，耐磨涂层被配制成在涉及插入和取出的整个循环期间以约20重量％至100重量％脱落或掉落。例如，在插入时，约25重量％至50重量％脱落，并且在取出时，约25重量％至50％脱落。在一些形式中，在插入时仅约0重量％至30重量％的耐磨涂层脱落，然后在暴露于组织和相关联的流体之后，在取出时耐磨涂层的更大部分脱落，诸如约50重量％至100重量％。
在一些形式中，基底润滑涂层的重量为约0.1mg至约5mg，诸如约1mg。抗微生物剂在耐磨涂层中的重量百分比可为约20％至约80％，诸如约50％。假定所有耐磨涂层均被释放，则在缝合期间释放到组织中的抗微生物剂的量可为约0.02mg至约2.4mg，诸如约0.5mg。下表1中示出了预期涂层量的一些预示范围。
表1
实施例
为了模拟切口的缝合，将含有三氯生的有机硅层涂覆到直径为50密耳的CTX 420不锈钢针上，这些针以美国专利9,434,857的实施例5中所述的方式用铂固化的有机硅预涂覆，该专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。含有三氯生的有机硅涂层溶液的组成汇总于下表1a中。将这些预涂覆的50密耳CTX针固定到条带上并用庚烷溶液(其汇总于表1A中)涂覆，庚烷溶液含有14.2重量％的有机硅和3.55重量％的三氯生。使用这种大尺寸的针是为了在穿透介质上收集足够的剂量。将带涂层的针在70℃下固化3小时。溶液的总固体含量为约17.75％，其中20重量％为三氯生，导致最终涂层的约20重量％为三氯生。
表1A用于磨料涂层的配方
穿透试验介质为1/16英寸的天然胶橡胶介质片材，购自加利福尼亚州的RubberCal公司。将涂覆了三氯生的针穿过试验介质最多20次。从第1次、第5次、第10次和第20次穿刺处切出针穿透区域，进行抑制区(ZOI)试验。
在琼脂培养皿上对切出的针穿透切片进行1天的ZOI金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生长试验。在多达第20次穿透时可检测到ZOI，并且结果相当一致。表2显示了观察到的ZOI，并指出耐磨涂层从1到20次穿过以相对均匀的方式脱落，从而产生了均匀浓度的抗微生物剂，如ZOI值所指示。
表2
| ZOI(mm) | |
| 针穿过 | 金黄色葡萄球菌 |
| 1 | 13.5 |
| 5 | 13.6 |
| 10 | 11.8 |
| 20 | 13 |
PCT1.一种带涂层的医疗装置，包括：组织穿透表面；和位于医疗装置上的耐磨涂层，该耐磨涂层在涂层中包含至少一种抗微生物剂。
PCT2.根据段落PCT1所述的带涂层的医疗装置，其中耐磨涂层为生物相容性聚合物，并且抗微生物剂与生物相容性聚合物结合。
PCT3.根据段落PCT1或PCT2所述的带涂层的医疗装置，其中生物相容性聚合物不交联并且作为牺牲性涂层设置在医疗装置上，该牺牲性涂层在穿透组织时易于沉积在组织上和/或组织中。
PCT4.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中耐磨涂层涂覆在医疗装置的仅一部分上。
PCT5.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中抗微生物剂选自由以下项组成的组：卤代羟基醚、酰氧基二苯醚、氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银以及它们的组合，并且优选地为三氯生。
PCT6.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中医疗装置为具有附接的缝线材料的缝针，并且耐磨涂层涂覆在缝针的仅一部分上，或者其中医疗装置为套管针，并且耐磨涂层涂覆在套管针的仅组织穿透部分上。
PCT7.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中生物相容性聚合物具有平均分子量Mw，该平均分子量被选择成导致所述涂层在穿过组织时具有耐磨性。
PCT8.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中医疗装置的至少一部分涂覆有润滑聚合物，并且耐磨涂层涂覆在所述润滑聚合物上。
PCT9.根据段落PCT8段落所述的带涂层的医疗装置，其中所述润滑聚合物不如所述耐磨涂层耐磨，诸如其中润滑聚合物为聚硅氧烷。
PCT10.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层溶于水中。
PCT11.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中耐磨涂层为非交联聚硅氧烷。
PCT12.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中医疗装置的至少一部分涂覆有第一交联聚硅氧烷，该第一交联聚硅氧烷可通过加热或照射交联。
PCT13.根据段落PCT12所述的带涂层的医疗装置，其中耐磨涂层为第二交联聚硅氧烷，该第二交联聚硅氧烷的交联程度低于第一交联聚硅氧烷的交联程度，并且交联由卡斯特催化剂催化。
PCT14.根据段落PCT12或PCT13所述的带涂层的医疗装置，其中任一种交联聚硅氧烷为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的产物。
PCT15.根据段落PCT1至PCT10所述的带涂层的医疗装置，其中耐磨涂层为生物相容性聚合物，该生物相容性聚合物选自由以下项组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物。
PCT16.根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，其中耐磨涂层还包含聚己内酯和/或其共聚物的颗粒。
PCT17.一种减少手术部位感染(SSI)的方法，包括：提供根据任一项前述PCT段落所述的带涂层的医疗装置，该带涂层的医疗装置具有组织穿透表面和位于医疗装置上的耐磨涂层，该耐磨涂层在涂层中包含至少一种抗微生物剂；用所述组织穿透表面穿透手术部位的组织；以及将所述耐磨涂层的至少一部分沉积在所述组织上和/或所述组织中。
PCT18.根据段落PCT17所述的方法，其中抗微生物剂导致在手术部位的被穿透的组织周围形成至少约0.1mm的微生物生长抑制区。
PCT19.根据段落PCT17或PCT18所述的方法，其中基于涂层的原始重量，在10次穿过被穿透的组织之后，损失了至少约50重量％的耐磨涂层。
PCT20.根据段落PCT17至PCT19所述的方法，其中基于涂层的原始重量，在10次穿过被穿透的组织之后，损失了至少约90重量％的耐磨涂层。
工业实用性
本文所公开的系统和方法适用于保健行业。
据信，以上所述的公开内容涵盖具有独立实用性的多个不同发明。虽然已经以其优选形式公开了这些发明中的每一种，但是本文所公开和示出的本发明的具体实施方案不应被视为是限制性的，因为许多变型是可能的。本发明的主题包括本文所公开的各种元件、特征、功能和/或特性的所有新颖且不明显的组合和子组合。类似地，如果权利要求引用“一个”或“第一”元件或其等同物，则此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的掺入，既不需要也不排除两个或更多个此类元件。
据信以下权利要求特别指出了涉及本发明所公开的发明之一的某些组合和子组合，并且是新颖且不明显的。以特征、功能、要素和/或特性的其它组合和子组合形式体现的发明可通过对本权利要求的修改或在本申请或相关申请中提出新权利要求书来要求保护。无论是针对不同发明还是针对同一发明，这些修正或新的权利要求，无论是不同的、更广泛的、更窄的，还是在范围上与原始权利要求相同的，均被视为包括在本公开的发明的主题内。
Claims (41)
1.一种带涂层的医疗装置，包括：
组织穿透表面；和
位于所述医疗装置上的耐磨涂层，所述耐磨涂层在所述涂层中包含至少一种抗微生物剂。
2.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层为生物相容性聚合物，并且所述抗微生物剂与所述生物相容性聚合物结合。
3.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述生物相容性聚合物不交联并且作为牺牲性涂层设置在所述医疗装置上，所述牺牲性涂层在穿透组织时易于沉积在所述组织上和/或所述组织中。
4.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层涂覆在所述医疗装置的仅一部分上。
5.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述抗微生物剂选自由以下项组成的组：卤代羟基醚、酰氧基二苯醚、氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银以及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述抗微生物剂为三氯生。
7.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述医疗装置为具有附接的缝线材料的缝针。
8.根据权利要求7所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层涂覆在所述缝针的仅一部分上。
9.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述医疗装置为套管针。
10.根据权利要求9所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层涂覆在所述套管针的仅组织穿透部分上。
11.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述生物相容性聚合物具有平均分子量Mw，所述平均分子量被选择成导致所述涂层在穿过组织时具有耐磨性。
12.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述医疗装置的至少一部分涂覆有润滑聚合物，并且所述耐磨涂层涂覆在所述润滑聚合物上。
13.根据权利要求12所述的带涂层的医疗装置，其中所述润滑聚合物不如所述耐磨涂层耐磨。
14.根据权利要求12所述的带涂层的医疗装置，其中所述润滑聚合物为聚硅氧烷。
15.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层溶于水中。
16.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述医疗装置的至少一部分涂覆有第一交联聚硅氧烷，并且所述耐磨涂层涂覆在所述第一交联聚硅氧烷上。
17.根据权利要求16所述的带涂层的医疗装置，其中所述第一交联聚硅氧烷为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的产物并且能够通过加热或照射交联。
18.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层为非交联聚硅氧烷。
19.根据权利要求16所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层为第二交联聚硅氧烷，所述第二交联聚硅氧烷的交联程度低于所述第一交联聚硅氧烷的交联程度，并且交联由卡斯特催化剂催化。
20.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层为生物相容性聚合物，所述生物相容性聚合物选自由以下项组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物。
21.根据权利要求1所述的带涂层的医疗装置，其中所述耐磨涂层还包含聚己内酯和/或其共聚物的颗粒。
22.一种减少手术部位感染(SSI)的方法，包括：
提供带涂层的医疗装置，所述带涂层的医疗装置具有组织穿透表面和位于所述医疗装置上的耐磨涂层，所述耐磨涂层在所述涂层中包含至少一种抗微生物剂；
用所述组织穿透表面穿透手术部位的组织；以及
将所述耐磨涂层的至少一部分沉积在所述组织上和/或所述组织中。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述耐磨涂层为生物相容性聚合物的基质，并且所述抗微生物剂掺入所述基质内。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述生物相容性聚合物不交联并且作为牺牲性涂层设置在所述医疗装置上。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述耐磨涂层涂覆在所述医疗装置的仅一部分上。
26.根据权利要求22所述的方法，其中所述抗微生物剂选自由以下项组成的组：卤代羟基醚、酰氧基二苯醚、氯己定、聚六亚甲基双胍(PHMB)、奥替尼啶、银以及它们的组合。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述抗微生物剂为三氯生。
28.根据权利要求22所述的方法，其中所述医疗装置为具有附接的缝线材料的缝针。
29.根据权利要求28所述的带涂层的医疗装置，其中所述抗微生物涂层涂覆在所述缝针的仅一部分上。
30.根据权利要求22所述的方法，其中所述医疗装置为套管针。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述抗微生物涂层涂覆在所述套管针的仅组织穿透部分上。
32.根据权利要求22所述的方法，其中所述生物相容性聚合物具有平均分子量Mw，所述平均分子量被选择成导致所述涂层在穿过组织时具有耐磨性。
33.根据权利要求22所述的方法，其中所述医疗装置的至少一部分涂覆有润滑聚合物，并且所述耐磨涂层涂覆在所述润滑聚合物上。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述润滑聚合物为聚硅氧烷。
35.根据权利要求22所述的方法，其中所述医疗装置的至少一部分涂覆有第一交联聚硅氧烷，并且所述含有抗微生物剂的耐磨涂层涂覆在所述第一交联聚硅氧烷上并且由卡斯特催化剂催化。
36.根据权利要求33所述的方法，其中所述耐磨涂层为非交联聚硅氧烷。
37.根据权利要求35所述的方法，其中所述耐磨涂层为第二交联聚硅氧烷，所述第二交联聚硅氧烷的交联程度低于所述第一交联聚硅氧烷的交联程度，并且由卡斯特催化剂催化。
38.根据权利要求22所述的方法，其中所述耐磨涂层为生物相容性聚合物，所述生物相容性聚合物选自由以下项组成的组：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚乙二醇以及这些的任何混合物。
39.根据权利要求22所述的方法，其中所述抗微生物剂导致在手术部位的所述被穿透的组织周围形成至少约0.1mm的微生物生长抑制区。
40.根据权利要求22所述的方法，其中基于所述涂层的原始重量，在10次穿过所述被穿透的组织之后，损失了至少约50重量％的所述耐磨涂层。
41.根据权利要求40所述的方法，其中基于所述涂层的原始重量，在10次穿过所述被穿透的组织之后，损失了至少约90重量％的所述耐磨涂层。
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