DE2009349B2

DE2009349B2 - Künstliches Gefäßtransplantat aus gestrickten synthetischen Polyesterfasern und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2009349B2
Application number: DE2009349A
Authority: DE
Inventors: William J. Franklin Lakes N.J. Liebig (V.St.A.)
Original assignee: Meadox Medicals Inc
Current assignee: Boston Scientific Scimed Inc
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1970-02-27
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2009349A1; GB1299963A; DE2009349C3; CA972501A; FR2064228A1

Description

Die Erfindung betrifft ein künstliches Gefäßtransplantat in Form eines länglichen Rohres aus gestreckten synthetischen Polyesterfasern und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Künstliche Gefäßtransplantate oder -prothesen sind gewöhnlich als Gefäßplastiken oder künstliche Arterien bekannt Anfänglich besaßen sie in erster Linie einen gewebten Aufbau und wurden aus den verschiedenartigsten synthetischen Materialien hergestellt Im Laufe d'er Jahre hat sich jedoch gezeigt, daß Polyesterfasern für diesen Zweck am verträglichsten sind.

Ohgleich künstliche Gefäßtransplantate gut bekannt sind, haben sie sich in der Praxis wegen Schwierigkeilen im Hinblick auf ihre Porosität nicht als vollständig erfolgreich erwiesen. So müssen sie eine solche Porosität besitzen, daß einerseits unerwünschte Blutungen verhindert werden und andererseits eine bestmögliche Heilung und Bildung von natürlichem Gewebe möglich ist

Aus der DD-PS 23153 ist ein Verfahren 2ur Herstellung von künstlichen, biegsamen Blutgefäßen aus synthetischen Faserstoffen bekannt, gemäß dem ein Polyesterfaserstoff in Form eines gestrickten Schlauches gebildet und dann in besonderer Weise gewellt wird, nämlich durch Vorschrumpfen, Aufziehen auf eine Zug- oder Druckfeder und Fixieren und Trocknen. In dieser Druckschrift ist nicht angegeben, wie der zu behandelnde Schlauch gestrickt werden soll und auch ~> nicht, welches Polyesterfasermaterial sich als günstig erweisen könnte.

Auch die DE-PS 10 07 948 offenbart biegsame, künstliche Blutgefäße, die ebenfalls in bestimmter Weise, nämlich durch chemisches Behandeln mit

tu Ameisensäure, mit Wellungen versehen sind. Es ist angegeben, daß man das künstliche Blutgefäß aus einem geflochtenen Polyamidschlauch herstellen soll, der beispielsweise 13 Kreuzungsstellen je Zentimeter geflochtenen Materials aufweisen solL Auch die aus

r> diesem Stand der Technik bekannten Blutgefäße vermögen in ihrer Porosität und in ihrem Einwachsverhalten nicht voll zu befriedigen. Insbesondere ist angegeben, daß der Titer des eingesetzten Polyamidgarns 210 Denier betragen soll und bei Blutgefäßtransplantaten geringeren Durchmessers auch geringer sein kann.

Aus »Der Chirurg«, 28. Jahrgang, Heft 4(1957) 161 bis 166 ist zu entnehmen, daß verschiedenartige synthetische Fasern, darunter auch Polyesterfasern für die

2ΐ Herstellung von alloplastischen Gefäßersatzmaterialien gut geeignet sind. Es ist weiterhin angegeben, daß sich die meisten synthetischen Gewebe sowohl in ihren physikalischen Eigenschaften (Webtyp, Fadenzahl, Porosität und Dicke) als auch in ihrem chemischen

in Verhalten weitgehend ähneln. Bezüglich irgendwelcher Webarten sind keine näheren Angaben gemacht

Aus Maschen ABC, Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt am Main (1967) 52 ist bekannt, daß mit der Kettenwirkmaschine eine praktisch laufmaschensichere

>> Ware gebildet werden kann.

Die aus den genannten Entgegenhaltungen bekannten künstlichen Gefäßtransplantate haben sich in der Praxis nicht durchsetzen können, da sie einerseits aufgrund ihrer Porosität beim Implantieren zu uner-

4Ii wünschten Blutungen Anlaß geben und andererseits bei der Heilung, das heißt dem Einwachsen des umgebenden Gewebes, zu wünschen übrig lassen. Es besteht daher nach wie vor ein Bedürfnis für künstliche Gefäßtransplantate, die in dieser Hinsicht optimale

r> Eigenschaften aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein künstliches Gefäßtransplantat in Form eines länglichen Rohres aus gestrickten synthetischen Polyesterfasern zu schaffen, das optimale Porositätseigenschaften besitzt,

w die Blutungen verhindern und den Heilungsprozeß unterstützen, leicht und problemfrei inplantiert werden kann und nach dem Inplantieren den Blutfluß eher begünstigt als hindert

Diese Aufgabe wird nun durch das künstliche

y, Gefäßtransplantat gemäß Hauptanspruch gelöst

Die Unteransprüche 2 bis 7 betreffen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gefäßtransplantats.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren

mi zur Herstellung des erfindungsgemäßen künstlichen Gefäßtransplantats gemäß den Ansprüchen 8 bis 12.

Das erfindungsgemäße Gefäßtransplantat ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus kettengestrickten feintitrigen Fasern besteht Aufgrund dieses Aufbaus besitzt das

!'"· erfindungsgemäße Gefäßtransplantat ein unerwartet vorteilhaftes Verhalten, indem es eine hinreichend große Porosität besitzt, so daß das umgebende Gewebe in optimaler Weise einwachsen kann, während gleich-

zeitig die Porosität derart gering ist daß Blutungen, insbesondere während der Implantation, verhindert werden. Weiterhin neigt das erfindungsgemäße Gefäßtransplantat beim Vernähen nicht zum Ausfasern oder* Ausfransen und läßt sich daher wesentlich leichter in den Körper einbringen und kann unter Anwendung geringerer Überlappungsbereiche mit den natürlichen Gefäßen vernäht werden. Hierdurch wird es möglich; ein Minimum an Fremdsubstanz in den menschlichen Körper einzubringen, wobei dieses Material gut vertragen wird und ein integraler Bestandteil des Körpers wird.

Diese vorteilhaften Eigenschaften ergeben sich aufgrund der Anwendung femtitriger Fasern, die kettengestrickt sind. Durch Kombination von feintitrigen FaseVn mit der Kettenwirkung wird es möglich, die extrem feine Porosität zu erreichen, die Blutungen verhindert und das Einwachsen des Gewebes ermöglicht Bevorzugt besitzen die Fasern einen Titer von 30 Denier und werden mit Hilfe einer Raschel-Kettenwirkmaschine mit doppelter Nadelkarre kettengewirkt wobei man vorzugsweise Trikotstiche verwendet wenn gleich mit Vorteil auch Steppstiche angewandt werden ■ können.

Die Erfindung sei im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

Fig.! eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen gewirkten Rohres in der Form, die es vor dem Wellen besitzt;

F i g. 2 zeigt das in der Fi g. 1 dargestellte Rohr nach dem Wellen;

Fig.3 zeigt einen Querschnitt durch das Rohr nach F i g. 1 längs der Linie 3-3 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig.4 zeigt einen Querschnitt des in der Fig.2 dargestellten Rohres längs der Linie 4-4 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig.5 gibt eine Teilansicht des in der Fig.2 dargestellten gewellten Rohres in vergrößertem Maßstab wieder;

F i g. 6 zeigt schematisch einen Teil einer gestrickten Wandung mit Trikotstichen;

Fig.6a gibt ein fragmentarisches Papier-Punktdiagramm der Strickstruktur der F i g. 6 wieder;

Fi g. 7 zeigt schematisch einen Teil einer gestrickten Wandung mit Steppstichen;

Fig.7a gibt ein fragmentarisches Papier-Punkt-Diagramm der kettengestrickten Struktur der Fig.7 wieder; und

Fig.8 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt längs der Linie 8-8 der Fig.6 in Pfeilrichtung gesehen und zeigt die rechtsgestrickte Anordnung, die sich aus der gestrickten Struktur der F i g. 6 ergibt

Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gefäßtransplantat 10 in fertiggeitricktem Zustand, jedoch vor dem Wellen, welches vorgenommen wird, um der Gefäßplastik Windungen oder Wellen zu verleihen, welche sie befähigen, sich frei zu strecken. Gestrickt wird das Gefäßtransplantat mit einem feintitrigen synthetischen Polyestergarn mit der feinsten DoppelnadelbarrcRaschelmaschine (56 Gauge> Die Polyesterfaser (Typ 56) besitzt vorzugsweise einen Titer von 30 Denier, da es sich überraschenderweise gezeigt hat daß dieses Garn mit dem menschlichen Gewebe am besten verträglich ist.

Erfindungsgemäß wird das Garn mit genau kontrollierter Maschendichte kettengestrickt, da sich überraschenderweise gezeigt hat daß dieser besondere

Strickstrukturtyp in jeder Hinsicht das bestmögliche Gefäßtransplantat liefert, wie es aus der nachfolgenden Beschreibung noch ersichtlich wird.

Das von der Strickmaschine abgenommene Gefäßtransplantat 10, das in der F i g. 1 dargestellt ist, wird mit Hilfe an sich bekannter Umbiegeoperationen gewellt um das in Fi g. 2 gezeigte fertige Produkt 12 zu bilden. Das Gefäßtransplantat t0 besitzt an einem Ende einen erweiterten röhrenförmigen Teil 14, der das gewellte Teil 16 des Produkts 12 wird, und weist Zweige 18a und 186 auf, die bei dem fertiggewellten Gewebetransplantat die Zweige 20a und 206 ergeben. So besitzt das Produkt eine gabelförmige Anordnung, deren Abschnitt 16 mit dem größeren Durchmesser dazu befähigt ist mit der Aorta verbunden zu werden, während die Zweige 20a und 206 mit kleinerem Durchmesser zur Iliaca gehen.

Wie aus der Fig.3 ersichtlich ist stellt das Gefäßtransplantat 10 in seinem röhrenförmigen Abschnitt 14 ein relativ großes flaches Rohr dar, während das Gefäßtransplantat nach dem Wellro eine kreisrunde Beschaffenheit annimmt wie es in der F i g. 4 dargestellt ist wo auch der erweiterte Bereich 16 des fertigen Gefäßtransplantats 12 dargestellt ist Die Wellungen 22 des Abschnitts 18 und die Wellungen 24* und 24b der Zweige #»a bzw. 206 sind sehr deutlich dargestellt wobei die rückseitigen Schlaufen 28 separat auf der rechten Seite in Fig.6 in schraffiertem Zustand dargestellt sind, während die Frontschlaufen nicht schraffiert sind und getrennt auf der lifcken Seite der F i g. 6 gezeigt werden. Es handelt sich um ein übliches Trikotgewirk, das sich erfindungsgemäß als am geeignetsten erwiesen hat Die Fig.6a veranschaulicht ein fragmentarisches Papier-Punktdiagramm der Strickstruktur, die in der F i g. 6 dargestellt ist wobei der linke Teil der F i g. 6a den Strickvorgang darstellt der an der vorderen Legeschiene abläuft während der rechte Teil der Fig.6a den Strickvorgang wiedergibt der an der hinteren Legeschiene stattfindet

Obwohl Trikotstiche bevorzugt sind, ist es erfindungsgemäß auch möglich; Steppstrickstiche zu verwenden, wobei die Fig.7 schematisch ein kettengestricktes Gewebe mit Steppstrickstichen wiedergibt In diesem Fall ist das Gewebe auch ein zweifaches maschenge-' stricktes Gewebe mit vorderseitigen und rückseitigen Maschen. Die rückseitigen Maschen 32 sind daher getrennt auf der rechten Seite der F i g. 7 dargestellt während die Frontmaschine 34 auf der linken Seite der F i g. 7 wiedergegeben sind. Die F i g. 7a zeigt wiederum ein fragmentarisches Papier-Punktdiagramm, welches links die Strickoperationen an der vorderen Legeschiene zur Erzielung der Strickstruktur der Fig.7 und rechts die Strickoperation^n an der hinteren Legeschiene unto Bildung des Gewebes der Fig.7 zeigt In diesem Falle verdeutlichen auch die Fig.7 und 7a ein klassisches, gut bekanntes Steppstrickmaschdu-efüge.

Es ist zu beachten, daß das erfindungsgemäße gestrickte Gefäßtransplantat nach der Abnahme von der Strickmaschine auf der Außenseite rippengestrickt ist das heißt mit anderen Worten außen längsverlanfende Rippen aufweist, während es innen eine relativ glatte Oberfläche besitzt Erfindungsgemäß wird das ganze Gefüge umgewendet das heißt die Innenseite wird nach dem Strickvorgang nach außen gebracht so daß man eine Struktur erhält wie sie in der F i g. 8 schematisch dargestellt ist Diese Struktur zeigt für die gestrickte Wandung des Gefäßtransplantats eine relativ glatte Außenoberfläche 36 und eine Innenoberfläche, die

längsverlaufende Rippen 38 aufweist. Dieses besondere Merkmal des erfindungsgemäßen Gefaßtransplantats hat den Vorteil, daß Spannungen ausgeglichen werden, daß das Gewebe zusammengezogen wird und daß* das Blut in Längsbahnen geleitet wird, wodurch ein stabiles Strömungsdiagramm geschaffen wird.

Das erfindungsgemäße Gefäßtransplantat kann mit feiniitrigen Polyesterfasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem weiten Größenbereich kettengestrickt werden. Dabei wird eine peinlich genaue Kontrolle über die Maschenbildung möglich, wodurch ein Produkt mit fester, einheitlicher Porosität in der gesamten Struktur gebildet wird. Dabei muß die Maschenbildung durch Kettenstricken erfolgen und nicht durch Rundstricken. Die hierbei gebildeten Maschen sind ausfaserungsfest. Das von der Strickmaschine genommene kettengestrickte Gefüge kann chemisch bearbeitet werden, um ein Dichterwerden der Maschen zu bewirken. Danach wird das Material gewellt, um die einheitlichen windungen oder Weiiungen zu erzeugen, die insbesondere in der F i g. 5 dargestellt sind. Hierdurch kann das Rohr sehr leicht umgebogen werden, wenngleich festzuhalten ist, daß das erfindungsgemäße Gefäßtransplantat auch ohne die Wellungen verwendet werden kann.

Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgefäßt Gefäßtransplantat besonders gut geeignet ist, urr defekte Arterien des Menschen zu ersetzen.

Das erfindungsgemlße künstliche Gefäßtransplantal > aus kettengestrickten feint it rigen Polyesterfasern be sitzt eine Porosität, die optimale Verhältnisse für das Einwachsen von Gewebe schafft und dennoch Blutungen zum Zeitpunkt der Implantation verhindert. Da; Gefäßtransplantat neigt beim Vernähen nicht zum

ι» Ausfasern oder Ausfransen und ist dünnwandig, so daO nur sehr wenig Fremdmaterial gebraucht wird. Das Gefäßtransplantat wird vom menschlichen Organismus gut vertragen und ergibt einen integralen Teil des Körpers. Die verwendeten Garne, die den erfindungsge-

r. maß notwendigen feinen Tiler besitzen, können aus einem nichtgezwirnten oder einem texturierten Kräuselgarn oder Schüttgarn bestehen. Das sich ergebende Gewebe besitzt die gewünschten mechanischen Handhabungseigenschaften, die wesentlich besser sind als die

:ii bislang bekannten Gewebe. Hs darl noch bemerkt werden, daß keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Durchmesser bestehen, mit denen das erfindungsgemäße Gefäßtransplantat hergestellt wird, unabhängig davon, ob diese Durchmesser nun relativ

.-. groß oder extrem klein sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Künstliches Gefäßtransplantat in Form eines länglichen Rohres aus gestrickten synthetischen Polyesterfasern, dadurch gekennzeichnet, daß es aus kettengestrickten feintitrigen Fasern besteht

2. Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr an einem Ende einen großen Durchmesser besitzt und am anderen Ende ein Paar von röhrenförmigen Ästen aufweist

3. Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, daduirch gekennzeichnet, daß das Rohr gewellt ist

4. Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, daduirch gekennzeichnet, daß das kettengestrickte Rohr Trikotstiche aufweist

5. Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, daduirch gekennzeichnet, daß das kettengestrickte Rohr Steppstiche aufweist

6. Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, daduirch gekennzeichset, daß das Rohr ein Strickgefüge der Größenordnung von 56 Gauge besitzt

7. Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Rohres längs verlaufende Rippen aufweist

8. Verfahren zur Herstellung des Gefäßtranspbintats nach den Ansprüchen 1 bis 7, daduirch gekennzeichnet, daß man durch Kettenstricken aus feintitrigen Polyesterfasern ein Rohr bildet

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr mit Trikotstichen bildet

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr mi: Steppstichen bildet.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr auf, iner Doppelnadelbarre-Raschelmaschine von 56 Gauge wirkt

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das anfangs eine gerippte Außenoberfläche aufweisende kettengewirkte Rohr mit tier Innenseite nach außen umgewendet wird.