DE2129004B2 - Artificial blood vessel - Google Patents

Artificial blood vessel

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Description

4545

Die Erfindung bezieht sich auf ein künstliches Blutgefäß, bestehend aus wenigstens zwei Schichten, von denen eine äußere Schicht aus einem porösen Gewebe besteht und eine innere Schicht ein Antikoagulans enthält.The invention relates to an artificial blood vessel consisting of at least two layers, of which an outer layer consists of a porous fabric and an inner layer an anticoagulant contains.

In der Gefäßchirurgie werden Gefäßveränderungen, wie z. B. Aneurysmen oder Verschlüsse, korrigiert, indem der pathologisch veränderte Abschnitt reseziert wird. Dieser wird durch ein künstliches Gefäß ersetzt, das aus geraden oder verzweigten, biegsamen Röhren besteht, die in üblicher Ausführung aus einem gewebten oder gewirkten, porösen Material hergestellt sind.In vascular surgery, vascular changes such. B. aneurysms or occlusions, corrected, by resecting the pathologically altered section. This is an artificial one Replaced vessel, which consists of straight or branched, flexible tubes, which in usual design are made of a woven or knitted, porous material.

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 Durchlässigkeit des künstlichen Gefäßes ausreichend niedrig ist, um bei der Implantation eine vorzeitige Thromboisierung zu verhindern.The artificial vessel should be non-toxic, non-allergenic and non-destructible for a long time be. It should be able to deform and bend without collapsing or kinking. Is desirable in addition, that the permeability of the artificial vessel is sufficiently low to allow for 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, weiche Tage bis Wochen andauert. Von außen her dringen Fibroblasten durch die Maschen des Gefäßgewebes nach innen vor und bilden dort ein Endotfcel. Das Leben der inneren Schicht ist abhängig von seiner Blutversorgung und der Unversehrtheit des eingewachsenen Zwischengewebes. Die Möglichkeit des Einwanderns des Fibringewebes durch die Wand des künstlichen Gefäßes hindurch ist also ein wichtiger Faktor, der da« biologische Schicksal des künstlichen Gefäßes bestimmt. The vessel heals through fibrosis, that is, the response of the organism to the implantation of a foreign body consists in completely encapsulating it with fibrin or scar tissue. In the case of an 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 is in contact with the flowing blood. Then the pitted transformation begins the fibrin layer, which lasts for days to weeks. Fibroblasts penetrate from the outside the meshes of the vascular tissue inwards and form an endotfcel there. The life of the inner Layer depends on its blood supply and the integrity of the ingrown intermediate tissue. The possibility of the fibrin tissue migrating through the wall of the artificial vessel through it is therefore an important factor which determines the biological fate of the artificial vessel.

Um die Wahrschein!;chkeit der Gerinnsclbüduiiji im Inneren des künstlichen Gefäßes herabzusetzen. wurde schon vorgeschlagen, das künstliche Gefäß zu heparinisieren. Das Antikoagulans hemmt jedoch die Blutgerinnung nicht nur innerhalh des Gefäßes, sondern auch in der Gefäßwand, so daß es zu Sickcrblutungen 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 werden, aber dies erhöht auch die Wahrscheinlichkeit der Blutgerinnung im Gefall. In beiden Fällen beeinflußt das Antikoagulans die Gerinnung im wesentlichen im gleichen Maße in dem gesar:tcn Gefäß.To the likelihood! ; the possibility of clot formation inside the artificial vessel. it has already been proposed to heparinize the artificial vessel. The anticoagulant, however, inhibits blood clotting not only within the vessel but also in the vessel wall, so that oozing bleeding can occur. This disadvantage can be reduced by reducing the porosity. But that 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 case. In both cases, the anticoagulant affects the coagulation to essentially the same extent in the entire vessel.

Es ist auch schon bekannt, eine <ehr poröse äußere Gewebeschicht, welche das Einwachsen des Gefäßes fördert, innen mit einer undurchlässigen Kollagenschicht auszukleiden, die Heparin oder ein anderes Antikoagulans enthält (USA.-Patentschrift 3 425 4IS. britische Patentschrift 1018 288). Die Kollagenschicht löst sich mit der Zeit auf und gibt dabei das eingelagerte Antikoagulans frei. Sie hat jedoch andererseits den Nachteil, daß sie aus körperfremdem Eiweiß besteht, welches der Organismus des Patienten abzustoßen bestrebt ist. Außerdem schwankt die Auflösungsgeschwindigkeit bei den Patienten beträchtlich, und es ist deshalb unmöglich, die Geschwindigkeit der Verteilung des Antikoagulans im voraus zu bestimmen.It is also known to have a rather porous exterior Tissue layer that promotes vascular ingrowth, with an impermeable collagen layer on the inside line that contains heparin or another anticoagulant (U.S. Patent 3,425,4IS. British patent specification 1018 288). The collagen layer dissolves over time and gives the stored anticoagulant free. On the other hand, however, it has the disadvantage that it is exogenous There is protein which the patient's organism tries to reject. In addition, it fluctuates The rate of dissolution in the patient is considerable, and it is therefore impossible that Determine the rate of distribution of the anticoagulant in advance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein künstliches Gefäß der eingangs genannten Art zu schaffen, welches insgesamt aus einem physiologisch neutralen, porösen Gewebe besteht und die Gerinnselbildung im Inneren, gleichzeitig aber auch umgekehrt die Gefahr von Sickerblutungen verhindert.The invention is based on the object of providing an artificial vessel of the type mentioned at the beginning create, which consists overall of a physiologically neutral, porous tissue and the clot formation inside, but also vice versa, prevents the risk of oozing bleeding.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die innere Schicht ebenfalls aus einem porösen Gewebe besteht und die äußere Schicht einen Antikoagulans-Hemmer enthält.The above object is achieved according to the invention in that the inner layer also consists of a porous tissue and the outer layer contains an anticoagulant inhibitor.

Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, daß unter Verwendung bewährten, nicht absorbierbaren Gewebematerials jede der beiden Schichten speziell den unterschiedlichen Anforderungen entspricht, die innen und außen an ein künstliches Gefäß gestellt werden.The proposed solution has the advantage of using proven, non-absorbable Fabric material each of the two layers specifically meets the different requirements that placed inside and outside of an artificial vessel.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines inThe invention is described below with reference to an in

der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels 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 ivird angefertigt, indem man beide Teile ineinander schiebt und zusammenheftet. Eine oder beide Schichten können gekräuselt werden, und beide sind in üblicher Weise hergestellt, z. B. gewebt oder gewirkt Das zusammengesetzte künstliche Gefäß kann eine Form haben, wie in der USA.-Patentschrift 3 105 492 gezeigt. Es kann aus Kunstharzfasern hergestellt werden, die für synthetische Gewebe benutzt werden, z. B. aus Polyester, wie etwa Polyäthylentcrephalsäureester. aus Polyamid, aus Acryl oder Polyacr', aus polyhalogenierten Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Polytetrafluoriithyler, oder aus Gemischen dieser Fasern miteinander oder mit solchen tierischer Herkunft, wie in der USA.-Patentschrift 3 316 557 angegeben. Beide Schichten des zusammengesetzten Gefäßes sind also gebräuchlich in Form, Porosität. Größe und anderen Struktureigenschaften, die für ein künstliches Gefäß gefordert werden.The exemplary embodiment shown in the drawing is explained in more detail. The drawing shows in perspective Representation of an artificial vessel in which a part has been cut away porous, multi-layer, tubular fabric is divided into a first tubular fabric layer 2 and a second tubular fabric layer 3 surrounding the first layer. A 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 pushing both parts into one another and stapling them together. Either or both layers can be puckered, and both are in conventional fashion manufactured, e.g. B. woven or knitted The composite artificial vessel may have a shape as shown in U.S. Patent 3,105,492. It can be made from synthetic resin fibers that are used for synthetic fabrics are used, e.g. B. made of polyester, such as polyethylene crephalic acid ester. the end Polyamide, from acrylic or Polyacr ', from polyhalogenated hydrocarbons, such as. B. Polytetrafluoriithyler, or from mixtures of these fibers with one another or with those of animal origin, such as U.S. Patent 3,316,557. Both layers of the composite vessel are so common in shape, porosity. Size and other structural characteristics necessary for an artificial Vessel are required.

Entsprechend der Erfindung enthält die innere Gewebeschicht des Gefäßes ein Antikoagulans, eine zweite Schicht, die einen Antikoagulans-Hemmer enthält, umgibt die erste. Als Antikoagulans kommt vorzugsweise Heparin in Frag«., womit die innere Schicht imprägniert wird. Es können die Fasern imprägniert werden, bevor die Gewebeschicht hergestellt wird, oder man imprägniert die Gewebeschichf, bevor das Gefäß zusammengesetzt wird.According to the invention, the inner tissue layer of the vessel contains an anticoagulant, a second layer containing an anticoagulant inhibitor surrounds the first. The preferred anticoagulant is heparin, with which the inner layer is impregnated. It can be impregnated into the fibers before the fabric layer is made, or impregnating the Gewebeschich f before the container is assembled.

In beispielhafter Ausführung wird ein schlauchförmiges, gekräuseltes Gewebe P'is Polyterephthalat für einige Minuten in eine 5prozentige wäßrige Lösung ausHeparinnatrium getaucht. Das auf diese Weise imprägnierte Oefäß wird getrocknet und enthält ungefähr 0,5 °/o 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 fabric P'is polyterephthalate is immersed for a few minutes in a 5 percent aqueous solution of heparin sodium. The impregnated in this way Oe f AESS is dried and contains about 0.5 ° / o of its weight of 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 Hemmeffekt der äußeren Schicht auf das Antikoagulans wird dadurch erhöht, daß sie einenAn artificial vessel that is manufactured in the specified manner is then used in surgery applied in the usual way. The presence of heparin in the inner layer reduces that Risk of coagulation within the vessel. However, the outer layer, which does not contain an anticoagulant, allows clotting outside the inner layer, thus reducing the likelihood oozing, which is normally caused by the heparin in the inner layer would. The inhibitory effect of the outer layer on the anticoagulant is increased by having a

Stoff enthält, der die Wirkung des Antikoagulans aufhebt Der Hemmer kann das Gewebematerial selber sein oder zusätzlich ein Material enthalten, wie z. B. einen Antikoagulantienantagonisten oder -hemmer. Contains substance that cancels the effect of the anticoagulant. The inhibitor can affect the tissue material be himself or additionally contain a material, such as. B. an anticoagulant antagonist or inhibitor.

" Das Antikoagulans Heparin ist eine organische Säure, die mit einer Base reagiert. Davon kann Gebrauch gemacht werden, indem das Gewebe der äußeren Schicht ein basisches Material enthält, z. B. Seide oder andere Proteinfasern, welches sich mit dem Heparin chemisch verbindet Auf diese Weise wird die Hemmung der Blutgerinnung durch das Heparin in der zweiten Gewebeschicht verhindert. Es kann auch in die zweite Gewebeschicht ein Hemmstoff eingebaut sem. der mit dem Anti-"The anticoagulant heparin is an organic one Acid that reacts with a base. Use can be made of the fabric of the outer layer contains a basic material, e.g. B. silk or other protein fibers that deal with chemically connects to the heparin In this way, the inhibition of blood clotting by the Prevents heparin in the second layer of tissue. It can also be in the second layer of fabric Inhibitor incorporated sem. the one with the anti

koagulans in der Weise regiert, daß das Rcaktionsprotlükt keine Wirkung auf die Gerinnung hat. So kann z. B. das zweite Gewebe mit einem basischen Salz, wie etwa quaternärem Amoniu;nantisepticum. beispielsweise Benzethoniumchlorid, beschichtetkoagulans governs in such a way that the Rcaktionsprotlükt has no effect on coagulation. So z. B. the second tissue with a basic one Salt, such as quaternary amoniu; nantisepticum. for example benzethonium chloride, coated

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 etwaor be impregnated, which reacts chemically with the heparin and is an almost insoluble material forms, which has only a slight anticoagulant effect. Finally, the second tissue can also with a heparin antagonist such as

Protamin oder Protaminzink. oder mit einem antifibrinolytischen Agens wie Epsilon-Aminocapronsäure beschichtet oder imprägniert sein. Andere Heparinhemmer, die angewandt werden können, sind solche mit Acridinblau, Polypren und Toluidinblau 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 ein Zehntel dieser Dosis, die bei Heparin 50 mg i. v.Protamine or protamine zinc. or with an antifibrinolytic agent such as epsilon aminocaproic acid be coated or impregnated. Other heparin inhibitors that can be used are those with acridine blue, polyprene and toluidine blue You generally need a smaller amount of the Anticoagulant than would otherwise have to be present in the bloodstream as a sufficient dose to prevent blood clotting to prevent. Preferably, only one tenth of this dose, which is 50 mg i.d. with heparin, is used. v.

beträgt, gebraucht. Deshalb wird die Heparinmenge in einem künstlichen Gefäß generell höchstens ungefähr 50 mg betragen, vorzugsweise aber nur ungefähr 5 mg. Der in der zweiter. Gewebeschicht enthaltene Heparinhemmer muß mengenmäßig ausreichen,is used. Therefore, the amount of heparin in an artificial vessel generally becomes at most approximate 50 mg, but preferably only about 5 mg. The one in the second. Fabric layer included Heparin inhibitors must be sufficient in quantity

um zumindest eine wesentliche Menge des in der ersten Schicht vorhandenen Antikoagulans zn hemmen. Wenn z. B. 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 zuto inhibit at least a substantial amount of the anticoagulant present in the first layer. If z. B. the anticoagulation is inhibited by chemical reaction, the amount of Hemmers are sufficient to deal with a substantial amount, preferably the greater part, of the in the artificial vessel to respond to existing anticoagulant. The maximum dose of the inhibitor is five times, preferably twice the amount that is theoretically needed to add all of the heparin

hemmen. Während das hier dargestellte künstliche Gefäß nur zwei Schichten besitzt, können weitere Gewebezwischenschichten hinzugefügt werden.inhibit. While the artificial vessel shown here only has two layers, others can Intermediate tissue layers are added.

Hierzu 1 Blatt ZeichnuneenFor this 1 sheet of drawings

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. künstliches Blutgefäß, bestehend aus wenigstens zwei Schichten, von denen eine äußere Schicht aus einem porösen Gewebe besteht und eine innere Schicht ein Antikoagulans enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht ebenfalls aus einem porösen Gewebe besteht und die äußere Schicht einen Antikoagulans-Hemmer enthält1. Artificial blood vessel consisting of at least two layers, one of which is external Layer consists of a porous tissue and an inner layer contains an anticoagulant, characterized in that the inner layer is also made of a porous fabric and the outer layer contains an anticoagulant inhibitor 2. Künstliches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antikoagulans Heparin enthält.2. Artificial vessel according to claim 1, characterized in that the anticoagulant Contains heparin. 3. Künstliches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antikoagulans-Hemmer zu der Gruppe Epsilon-Aminocapronsäure. Protamin, Protaminzink, Acridinblau, Polypren unc Toluidinblau gehört.3. Artificial vessel according to claim 1, characterized in that the anticoagulant inhibitor to the epsilon-aminocaproic acid group. Protamine, protamine zinc, acridine blue, Polyprene and Toluidine Blue belong to. 4. Künstliches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antikoagulans-Hemmer ein basisches Salz enthält, das die Fähigkeit besitzt, mit Heparin zu reagieren, indem es ein unlösliches Salz bildet.4. Artificial vessel according to claim 1, characterized in that the anticoagulant inhibitor contains a basic salt that has the ability to react with heparin by causing it forms an insoluble salt. 5. Künstliches Gefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das basische Salz ein antiseptisches quaternäres Amoniumsalz enthält.5. Artificial vessel according to claim 4, characterized in that the basic salt is a Contains antiseptic quaternary ammonium salt. 6. Künstliches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten direkt miteinander veiounden sind.6. Artificial vessel according to claim 1, characterized in that the layers are direct are veiounden with each other. 7. Künstliches Gefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dcß die innere Gewebeschicht gekräuselt ist.7. Artificial vessel according to claim 6, characterized in that the inner tissue layer is ruffled. 8. Künstliches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe wenigstens teilvveise aus Kunstharzfasern besteht.8. Artificial vessel according to claim 1, characterized in that the tissue is at least partly consists of synthetic resin fibers. 9. Künstliches Gefäß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz ein Polyester ist.9. Artificial vessel according to claim 8, characterized in that the synthetic resin is a Polyester is. 10. Künstliches Gefäß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz PoIyäthylenterephtalsäureester enthält.10. Artificial vessel according to claim 8, characterized in that the synthetic resin is polyethyleneterephthalic acid ester contains.
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