DE2902434C2

DE2902434C2 - Method of manufacturing a blood vessel implant

Info

Publication number: DE2902434C2
Application number: DE19792902434
Authority: DE
Inventors: Arthur August Roseville Minn. Beisang; Robert Allen Austin Tex. Ersek; Daniel George Blaine Minn. Holman
Original assignee: Individual
Current assignee: BIO-VASCULAR Inc ST PAUL MINN US
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1979-01-23
Publication date: 1986-10-16
Also published as: DE2902434A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Blutgefäßimplantats aus einer menschlichen Nabelschnur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing a blood vessel implant from a human umbilical cord according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 25 31 588 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem aus der Nabelschnur die einzelnen Arterien oder Venen herausgelöst und als solche weiter verarbeitet werden. Dies erfordert es, daß das fertige Gefäßimplantat vor seiner Verwendung mit einer zusätzlichen biegsamen Verstärkung in Form eines Kunststoffnetzes zu versehen ist, um ein Abknicken zu verhindern, das den Blutstrom blockieren könnte. Außerdem ermöglicht die Außenfläche des Implantats kein Haften oder Befestigen am bzw. im umgebenden Gewebe.From DE-OS 25 31 588 such a method is known in which from the umbilical cord the individual Arteries or veins are detached and further processed as such. This requires that the finished Vascular implant with an additional flexible reinforcement in the form of a plastic mesh prior to its use to prevent kinking that could block blood flow. aside from that the outer surface of the implant does not allow adherence or attachment to or in the surrounding tissue.

Zudem ist aus der DE-OS 24 22 383 ein Verfahren zum Herstellen eines synthetischen anatomischen Gliedes, etwa eines implantierbaren Trommelfells bekannt, wobei ein biologisches Gewebe, etwa Spinnwebenhaut des Gehirns, in eine Form eingelegt und hierdurch in die gewünschte Gestalt gebracht wird, wonach das Gewebe entweder in der Form getrocknet oder mit Hilfe einer Fixierlösung in seiner Gestalt fixiert wird. Dieses Verfahren eignet sich nicht für schlauchförmige Implantate, wie Blutgefäßimplar.tate, die zudem häufig sehr flexibel, dünnwandig und im Lumen an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßt sein sollen, wobei sie zudem in entsprechend dem Anwendungszweck gekrümmter Form ohne Knickgefahr fixiert sein müssen.In addition, DE-OS 24 22 383 discloses a method for producing a synthetic anatomical member, about an implantable eardrum known, whereby a biological tissue, such as cobweb skin of the brain, placed in a mold and thereby brought into the desired shape, after which the tissue either dried in the form or fixed in its shape with the aid of a fixing solution. This method is not suitable for tubular implants such as blood vessel implants, which are also often very flexible, thin-walled and should be adapted in the lumen to the respective purpose, and they are also in must be fixed according to the application of curved shape without the risk of kinking.

Ferner ist es aus »Deutsche Medizinische Wochenschrift» 1976, Seiten 1635 bis 1639 bekannt, als Arterien-It is also known from "Deutsche Medizinische Wochenschrift" 1976, pages 1635 to 1639, as arterial

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mit Hilfe einer Ficinlösung von antigen wirkenden Gewebeteilen befreit werden, so daß nur noch im wesentlichen das Kollagengerüst der Kalbsarterie verbleibt, das mit Hilfe von Dialdehydstärke vernetzt wird, um so die Stabilität zu erhöhen. Eine anschließende Behandlung in alkoholischer Lösung dient der Sterilisation. Hierbei kann keine Änderung des Lumens der Kalbsarterie vorgenommen werden, außerdem handelt es sich hierbei um relativ kräftige künstliche Glieder, die nicht für alle Verwendungszwecke geeignet sind, etwa dann nicht, wenn relativ scharfe Krümmungen vorhanden sein müssen. be freed of antigenic tissue parts with the help of a ficin solution, so that only essentially the collagen framework of the calf artery remains, which is crosslinked with the help of dialdehyde starch, so that the Increase stability. A subsequent treatment in alcoholic solution is used for sterilization. Here no change in the lumen of the calf artery can be made, and this is what it is relatively strong artificial limbs that are not suitable for all purposes, for example not, when there must be relatively sharp curves.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Herstellen eines Blutgefäßimplantats nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das es ermöglicht, ein Implantat herzustellen, das genügend Formstabilität aufweist und ohne Stützgewebe auskommt, wobei es ein gewebefreundliches Einwachsen ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a method for producing a blood vessel implant according to the To create the preamble of claim 1 that makes it possible to produce an implant that has sufficient dimensional stability and does without supporting tissue, whereby it enables tissue-friendly ingrowth.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved in accordance with the characterizing part of claim 1

Auf diese Weise hergestellte Blutgefäßimplantate eignen sich beispielsweise zur Hämodialyse und zeigen gute Eigenschaften u. a. in bezug auf Formstabilität bei trotzdem vorhandener genügender Flexibilität, Formgebungsmöglichkeiten und Verankerung im Gewebe des Patienten.Blood vessel implants produced in this way are suitable, for example, for hemodialysis and show good properties i.a. in terms of dimensional stability while still having sufficient flexibility, shaping options and anchoring in the patient's tissue.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Eine menschliche Nabelschnur wird, um eine gewünschte Konfiguration zu erhalten, etwa eine solche, die aus einem geraden Abschnitt von etwa 10 cm Länge besteht, an den sich eine Umlenkung von 180° mit einem Radius von etwa 5 cm und danach ein zweiter Abschnitt anschließt, der sich von der Krümmung aus erstreckt und eine Länge von etwa 20 cm besitzt, so daß ein J-förmiges Gefäß gebildet wird, behandelt. Alternativ kann auch eine Konfiguration hergestellt werden, die aus einem geraden Abschnitt von etwa 20 cm Länge, gefolgt von einer Umlenkung um 180° mit einem Radius von 5 cm, gebildet wird, woran sich ein Schenkel anschließt, der sich etwa 20 cm von der Umlenkung aus erstreckt, so daß ein U-förmiges Gefäß gebildet wird. Derartige Gefäße sind zur Verwendung als Implantate für die künstliche Dialyse beim Patienten angepaßt.The invention is explained in more detail below in connection with an exemplary embodiment.
To obtain a desired configuration, a human umbilical cord is used, for example one that consists of a straight section about 10 cm in length, followed by a 180 ° deflection with a radius of about 5 cm and then a second section, which extends from the bend and has a length of about 20 cm, so that a J-shaped vessel is treated. Alternatively, a configuration can also be produced which is formed from a straight section about 20 cm in length, followed by a deflection by 180 ° with a radius of 5 cm, followed by a leg that is about 20 cm from the deflection extends out so that a U-shaped vessel is formed. Such vessels are adapted for use as implants for artificial dialysis in patients.

Zusätzlich kann ein gerader Abschnitt einen Innendurchmesser aufweisen, der von 8 mm im Durchmesser an der körpernahen Öffnung auf einen Durchmesser von 3 mm an der dem Körper entfernten Öffnung allmählich abnimmt, um auf diese Weise eine bessere Anostomose mit variierenden Gefäßgrößen des Patienten zu ermöglichen.In addition, a straight section can have an inside diameter that is 8 mm in diameter at the opening near the body to a diameter of 3 mm at the opening remote from the body decreases in order in this way a better anostomosis with varying vessel sizes of the patient to enable.

In jedem Fall werden die Gefäße der Nabelschnur mit entionisiertem Wasser in bekannter Weise gespült, etwa durch Verwendung einer flexiblen Spritzflasche od. dgl.In any case, the umbilical cord vessels are rinsed with deionized water in a known manner, for example by using a flexible squirt bottle or the like.

Nach dem Spülen wird der Nabelschnurabschnitt auf einen geeigneten Dorn geschoben oder in anderer Weise angeordnet, der eine Oberfläche mit guten Ablöseeigenschaften aufweist. Poliertes Polytetrafluoräthylen liefert beispielweise gute Ablöseeigenschaften. Der Dorn hat die gewünschte Konfiguration, etwa die beschriebene J-Form oder eine einfache U-Form. Alternativ kann der Dorn kegelstumpfförmig ausgebildet sein, um eine Anpassung zur Befestigung an bestimmte Teile des Blutkreislaufsystems des Patienten zu bewirken.After irrigation, the umbilical cord section is pushed onto a suitable mandrel or in some other way arranged, which has a surface with good release properties. Polished polytetrafluoroethylene provides good release properties, for example. The mandrel has the desired configuration, such as that described J shape or a simple U shape. Alternatively, the mandrel can be frustoconical, to adjust for attachment to specific parts of the patient's circulatory system.

Während sich die Nabelschnur auf dem Dorn befindet, wird sie m AthylalkohcllcsuPig eingetaucht, die nicht weniger als 70 Vol.-°/o Äthylalkohol enthält, wobei die Eintauchdauer wenigstens 18 h beträgt. Das Eintauchen wird solange fortgesetzt, bis die Nabelschnur im wesentlichen dehydratisiert ist, wofür eine Zeitdauer von 18 h normalerweise erforderlich ist. Danach wird die dehydratisierte Nabelschnur, während sie sich auf dem Dorn befindet, in eine wäßrige Lösung von Dial-While the umbilical cord is on the mandrel, it is immersed in ethyl alcohol liquid containing no less than 70% by volume of ethyl alcohol, the immersion time being at least 18 hours. Immersion is continued until the umbilical cord is substantially dehydrated, which normally takes 18 hours. Thereafter, the dehydrated umbilical cord, while it is on the mandrel, is immersed in an aqueous solution of dial-

dehydstärke eingetaucht, die nicht weniger als 1 Vol.-% Dialdehydstärke enthält Das Fixieren wird durch Eintauchen in die Dialdehydstärkelösung während mindestens 18 herreicht.dehydrated starch that is not less than 1% by volume Contains dialdehyde starch Fixing is done by immersion in the dialdehyde starch solution for at least 18 is enough.

Sämtliche Verfahrensschritte können bei Raumtem- s peratur unter Normalbedingungen vorgenommen werden. All process steps can be carried out at room temperature under normal conditions.

Danach wird die vorgeformte Nabelschnur in einer Lösung angeordnet, die nicht weniger als 40% Äthylalkohol und 1% Propylenoxyd enthält, und darin aufbewahrt, bis das Implantieren vorgenommen wird.After that, the preformed umbilical cord is placed in a solution that contains no less than 40% ethyl alcohol and contains 1% propylene oxide, and stored therein until implantation is undertaken.

Alternativ kann Gluteraldehyd anstelle von Dialdehydstärke mit ähnlichen Ergebnissen verwendet werden. Normalerweise werden Lösungen mit 95% Äthylalkohol und 1,3% Dialdehydstärke oder Gluteraldehyd bevorzugt.Alternatively, gluteraldehyde can be used in place of dialdehyde starch with similar results. Usually solutions with 95% ethyl alcohol and 1.3% dialdehyde starch or gluteraldehyde are used preferred.

Vor oder nach der Formgebung wird die Nabelschnur zur Verwendung als Gefäßersatz oder als Blutkreislauffistel derart behandelt, daß das Einwachsen von Gewebe des Patienten in die Nabelschnur ermöglicht wird. Das Einwachsen des Gewebes wird durch Abscheuern und Aufrauhen der Außenfläche der Nabelschnur vorgenommen. Das Aufrauhen der Außenfläche wird vorzugsweise durch mechanische Mittel, etwa durch Verwendung einer Drahtbürste, vorgenommen, wodurch ein Zerreißen der Außenfläche der Nabelschnur hervorgerufen wird, wodurch das Einwachsen von Gewebe ermöglicht wird. Vorzugsweise wird das Aufrauhen vorgenommen, indem man die Bürsten der Drahtbürste nur in die äußere Membran der Nabelschnur eindringen läßt, wobei die einzelnen Perforationen oder Abriebsteilen mit einem Abstand von etwa 0,08 cm und zur Erzielung optimaler Resultate nicht mehr als 0,64 cm angeordnet werden. Alternativ kann eine Scheuer-, Sandpapierschleif- oder Fräseinrichtung zur Erzielung ähnlicher Ergebnisse verwendet werden.Before or after shaping, the umbilical cord is used as a vascular replacement or as a circulatory fistula treated to allow tissue from the patient to grow into the umbilical cord. Tissue ingrowth is accomplished by scrubbing and roughening the outer surface of the umbilical cord. The roughening of the outer surface is preferably carried out by mechanical means, such as by use a wire brush, thereby tearing the outer surface of the umbilical cord thereby allowing tissue ingrowth. The roughening is preferably carried out by letting the brushes of the wire brush penetrate only into the outer membrane of the umbilical cord leaves, the individual perforations or abrasion parts with a distance of about 0.08 cm and to For best results, do not place more than 1 inch (0.64 cm). Alternatively, a scouring, Sandpaper grinder or milling equipment can be used to achieve similar results.

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Claims

Patent claims:

1. A method for producing a blood vessel implant from a human umbilical cord, wherein the S; substrate to be treated after rinsing with alcohol treated and then with an aqueous solution of dialdehyde starch and / or glutaraldehyde with more than about 1% by volume of aldehyde is fixed, while the substrate is placed on a mandrel for shaping is drawn up, characterized in that the umbilical cord arranged on the mandrel by immersion in an aqueous ethyl alcohol solution with more than about 70 vol .-% ethyl alcohol during is dehydrated for a period of at least about 18 hours and then fixed, wherein the umbilical cord is roughened on its outer surface before or after shaping in order to allow for ingrowth of tissue to allow.

2. The method according to claim 1, characterized in that the umbilical cord on its outer surface is provided with perforations less than about 0.64 cm apart.

3. The method according to claim 2, characterized in that the umbilical cord on its outer surface is provided with perforations, the distance between them is less than about 0.08 cm.