DE3814651A1

DE3814651A1 - Stuetzvorrichtung zum anastomosieren oder verbinden lebender organe

Info

Publication number: DE3814651A1
Application number: DE3814651A
Authority: DE
Inventors: Makato Iwatsuki; Toshio Hayashi
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1988-11-10
Also published as: JPS6425870A; CH674806A5; US5064057A

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Stützvorrichtung zum Anastomosieren oder Verbinden lebender Organe. Die Erfindung betrifft insbesondere eine hochsichere Stützvorrichtung, die als Stützvorrichtung für lebendes Gewebe beim An astomosieren oder Verbinden lebender Organe in einem lebenden Körper verwendet werden kann, wobei diese nicht nach der Operation bzw. dem Eingriff entfernt werden muß, da sie sich schnell in der Körperflüssigkeit des lebenden Körpers auflöst.

Stützvorrichtungen werden nur selten beim Anastomosieren oder Verbinden lebender Organe, insbesondere beim Nähen, verwendet. Es wird jedoch recht oft eine Stützvorrichtung eingesetzt, wenn zum Anastomosieren oder Verbinden ein Klebstoff bzw. Klebmittel angewendet wird. Wenn beispielsweise die Haut verklebt werden soll, so wird herkömmlicherweise in der Praxis die offene bzw. eingeschnittene Wunde zunächst durch die Finger des Operateurs oder durch die Verwendung einer Stützvorrichtung und/oder anderer Instrumente ge schlossen, wonach dann ein Stück Tuch aus Polyethylenterephthalat oder der gleichen, das auf eine Breite von 1,5 cm und eine Länge, die nur kaum größer als die Länge der Wunde ist, zurechtgeschnitten ist, auf die Wundoberfläche gelegt wird und darauf ein Klebstoff unter Bildung der gewünschten Verklebung der Haut getropft wird.

Es sind auch Fälle, allerdings experimentelle Fälle bekannt, bei denen zur Ver wachsung bzw. zur Verklebung von Blutgefäßen eine Stützröhre aus einem synt hetischen Polymer, wie Polyglykolsäure, welche sich im lebenden Körper zersetzt, zwischen die beiden Enden der Blutgefäße unter Bildung einer Verbindung eingesetzt wird und dann ein Klebstoff auf die Oberflächen der zu verbindenden Enden der Blutgefäße zur Verbindung derselben aufgetragen wird.

Wenn man allerdings beim Nähen eine Stützvorrichtung, die in röhrenförmige Organe, wie Blutgefäße, Verdauungsorgane, Drüsen und dergleichen eingesetzt werden kann, verwendet, dann wird beim Anastomosieren oder Verbinden dieser Organe eine Formstabilität des zu nähenden Bereichs erreicht und somit eine sichere und schnelle Ausführung der gewünschten Naht gewährleistet. Bei schwierigen Eingriffen jedoch wird aufgrund feiner Operationsnähte eine recht lange Zeit benötigt, wobei ebenfalls eine beachtliche Geschicklichkeit von seiten des Operateurs erforderlich ist.

Zur Lösung dieser angesprochenen Probleme und Vereinfachung des Eingriffs bzw. der Operation ist die Verwendung von Klebstoffen zum Schließen der Wunde statt der Nähtechnik vorgeschlagen worden. Bei der Verwendung von Klebstoffen steigt allerdings der Bedarf an Stützvorrichtungen. Wenn jedoch eine röhrenförmige Stützvorrichtung in ein Organ eines lebenden Körpers eingesetzt wird, soll diese nicht nach dem Eingriff bzw. nach der Operation wieder entfernt werden, so daß es sich also bei diesen Stützvorrichtungen um solche handeln muß, die sich leicht in der Körperflüssigkeit des Organs auflösen können. Besonders bei Blutgefäßen kann eine Thrombose in der Gegend von Fremdkörpern, falls diese im Blutgefäß vorhanden sind, auftreten, so daß es also sehr wichtig ist, daß sich die Stützvorrichtung recht schnell auflöst. Die in vivo-zer setzbaren Polymere, wie die bereits erwähnte Polyglykolsäure, löst sich jedoch nur sehr langsam auf, wodurch die Thrombosegefahr erhöht wird. Um dieses zu verhindern hat man versucht, die Oberfläche der mit dem Blut in Kontakt ste henden Stützvorrichtung mit einem Antithrombosemittel zu behandeln, wobei allerdings keine nennenswerten Erfolge erzielt worden sind.

Es besteht daher eine wachsende Nachfrage an Stützvorrichtungen, die während des Anastomosierens oder Verbindens in ein röhrenförmiges Organ eines lebenden Körpers eingesetzt werden können, um somit als Stützvorrichtung für lebendes Gewebe dienen zu können. Daher brauchen diese nach dem Eingriff bzw. nach der Operation nicht mehr aus den Blutgefäßen entfernt zu werden, da sie sich schnell in der Körperflüssigkeit des Organs auflösen, wodurch eine hohe Sicherheit bei ihrer Verwendung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird nun gelöst mit einer Stützvorrichtung gemäß Patentanspruch 1. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Stützvorrichtung.

Die Erfindung betrifft daher eine Stützvorrichtung zum Anastomosieren oder Verbinden lebender Organe in einem lebenden Körper, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Material der aus Monosacchariden, Oligosacchariden, Polysacchariden, Mischungen aus zwei oder mehreren daraus und Polyvinyl pyrrolidon bestehenden Gruppe umfaßt.

Diese Stützvorrichtungen sind außerdem in einfacher Weise in eine gewünschte Form zu bringen.

Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung zum Anastomosieren oder Verbinden lebender Organe ist also dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Material der Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide, Mischungen aus zwei oder mehreren daraus und Polyvinylpyrrolidon umfassenden Gruppe hergestellt worden ist.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Monosaccharide, Oligosaccharide und Po lysaccharide, die Mischungen daraus und Polyvinylpyrrolidon besitzen folgende Eigenschaften:

(1) Sie lösen sich sehr leicht in Wasser auf, so daß Gegenstände aus diesen Mate rialien nach dem Eingriff nicht aus dem röhrenförmigen Organ entfernt werden müssen und die Thrombosegefahr gebannt ist;
(2) sie werden als Süßungsmittel, Trägermaterial- oder Arzneistoffträger in Hauptnahrungsmitteln oder Pharmazeutika eingesetzt und bieten daher eine hohe Sicherheit.

Die Monosaccharide und Oligosaccharide liegen als Kristalle vor und schmelzen beim Erhitzen und können in beliebige Formen gegossen werden. Poly saccharide und Polyvinylpyrrolidon liegen als amorphe Polymere vor, die beim Erhitzen nicht schmelzen, jedoch können sie in eine viskose Lösung oder eine pastenartige Substanz mit Wasser umgewandelt werden und durch Verformen, Trocknen oder Koagulieren in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel, wie Alkohol, in beliebige Formen überführt werden.

Die Mischungen aus Monosacchariden und Polysacchariden, Oligosacchariden und Polysacchariden und Monosacchariden, Oligosacchariden und Poly sacchariden bieten außerdem folgende Vorteile:

(1) Die Zerbrechlichkeit der Monosaccharid- und Oligosaccharidkristalle und deren Mischungen, was auf ihre hohe Kristallinität zurückzuführen ist, wird durch die Polymereigenschaften der Polysaccharide kompensiert;
(2) beim Erhitzen oberhalb der Schmelzpunkte der Monosaccharide, Oligo saccharide und deren Mischungen, werden die Mischungen, die notwendigerweise ein Polysaccharid enthalten, geschmolzen und in eine sirupartige viskose Substanz, sogar auch ohne Wasser, umgewandelt, wonach diese viskosen Substanzen beim Abkühlen verfestigt werden können. Dieser Prozeß ist revertibel.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Monosaccharide werden durch die allgemeine Formel: C_nH_2nO_n (worin n 3 bis 10 bedeutet) dargestellt und je nach Be deutung bzw. Zahl von n in Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen, Heptosen, Octosen, Nonosen und Dekosen eingeteilt. Glucose und Fruktose sind typische Beispiele für eine Hexose. Sie werden in der Medizin sehr oft in Injektionen verwendet, so daß keine Bedenken bestehen, wenn diese sich im Blut eines Blutgefäßes auflösen. Sie zählen daher zu den erfindungsgemäß am meisten bevorzugten Monosacchariden.

Zu den erfindungsgemäß einsetzbaren Monosacchariden zählen ebenfalls Mo nosaccharidderivate, wie beispielsweise Zuckersäuren, wie Glyconsäure, die durch Oxidation von Glucose gebildet wird; Zuckeralkohole, wie D-Sorbit und D-Mannit, die durch Reduktion von Glucose gebildet werden und Xylit, das durch Reduktion durch Xylose erhalten wird, und dergleichen.

D-Sorbit, D-Mannit und Xylit werden erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt, da sie beim Erhitzen in der Schmelze stabil sind, nicht zu der bei Zuckern üblichen Braunfärbung neigen und als Bestandteile von medizinischen Injektionen pharmakologisch annehmbar sind.

Die Oligosaccharide werden nach der molekularen Anzahl der Monosaccharide in Di- bis Dekasaccharide aufgeteilt und durch Hydrolyse hergestellt. Di saccharide, wie Maltose, Laktose und Saccharose und Trisaccharide, wie Raffinose und Melezitose, werden auch als Nahrungsmittelbestandteile verwendet und zählen daher erfindungsgemäß zu den bevorzugten Oligosacchariden mit hoher Sicherheit bei ihrer Verwendung.

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren Polysacchariden zählen Nahrungsmit telpolysaccharide, wie Stärke, Glycogen, Dextran, Pullulan, Inulin und dergleichen und ihre Derivate, wie Hydroxyäthylstärke. Darunter werden Hydroxy ethylstärke und Dextran herkömmlicherweise als Blutfüllmittel (blood bulking agent) verwendet und sie zählen zu den erfindungsgemäß bevorzugten Ver bindungen, da sie als Stützvorrichtung für Blutgefäße eine hohe Sicherheit auf weisen.

Bei der Verwendung von Mischungen aus zwei oder mehreren Monosacchariden, Oligosacchariden und Polysacchariden hängt ihr Mischungsverhältnis jeweils von der Gestalt, Größe und dem Anwendungsbereich der Stützvorrichtung ab, und es ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt.

Bei einer Mischung aus einem Monosaccharid und Polysaccharid zeigt sich bei einem größeren Mischungsverhältnis des Monosaccharids eine Tendenz, bei der die Viskosität der geschmolzenen Mischung erniedrigt ist und daher das daraus erhaltene Formprodukt härter und zerbrechlicher wird, während sich die Löslichkeit in der Körperflüssigkeit erhöht. Daher müssen die Mischungs verhältnisse der Materialien auch nach anderen Bedingungen, wie Dicke, Gestalt und Größe der herzustellenden Stützvorrichtung und deren Anwendungsgebiet, ausgewählt werden.

Wenn ein Monosaccharid, ein Oligosaccharid oder eine Mischung daraus als Anfangsmaterialien für die Herstellung von Stützvorrichtungen verwendet wird, können, da diese Saccharide durch Erhitzen geschmolzen werden können, die gleichen Techniken bzw. Verfahren angewendet werden, die im allgemeinen zur Herstellung von Glasröhren oder Glasplatten aus geschmolzenem Glas geeignet sind, oder es kann in beliebige Formen, wie Röhren, Halbzylinder, Platten und dergleichen, verformt werden.

Wenn Polysaccharide oder Polyvinylpyrrolidon als Anfangsmaterial eingesetzt werden, kann die gewünschte Verformung durch Verformen der sirupähnlichen Substanz mit Wasser, gefolgt von Vergießen und Trocknen oder durch Koagulation der sirupähnlichen Substanz in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel erfolgen.

Wenn man eine Mischung aus Monosacchariden und Polysacchariden, Oligo sacchariden und Polysacchariden oder Monosacchariden, Oligosacchariden und Polysacchariden als Anfangsmaterial verwendet, kann eine solche Mischung geschmolzen und in eine sirupähnliche viskose Substanz umgewandelt werden, wenn sie auch ohne Wasser oberhalb der Schmelzpunkte der Mono saccharide und Oligosaccharide oder deren Mischungen, erhitzt wird. Es können die gleichen Techniken wie bei der Herstellung von Glasröhren oder Glasplatten aus geschmolzenem Glas oder ein Vergießverfahren angewendet werden.

Das Verformen kann in jedem Fall durch Schmelzen der bereits gebildeten Stützvorrichtung durch Erhitzen und Wiederverformen wiederholt werden, wodurch Stützvorrichtungen in beliebigen Formen und Größen in leichter Weise hergestellt werden können.

Die Stützvorrichtungen, die aus diesen Materialien ohne die Verwendung von Wasser hergestellt worden sind, sind in der Regel hart und zerbrechlich, so daß bei ihrer Handhabung und Lagerung Vorsicht geboten ist. Zur Verstärkung können Substanzen, die eine hohe Sicherheit und Weichmacherwirkung aufweisen, wie Wasser, vorher zu dem Material hinzugefügt werden, oder sie können während des Trocknens in der Stützvorrichtung verbleiben. Falls notwendig, können ebenfalls verschiedene Arten pharmazeutischer Verbindungen, die mit der Weichmachersubstanz Ähnlichkeiten aufweisen, hinzugefügt werden.

Zur Hemmung bezüglich des Auflösens der Stützvorrichtung in der Körperflüs sigkeit kann eine Substanz, die nur mäßig wasserlöslich ist und dem lebenden Körper, wenn es sich erst in der Körperflüssigkeit befindet, keinen Schaden zufügt, während des Verformens in die Stützvorrichtung eingemischt werden oder auf deren Oberfläche in Form einer Schicht aufgebracht werden.

Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung zum Anastomosieren oder Verbinden lebender Organe in einem lebenden Körper kann in beliebige Formen, wie Röhren, Halbzylinder, Platten und dergleichen geformt werden, wobei allerdings die röhrenförmige Form für die praktische Anwendung am günstigsten ist. Die Bedingungen hinsichtlich der Dimensionen, wie Länge, Dicke und dergleichen der Stützvorrichtung können je nach Geschick und Können gewählt werden.

Die Erfindung wird nun nachfolgend durch die Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 (Formen der Stützvorrichtung)

Man wählt als Monosaccharide Glucose nach der Japanischen Pharmakopöe, Fruktose, D-Sorbit und Xylit und als Polysaccharide Hydroxyethylstärke (HES), die nicht der Japanischen Pharmakopöe entspricht, und Dextran 40. Man vermischt in einem Glasbehälter die in Tabelle 1 gezeigten Monosaccharide und Polysaccharide (jeweils 50 Gewichtsteile).

Man spült den Innenraum des Behälters mit Stickstoff und erhitzt die Mischung allmählich in einem Ölbad. Wenn die Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunkts der Monosaccharide liegt, erreicht ist, werden die Polysaccharide ebenfalls geschmolzen, so daß die Mischung in eine sirupartige Schmelze übergeht.

Wie bei der Bildung einer feinen Glasröhre aus geschmolzenem Glas taucht man ein Ende einer Glasröhre in die sirupartige Schmelze, nimmt sie wieder heraus und reckt schnell unter Bildung einer Röhre mit einem äußeren Durchmesser von etwa 4 mm und einem inneren Durchmesser von etwa 2 mm. Man schneidet die Röhre in Teile von einer Länge von 10 mm und bewahrt diese in einem Behälter mit einem darin befindlichen Trockenmittel auf.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Beispiel 2 (Löslichkeit der Stützvorrichtung)

Man führt den folgenden Test durch, um zu zeigen, daß sich die Stützvorrichtung innerhalb einer kurzen Zeitdauer auflöst (vorzugsweise in weniger als 10 Minuten).

Man verbindet Siliconröhren mit den in Beispiel 1 erhaltenen Stützvorrichtungen und läßt dann verschiedene, in Tabelle 2 gezeigte Arten von Flüssigkeiten, die jeweils auf einer Temperatur von 37,5°C gehalten wurden, mit Hilfe einer Walzenpumpe (hergestellt von Furue Science Co., Ltd.) durch die verbundenen Röhren mit einer Fließgeschwindigkeit von etwa 200 ml/Min. zirkulieren. Man beobachtet den Auflösungszustand der Stützvorrichtung, indem man die Zeit bis zur Auflösung der Stützvorrichtung bestimmt.

Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

In allen Fällen löst sich die Stützvorrichtung während einer kurzen Zeitdauer auf. Es wurde beobachtet, daß sich die röhrenförmige Stützvorrichtung allmählich vom Innenraum her auflöst. Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Stütz vorrichtung in der Siliconröhre nicht bricht und die Röhre durch die Stützvor richtung im Laufe der Flüssigkeitszirkulation auch nicht verstopft.

Tabelle 2

Beispiel 3 (Verzögerung der Auflösung der Stützvorrichtung)

Man löst in 10 ml Chloroform 1 g gereinigtes Eidotterlecithin, das nicht der Ja panischen Pharmakopöe entspricht, und taucht die nach Beispiel 1 hergestellten röhrenförmigen Stützvorrichtungen in diese Lösung. Nach einer Minute entfernt man die röhrenförmigen Stützvorrichtungen und trocknet diese im Vakuum.

Man untersucht die Löslichkeit der mit dem gereinigten Eidotter beschichteten Stützvorrichtungen im Vergleich mit den Testpräparaten von Nr. 5 und Nr. 21 aus Beispiel 2. Aus den Ergebnissen geht hervor, daß die Zeit bis zur Auflösung der Stützvorrichtung beträchtlich verlängert ist, nämlich 9′31′′ im Fall von Nr. 5 und 10′05′′ im Fall von Nr. 21

Wie in Beispiel 2 löst sich die röhrenförmige Stützvorrichtung allmählich vom Innenraum her auf. Man hat festgestellt, daß die Stützvorrichtung in der Sili konröhre nicht bricht und die Röhre auch nicht während des Vorgangs verstopft.

Als Sekundäreffekt konnte der Einfluß der Luftfeuchtigkeit auf die röhrenförmige Stützvorrichtung verringert werden. Die nicht beschichtete Stützvorrichtung ist sehr hygroskopisch und muß daher sehr vorsichtig behandelt und gelagert werden, während die beschichtete Stützvorrichtung auf ihrer Oberfläche klebefrei ist, auch wenn sie an der Luft gehalten wird.

Claims

1. Stützvorrichtung zum Anastomosieren oder Verbinden lebender Organe in einem lebenden Körper, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Material der aus Monosacchariden, Oligosacchariden, Polysacchariden, Mischungen aus zwei oder mehreren daraus und Polyvinylpyrolidon bestehenden Gruppe umfaßt.

2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Po lysaccharid als Dextran oder Hydroxyethylstärke vorliegt.

3. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Monosaccharid als Glucose, Fructose, Gluconsäure, D-Sorbit, D-Mannit oder Xylit vorliegt.

4. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mi schung ein Monosaccharid und ein Polysaccharid umfaßt.

5. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie röh renförmig ist.