DE69530711T2

DE69530711T2 - Verwendung von kollagenmembranen als prothese für peritoneale regeneration

Info

Publication number: DE69530711T2
Application number: DE69530711T
Authority: DE
Inventors: Isabelle Orly
Original assignee: Sofradim Production SAS
Current assignee: Sofradim Production SAS
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2015-09-15
Also published as: AU3475395A; EP1019112B1; ES2198442T3; DE69530711D1; ATE239515T1; EP1019112A1; FR2724563B1; WO1996008277A1; FR2724563A1

Description

Die Erfindung betrifft im Wesentlichen die Verwendung von Collagengel zur Herstellung einer transparenten biokompatiblen, nähbaren oder klammerbaren und resorbierbaren Platte, die die Prävention von postoperativen Anhaftungen ermöglicht.
Eine solche Membran kann auf vorteilhafte Art und Weise in der parietalen Chirurgie verwendet werden, vorzugsweise in der laparoskopischen Chirurgie und insbesondere, um das Peritoneum vor dessen Regeneration in den Bereichen der operativen Deperitonealisierung zeitweilig zu ersetzen, und um so das Risiko von pathogenen Anhaftungen zu verringern.
Im Rahmen der Beschreibung und der Patentansprüche bedeutet der Begriff "parietale Chirurgie" jegliche Chirurgie, bei der die Bauchdecke betroffen ist. Auf der anderen Seite wird im Rahmen der Beschreibung und der Patentansprüche unter "transparenter Platte" eine Membran verstanden, die dadurch charakterisiert ist, dass es unter den Nutzungsbedingungen möglich ist, durch die ausreichend hindurchzusehen, um in der Lage zu sein, diese zu klammern oder zu nähen, wobei ungünstige Bereiche, wie Gefäße und Nerven, gemieden werden.
Eine der häufigsten Komplikationen, insbesondere in der viszeralen Chirurgie, ist die Ausbildung von Anhaftungen nach peritonealen Resektionen.
In der Tat sind die Bereiche der operativen Deperitonealisierung, die das parietale Peritoneum oder das viszerale Peritoneum betreffen, und die zum Teil Bereichen mit beträchtlicher Größe entsprechen, Sitz einer inflammatorischen und/oder narbenbildender Aktivität, was zu einem anormalen Zusammenwachsen zweier Organsegmente oder -oberflächen führt, die normalerweise getrennt sind.
Die Komplikationen, die mit den postoperativen Anhaftungen zusammenhängen, können von unterschiedlicher Schwere sein. Einige sind sehr ernst. Beispielsweise können in der Abdominalchirurgie intraperitoneale Anhaftungen zu Darmverschlüssen führen. In der Gynäkologie können Anhaftungen die Ursache von Sterilität und gelegentlich der Anfang von Beckenschmerzen oder sogar Darmverschlüssen sein.
Ein Mittel zur Vermeidung oder Verringerung des Risikos des Auftretens dieses Phänomens besteht darin, zwischen die Gewebe, die zusammenwachsen können, eine Platte eines resorbierbaren, biokompatiblen Produktes einzufügen, was die beiden betreffenden Gewebe für die notwendige Dauer zur Regeneration des Peritoneums physikalisch voneinander trennen wird, diese wird anschließend resorbiert, indem eine inflammatorische Reaktion induziert wird, die so diskret wie möglich ist.
Für eine Verwendung in der wegen Berücksichtigung ihrer zahlreichen Vorteile in der Praxis immer üblicher werdende laparoskopischen Chirurgie, muss die oben erwähnte Platte zusätzlich besondere Eigenschaften aufweisen, die mit dem Verfahren zu deren Einbringung und Fixierung in dem Organismus zusammenhängen.
Folglich muss die Platte leicht handhabbar, d. h. von einer Flexibilität sein, dass diese gerollt werden und durch einen Trokar von ungefähr einem Zentimeter Durchmesser hindurchtreten kann, wobei sie gleichzeitig ausreichend steif sein und ein Formgedächtnis aufweisen muss, so dass sie sich leicht ausbreitet, sobald sie in die Bauchhöhle eingebracht wurde.
Anschließend muss diese durch Nähen oder auch durch Klammern befestigt werden können, was einen ausreichenden Widerstand gegenüber Zerreißen voraussetzt, und dies zum Zeitpunkt der Fixierung und während der Zeit, die erforderlich ist, um die Platte von den Wirtszellen wieder zu tolerieren.
Sie muss gleichermaßen ausreichend widerstandsfähig gegenüber Druck und Dehnung sein, um während der Zeit, die für die Rekonstruktion eines neuen Peritoneums erforderlich ist, die auf einige Tage geschätzt wird, ihre Integrität beibehalten zu können.
Es scheint, dass die Materialien, die gegenwärtig für deren Verwendung im Bereich der viszeralen Chirurgie bekannt sind, nicht gleichzeitig den oben aufgezählten Anforderungen entsprechen.
Zudem haben sich die Erfinder zum ersten Mal dem neuen technischen Problem gestellt, eine Lösung vorzuschlagen, die es ermöglicht, Blutgefäße in dem Bereich zu erkennen, auf den die Membran platziert wird, um so diese Gefäße beim Klammern zu meiden, was es ermöglicht, Blutungen zu verhindern, die ein ganz entscheidendes Problem in der laparoskopischen Chirurgie darstellen, insbesondere solche in den Bereichen der operativen Deperitonealisierung, d. h. in den Bereichen, in denen das Peritoneum entfernt wurde.
Die derzeit im Bereich der laparoskopischen oder viszeralen Chirurgie bekannten Materialien sind nicht geeignet.
Zunächst ist eine Platte bekannt, die aus einem Gitterwerk aus einem Copolymer von Milch- und Glykolsäure gebildet ist, das mit Collagen überzogen ist und unter dem Namen Treillis Vicryl Collagène® (Gesellschaft Ethicon® – Ethnor S. A. 92200 NEUILLY, Frankreich) vertrieben wird, die jedoch nicht transparent ist und deren Resorption sehr langsam ist, nämlich mehrere Wochen oder Monate dauert, was im Falle von Infektionen sehr ungünstig sein kann.
Außerdem wird in dem Patent FR-94 06995 eine antihaftende nicht transparente Collagenplatte vorgeschlagen, die für einen Einsatz im Bereich der laparoskopischen, insbesonderen viszeralen Chirurgie aufgrund ihrer klebenden Eigenschaften nicht geeignet ist.
Durch das Dokument FR-2.628.634 B1 ist ferner ein Füllstück der viszeralen Chirurgie bekannt, das aus einem Biomaterial hergestellt ist, das aus zwei eng übereinander gelegten und miteinander verbundenen Collagenflächen gebildet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Füllstück eine gute Narben bildung der Viscera ermöglicht, und dass es aus einem Biomaterial hergestellt ist, das leicht klebt. Beim Lesen der Anwendungen dieses Füllstückes scheint es, dass es weder für die Regeneration des Peritoneums, noch für laparoskopische Eingriffe besonders geeignet ist. Außerdem haben die vorliegenden Erfinder erkannt, dass das in diesem Dokument beschriebene Füllstück eine relativ geringe mechanische Festigkeit, insbesondere einen geringen Widerstand gegenüber dem Zerreißen, aufweist, was Risiken des Zerreißens im Bereich des Nähens oder des Klammerns bedeuten würde und letztendlich ein Ablösen der Platte verursachen könnte.
Die vorliegenden Erfinder haben gleichermaßen erkannt, dass das Füllstück gemäß dem letzten Dokument für den Einsatz in der laparoskopischen Chirurgie unvorteilhaft ist, da es die Besonderheit hat, leicht zu kleben, und dass dieses biegsam ist, zwei Aspekte, die in Widerspruch zu dem Erfordernis für das Material stehen, nämlich sich ohne Schwierigkeiten ausbreiten zu können, nachdem es gerollt und in einen Trokar eingeführt wurde.
Somit hat die vorliegende Erfindung zum Hauptziel, ein neues Material bereitzustellen, das eine Membran oder eine chirurgische Platte bildet, insbesondere für die parietale Chirurgie, vorzugsweise für die laparoskopische Chirurgie, indem es besonders für die Regeneration des Peritoneums geeignet ist, das außerdem biokompatibel ist, eine gute mechanische Festigkeit aufweist, um eine Fixierung durch Nähen oder Klammern zu ermöglichen, und unter den Bedingungen der laparoskopischen Chirurgie leicht handhabbar ist.
Die vorliegende Erfindung hat ferner zum Ziel, das neue technische Problem der Bereitstellung eines neuen Materials zu lösen, das eine Membran oder eine chirurgische Platte bildet, insbesondere für die parietale Chirurgie, vorzugsweise für die laparoskopische Chirurgie, welche transparent sind, um es dem Chirurgen zu ermöglichen, die Charakteristiken der Implantationsstelle zu erkennen, um die Membran oder die Platte fixieren zu können, indem die unvorteilhaften Bereiche, wie z. B. die Blutgefäße gemieden werden, wodurch es ermöglicht wird, Blutungen zu verhindern, die ein ganz entscheidendes Problem in der Chirurgie und insbesondere in der laparoskopischen Chirurgie darstellen.
Die vorliegende Erfindung hat ferner zum Ziel, ein Material bereitzustellen, das die Ausbildung von postoperativen Anhaftungen verhindert, und das außerdem besonderes dazu geeignet ist, eine Regeneration des Peritoneums zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung hat ferner zum Ziel, die Regeneration des Peritoneums zu beschleunigen.
Für den Fachmann ist es gänzlich überraschend, dass die Verwendung von Collagen, ggf. vernetzt durch ein Vernetzungsagens, vom Typ, der in dem vorausgehenden Dokument der Anmelderin WO 93/02718 beschrieben ist, es ermöglicht, die oben genannten technischen Probleme vollständig zu lösen, und zwar auf zuverlässige und reproduzierbare und im industriellen und medizinischen Bereich zu vernünftigen Kosten brauchbare Art und Weise.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine neue Verwendung eines Collagengels, das durch ein nichttoxisches gasförmiges Fluidum, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff getrocknet wird, um eine ggf. vernetzte, transparente biokompatible nähbare oder klammerbare und resorbierbare Collagenmembran herzustellen, und eine solche, die die Prävention von postoperativen Anhaftungen ermöglicht.
Nach Dokument WO 93/02718 betrifft die Verwendung von Collagen die auf die Paradontologie gerichtete Geweberegeneration, beispielsweise um paradontale Taschen aufzufüllen, oder die Verstärkung der Maxillomandibular-Leisten, oder die periimplantäre Knochenregeneration. Im Rahmen dieser früheren Verwendung musste die Membran langsame Resorption zeigen, weshalb diese aus einer vernetzten Membran hergestellt wurde.
Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass das Füllstück, das in dem Dokument FR-2.628.634 B1 beschrieben ist, eine geringe mechanische Festigkeit aufweist, denn es besteht aus einem Collagen- oder Gelatinefilm, der durch Gießen einer Lösung auf fasriges Collagen erhalten wird, was ein partielles Ablösen des fasrigen Collagens bewirkt, und zu einem Material führt, das eine relativ geringe mechanische Festigkeit aufweist.
Im Rahmen der neuen Verwendung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist es vorteilhaft, dass die Resorption relativ schnell erfolgt, d. h. dass sie in weniger als drei Monaten stattfindet. Ferner müssen die erfindungsgemäßen Membranen eine schnelle Regeneration des Peritoneums ermöglichen.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer biokompatiblen und resorbierbaren ggf. durch ein Vernetzungsagens vernetzte Collagenmembran zur Herstellung einer transparenten Platte, die ausreichend widerstandsfähig und reißfest ist, um nähbar oder klammerbar zu sein, welche eine antihaftende Seite aufweist, zur parietalen chirurgischen Verwendung, beispielsweise für eine Regeneration des Peritoneums oder zur Prävention von operativen Anhaftungen.
Die Membran ist vorzugsweise durch Trocknen des Collagengels in einem nichttoxischen gasförmigen Fluidum, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, erhältlich.
Die Membran ist beispielsweise aus einem durch ein Koagulierungsgens koagulierten Collagengel erhältlich, wobei das koagulierte Collagen anschließend einer Trocknung in einem nichttoxischen gasförmigen Fluidum, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, unterworfen wird.
Die erfindungsgemäß verwendete Membran kann eine gemischte Struktur aufweisen, die aus einem Collagenschwamm erhältlich ist, auf den das Collagengel gegossen wurde.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Platte kann in der laparoskopischen Chirurgie oder in der abdominalen oder viszeralen Chirurgie verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft gleichermaßen eine Prothese, die gekennzeichnet ist durch die feste Zusammenfügung eines synthetischen, biokompatiblen, mechanisch widerstandsfähigen Gitterwerkes, das nähbar oder klammerbar ist, und zumin dest einer auf zumindest einer Seite des Gitterwerks angeordneten Collagenmembran, die selbst biokompatibel und resorbierbar, jedoch antihaftend ist.
Die synthetischen Gitterwerke können resorbierbar oder nichtresorbierbar sein.
Die erfindungsgemäße Prothese weist vorzugsweise eine Collagenmembranseite und eine Gitterwerkseite auf.
Die erfindungsgemäße Prothese kann zwei Collagenseiten beiderseits des Gitterwerks aufweisen.
Die Collagenmembran ist vorzugsweise kontinuierlich.
Das Maschenwerk des Gitterwerks ist beispielsweise, in Kombination, derart, dass man durch es hindurchsehen kann, und die Collagenmembran ist transparent, und zwar unter den Bedingungen seiner Anwendung, beispielsweise nach einer Hydratisierung.
Die Membran ist vorzugsweise vernetzt und weist ggf. einen relativ geringen Vernetzungsgrad des Collagens auf. Der Vernetzungsgrad ist beispielsweise derart, dass dieser eine Verbesserung der Denaturierungstemperatur des Collagens unterhalb bis 20°C, vorzugsweise unterhalb bis 15°C zeigt, und zwar im Vergleich zu der Denaturierungstemperatur des natürlichen ausgänglichen Collagens, das keiner Vernetzung unterworfen wurde.
Die Vernetzung ist mit einem Vernetzungsagens erhältlich, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Aldehyd, insbesondere dem Glutaraldehyd, und Diphenylphosphorylazid oder einem Carbodiimid, vorzugsweise Diphenylphosphorylazid oder einem Carbodiimid.
Die Membran weist beispielsweise eine Dicke von etwa 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 0,5 mm auf.
Die erfindungsgemäße Prothese ist vorzugsweise aus einem synthetischen, biokompatiblen, mechanisch widerstandsfähigen Gitterwerk erhältlich, das nähbar oder klammerbar ist, und zwar nach einem der folgenden Verfahren, nämlich

– Gießen eines Collagen- oder eines Atelocollagen-Gels, ggf. gemischt mit einem Glycosaminoglycan, auf das synthetische Gitterwerk;
– Gießen des Gels in ein Behältnis, auf dem das Gitterwerk angebracht ist, wobei der Gießschritt von einem Trockenschritt in einem nichttoxischen, gasförmigen Fluidum, beispielsweise Luft oder Stickstoff, gefolgt ist.

Jede erfindungsgemäße Prothese kann dann für die Wiederherstellungen der Bauchdecke verwendet werden, wodurch es ermöglicht wird, den Vorteil der Collagenmembran hinsichtlich ihrer Eigenschaft betreffend die Regeneration des Peritoneums und die Prävention von Anhaftungen, und den Vorteil des synthetischen Gitterwerks hinsichtlich seiner zeitweiligen oder nicht zeitweiligen mechanischen Festigkeit miteinander zu verbinden. Diese Prothese kann folglich für Eventrations- und Hernienheilbehandlungen verwendet werden.
Der oben erwähnte Collagenschwamm kann beispielsweise durch im vorausgehenden Dokument WO 93/02718 beschriebene Lyophilisation eines Collagengels erhalten werden. Zur Herstellung des Schwammes kann ferner ein Gemisch aus Collagen oder Atelocollagen und Glycosaminoglycan verwendet werden. Diese Mischung kann auch neutraliert werden, bevor sie lyophilisiert wird, um den Schwamm zu erhalten. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Charakteristik kann der Schwamm unter Druck komprimiert werden, insbesondere unter einem Druck von zumindest 150 bar, bevor das Gießen des Collagengels und dessen Trocknung durchgeführt wird.
Das oben beschriebene Vernetzungsverfahren ist dem Fachmann wohlbekannt. Bezüglich eines Verfahrens zur Vernetzung mittels DPPA kann auf eine andere frühere Anmeldung verwiesen werden, die unter der Nummer FR-A-2.645.870 = US-A-5,264,551 veröffentlicht wurde.
Als Collagen kann natives Collagen, insbesondere vom Typ I oder vom Typ III, verwendet werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante kann auch Atelocollagen verwendet werden, obgleich dies weniger bevorzugt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann eine Mischung aus einem Collagen- oder Atelocollagengel und Glycosaminoglycan verwendet werden, wobei diese Mischung vor deren Trocknung ggf. durch ein Vernetzungsagens vernetzt wird.
Im Rahmen der Erfindung ist die erhaltene Membran transparent. Diese bleibt innerhalb hoher Dickengrenzen transparent. Die Dicke der Membran liegt vorzugsweise bei 0,05 mm (50 μm) bis 1 mm, vorzugsweise bei 0,1 mm bis 0,5 mm (500 μm), wobei die untere Grenze in Anbetracht der Tatsache bevorzugt ist, dass diese eine minimale Dicke ermöglicht, um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erhalten, um ohne Zerreißen nähbar oder klammerbar zu sein. Die maximale Dicke ist bevorzugt, um die Membran transparent zu halten, sowie um zu ermöglichen, dass die Membran ohne Schwierigkeiten gerollt, in einen Trokar eingebracht werden, und sich dann ohne Schwierigkeiten im Bereich der Fixierung auch abrollen kann.
Im Rahmen der Erfindung kann als Glycosaminoglycan ein Strukturglycosaminoglycan verwendet werden, insbesondere Hyaluronsäure, Chondroitin-4-sulfat, Chondroitin-6-sulfat, Dermatansulfat, Heparansulfat, Keratansulfat, Heparin und dessen Derivate, insbesondere Heparine von niedrigem Molekulargewicht, das etwa bei 2.000 bis etwa 10.000 liegt.
Der relative Anteil von Glycosaminoglycan bezogen auf Collagen oder Atelocollagen liegt vorzugsweise bei 18 bis 25 Gew.-%.
Die Mischung von Glycosaminoglycan mit dem Collagen oder Atelocollagen liegt in Form einer Lösung vor. Beispielsweise liegt das Glycosaminoglycan in Form einer wässrigen Lösung von 0,5 bis 4 Gew.-% Glycosaminoglycan, besonders bevorzugt von 0,5 bis 2 Gew.-% und weiter vorzugsweise von etwa 1 Gew.-% Glycosaminoglycan vor. Ebenso kann das Collagen oder Atelocollagen in Form einer wässrigen Lösung vorliegen, die eine Konzentration von 0,3 bis 2 Gew.-% oder weiter bevorzugt von 0,4 bis 0,8 Gew.-% Collagen oder Atelocollagen aufweist. Diese Collagen- oder Atelocollagenlösung sieht praktisch wie ein Gel aus. Die Collagen- oder Atelocollagenlösung kann erfindungsgemäß durch Auflösen von Collagen- oder Atelocollagenfasern in einer leicht sauren wässrigen Lösung hergestellt werden. Es kann sich insbesondere um eine 0,1 M wässrige Essigsäurelösung handeln.
Die Mischung aus Collagen oder Atelocollagen und Glycosaminoglycan kann auf einen pH gebracht werden, der in der Nähe des Neutralen liegt, und insbesondere auf einen pH, der bei 6,5 bis 8 liegt. Zu diesem Zweck kann eine wässrige Natriumhydroxidlösung verwendet werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann ein Collagengel in koaguliertem Zustand verwendet werden, das aufgrund einer Koagulation eines Collagengels durch ein Koagulierungsagens erhalten wurde, wie dies in der vorausgehenden Anmeldung WO 93/02718 beschrieben ist. In diesem Rahmen erfolgt die Koagulation des Gels mittels eines Koagulierungsagens, das eine Ammoniaklösung aufweist, die vorzugsweise eine dehydratisierende Wirkung hat. Eine solche dehydratisierende Ammoniaklösung ist eine organische Ammoniaklösung, bei der als dehydratisierendes Agens Aceton verwendet wird. Diese zeigt durch die Kombination von Aceton und Ammoniak für die Koagulation des Gels und für die Entfernung von in dem Gel enthaltenem Wasser einen synergistischen Effekt.
Es wird vorteilhafterweise ein relativer Aceton/Ammoniak-Anteil bevorzugt, der bei 50/50 bis 80/20 Volumenanteile liegt, ein weiterer besonders bevorzugter Volumenanteil von Aceton/Ammoniak ist 70/30.
Falls die Mengen des zu koagulierenden Gels relativ groß sind, wird die Koagulierungslösung während der Koagulation erneuert.
Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante kann das Gel durch eine Düse gegossen werden, die einen geeigneten Querschnitt und eine geeignete Form aufweist, um ein koaguliertes Gel mit entsprechender Form zu erhalten. Wenn der Querschnitt der Düse rechteckig ist, wird so ein Film erhalten, der später durch Trocknen die Membran bilden wird.
Das erhaltene koagulierte Gel kann anschließend einer Vernetzung durch ein oben erwähntes Vernetzungsagens unterzogen werden, indem der Vernetzungsgrad reguliert wird, vorzugsweise um eine relativ schnelle Resorption, wie zuvor beschrieben, zu ermöglichen.
Nach einer noch weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung kann ein Collagen- oder Atelocollagengel verwendet werden, das ggf. mit einem Glycosaminoglycan vermischt ist, das auf ein oben erwähntes synthetisches resorbierbares oder nichtresorbierbares Gitterwerk gegossen wird, oder in ein Behältnis gegossen wird, auf dem das Gitterwerk angebracht ist, und/oder es kann ggf. eine zweite Gelschicht auf das Gitterwerk gegossen werden.
Somit erhält man jeweils je nachdem, ob das Collagen- oder Atelocollagengel auf nur eine Seite oder auf beide Seiten des Gitterwerks aufgebracht wird, ein Produkt, das eine Collagenseite und eine Gitterwerkseite, oder zwei Collagenseiten beiderseits des Gitterwerks nach dem Sandwich-System aufweist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Verfahren zur chirurgischen Behandlung, nach dem auf chirurgischem, vorzugsweise laparoskopischem Wege, in den Körper eines Patienten, der dieser Chirurgie unterzogen werden muss, eine transparente, biokompatible, nähbare oder klammerbare chirurgische Membran mit relativ schneller Resorption eingebracht wird, die die Prävention von postoperativen Anhaftungen ermöglicht, und die durch Trocknung eines Collagengels in einem nichttoxischen gasförmigen Fluidum, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff hergestellt wird, wobei eine Seite der Membran auf Höhe des Bereiches der Wand, in dem das Peritoneum regeneriert werden soll und die Ausbildung von Anhaftungen verhindert werden soll, gegen diese angebracht wird, wobei dafür gesorgt wird, dass die unvorteilhaften Bereiche, wie Gefäße und Nerven, gemieden werden, wobei die Transparenz der Membran ausgenutzt wird, anschließend wird die Membran an die Wand mittels einer Clip-Zange geklammert, die vorzugsweise für eine laparoskopische Klammerung geeignet ist; wobei so eine schnelle Regeneration des Peritoneums und die Prävention von postoperativen Anhaftungen ermöglicht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Behandlungsverfahrens wird die Membran nach klassischen Techniken der laparoskopischen Chirurgie mittels eines Trokars in die Bauchhöhle eingebracht, in dem die Membran auf sich aufgerollt vorliegt, nachdem diese zuvor sterilisiert wurde, beispielsweise durch γ-Bestrahlung, anschließend wurde diese für einige Sekun den in einer verträglichen physiologischen Lösung für einige Sekunden hydratisiert. Diese Lösung ist vorzugsweise eine physiologische Kochsalzlösung.
Gemäß einer anderen Variante des Behandlungsverfahrens ist dieses Verfahren dadurch charakterisiert, dass eine Prothese, insbesondere in den Heilbehandlungen von Hernien oder Eventrationen, verwendet wird, die aus einer Collagenmembran besteht, die mit einem synthetischen Gitterwerk einer Collagenmembran auf dessen einziger oder auf beiden Seiten mit diesem zusammengefügt ist.
Vorteilhafterweise ist diese Prothese, wenn die Prothese eine Collagenmembranseite und eine Gitterwerkseite aufweist, derart ausgedehnt, dass sich die Collagenmembran zwischen die Flächen legt, bei denen es zu den ungewollten postoperativen Anhaftungen kommen kann.
Gemäß einer anderen Variante des Behandlungsverfahrens ist jenes dadurch charakterisiert, dass die Prothese in eine intraperitoneale Stelle implantiert wird, indem diese gegen die Bauchdecke angebracht wird, wobei die Collagenseite den Eingeweiden gegenüberliegt.
Die anderen Eigenschaften des Behandlungsverfahrens werden dem Fachmann auch anhand der vorhergehenden Beschreibung und der nachfolgenden Beschreibung verständlich, in der gezeigt werden wird, wie dies dem Fachmann ersichtlich wird.
Im Rahmen eines beliebigen Aspektes der Erfindung ist zu bemerken, dass die Trocknung in einem nichttoxischen gasförmi gen Fluidum, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, vorzugsweise bei Raumtemperatur erfolgt. Diese Trocknung kann durch das Hindurchtretenlassen eines laminaren Stroms von sterilem nichttoxischem gasförmigem Fluidum erfolgen. Dieser Strom von gasförmigem Fluidum kann jedoch ggf. auf eine Temperatur erwärmt sein, die nicht oberhalb der Denaturierungstemperatur des Collagens liegt, welche einem Fachmann wohlbekannt und durch diesen leicht bestimmbar ist.
Wie es die Erfindung ermöglicht, zu sämtlichen der zuvor dargestellten entscheidenden technischen Vorteilen zu führen, sowie zu den technischen Vorteilen, die sich für einen Fachmann ergeben, wird anhand der nachfolgenden erläuternden Beschreibung der Erfindung verständlich, wobei auf drei derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen wird, die lediglich zu Illustrationszwecken angegeben sind und folglich in keinster Art und Weise die Reichweite der Erfindung beschränken. In den Beispielen sind die prozentualen Angaben in Gewichtsprozent angegeben, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiel I
Herstellung einer einfachen Collagenmembran
A – Extraktion von nativem Collagen und Herstellung des Gels
Ein Gel wird ausgehend von Kälberhäuten hergestellt, die zuvor gewaschen wurden und mittels einer Mischung von Kalksulfid enthaart wurden (Kalk: 4%, Natriumsulfid: 3%).
Diese wird anschließend in einem Bad entkalkt, das Ammoniumchlorid (2%) und Natriummetabisulfid (0,5%) enthält. Sie wird anschließend neutralisiert, danach werden die Salze durch zweimaliges Waschen in Wasser entfernt. Sie wird dann zerdrückt, anschließend mit Phosphatpuffer pH 8,7 gewaschen (0,78 g/l Kaliumdihydrogenphosphat und 21,7 g/l Dinatriummonohydrogenphosphat). Das Phosphat wird anschließend durch zwei aufeinanderfolgende Waschvorgänge mit Ionenaustauscherwasser entfernt.
Das Zerdrückte wird danach durch eine 10%ige Essigsäurelösung angesäuert, wobei die Essigsäuremenge 5% des Collagens entspricht. Das Zerdrückte wird dann verknetet, um eine homogene Masse zu erhalten. Diese Masse wird anschließend verdünnt, um ein Gel zu erhalten, das eine Konzentration von 0,75% nativem Collagen aufweist.
B – Herstellung des Filmes
Das erhaltene Gel wird anschließend unter Vakuum entgast, danach durch eine rechteckige Düse, deren Querschnitt eine Größe von 0,3 mm aufweist, in ein Koagulationsbad gegossen. Die koagulierende Lösung ist eine Aceton/Ammoniak-Mischung (V/V 70/30), die für jede 250 ml des Gels erneuert wird.
Der erhaltene Film wird dann an der Luft bei Raumtemperatur auf einem Plastikträger aus Polytetrafluoroethylen getrocknet. Wenn der Film trocken ist, lässt sich dieser leicht von dessen Träger ablösen.
Der Film wird dann in eine 10%ige Glyzerollösung gegeben. Dieser wird anschließend luftgetrocknet und durch γ-Bestrahlung bei einer Dosis von 25 kGy (KiloGray) sterilisiert. Die erhaltene Membran ist nun transparent und leicht nähbar oder klammerbar.
Beispiel II
Herstellung einer gemischten Membran von vernetztem Glycosaminoglycan-Collagen
A – Extraktion von nativem Collagen und Herstellung des Gels
Ein Gel wird ausgehend von Kälberhäuten hergestellt, die zuvor gewaschen wurden und mittels einer Mischung von Kalksulfid enthaart wurden (Kalk: 4%, Natriumsulfid: 3%).
Diese wird anschließend in einem Bad entkalkt, das Ammoniumchlorid (2%) und Natriummetabisulfid (0,5%) enthält. Sie wird anschließend neutralisiert, danach werden die Salze durch zweimaliges Waschen in Wasser entfernt. Sie wird dann zerdrückt, anschließend mit Phosphatpuffer pH 8,7 gewaschen (0,78 g/l Kaliumdihydrogenphosphat und 21,7 g/l Dinatriummonohydrogenphosphat). Das Phosphat wird anschließend durch zwei aufeinanderfolgende Waschvorgänge mit Ionenaustauscherwasser entfernt.
Das Zerdrückte wird danach durch eine 10%ige Essigsäurelösung angesäuert, wobei die Essigsäuremenge 5% des Collagens entspricht. Das Zerdrückte wird dann verknetet, um eine homogene Masse zu erhalten. Diese Masse wird anschließend verdünnt, um ein Gel zu erhalten, das eine Konzentration von 0,75% nativem Collagen aufweist.
B – Herstellung von Chondroitin-4-sulfat
Lammnasenscheidewände, die von Muskel- und Fettgewebe befreit wurden, werden zerkleinert und durch Extrudieren durch ein Gitter zerdrückt, das Maschen von 4 mm aufweist; das Zerdrückte wird für 24 Stunden bei einer Temperatur von 6°C in einen Kaliumchloridpuffer gegeben (11,8 g/l KCl, 78,8 mg/l Cystein, 180 mg/l EDTA), der 1% Papain "MERCK" enthält. Das Verhältnis beträgt 180 g von Zerdrücktem pro 1 1 Puffer.
Der Überstand wird von dem Pellet durch kontinuierliches Zentrifigieren mit Hilfe eines sich bei 400 U/min drehenden Dekanters getrennt. Dem Überstand werden anschließend 40 g/l Trichloressigsäure zugegeben. Da Präzipitat wird durch kontinuierliche Zentrifugation gemäß der vorherigen Technik entfernt. Der Überstand wird mittels Natriumkarbonat-Tabletten neutralisiert. Die Mischung wird dann gegen deionisiertes und steriles Wasser mittels Schläuchen dialysiert, deren Ausschlussgrenze bei etwa 6.000 bis 8.000 Dalton liegt. Die dialysierte Lösung wird lyophilisiert. Das Chondroitin-4-sulfat wird in trockenem Zustand erhalten.
C – Herstellung des Chondroitin-4-sulfat-Collagenschwammes
Einem Liter Gel mit 0,75% Collagen werden 1,87 g Chondroitin-4-sulfat zugegeben. Nach der Neutralisierung wird die Mischung geschüttelt, anschließend lyophilisiert. Der er haltene Schwamm wird für 15 Sekunden unter einem Druck von 150 bar gepresst.
D – Herstellung der gemischten Membran
Das 1%ige Collagengel wird auf einen komprimierten Schwamm mittels einer Düse gegossen, die einen Querschnitt mit einer Größe von 0, 3 cm aufweist. Auf einen 35 cm²-Schwamm werden 10 ml Gel aufgetragen. Die so hergestellte Membran wird an der freien Luft getrocknet.
E – Chemische Vernetzung der Membran
Die getrocknete Membran wird für 24 Stunden bei 4°C in einer DMF-Lösung inkubiert, die für 1 g trockenes Produkt DPPA in der Größenordnung von 5 Mikrolitern in 25 Millilitern DMF enthält. Das DPPA wird von der Membran durch Spülen mit einer Lösung von Boratpuffer pH 8,9 (0,04 M Natriumtetraborat, 0,04 M Borsäure), anschließend durch fünfmaliges Spülen mit deionisiertem Wasser entfernt, bevor diese in eine wässrige 10%ige Glyzerollösung gegeben wird.
Die Membran wird anschließend an der Luft getrocknet und durch γ-Bestrahlung mit einer Dosis von 25 kGy (KiloGray) sterilisiert.
Die so hergestellten erfindungsgemäßen Membranen sind transparent, nähbar und klammerbar. Sie können als chirurgische Membranen oder Platten vorzugsweise mit einer Dicke verwendet werden, die bei 0,1 mm bis 1 mm liegt, vorzugsweise in der laparoskopischen Chirurgie, insbesondere der parientalen Chirurgie.
Im Rahmen der Erfindung können die Membranen in Form von Platten mit verschiedenen Größen hergestellt werden. Im Allgemeinen liegt die Abmessung der Membranen oder Platten für die in Betracht gezogenen Anwendungen bei 3 × 3 bis 30 × 30 cm. Allerdings ist es ferner auch möglich und bevorzugt, dass die Platte zum Zeitpunkt ihrer Verwendung in Abhängigkeit der Größe des deperitonealisierten Bereichs zurechtgeschnitten wird.
Es ist festzuhalten, dass die gemäß dieses Beispiels II hergestellten Platten die nachfolgenden mechanischen Eigenschaften nach und vor der Vernetzung aufweisen, wobei diese Platten eine Dicke von ungefähr 0,2 mm aufweisen: Vor der Vernetzung:

Bruchfestigkeit: 0,22 ± 0,10 daN

Reißfestigkeit: 0,11 ± 0,04 daN

Nach der Vernetzung:

Bruchfestigkeit: 0,49 ± 0,08 daN

Reißfestigkeit: 0,26 ± 0,01 daN
Es ist festzuhalten, dass es im Falle der Herstellung einer gemischten Membran bevorzugt ist, eine Vernetzung durchzuführen, denn diese Vernetzung ermöglicht es, den Zusammenhalt zwischen dem Schwammteil, hergestellt gemäß Teil C des Beispiels II, und dem Filmteil, hergestellt gemäß Teil D des Beispiels II, zu verstärken.
Somit bewirkt diese Vernetzung eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit. Die Vernetzung ermöglicht es auch, die Resorptionsdauer zu regulieren.
Es kann beispielsweise eine Membran mit quadratischer Form verwendet werden, die beispielsweise eine Abmessung von 15 × 15 cm aufweist, um einen Zylinder auszubilden, der in einem Trokar mit einem Durchmesser von 1 cm hindurchpasst, und die sich nach dem Einbringen in die Bauchhöhle leicht ausbreitet.
Diese Membranen oder Platten wurden in der Chirurgie gemäß dem nachfolgenden Beispiel verwendet.
Beispiel III
Verwendung von erfindungsgemäßen Membranen in der laparoskopischen Chirurgie zur Regeneration des Peritoneums
In vivo-Tierversuch beim Schwein
Membranen in Form von quadratischen Platten mit Seiten von 5 × 5 cm, die gemäß der obigen Beispiele I und II erhalten wurden, d. h. in trockenem Zustand vorliegend und durch γ-Bestrahlung sterilisiert, werden zunächst durch Befeuchten in einer physiologischen Kochsalzlösung für einige Sekunden hydratisiert, dann werden diese auf sich aufgerollt, damit sie durch einen Trokar mit einem Durchmesser von etwa 1 cm hindurchpassen. Diese werden gemäß klassischer Technik der laparoskopischen Chirurgie über den Trokar mit 1 cm Durchmesser in die Bauhöhle eingebracht. Anschließend werden sie leicht mittels klassischer Instrumente, die in der laparoskopischen Chirurgie verwendet werden, ausgebreitet. Die Platten werden gegen die Bauchdecke platziert, nach vorheriger Deperitonealisierung des Bereichs, der eine pathologische Situation reproduzieren soll, die durch die erfindungsgemäßen Membranen behandelt werden kann. Die Platten haften spontan an den Bereichen, an die diese angebracht wurden. Außerdem ist das Klammern besonders einfach, da diese transparent sind. Die Membranen oder Platten werden mit einer Clip-Pinzette mittels Laparoskopie mit Titanklammern angeheftet. Die Kontrollbereiche wurden deperitonealisiert, erhielten zum Vergleich jedoch keine Membran.
Die Versuche wurden in drei Schweinen durchgeführt, wobei jedes mehrere Membranen in Form von oben beschriebenen quadratischen Platten von 5 × 5 cm erhalten hatte. In dem Peritoneum wurden ebenfalls mehrere Kontrollbereiche hergestellt.
Die Tiere wurden nach einer Zeit von einer Woche, fünf Wochen und drei Monaten getötet.
Die laparoskopischen Kontrollen wurden, bevor diese getötet wurden, in den gleichen Zeiten durchgeführt, so dass man in der Lage ist, das Verhalten der Membranen oder Platten beurteilen zu können. Diese Kontrollen sowie die durchgeführten Autopsie-Untersuchungen haben gezeigt:

– Die Abwesenheit von Anhaftungen.
– Die schnelle Regeneration des Peritoneums, da vom ersten Zeitpunkt an (eine Woche) die Membranen bereits von einem dünnen Gewebefilm bedeckt waren.
– nach fünf Wochen ist die Resorption der Platten weit fortgeschritten, wobei es in keinem Fall zu Anhaftungen kam, wobei das Implantat scheinbar von einem neu ausgebildeten Peritoneum bedeckt ist.
– Nach drei Monaten ist es schwierig, die implantierten Bereiche zu erkennen. Die Membranen oder Platten sind gänzlich verschwunden und lediglich als Spuren zu erkennen, wobei das Peritoneum an der Implantationsstelle normal erscheint.
– Es ist festzustellen, dass zwischen den Platten, die in Beispiel I erhalten wurden und jenen, die in Beispiel II erhalten wurden, unter den Versuchsbedingungen keine größeren Unterschiede festgestellt wurden.
– Andererseits finden sich in den Kontrollbereichen, d. h. den deperitonealisierten Bereichen, die nicht mit einer Membran oder einer Platte bedeckt waren, Anhaftungen, die während der gesamten Zeit des Experimentes vorhanden waren.

Beispiel IV
Herstellung einer mit einem synthetischen Gitterwerk verbundenen luftgetrockneten Collagenmembran
A – Extraktion von nativem Collagen und Herstellung des Gels
Diese Phasen erfolgen gemäß jenen, die in Abschnitt A der obigen Beispiele I und II beschrieben sind.
B – Herstellung der mit dem Gitterwerk verbundenen Collagenmembran
Das erhaltene Gel wird unter Vakuum entgast, anschließend wird eine Gelschicht von etwa 0,5 cm Dicke auf ein transparentes synthetisches Gitterwerk gegeben, das in einem Behältnis angebracht ist, wobei das biokompatible synthetische Gitterwerk, das im Handel erhältlich ist, aus synthetischen Polymerfasern hergestellt wurde, die einen Durchmesser von 100 μ aufweisen, wobei so Poren von einem Durchmesser von ungefähr 263 μ festgelegt werden.
Nach der Lufttrocknung wird auf der Oberfläche des synthetischen Gitterwerks eine kontinuierliche Collagenmembran von etwa 200 μm Dicke erhalten.
Das erhaltene Material wird durch γ-Bestrahlung mit einer Dosis von 25 kGy sterilisiert. Die erhaltene Membran ist damit transparent und mühelos nähbar oder klammerbar.
Beispiel V
Verwendung von mit einem synthetischen Gitterwerk verbundenen erfindungsgemäßen Membranen zur Regeneration des Peritoneums in den Fällen der Wiederherstellung der Decke unter laparoskopischer Chirurgie
In vivo-Tierversuch beim Schwein
Membranen, die mit einem synthetischen Gitterwerk in Form von quadratischen Platten mit Seiten von 5 × 5 cm verbunden sind, die wie in dem obigen Beispiel IV erhalten wurde, sowie synthetische Gitterwerkplatten allein, die mit denen aus Bei spiel IV identisch sind, wurden mittels Laparoskopie beim Schwein gemäß dem Versuchsprotokoll implantiert, das im obigen Beispiel III beschrieben ist.
Die durch Zusammenfügung von Collagenmembranen, die mit einem synthetischen Gitterwerk zusammengefügt sind, erhaltenen Platten, wurden so implanatiert, dass die Collagenseite den Eingeweiden gegenüberliegt.
Die laparoskopischen Kontrollen, die vor dem Töten durchgeführt wurden, sowie die durchgeführten Autopsie-Untersuchungen zeigen:
a – Eine Woche nach der Implantation:

– Die Collagenmembran bildet einen Trennbereich, der die Loslösung von eventuellen frühen postoperativen Anhaftungen ermöglicht, die sich ausbilden können;
– das Fehlen einer Collagenmembran (Gitterwerk allein) führt zur Ausbildung von viel schwieriger loszulösenden Anhaftungen.

b – 5 und 12 Wochen nach der Implantation:

– Die mit dem Gitterwerk zusammengefügte Collagenmembran wurde resorbiert, deren Resorption war mit der spontanen Loslösung von möglichen Anhaftungen, die zu früher Zeit beobachtet werden, und mit einer perfekten Reperitonealisierung der implantierten Stelle verbunden;
– an bestimmten Stellen, die nur das Gitterwerk allein erhalten haben, finden sich noch, zumindest teilweise, andauernde Anhaftungen.

Somit ermöglicht es die Erfindung auf gute Art und Weise, die Regeneration des Peritoneums und die Prävention von postoperativen Anhaftungen zu begünstigen.
Folglich ermöglicht es die Erfindung auf gute Art und Weise, sämtliche zuvor genannten technischen Probleme zu lösen, indem eine neue transparente Collagenmembran für die laparoskopische Chirurgie bereitgestellt wird, die mühelos nähbar oder klammerbar ist, und die insbesondere in der viszeralen und parietalen Chirurgie, insbesondere zur schnellen Regeneration des Peritoneums und der Prävention von postoperativen Anhaftungen, verwendbar ist.
Die Erfindung umfasst selbstverständlich sämtliche Mittel, die technische Äquivalente zu den beschriebenen Mitteln darstellen, sowie deren verschiedene Kombinationen.

Claims

Prothese, gekennzeichnet durch die feste Zusammenfügung eines synthetischen, biokompatiblen, mechanisch widerstandsfähigen Gitterwerkes, das nähbar oder klammerbar ist, und zumindest einer auf zumindest einer Seite des Gitterwerks angeordneten Collagenmembran, die selbst biokompatibel und resorbierbar, jedoch antihaftend ist.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische Gitterwerk resorbierbar ist oder nicht.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Collagenmembranseite und eine Gitterwerkseite aufweist.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei Collagenseiten beidseits des Gitterwerks aufweist.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Collagenmembran kontinuierlich ist.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, in Kombination, das Maschenwerk des Gitterwerkes derart ist, dass man durch es hindurch sehen kann, und dass die Collagenmembran transparent ist, und zwar unter den Bedingungen seiner Anwendung, d. h. beispielsweise nach einer Hydratisierung.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran vernetzt ist, und ggf. einen relativ geringen Vernetzungsgrad des Collagens aufweist.
Prothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsgrad derart ist, dass dieser eine Verbesserung der Denaturationstemperatur des Collagens unterhalb bis 20°C, vorzugsweise unterhalb bis 15°C zeigt, und zwar im Vergleich zu der Denaturierungstemperatur des natürlichen ausgänglichen Collagens, das keiner Vernetzung unterworfen wurde.
Prothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung mit einem Vernetzungsagens, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Aldehyd, insbesondere dem Glutaraldehyd, und Diphenylphosphorylazid oder einem Carbodiimid, vorzugsweise Diphenylphosphorylazid oder einem Carbodiimid, erhältlich ist.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine Dicke von etwa 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 0,5 mm, aufweist.
Prothese, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem synthetischen, biokompatiblen, mechanisch widerstandfähigen Gitterwerk erhältlich ist, das nähbar oder klammerbar ist, und zwar nach einem der folgenden Verfahren, nämlich – Gießen eines Collagen- oder eines Atelocollagen-Gels, ggf. gemischt mit einem Glycosaminoglycan, auf das synthetische Gitterwerk; – Gießen des Gels in ein Behältnis, auf dem das Gitterwerk angebracht ist, wobei der Gießschritt von einem Trockenschritt in einem nichttoxischen, gasförmigen Fluidum, beispielsweise Luft oder Stickstoff, gefolgt ist.
Verwendung einer biokompatiblen und resorbierbaren, ggf. durch ein Vernetzungsagens vernetzten Collagenmembran zum Herstellen einer transparenten Platte, die ausreichend widerstandsfähig und reißfest ist, um nähbar oder klammerbar zu sein, welche eine antihaftende Seite aufweist, zur parietalen chirurgischen Verwendung, beispielsweise zu der Regeneration des Peritoneums oder zur Prävention von postoperativen Anhaftungen.
Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran durch Trocknen des Collagengels in einem nichttoxischen gasförmigen Fluidum wie beispielsweise Luft oder Stickstoff erhältlich ist.
Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran aus einem durch ein Koagulierungsagens koaguliertem Collagengel erhältlich ist, wobei das koagulierte Collagen anschließend einer Trocknung in einem nichttoxischen gasförmigen Fluidum wie beispielsweise Luft oder Stickstoff unterworfen wird.
Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine gemischte Struktur aufweist, die aus einem Collagenschwamm erhältlich ist, auf den das Collagengel gegossen wurde.
Verwendung nach Anspruch 12 für die laparoskopische Chirurgie.
Verwendung nach Anspruch 12 für die abdominale oder viszerale Chirurgie.