ES2214032T3

ES2214032T3 - Tubo mejorado para bomba medica.

Info

Publication number: ES2214032T3
Application number: ES99925782T
Authority: ES
Inventors: Lecon Woo; Michael T. K. Ling; Chuan Qin; Birendra K. Lal; Yuan-Pang S. Ding; Donna L. Rostron; Susan R. Mizener; Patrick T. Ryan
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2004-09-01
Anticipated expiration: 2019-05-24
Also published as: DE69914285T2; AU762066B2; NZ501111A; CN1262628A; WO1999061083A1; DE69914285D1; AR023313A1; EP0999860A1; CA2291715A1; NO995872L; NO314020B1; US6187400B1; CO5070683A1; DK0999860T3; NO995872D0; KR20010013193A; EP0999860B1; BR9904913A; AU4200099A; JP2002509476A

Abstract

La presente invención proporciona un procedimiento de empleo de un tubo médico (10) con una bomba para administrar dosis medidas de un fluido benéfico, a lo largo del tiempo, a un paciente, y que incluye las etapas de proporcionar un tubo (10) que presenta una primera capa (14) seleccionada entre el grupo que consiste en homopolímeros de etileno y copolímeros de etileno, en donde los copolímeros de etileno son un monómero de etileno copolimerizado con al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en las olefinas de alquilo inferiores, los ésteres de alquilo inferiores de un ácido carboxílico, y los ésteres de alqueno inferiores de un ácido carboxílico, presentando el alquilo inferior y el alqueno inferior entre 3 y 18 carbonos, habiendo sido expuesto dicho tubo a una dosis esterilizante de radiación de entre unos 15 y unos 45 kGys; y bombeo de fluido a través del tubo (10) por medio de la bomba.

Description

Tubo mejorado para bomba médica.

Antecedentes técnicos

Esta invención se refiere a un método para fabricar un tubo médico y más particularmente a un proceso para mejorar el rendimiento del tubo de las bombas médicas mediante irradiación del mismo y opcionalmente mediante su orientación.

Antecedentes de la invención

En el campo médico, donde las sustancias beneficiosas son recogidas, procesadas y almacenadas en contenedores, transportadas y finalmente suministradas a través de tubos de perfusión a los pacientes, existe una tendencia reciente hacia el desarrollo de materiales útiles para la fabricación de estos contenedores y tubos sin los inconvenientes de los materiales habitualmente utilizados tales como el cloruro de polivinilo. Estos nuevos materiales para tubos deben poseer una combinación única de propiedades, de modo los tubos puedan utilizarse en sistemas de administración de líquidos y en bombas médicas de perfusión. Entre estas propiedades se encuentran que los materiales deben ser ópticamente claros, compatibles con el medio ambiente, permitir una determinada potencia de flujo, elasticidad y flexibilidad suficiente, poseer una cantidad mínima de aditivos de bajo peso molecular y otros extraíbles, y ser compatibles con las soluciones médicas.

Es deseable que el tubo médico sea transparente para permitir la inspección visual de los fluidos por el mismo. Es deseable también que el tubo sea óptica y ultrasónicamente transparente ya ésto que incrementa la compatibilidad del tubo con las bombas médicas de perfusión. Las bombas médicas de perfusión están provistas de sensores ultrasónicos para detectar condiciones anormales en el tubo, tales como burbujas de aire.

Se requiere también que el tubo sea compatible con el medio ambiente dado que se tira gran cantidad de ellos en los vertederos públicos o bien se incineran. En el caso de que los tubos sean depositados en los vertederos públicos, es deseable utilizar el menor material posible para su fabricación. Se consiguen más ventajas mediante la utilización de un material que es termoplásticamente reciclable, de modo que los trozos generados durante la fabricación puedan incorporarse en el material virgen y volver a incorporarse en otros artículos útiles.

En el caso de los tubos que se incineran, es necesario utilizar un material que no genere o que minimice la formación de subproductos tales como ácidos inorgánicos, que pueden resultar nocivos, irritantes y corrosivos para el medio ambiente. Por ejemplo, el PVC puede generar cantidades inaceptables de hidrocloruro (o ácido clorhídrico cuando está en contacto con el agua) en el momento de la incineración.

Para que sea compatible con las soluciones médicas, es deseable que el material del tubo esté exento o al menos tenga un contenido mínimo de aditivos de bajo peso molecular, tales como los plastificantes, estabilizadores y similares. Estos componentes pueden extraerse por medio de las soluciones terapéuticas que entran en contacto con el material. Los aditivos pueden reaccionar con los agentes terapéuticos o de otro modo convertir la solución en ineficaz. Esto es especialmente problemático en las formulaciones de fármacos bio-tecnológicos donde la concentración del fármaco se mide en partes por millón (ppm) más que en porcentajes en peso o volumen. Incluso las más minúsculas pérdidas de estos fármacos pueden volver la formulación inútil. Como las formulaciones bio-tecnológicas pueden costar varios miles de dólares la dosis, es imprescindible que el material del tubo sea inerte.

El cloruro de polivinilo ("PVC") ha sido muy utilizado para fabricar tubos médicos ya que cumple con la mayoría de estos requisitos. El tubo de PVC es ópticamente claro permitiendo la inspección visual del fluído que fluye por él. El tubo de PVC ha demostrado funcionar bien en los equipos de administración por bombeo. El tubo médico de PVC posee también unas características deseables en cuanto a esfuerzos y deformaciones, de modo que el material puede estirarse hasta cierto punto a lo largo del eje longitudinal del tubo sin causar una reducción permanente significativa en el diámetro del mismo. En otras palabras, el tubo de PVC resiste el estrechamiento. El tubo médico de PVC posee también unas características de superficie favorables en lo referido al control del caudal de fluido por el tubo mediante el uso de pinzas deslizantes que funcionan doblando hacia dentro la pared lateral del tubo para parar o reducir el flujo de fluido. La pinza deslizante puede utilizarse sin causar arañazos o cortes en el tubo.

Como el PVC en sí es un polímero rígido, deben añadirse componentes de bajo peso molecular, conocidos como plastificantes, para que el PVC se vuelva flexible. Tal como se expuso más arriba, en algunos casos estos plastificantes pueden extraerse del tubo al paso de un fluido por el mismo. Por esta razón, y por las dificultades encontradas en los procesos de incineración y reciclaje del PVC, se desea sustituir estos tubos médicos de PVC.

Se han desarrollado poliolefinas y aleaciones de poliolefinas que cumplen con los requisitos necesarios tanto para los contenedores como para los tubos médicos y sin los inconvenientes asociados al PVC. Las poliolefinas son normalmente compatibles con los usos médicos porque tienen una capacidad mínima de extracción de fluidos. La mayoría de las poliolefinas son aceptables para el medioambiente ya que no generan productos degradantes nocivos al incinerarlas, y en la mayoría de los casos pueden reciclarse termoplásticamente. Numerosas poliolefinas son materiales adecuados en coste que pueden proporcionar una alternativa económica al PVC. Sin embargo, existen muchos obstáculos a superar para reemplazar todas las propiedades favorables que presenta el PVC por una poliolefina.

Por ejemplo, se encontraron problemas en la utilización de algunas poliolefinas para fabricar los tubos médicos. Se descubrió que estos tubos tenían unas propiedades superficiales escasas, de modo que son susceptibles de cortarse fácilmente, de desfibrarse o rayarse cuando se sujeta el tubo por medio de una pinza deslizante. Algunos tubos de poliolefina presentan también problemas para su uso en los equipos de administración presurizada por bombeo, donde la bomba controla el caudal de fluido que pasa por los tubos golpeando sucesivamente las paredes laterales del mismo para suministrar una cantidad precisa de fluido en un período de tiempo determinado.

Las bombas que se utilizan para inyectar sustancias beneficiosas a los pacientes suelen poseer varios sensores para detectar condiciones tales como la contrapresión del fluido en el tubo y la presencia de burbujas de aire en la corriente de fluido. Los sensores desactivan la bomba al detectar una contrapresión inaceptable o una burbuja de aire. Normalmente los sensores poseen un cuerpo en el cual se fija, en un sitio determinado, un segmento del tubo del equipo de administración. Se ha descubierto que los tubos de poliolefina tienden a deformarse cuando se colocan en el cuerpo del sensor debido a la resistencia contra las paredes laterales de la caja del sensor. Esta deformación conduce, en algunos casos, a que los detectores indiquen una condición anormal y desactiven de manera inadecuada la bomba de perfusión.

Además, se ha descubierto que algunos tubos de poliolefina tienen un bajo límite de elasticidad aparente. Como existe una relación directa entre el límite aparente de elasticidad y el coeficiente, resulta muy difícil incrementar el límite del primero sin aumentar al mismo tiempo el coeficiente del material. Para los materiales de poliolefina, el coeficiente depende principalmente de la cristalinidad. En los materiales de PVC, el coeficiente depende en principalmente de la cantidad de plastificante añadido. Cuando se elige el coeficiente del material de poliolefina para que se corresponda con el del PVC plastificado, el límite aparente de elasticidad del material de poliolefina se reduce de manera significativa y el tubo resultante tiene un límite aparente de elasticidad demasiado bajo como para resistir potencialmente las fuerzas externas de tracción, lo que puede provocar el estrechamiento del tubo. A la inversa, cuando el límite aparente de elasticidad se corresponde con el PVC, el coeficiente resultante es demasiado alto para funcionar con las bombas.

Los tubos de poliolefina que muestran unos límites aparentes de elasticidad bajos son susceptibles a un fenómeno que se califica de estrechamiento. El estrechamiento es una reducción localizada del diámetro del tubo que tiene lugar al estirar el mismo a lo largo de su eje longitudinal mediante una tensión moderada. El estrechamiento puede causar una reducción del flujo de fluido por el tubo volviendolo ineficaz.

Los Solicitantes han descubierto que es posible incrementar la resistencia al estrechamiento del tubo mediante pre-orientación del mismo a lo largo de su eje longitudinal. Sin embargo, el proceso de orientación puede conducir a la inestabilidad dimensional. En particular, los tubos de poliolefina orientados experimentan un fenómeno conocido como recuperación de calor, que se menciona a veces como "efecto memoria". La recuperación de calor es un fenómeno complicado que tiene lugar cuando se calienta el tubo orientado por encima de la temperatura alcanzada durante el proceso de orientación. Cuando esto ocurre, el tubo pierde su orientación provocando una contracción y unos cambios dimensionales del mismo.

Además, los Solicitantes han descubierto que la mayoría de los tubos médicos experimentan alguna deformación permanente cuando están sometidos a tensiones repetitivas, cíclicas, de larga duración (24 horas) introducidas por los mecanismos de bombeo, como bombas FLO-GARD, Serie 6000 de Baxter. Con su utilización con el tiempo la deformación va provocando una variación en la velocidad de suministro de la solución con respecto a la velocidad inicial. Esto se comprueba especialmente para los tubos de poliolefina con baja cristalinidad.

Los tubos de poliolefina han demostrado tener también una estabilidad térmica escasa durante su almacenamiento, transporte y aplicaciones finales. La escasa estabilidad térmica de los tubos de poliolefina puede conducir a cambios en sus dimensiones y formas. Estos cambios dimensionales y de forma afectan posiblemente de manera negativa a la precisión de suministro del volumen de fluido. Esto puede conducir también a cambios de forma que pueden convertir el tubo en incompatible o difícil de utilizar con las bombas. Uno de estos problemas tiene lugar cuando los tubos, que se almacenan y transportan frecuentemente enrollados, se quedan en esta forma enrollada. Este tubo enrollado es difícil de utilizar ya que tiende a volver a la forma enrollada.

Se consideró un método para mejorar la estabilidad térmica de los materiales de poliolefina que no fueran de PVC en la Patente de los Estados Unidos Nº 4.465.487 concedida a Nakamura y col. y cedida a Terumo Kabushiki Kaisha de Japón ("Nakamura"). Nakamura se refiere a un contenedor para uso médico elaborado a partir de un material de poliolefina. Con más particularidad, Nakamura se refiere a un contenedor médico elaborado a partir de un copolímero de acetato de etileno-vinilo (EVA), el cual contiene entre un 10 a un 35 por ciento en peso de acetato de vinilo reticulado mediante el uso de un haz electrónico que genera desde 50 hasta 200 kGys para conseguir un copolímero de EVA que tenga un contenido de gel del 50% o más (Col. 3, lineas 40-46). El material es reticulado de modo que el contenedor pueda soportar las temperaturas alcanzadas durante la esterilización con vapor. Sin embargo, el elevado contenido de gel resultante del material, que viene provocado por una gran dosis de radiación, convierte el material en termoendurecible por naturaleza, y por lo tanto, el material del contenedor de Nakamura puede no ser reciclable por medios convencionales.

Otros proporcionaron tubos de capas múltiples que no eran de PVC. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos Nº 5.562.127 revela un material para tubos de capas múltiples exento de cloro, que tenía una capa interna termoplástica con un coeficiente de elasticidad Young de desde 2 hasta 60 MPa aproximadamente y una capa externa que poseía un coeficiente de elasticidad Young desde igual hasta aproximadamente siete veces el coeficiente de elasticidad Young de la capa interna (Col. 2, línea 33-col. 3, línea 8). Según los informes recibidos, la capa externa proporciona dureza y resistencia a la abrasión (Col. 2, líneas 62-64). Sin embargo, sin las condiciones de procesamiento especiales, es probable que los tubos sean demasiado rígidos para ser compatibles con las bombas médicas de perfusión tales como las FLO-GARD® de Baxter.

Por lo tanto, existe la necesidad de tubos médicos elaborados a partir de un material de poliolefina que tenga una naturaleza termoplástica y las características deseables de los materiales de PVC sin la elución de plastificantes.

Sumario de la invención

En la presente invención se presenta un tubo para uso médico mejorado según la reivindicación 1 y un método para su producción según la reivindicación 32.

La presente invención proporciona un método para mejorar las características de los tubos utilizados en bombas médicas mediante la esterilización de los mismos sometiéndolos a una exposición con unos niveles de radiación que permiten perfeccionar la elasticidad y resiliencia de los tubos. Al material polimérico utilizado para elaborar los tubos se le somete a una dosis de bajo nivel de radiación suministrada por un haz electrónico o por fuentes de rayos gamma de cobalto-60 durante el proceso de esterilización. La dosificación de la radiación es inferior preferentemente a 50 kGys en el rango entre 15 kGys a 45 kGys. Estas dosis de radiación de bajo nivel permiten lograr un bajo contenido en gel. Así, la elasticidad y resiliencia de los tubos se mejoran mientras los tubos permanecen termoplásticos y pueden ser posteriormente reciclados o reprocesados.

La presente invención proporciona además un método para fabricar el tubo proporcionando el paso opcional adicional de orientar el tubo a lo largo de un eje longitudinal. El tubo puede orientarse a lo largo del eje longitudinal para reducir el diámetro del mismo con el objetivo de obtener un diámetro orientado determinado, y mediante la aplicación de calor al tubo orientado para termofijarlo, con lo que se mantiene su estabilidad dimensional. Preferentemente, el diámetro inicial es entre el 10%-300% mayor que el diámetro del tubo orientado. Preferentemente, el paso de orientación del tubo se realiza en un proceso húmedo o seco. Cada proceso de orientación divide los pasos de extensión del tubo entre un primer tirador y un segundo tirador separados ambos una distancia, controlando las velocidades relativas del primer tirador y del segundo tirador, de modo que la velocidad de tracción del segundo tirador sea mayor que la del primer tirador para orientar el tubo entre ambos. En el proceso húmedo de orientación, el tubo pasa por un baño acuoso durante el paso de orientación y en el proceso en seco este paso no se realiza.

La presente invención presenta, además, la termofijación del tubo para superar el efecto memoria anteriormente expuesto. El proceso de termofijación incluye el paso de exposición del tubo a una temperatura superior a aquella a la cual estará normalmente expuesto durante su transporte, almacenamiento, y utilización, pero por debajo de la temperatura a la cual se funde totalmente. Al exponer el tubo a temperaturas por encima de la temperatura de aplicación, se mezclan cristales de menor ordenación, de fusión más baja, dejando los cristales de fusión más alta que serán térmicamente estables en el rango de temperaturas de aplicación. Parte de las cadenas de macromoléculas muy orientadas se relajarán también a las temperaturas de termofijación, lo que resultará en un tubo con una buena estabilidad térmica.

El paso de termofijación incluye los pasos de calentamiento del tubo en baño acuoso caliente después del paso de orientación. Es preferible que no se oriente el tubo durante el paso de calentamiento, sino que se mantenga sometido a una tensión suficiente como para impedir que se combe. También es posible dejar al tubo una pequeña holgura de modo que éste pueda combarse ligeramente. Es también preferible que el tubo esté sujeto por una estructura que impida o minimice otra posible orientación del tubo.

Además, es deseable colocar diversos rodillos espaciados dentro del baño caliente. El tubo se rectifica entre los rodillos para definir una forma de serpentina, de modo que éste haga varias pasadas longitudinales por dicho baño caliente. Puede que sea deseable motorizar estos rodillos.

La presente invención proporciona además un tubo formado por una única capa de copolímero de vinilacetato de etileno que se expone a dosis de radiación para su esterilización con el objetivo de incrementar el rendimiento de la bomba. La presente invención proporciona también un tubo de capas múltiples. Según una realización preferente, el tubo tiene una capa exterior de vinilacetato de etileno y una capa interior de homopolímeros y copolímeros de alfa-olefinas. Preferentemente, el coeficiente de elasticidad del EVA es inferior al del material de la capa interior.

El tubo de capas múltiples puede tener también más de dos capas, por ejemplo tres capas. Los tubos de capas múltiples tendrán una capa exterior, una capa central y una capa interior. Según una forma de realización prefente, la capa exterior es más blanda o posee un coeficiente de elasticidad inferior al de la capa interior.

Breve descripción de las figuras

Fig. 1 Vista ampliada de una sección transversal de un tubo médico de capa única de la presente invención;

Fig. 2 Vista ampliada de una sección transversal de un tubo de capas múltiples de la invención;

Fig. 2a Vista ampliada de una secciónun transversal de un tubo de capas múltiples de la invención;

Fig. 3 Representación esquemática de un método para dar forma, orientar y termofijar el tubo médico;

Fig. 3a Vista de una forma en serpentina que el tubo puede seguir mediante un baño de calentamiento o refrigeración del proceso indicado en la figura 3;

Fig. 3b Representación esquemática de un método para dar forma, orientar en seco y termofijar el tubo médico;

Fig. 4 Representación esquemática de un método para bombear un fluido a través del tubo polimérico;

Fig. 5 Vista de una sección transversal de un tubo polimérico durante una carrera ascendente en una operación de bombeo;

Fig. 5a Vista de una sección transversal de un tubo polimérico durante una carrera descendente en una operación de bombeo;

Fig. 5b Vista de una sección transversal de un tubo polimérico antes de múltiples compresiones por una bomba;

Fig. 5c Vista de una sección transversal de un tubo polimérico después de compresiones múltiples con una bomba;

Fig. 6 Representación gráfica de la relación entre la precisión de bombeo y la dosis de radiación gamma de cobalto-60; y

Fig. 7a Representación gráfica de la relación entre la precisión de bombeo y la dosis de radiación con haz electrónico.

Fig. 7b Representación gráfica de la relación entre la precisión de bombeo y la dosis de radiación gamma.

Fig. 8a Representación gráfica de la correlación entre el coeficiente de elasticidad y el límite aparente de elasticidad con dosis variables de radiación con haz electrónico.

Fig. 8b Representación gráfica de la correlación entre el coeficiente de elasticidad y el límite aparente de elasticidad con dosis variables de radiación gamma.

Descripción detallada

Ya que la invención es susceptible de llevarse a cabo de múltiples maneras distintas, las realizaciones preferidas de la invención se muestran en los dibujos y se describirán aquí en detalle, quedando bien entendido que las presente realizaciones deben considerarse como ejemplificaciones de los principios de la invención y no tienen la intención de limitar el aspecto esencial de la misma a las realizaciones ilustradas.

I. Tubo médico polimérico modificado por radiación

La Figura 1 muestra una estructura de tubo 10 que posee una pared lateral 12. Preferentemente, la pared lateral del tubo se fabrica a partir de un material polimérico de un etileno copolimerizado, con comonómeros seleccionados de entre el grupo compuesto por olefinas de alquilo inferiores, y de ácidos carboxílicos sustituidos por grupos alquilo y alqueno inferiores así como derivados éster y anhídrido del mismo. Los ácidos carboxílicos preferentes poseen de 3 a 10 carbonos. Estos ácidos carboxílicos incluyen, por lo tanto, ácido acético, ácido acrílico y ácido butírico. El término "alqueno inferior" y "alquilo inferior" significa que presentan una cadena de 3 a 18 carbonos, especialmente de 3 a 10 y particularmente de 3 a 8 átomos de carbono. Preferentemente, el tubo es de copolímeros de acetato de etileno y vinilo, que poseen un contenido en acetato de vinilo inferior a un 36% en peso aproximadamente, especialmente menos de un 33% en peso y particularmente inferior o igual a un 28% en peso aproximadamente. Se prefiere también que el EVA tenga un peso molecular alto y un índice de flujo de fusión, tal como se mide según ASTM D-1238, inferior a 5,0g/10minutos, particularmente inferior a 1,0g/10minutos aproximadamente y especialmente inferior a 0,8g/10minutos o cualquier rango o combinación de tales rangos.

Puede resultar también deseable mezclar dentro del material del tubo ciertas cantidades de una resina de mezcla de una poliolefina y más particularmente homopolímeros y copolímeros de alfa-olefinas. Estos aditivos pueden mezclarse con el material del tubo en una cantidad que oscila desde un 5% hasta aproximadamente un 95% en peso del material del tubo. Las alfa-olefinas pueden contener desde 2 hasta 20 átomos de carbono aproximadamente o cualquier rango o combinación de tales rangos. Se prefieren las alfa-olefinas que contienen de 2 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono. Así, los polímeros de olefina pueden derivar de olefinas como el etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-octeno, 1-deceno, 4-etil-1-hexeno, etc., o mezclas de dos o más de estas olefinas. Como ejemplos de polímeros de olefina particularmente útiles se incluyen los copolímeros de etileno-buteno y los copolímeros de etileno y propileno, así como los copolímeros de etileno y 1-octeno que se denominarán polietilenos de densidad extremadamente baja (ULDPE). Estos ULDPE tienen una densidad preferentemente igual o inferior a 0,910 g/cm^{3} y se producen preferentemente mediante el uso de sistemas de catalizadores de metaloceno. Se dice que estos catalizadores son catalizadores de "emplazamiento único" porque poseen una posición de catálisis única, estérica y electrónicamente equivalente en oposición a los catalizadores de tipo Ziegler-Natta que son conocidos por tener múltiples emplazamientos de catálisis. Estas alfa-olefinas de etileno catalizadas por metaloceno son vendidas por Dow bajo el nombre comercial AFFINITY y por Dupont-Dow bajo el nombre comercial ENGAGE, así como por Exxon bajo el nombre comercial EXACT.

Al material del tubo se le añade un aditivo sensible a la radiación, el cual es sensible a su exposición a la radiación bien sea a los rayos gamma, haz electrónico, luz ultravioleta, luz visible o demás fuentes de energía ionizante. El aditivo sensible a la radiación es un peróxido orgánico, tal como el peróxido de dicumilo (DiCup). El tubo puede incluir otros compuestos generadores de radicales libres. Otros grupos funcionales sensibles de radicales libres incluyen grupos acrilato, ácido, dienos y sus copolímeros y terpolímeros, amida, amina, silano, uretano, hidroxilo, epoxi, éster, pirolidona, acetato, monóxido de carbono, cetona, imidazolina, fotoiniciadores e iniciadores de UV, compuestos fluorados, etc. Estos grupos funcionales pueden encontrarse tanto en los compuestos poliméricos como no poliméricos. En particular, entre los aditivos adecuados se incluyen vinilacetato de etileno, metilacrilato de metileno (EMA), el ácido acrílico de etileno (EAA), amidas grasas, copolímeros de estireno-butadieno funcionalizados y no funcionalizados de baja viscosidad y sus derivados hidrogenados, terpolímero de monómeros de dieno, propileno, etileno, poliisopreno, polibutadieno funcionalizados y no funcionalizados, polibuteno, acrilato de uretano, epoxi acrilato, fotoiniciadores, etc. Incluso más particularmente, los aditivos incluyen polietileno de baja viscosidad funcionalizado de densidad extremadamente baja, funcionalizado con grupos epoxi, ácidos carboxílicos y sus derivados éster y anhídrido, polímeros A-C de Allied Signal, productos SR/CN y Esacure de Sartomer, productos grasos funcionalizados de Akzo Nobel y Henkel, fotoiniciadores de Ciba-Geigy, compuestos fluorados de 3M, EVA de DuPont, EAA de Dow Chemical y EMA de Chevron, así como el polibutadieno-1,2 sindiotáctico de Japan Synthetic Rubber Co. Los terpolímeros de etileno-propileno poseen un tercer componente, una cadena diolefínica no-conjugada, por ejemplo 1,4-pentadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno o un polieno cíclico, por ejemplo diciclopentadieno, metilennorborneno, etilidennorborneno, ciclooctadieno, metiltetrahidroindeno, etc. Estos tipos de aditivos se denominarán EPDM. Los EPDM adecuados se venden bajo el nombre comercial de NORDEL (Dupont Chemical Company), VISTALON (Exxon), KELTAN (Dutch State Mines), JSR (Japan Synthetic Rubber) y EPDM de Mitsui Chemical Company.

Los aditivos sensibles a la radiación deben añadirse al material del tubo en cantidades eficaces, preferentemente en una cantidad del 0,01 al 20,0% en peso de la capa única o capa exterior, particularmente del 0,01 al 10,0% y especialmente del 0,02 al 5,0%.

Además, y de forma opcional, el material del tubo puede modificarse mediante la incoporación de aditivos polares para mejorar su compatibilidad con adhesivos tales como los adhesivos de tipo cianoacrilato y para mejorar otras características superficiales, como la fricción (lubrificación). Los aditivos polares se eligen preferentemente de forma que se trate de un hidrocarburo no-polimérico alifático o aromático que tenga más de 5 átomos de carbono pero menos de 500, con preferencia menos de 200 carbonos y particularmente con menos de 100 carbonos en su esqueleto carbonado. Además, los aditivos deberían poseer grupos electrónicos negativos seleccionados de entre el grupo de aminas, amidas, hidroxilos, ácidos, acetato, sales amónicas; compuestos organometálicos tales como alcoholatos, carboxilatos metálicos y complejos metálicos de numerosos compuestos 1,3-dicarbonilo; fosfinas de fenilo; piridinas; pirrolidonas; imidazolina y oxazolinas. Estos aditivos pueden consistir también en una emulsión o solución de polímeros.

Los aditivos polares deben incluirse en una cantidad comprendida entre aproximadamente un 0,001% hasta un 10,0% en peso del material del tubo, preferentemente del 0,01 al 2,0%.

La Figura 2a muestra un tubo multicapa con una capa exterior 12, una capa interior 14 y una capa central 15. Según una forma preferente, la capa exterior 12 y la capa central 15 están elaboradas con los mismos materiales y aditivos que se han establecido anteriormente para los materiales del tubo. Las capas exterior y central 12 y 15 no tienen que ser del mismo material una y otra. Preferentemente, la capa interior 14 o capa de contacto con la solución se escoge entre los homopolímeros y copolímeros de las alfa-olefinas. Particularmente, la poliolefina de la capa interior 14 es un copolímero de etileno con alfa-olefinas que tienen de 3 a 18 carbonos y especialmente de 4 a 8 carbonos y todavía con más preferencia es un ULDPE. Es asimismo preferible que la capa interior tenga una cantidad mínima de componentes capaces de migrar dentro de una solución pasando a través del tubo 10. Igualmente, la capa exterior 12 debería tener un coeficiente de elasticidad inferior a la capa interna 14. De acuerdo con un modelo preferente, la capa central 15 será la capa más gruesa y constituirá del 55 al 99%, especialmente del 75 al 99% y particularmente del 90 al 98% del espesor total de las paredes o cualquier rango o combinación de los rangos aquí expuestos.

En una estructura de tubo de dos capas, tal como muestra la Figura 2, la capa exterior 12 tendría que ser más gruesa que la capa interior 14. Preferentemente, la capa interior tendrá un espesor comprendido en el rango del 1 al 40%, especialmente del 1 al 25% y particularmente del 2 al 10% del espesor total de la pared o cualquier rango o combinación de los rangos citados.

II. Método para obtener la mezcla

Los componentes de las mezclas de polímeros tendrían que mezclarse mediante fusión, mezcla física como la mezcla en tambor, u otros medios como la extrusión reactiva.

III. Método para fabricar los tubos médicos

Los tubos médicos 10 de la presente invención tendrían que tener un diámetro interno de dimensiones comprendidas en el rango de 0,003 a 0,4 pulgadas y un diámetro exterior comprendido en el rango de 0,12 a 0,50 pulgadas. Particularmente, el tubo médico utilizado para la administración de fluidos mediante bomba médica de perfusión, como la bomba de perfusión Baxter vendida bajo el nombre comercial FLO-GARD® y COLLEAGUE®, tiene un diámetro interior en el rango de 0,099 a 0,105 pulgadas, un diámetro exterior en el rango de 0,134 a 0,145 pulgadas, y un espesor de pared en el rango de 0,018 a 0,021 pulgadas. El tubo debe ser flexible, con un coeficiente de elasticidad inferior a 50.000 psi, preferentemente inferior a 30.000, aun con más preferencia inferior a 10.000 y especialmente inferior a 4.000 psi, o cualquier rango o combinación de los rangos citados.

IV. Método para termofijar y orientar el tubo

Opcionalmente, puede resultar también deseable que el tubo 10 esté orientado a lo largo de su eje longitudinal y fijado en esta dimensión mediante el uso de calor. Este paso de orientación incrementa el límite aparente de elasticidad del tubo en la dirección longitudinal, reduciendo así la tendencia del tubo a estrecharse durante su uso. En efecto, la pre-orientación del tubo aumenta la resistencia a un estrechamiento posterior. Preferentemente, el tubo 10 debe orientarse de modo que los diámetros iniciales interior y exterior del mismo sean, en cualquier punto, del 10% al 300% mayores al diámetro del tubo 10 después de la orientación y con más preferencia del 20% al 120% y especialmente del 30% al 100%. Estos rangos incluyen además todas las combinaciones y subcombinaciones de los mismos. La relación del diámetro de partida con respecto al diámetro después de la orientación se denominará relación de orientación. El proceso de orientación puede ser un proceso de orientación en húmedo o seco tal como se expone a continuación.

La Figura 3 muestra una representación esquemática 30 del método de orientación del tubo 10 en un proceso de orientación en húmedo. El método para orientar en húmedo incluye los pasos de proporcionar un tubo 10, y orientar el tubo 10 a lo largo de su eje longitudinal de modo que dicho tubo 10 tenga el diámetro interior y exterior deseados, tal como se especifica anteriormente en la Sección III, y la relación de orientación. Se piensa que el paso de orientación alinea las moléculas del tubo a lo largo del eje longitudinal con lo que se incrementa la resistencia al estrechamiento cuando se produzcan esfuerzos longitudinales posteriores. El tubo 10 se termofija entonces para reducir la contracción del mismo y fijarlo en la dimension orientada.

El tubo 10 (que puede ser de capa única o de capas múltiples) se estira en la dirección indicada por las flechas 34 en un recorrido continuo que puede denominarse línea. El término "línea ascendente" se referirá a las posiciones a lo largo de la línea en dirección opuesta a la dirección del flujo del tubo 32. A la inversa, el término "línea descendente" se referirá a las posiciones en la dirección del flujo del tubo. Al usar el término "línea" no se debe pensar que el método debe llevarse a cabo según una línea recta, más bien debe tomarse con el significado de que se lleva a cabo en una secuencia de pasos consecutivos.

Como muestra la Figura 3, el tubo 10 se forma con un extrusor 36. El tubo 32 a la salida del extrusor 36 tiene preferentemente un diámetro exterior que será del 10% al 300% superior al diámetro después de la orientación y con más preferencia del 20% al 120% y especialmente del 30% al 100% superior. El tubo 10 se estira desde el extrusor 36 con un primer tirador 37, un segundo tirador 38, un tercer tirador 39 y un cuarto tirador 40. El diámetro del tubo en el primer tirador 37, cuando el tubo se encuentra en un estado sólido, se denominará diámetro inicial. Los tiradores 37, 38, 39 y 40 pueden tener un revestimiento de silicona o caucho para incrementar el coeficiente de fricción con el tubo 32. Los tiradores segundo y tercero, 38 y 39, pueden tener diversas ranuras axiales espaciadas y que se extienden a lorgo de la circunferencia para ajustarse a más de un conjunto de tubos 32 en la superfericie de los tiradores 38 y 39 a la vez.

A la salida del extrusor 36, el tubo 32, que se encuentra en una fase de fusión o de semi-fusión, pasa por un primer baño de enfriamiento 41 donde se enfría el tubo 32 con aire o un líquido. Preferentemente, el primer baño de enfriamiento 41 es un baño de agua a una temperatura situada en el rango de 4ºC a 45ºC. El tubo debe convertirse en una fase sólida en el baño de enfriamiento 41.

A la salida del primer baño de enfriamiento 41, el tubo 10 se extiende entre los tiradores primero 37 y segundo 38, donde el tubo 10 es orientado mediante accionamiento del segundo tirador 38 a una velocidad mayor que la del primer tirador 37 para lograr así la relación de orientación deseada. Se piensa que la orientación del tubo mientras está en estado sólido es más eficaz para conseguir un tubo orientado que el estiramiento del tubo inmediatamente después de la salida del extrusor 36 o a su paso por el primer baño de enfriamiento 41, mientras el tubo se encuentra en una fase fundida o semi-fundida. Esta sección de la línea se denominará sección de orientación 42. Preferentemente, el segundo tirador 38 funciona a una velocidad dentro del rango de 4 a 10 veces más rápido que el primer tirador 37 aproximadamente. Mediante el control de las velocidades relativas de los tiradores primero 37 y segundo 38, se pueden controlar los diámetros finales interior y exterior del tubo 10 y lograr la relación de orientación
deseada.

En la sección de orientación 42, el tubo 10 pasa por un segundo baño de enfriamiento 43, en el que el tubo 10 se enfria con aire o un líquido. Preferentemente, el segundo baño de enfriamiento 43, como el primer baño de enfriamiento 41, es un baño acuoso a una temperatura en el rango de 4ºC a 45ºC.

Para superar el efecto memoria del tubo orientado 10, es necesario calentar éste a una temperatura por encima de la temperatura a la cual estará normalmente expuesto durante su transporte, almacenamiento y uso, pero por debajo de la temperatura a la cual se funde totalmente. Al exponer el tubo a temperaturas por encima de la temperatura de aplicación, se mezclan cristales menos ordenados, de fusión más baja, dejando los cristales de fusión más alta que serán térmicamente estables en el rango de temperaturas de aplicación. Parte de las cadenas de macromoléculas muy orientadas se relajarán para proporcionar un tubo con una estabilidad térmica mejorada.

Con este fin, a la salida del segundo baño de enfriamiento 43, el tubo 10 se rectifica cerca del segundo tirador 38 y se extiende entre el segundo tirador 38 y el tercer tirador 39. El tubo 10 continúa en una dirección hacia atrás del extrusor 36 y pasa por un baño de calentamiento 44 donde se termofija. Preferentemente, se coloca el baño caliente 44 por encima del segundo baño de enfriamiento 43 para ahorrar espacio en el suelo. Sin embargo, esta disposición es opcional. Esta parte del proceso se denominará sección de termofijación o paso 45. Preferentemente, el paso de termofijación 45 se realiza en línea después de la sección de orientación 42, pero podría efectuarse fuera de línea en un proceso de tipo secuencial. Durante el paso de termofijación 45, el tubo 10 pasa por un baño caliente 44 donde se calienta en un medio tal como aire o un líquido caliente. El baño de calentamiento 44 es, preferentemente, una solución acuosa de agua a una temperatura de entre 50 y 99ºC aproximadamente. Los aditivos, tales como sal, pueden añadirse a la solución acuosa.

Con el fin de controlar la dimensión del tubo, es deseable que el tubo 10 no esté orientado durante el paso de termofijación 45. Por esta razón el tubo 10 tendría que someterse a una tensión mínima para mantener el tubo en su forma o habría que dejar que se combara un poco, entre los tiradores segundo 38 y tercero 39, para impedir o controlar la contracción. Así, los tiradores segundo 38 y tercero 39 deberían funcionar a velocidades similares o el tirador 39 podría funcionar a una velocidad ligeramente más lenta que el tirador 38 para ajustar alguna contracción.

Para impedir además la orientación del tubo 10 en la sección de termofijación 45, puede resultar también deseable apoyar el tubo 10 mientras se estira a través del baño de calentamiento 44 sobre una estructura de apoyo 47. Sin embargo, proporcionar la estructura de apoyo 47es opcional. Las estructuras de apoyo adecuadas 47 incluyen un transportador, que se desplaza a la misma velocidad que el tubo 10 por la sección de termofijación 45. Otra estructura de apoyo 47 es un conducto de plástico o metálico que tiene un diámetro superior al del tubo, en el cual el tubo 10 es soportado por la superficie interior del conducto.

A la salida del baño caliente 44, el tubo 10 se extiende entre el tercer tirador 39 y el cuarto tirador 40. El tirador 40 debería funcionar a una velocidad similar a la del tirador 39 o ligeramente más lenta que la del 39 para impedir otra orientación. El tubo 10 pasa de nuevo por el segundo baño de enfriamiento 43. Por supuesto es posible prever un baño de enfriamiento individual, pero esta disposición ahorra espacio en el suelo.

También puede resultar deseable prever que el tubo 10 haga varias pasadas longitudinales por el baño de enfriamiento 43 o el baño calentador 44, tal como muestra la Figura 3a, para prever un enfriamiento o calentamiento máximo del tubo en un espacio mínimo. Esto puede realizarse mediante la utilización de varios rodillos espaciados 49 para definir una forma de serpentina a través del baño de calentamiento 44 o el baño de enfriamiento 43.

Para impedir cualquier otra orientación del tubo 10, puede resultar necesario accionar el cuarto tirador 40 a una velocidad similar o ligeramente más lenta que la del tercer tirador 39.

Después de pasar por el cuarto tirador 40, el tubo tiene un diámetro orientado y pasa por una cuchilla o una bobina 48, donde el tubo 10 se corta a la longitud adecuada o se enrolla alrededor de la bobina para su almacenamiento o transporte.

La Figura 3b muestra un proceso de orientación en seco 30. El proceso de orientación en seco es, en la mayoría de los aspectos, el mismo que el proceso de orientación en húmedo con la excepción más señalada de que el tubo 10 se orienta en la sección 42 entre los tiradores 37 y 37a. El tirador 37a funciona a una velocidad superior a la del tirador 37. Durante el paso de orientación en seco 42, no se sumerge el tubo 10 en el baño acuoso 43, como en el caso del paso de orientación húmedo 42. En el proceso de orientación en seco, los tiradores 38, 39 y 40 funcionarán a una velocidad similar o más lenta que la del tirador 37a. A pesar de estas diferencias entre el proceso de orientación en húmedo y seco, es deseable orientar el tubo mientras se encuentra en estado sólido.

V. Método para irradiar el tubo

Durante la fabricación de los dispositivos médicos, éstos deben ser esterilizados en su mayoríarse. La esterilización por radiación es el método preferido. Sorprendentemente, se ha descubierto en esta investigación que al exponer el tubo a dosis de radiación para su esterilización estandar, se mejora el rendimiento del tubo, tal como muestra la precisión en la alimentación de la dosificación del fluido. Como muestran las Figuras 7a y 7b, la precisión de la bomba aumentó con el incremento de las dosis de radiación por haz electrónico (fig. 7a) y por radiación gamma (fig. 7b).

Como muestran las Figuras 8a y 8b, se descubrió también que el coeficiente de elasticidad del tubo, línea 80, se reducía al incrementarse las dosis de radiación por haz electrónico (fig. 8a) y por radiación gamma (8b). Fue sorprendente que estas disminuciones del coeficiente no estuvieran acompañadas de una disminución significativa del límite aparente de elasticidad del tubo, tal como lo indica la línea 82.

La radiación para esterilización se produce normalmente con unas dosis mucho más bajas de radiación que las que se utilizan para los polímeros degradados. La magnitud usual de esta radiación esterilizante es del orden de 25 kGys aproximadamente, pero puede ser, a veces, tan baja como 15 kGys.

En algunos casos, aunque no forzosamente, la exposición del tubo a la esterilización por radiación provoca en un cambio cuantificable en el contenido de gel del tubo. El contenido de gel indica el porcentaje en peso de los insolubles con respecto al peso del material del tubo. Esta definición se basa en el principio bien aceptado de que los materiales de polímeros degradados no son solubles. Sin embargo, el contenido significativo de gel, tal como un 50% aproximadamente, convierte el material en termofijado. Estas termofijaciones no son deseables para los usos médicos ya que no son capaces de ser recicladas mediante las técnicas estándar de reciclaje.

Es importante señalar que es posible exponer el tubo a las dosis de radiación para esterilización y conseguir mejorar el rendimiento del tubo con las bombas sin observar cambio alguno en el contenido de gel del tubo. El tubo médico 10 de la presente invención muestra un contenido de gel que se sitúa preferentemente entre el 0% y el 49,9%, particularmente del 0% al 45% y especialeente del 0% al 40% o cualquier rango o combinación de los rangos citados. Preferentemente, el tubo se expone a una dosis baja de radiación gamma, entre 15 kGys y 58 kGys, particularmente de 15 kGys a 45 kGys, y especialemente de 15 kGys a 35 kGys, o cualquier rango o combinación de los rangos aquí expuestos. Así, este tubo 10 mantiene sus características termoplásticas y puede reprocesarse o reciclarse mediante el uso de las técnicas estándar de reciclaje.

La precisión de las bombas puede mejorar también después de dosis aun más bajas de radiación cuando se añaden al material polimérico y cada minuto las cantidades adecuadas de aditivos sensibles a la radiación descritos anteriormente antes de la extrusión.

Un ejemplo de bomba en la cual se ha observado una mejora en el rendimiento del tubo es la FLO-GARD® 6201. FLO-GARD® 6201 es un dispositivo de perfusión con una cabeza de bombeo única, electromecánica, de presión positiva, peristáltica, intravenosa. La bomba está diseñada para funcionar con un tubo intravenoso de PVC estándar que cumple con las especificaciones de Baxter. La bomba se situá en un rango de caudal primario de 1 a 1.999 ml/h. El rango secundario es de 1 a 999 ml/h, o el límite superior será el mismo que el límite de velocidad primario, que es siempre más bajo. El volumen a infundir para ambos modos, primario y secundario, es de 1 a 9999 ml. Esta bomba tiene la capacidad de funcionar con una gran variedad de dispositivos de administración de I.V. estándar, incluidos: dispositivos básicos, de filtrado, dispositivos CONTINU-FLO y BURETROL. La precisión de la bomba debería encontrarse dentro de +10% para cualquier caudal de flujo durante 24 horas de servicio continuo y con el mismo dispositivo de administración I.V.

Tal como se describe en la Figura 4, la bomba posee una serie de ocho "uñas". Las uñas proporcionan la presión positiva necesaria para comprimir el fluido fuera del segmento de bombeo durante su administración al paciente. Las ocho uñas se desplazan hacia arriba y hacia abajo en secuencia y realizan una función de perfusión peristáltica. Durante este proceso, el tubo experimenta deformaciones cíclicas repetitivas que pueden provocar eventualmente una deformación permanente en su geometría (Ver Figuras 5b y 5c). Esta deformación permanente (Ver Figuras 6 y 7) conduce a una reducción volumétrica en el tubo que, a su vez, causa una sub-administración de fluido al paciente. Este fenómeno se denomina generalmente "reducción de bombeo".

Los Ejemplos expuestos a continuación mostrarán que el tubo de la presente invención sufría menos cambios de caudal en un período de 72 horas en comparación con un tubo esterilizado por no-radiación y con un tubo médico de PVC ya existente. Se exponen a continuación unos ejemplos ilustrativos, no limitativos de los presentes tubos. Pueden contemplarse fácilmente numerosos otros ejemplos a la luz de los principios de referencia y las enseñanzas contenidas aquí. Los ejemplos que se dan pretenden ilustrar la invención y en ningún caso limitan la forma según la cual ésta puede ponerse en práctica.

VI. Ejemplos

Los Ejemplos 1, 3 hasta 5, 7, 8, 10 y 11 se incluyen con el objetivo de ilustrar solamente y no forman parte de la invención ahora reivindicada.

Ejemplo de esterilización por radiación

Los experimentos sobre la precisión de las bombas electromecánicas para la administración de fluidos, el contenido de gel y el tiempo de relajación fueron realizados para caracterizar las propiedades del tubo irradiado. El contenido de gel se determinó por extracción de disolvente. Las muestras del tubo se extrajeron mediante reflujo en un extractor Soxhlet con tamiz de acero inoxidable de 150 mesh y 250 ml de xileno durante 6 a 8 horas, tiempo suficiente para una extracción completa de materiales de poliolefina soluble. Los materiales residuales del tamiz se secaron al vacío hasta un peso constante, que se utilizó para calcular el contenido de gel:

% gel = [peso de los residuos/peso de la muestra] x 100%

El tiempo de relajación (es decir, el tiempo para que la fuerza se reduzca a 1/e (36,8%) de la fuerza inicial a una velocidad constante de deformación) a temperaturas elevadas es otra manera de medir el comportamiento reológico y elástico de los materiales poliméricos. Se describe seguidamente el procedimiento de ensayos. Para el estudio se utiliza un Analizador de Sólidos por Reometría RSA-II. Se corta un tubo no de PVC (DExt. de aproximadamente 0,141 pulgadas) en trozos de 1 pulgada de largo aproximadamente. Se calienta un dispositivo de dos placas durante 20 minutos a 75ºC aproximadamente antes de insertar el trozo de tubo de 1 pulgada de largo entre los dos discos metálicos (diámetro de aproximadamente 0,595 pulgadas). El hueco inicial entre los dos discos es aproximadamente el mismo que el Dext. del tubo (es decir, 0,141 pulgadas). Se calientan entonces el tubo y las placas a 75ºC durante 5 minutos más antes de comprimir el tubo a una deformación constante. Se registran la fuerza inicial y la fuerza de relajamiento en función del tiempo. El tiempo de relajación se toma como el punto en que la fuerza se reduce a 1/e o el 36,8% del valor inicial de la fuerza. Como se muestra en los ejemplos siguientes, parece que los pequeños incrementos del tiempo de relajación mejoran la precisión de la bomba.

1. Ejemplo 1

Se irradiaron, a distintos niveles de radiación, unos tubos fabricados por separado a partir de un 100% de vinilacetato de etileno (EVA) (DuPont ELVAX) y una mezcla de EVA y Ethomeen 0/15 (0,23 en peso) (Akzo Nobel Chemical Company). Se irradió de radiación gamma proporcionada por cobalto-60. Cada trozo de tubo se utilizó entonces junto con una bomba médica de perfusión Flo-Gard 6201 vendida por Baxter Healthcare Corporation, tal como se ha descrito en detalle anteriormente. Se midió el cambio de caudal de la bomba por el tubo después de 72 horas de uso continuo.

Flo-Gard 6201 es un dispositivo de perfusión con cabeza de bombeo única, electromecánica, de presión positiva, peristáltica, intravenosa. La bomba está diseñada para funcionar con un tubo intravenoso de PVC estándar que cumple con las especificaciones de Baxter. La bomba se ajusta a un rango de caudal primario de 1 a 1999 ml/h. El volumen a infundir para ambos modos, primario y secundario, es de 1 a 9999 ml. Esta bomba tiene la capacidad de funcionar con una gran variedad de dispositivos de administración estándar, incluidos: dispositivos básicos, de filtro, dispositivos CONTINU-FLO y BURETROL. La precisión de la bomba se encontrará dentro del \pm10% para cualquier reglaje de caudal durante 24 horas de servicio continuo y con el uso del mismo dispositivo de administración.

Tal como se describe en la Figura 4, la bomba posee una serie de ocho "uñas". Las uñas proporcionan la presión positiva para comprimir el fluido fuera del segmento de bombeo para su administración al paciente. Las ocho uñas se desplazan hacia arriba y hacia abajo en secuencia y realizan una función de perfusión peristáltica. Durante este proceso, el tubo experimenta deformaciones cíclicas repetitivas que pueden provocar eventualmente una deformación permanente en su geometría (Ver Figuras 5 y 5a). Esta deformación permanente (Ver Figuras 6 y 6a) conduce a una reducción volumétrica en el tubo que, a su vez, causa una sub-administración de fluido o reducción de bombeo.

Si el material utilizado para fabricar el tubo no posee unas propiedades de resistencia elástica y a la deformación similares al material corriente de PVC, podría tener lugar una deformación importante. Esta deformación del tubo provocaría una mayor sub-administración del caudal pre-establecido en comparación con el tubo de PVC.

La reducción de bombeo disminuye con el aumento de los niveles de radiación gamma por cobalto-60. El nivel de radiación y el cambio en la administración de fluido para el Ejemplo 1 vienen expuestos a continuación, en la Tabla 1.

TABLA 1

1

2. Ejemplo 2

Tubos de capa única fabricados por separado a partir de una mezcla de 95% de EVA y 5% de ULDPE fueron tratados con distintas cantidades de un aditivo precompuesto, el peróxido de dicumilo (DiCup). Se irradiaron entonces los tubos con unas dosis escaladas de radiación gamma con cobalto-60. Finalmente, se colocaron en una bomba de perfusión FLO-GARD® 6201 y se midió el cambio porcentual de caudal suministrado por los tubos.

El nivel de aditivo, la dosis de radiación y el cambio correspondiente en el rendimiento de la bomba vienen expuestos a continuación en la Tabla 2.

TABLA 2

2

3. Ejemplo 3

En el Ejemplo 3, el tubo fabricado principalmente con EVA fue irradiado con diferentes dosis de radiación proporcionada por un haz electrónico. La Tabla 3 expuesta a continuación muestra el cambio en la precisión de bombeo a distintos niveles de radiación por haz electrónico.

TABLA 3

3

4. Ejemplo 4

En el Ejemplo 4, el tubo fabricado esencialmente con EVA ha sido irradiado con distintas dosis de radiación gamma con Cobalto-60. La Tabla 4 expuesta a continuación muestra el cambio en la precisión de bombeo a diferentes niveles de radiación gamma con Cobalto-60.

TABLA 4

4

5. Ejemplo 5

En el Ejemplo 5, el contenido en gel presente en el tubo fabricado esencialmente de EVA ha sido medido después de irradiar el tubo con dosis progresivamente más altas de radiación Gamma con Cobalto-60. El contenido en gel se incremento de manera apreciable por encima de 50 kGys de radiación. Con dosis bajas de radiación, se supo que el contenido en gel podía mantenerse a niveles imperceptibles. Sin embargo, el tiempo de relajación para estas muestras de tubo seguía aumentando, manteniendose así éste como un termoplástico más que como un termoestable.

TABLA 5

5

6. Ejemplo 6

Este ejemplo muestra que la adición de cantidades muy pequeñas de peróxido de dicumilo puede incrementar el contenido en gel al un mismo nivel de radiación gamma de Cobalto-60. Los resultados vienen expuestos a continuación en la Tabla 6.

TABLA 6

6

7. Ejemplo 7

En el Ejemplo 7, cinco muestras que comprendían esencialmente EVA fueron irradiadas con cinco niveles distintos de radiación con haz electrónico. El contenido en gel presente en cada muestra se midió posteriormente al proceso de esterilización por radiación. Se observaron unos contenidos en gel más altos a medida que la dosis de radiación se incrementaba. La Tabla 7 resume los resultados del experimento.

TABLA 7

7

8. Ejemplo 8

En el Ejemplo 8, se midió el tiempo de relajación como función de la dosis de radiación gamma con Cobalto-60. Aquí, se irradiaron cinco muestras de tubo que comprendían principalmente EVA con cinco niveles distintos de radiación gamma por Cobalto-60. Se midió el tiempo de relajación para cada muestra. Este experimento reveló que el tiempo de relajación podía incrementarse con unas dosis normales de radiación gamma de Cobalto-60 para esterilización. Puede verse que a medida que el tiempo de relajación aumenta, la reducción de bombeo baja y, por lo tanto, la precisión de bombeo se incrementa. Los resultados de este experimento vienen expuestos en la Tabla 9.

TABLA 9

8

9. Ejemplo 9

Se midió también el tiempo de relajación como función del nivel de aditivos y de radiación con Cobalto-60. La Tabla 10 muestra que la adición de cantidades muy pequeñas de peróxido de dicumilo había incrementado los tiempos de relajación en comparación con las muestras que tenían niveles inferiores de peróxido de dicumilo después de irradiar tales muestras con dosis idénticas de radiación gamma para esterilización de Cobalto-60.

TABLA 10

9

10. Ejemplo 10

La relación entre el tiempo de relajación y el incremento de las dosis de radiación con haz electrónico se resume en la Tabla 11. Se irradiaron seis muestras de tubo compuestas esencialmente de EVA con seis dosis progresivamente más grandes de radiación con haz electrónico. A medida que la radiación aumentaba, el tiempo de relajación se incrementaba. El aumento del tiempo de relajación asociado con el incremento de la radiación con haz electrónico era mucho más importante que el aumento del tiempo de relajación asociado con los niveles similares de radiación gamma con Cobalto-60 (Ver Tabla 11).

TABLA 11

10

Los tubos se fabricaron con los materiales mencionados en la Tabla 12 y se expusieron a varias dosis de radiación gamma. El coeficiente de elasticidad se midió para determinar los efectos de la radiación en el mismo.

Se midió el coeficiente de elasticidad con un Instron 4201 a temperatura ambiental (73ºF, humedad relativa de 50%) a una velocidad de 20 pulg./minuto con una longitud de referencia de 2 pulgadas.

TABLA 12

11

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11. Ejemplo 11

En el Ejemplo 11, se construyeron los tubos multicapa con una capa exterior de CM576 (EVA) y una capa interior de SM8250 o SM8401 (ULDPE). Las muestras de los tubos se expusieron a varias dosis de una fuente de radiación gamma de Cobalto-60, tal como se menciona en las Tablas 13-14. Los tubos fueron sometidos a prueba para observar su compatibilidad con la bomba FLO-GARD® 6201 de Baxter (Tabla 13). También se estudiaron los tubos para determinar la relación entre el límite aparente de elasticidad y el coeficiente de elasticidad con dosis progresivas de exposición a radiación de Cobalto-60. Como muestra la Tabla 14, a medida que se incrementaba la dosificación de radiación, el coeficiente de elasticidad del tubo se reducía de manera significativa con sólo un ligero cambio en el límite aparente de elasticidad (ver también las Figuras 8a y 8b).

TABLA 13

12

TABLA 14

13

Aunque se hayan ilustrado y descrito unas realizaciones específicas, son posibles muchas modificaciones sin salirse del espíritu de la invención y el alcance de protección está limitado solamente por el alcance de las reivindicaciones que se adjuntan.

Claims

1. Un tubo médico para su utilización con una bomba para administrar a lo largo del tiempo cantidades limitadas de un fluido beneficioso a un paciente, el cual comprende:

una primera capa que consiste en un material polimérico seleccionado de entre el grupo compuesto por homopolímeros de etileno y de copolímeros de etileno, donde los copolímeros de etileno son un monómero de etileno copolimerizado con al menos un monómero seleccionado del grupo cosistente en olefinas de alquilo inferiores, ésteres de alquilo inferiores de un ácido carboxílico y ésteres de alqueno inferior de un ácido carboxílico, teniendo los grupos alquilo inferior y alqueno inferior de 3 a 18 carbonos, o las mezclas de los mismos,

y un aditivo sensible a la radiación, que es un peróxido orgánico,

habiéndose expuesto el tubo a una dosis de radiación para su esterilización de desde, aproximadamente, 15 hasta 45 kGys aproximadamente.

2. El tubo según la reivindicación 1, caracterizado porque una pared lateral del tubo posee un índice de flujo de fusión inferior a aproximadamente 5,0 g/10 minutos.

3. El tubo según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa comprende un copolímero de vinil acetato de etileno.

4. El tubo según la reivindicación 3, caracterizado porque el copolímero de vinil acetato de etileno posee un contenido en acetato de vinilo no superior al 36% de acetato de vinilo con respecto al peso del copolímero.

5. El tubo según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, caracterizado porque el contenido en gel del copolímero de vinil acetato de etileno se sitúa entre el 0% y el 49%.

6. El tubo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el copolímero de vinil acetato de etileno posee un índice de flujo de fusión inferior a 5,0 g/10 minutos aproximadamente.

7. El tubo según la reivindicación 6, caracterizado porque el copolímero de vinil acetato de etileno posee un índice de flujo de fusión inferior a 1,0 g/10 minutos aproximadamente.

8. El tubo según la reivindicación 6, caracterizado porque el copolímero de vinil acetato de etileno posee un índice de flujo de fusión inferior a 0,80 g/10 minutos aproximadamente.

9. El tubo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque se expone a una fuente de radiación seleccionada a partir del grupo compuesto por rayos gamma, rayos ultravioletas y haz electrónico.

10. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además un segunda capa dispuesta de manera concéntrica dentro de la primera capa del tubo.

11. El tubo según la reivindicación 10, caracterizado porque la segunda capa posee un coeficiente de elasticidad que es superior al coeficiente de elasticidad de la primera capa.

12. El tubo según la reivindicación 11, caracterizado porque la segunda capa se selecciona de entre los homopolímeros y copolímeros de alfa-olefinas.

13. El tubo según la reivindicación 12, caracterizado porque la segunda capa es un copolímero de alfa-olefina y etileno, en la cual la alfa-olefina posee de 3 a 8 carbonos.

14. El tubo según la reivindicación 12, caracterizado porque la segunda capa es un polietileno de densidad extremadamente baja.

15. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las olefinas de alquilo inferior para la preparación del polímero que comprende la primera capa poseen de 3 a 18 carbonos.

16. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque los grupos de alqueno inferior y de alquilo inferior contenidos en los monómeros para la preparación del polímero que comprende la primera capa poseen de 3 a 10 carbonos.

17. El tubo según la reivindicación 16, caracterizado porque la primera capa incluye un copolímero de etileno que comprende un monómero de etileno copolimerizado con al menos un monómero seleccionado de entre el grupo compuesto por ésteres de alquilo inferior de ácido carboxílico y ésteres de alqueno inferior de ácido carboxílico, teniendo cada grupo alqueno inferior y alquilo inferior de 3 a 10 carbonos.

18. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque la primera capa del tubo comprende además una resina de mezcla de una poliolefina o un copolímero de poliolefina en una cantidad del 5 al 95% en peso.

19. El tubo según la reivindicación 18, caracterizado porque el copolímero de poliolefina de la resina de mezcla es un polietileno de densidad extremadamente baja.

20. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 que comprende además un aditivo sensible a la radiación seleccionado a partir de un compuesto que posee al menos un grupo funcional a elegir de entre el grupo compuesto por acrilatos, ácidos, amidas, aminas, silanos, uretanos, hidroxilo, epoxi, ésteres, pirolidonas, acetatos, monóxido de carbono, cetonas, imidazolinas, fotoiniciadores, compuestos fluorados y dienos.

21. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque el aditivo sensible a la radiación es peróxido de dicumilo.

22. El tubo según la reivindicación 20, caracterizado porque el compuesto que contiene el grupo funcional de dieno es un EPDM.

23. El tubo según la reivindicación 20, caracterizado porque el compuesto que contiene el grupo funcional dieno es un 1,2-polibutadieno sindiotáctico.

24. El tubo según la reivindicación 20, caracterizado porque el compuesto que contiene el grupo funcional dieno es un copolímero de bloque butadieno estireno.

25. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, que comprende además una tercera capa.

26. El tubo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque el tubo está formado mediante un proceso de extrusión con un extrusor, y caracterizado porque el tubo se enfria hasta un estado sólido para definir un diámetro inicial y luego el tubo se estira en una dirección a lo largo de un eje longitudinal del mismo para definir un diámetro orientado que es inferior al diámetro inicial.

27. El tubo según la reivindicación 26, caracterizado porque el diámetro inicial es de un 10% a un 300% superior al diámetro orientado.

28. El tubo según la reivindicación 26, caracterizado porque el diámetro inicial es de un 20% a un 120% superior al diámetro orientado.

29. El tubo según la reivindicación 26, caracterizado porque el diámetro inicial es de un 30% a un 100% superior al diámetro orientado.

30. El tubo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en combinación con una bomba.

31. El tubo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en combinación con una bomba peristáltica.

32. Un método para fabricar un tubo para su utilización con una bomba que permite administrar a lo largo del tiempo unas cantidades limitadas de un fluido beneficioso a un paciente, comprendiendo el método los pasos de:

proporcionar una mezcla de un material polimérico y un aditivo sensible a la radiación, en la cual un material polimérico se selecciona de entre el grupo compuesto por homopolímeros de etileno y copolímeros de etileno, caracterizada porque los copolímeros de etileno son un monómero de etileno copolimerizado con un monómero seleccionado de entre el grupo formado por olefinas de alquilo inferior que tienen de 3 a 18 carbonos, ésteres de alquilo inferior de ácido carboxílico, teniendo el alquilo inferior de 3 a 18 carbonos, y ésteres de alqueno inferior de ácido carboxílico, teniendo el alqueno inferior de 3 a 18 carbonos y el aditivo sensible a la radiación que es un peróxido orgánico;

extruir con un extrusor el material polimérico dentro de un tubo que tiene una primera capa; y

exponer el tubo a una dosis de radiación para su esterilización desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 45 kGys.

33. El método según la reivindicación 32, caracterizado porque el material polimérico tiene un índice de flujo de fusión inferior a aproximadamente 5,0 g/10 minutos.

34. El método según la reivindicación 32 ó 33, caracterizado porque el método comprende además los pasos de:

enfriar el tubo a la salida del extrusor hasta una fase sólida para definir un diámetro inicial; y

estirar el tubo en una fase sólida para definir un diámetro orientado que es inferior al diámetro inicial.

35. El método según la reivindicación 34, caracterizado porque el diámetro inicial es del 10% al 300% superior al diámetro orientado.

36. El método según cualquiera de las reivindicaciones 32 a 35, caracterizado porque el material polimérico es un copolímero de vinil acetato de etileno tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8.

37. El método según cualquiera de las reivindicaciones 32 a 36, caracterizado porque el paso de exponer el tubo a una dosis de radiación para su esterilización comprende el paso de exponer el tubo a una fuente de radiación seleccionada de entre el grupo compuesto por rayos gamma, rayos ultravioletas y haz electrónico.

38. El método según cualquiera de las reivindicaciones 32 a 37, caracterizado porque el paso de extrusión del tubo que tiene una primera capa incluye además el paso de extrusión del tubo que tiene una segunda capa dispuesta de manera concéntrica dentro de la primera capa del tubo.

39. El método según la reivindicación 38, caracterizado porque la segunda capa tiene un coeficiente de elasticidad que es superior al coeficiente de elasticidad de la primera capa.

40. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque la segunda capa se selecciona de entre los homopolímeros y copolímeros de las alfa-olefinas.

41. El método según la reivindicación 40, caracterizado porque la segunda capa es un polietileno de densidad extremadamente baja.