ES2320351T3 - Marcador polimerico con alta radiopacidad para uso en dispositivos medicos. - Google Patents

Abstract

Un marcador radiopaco, que comprende: un polímero; partículas radiopacas dispuestas dentro del polímero que tienen un diámetro promedio de al menos aproximadamente 2 micrómetros y un diámetro máximo de aproximadamente 20 micrómetros; y un agente humectante que incluye MA-g-PO en gránulos para facilitar la encapsulación de las partículas por el polímero, en el que las partículas radiopacas incluyen más de aproximadamente el 91 por ciento en peso del marcador.

Description

Marcador polimérico con alta radiopacidad para uso en dispositivos médicos.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos intracorpóreos alargados y más particularmente a dispositivos intraluminales para el despliegue de endoprótesis vascular, angioplastia coronaria transluminal percutánea (PTCA) y procedimientos similares. La PTCA es un procedimiento ampliamente usado para el tratamiento de cardiopatía coronaria. En este procedimiento, se avanza un catéter de dilatación con globo al interior de la arteria coronaria de un paciente y el globo del catéter se infla dentro de la región de estenosis de la arteria del paciente para abrir el paso arterial y aumentar el flujo sanguíneo a través de la arteria. Para facilitar el avance del catéter de dilatación al interior de la arteria coronaria del paciente, se introduce en primer lugar por vía percutánea un catéter guía que tiene una punta distal preconformada al interior del sistema cardiovascular de un paciente mediante la técnica de Seldinger a través de las arterias braquial o femoral. El catéter se avanza en las mismas hasta que la punta distal preconformada del catéter guía se disponga dentro de la aorta adyacente al orificio de la arteria coronaria deseada. Después se puede hacer avanzar un catéter de dilatación con globo a través del catéter guía al interior de la arteria coronaria del paciente hasta que el globo del catéter se disponga dentro de la región de estenosis de la arteria del paciente.

Una vez colocado de forma apropiada a través de la estenosis, el globo se infla una o más veces hasta un tamaño predeterminado con líquido radiopaco a presiones relativamente altas (por ejemplo, generalmente 4,05-12,16 x 10^{5} Pa (4-12 atmósferas) para dilatar la región de estenosis de una arteria enferma. Después de los inflamientos, el globo se desinfla finalmente de tal forma que el catéter de dilatación se pueda retirar de la estenosis dilatada para reanudar el flujo sanguíneo.

De forma similar, se pueden usar catéteres de globo para desplegar dispositivos endoprotésicos tales como endoprótesis vasculares. Las endoprótesis vasculares son generalmente dispositivos intravasculares con forma cilíndrica que se colocan dentro de una arteria lesionada para mantener la misma abierta. El dispositivo se puede usar para evitar la reestenosis y para mantener la permeabilidad del vaso sanguíneo inmediatamente después tratamientos intravasculares. Típicamente, se dispone una endoprótesis vascular comprimida o de diámetro reducido de otro modo sobre un miembro expansible tal como un globo sobre el extremo distal del catéter y el catéter y la endoprótesis vascular sobre el mismo se hacen avanzar a través del sistema vascular del paciente. El inflamiento del globo expande la endoprótesis vascular dentro del vaso sanguíneo. El desinflamiento posterior del globo permite extraer el catéter, dejando la endoprótesis vascular expandida dentro del vaso sanguíneo.

Típicamente, la sección distal de un catéter con globo u otro dispositivo percutáneo tendrán uno o más marcadores radiopacos para que el operario del dispositivo evalúe su posición y orientación durante la formación de imágenes con rayos X o fluoroscopia. Generalmente se fija una cinta o anillo de metal radiopaco sólido sobre un eje interno o externo de un catéter con globo para servir como un marcador radiopaco. Sin embargo, tal configuración endurece localmente el eje del catéter y, de este modo, imparte una discontinuidad indeseable al mismo ya que las cintas de metal sólido son relativamente inflexibles en comparación con un eje de catéter con globo polimérico. Adicionalmente, los marcadores metálicos son relativamente caros de fabricar y relativamente difíciles de fijar con seguridad a un dispositivo subyacente.

Como se describe en la Patente de Estados Unidos Nº 6.540.721 (Voyles, et al.), muchos de los problemas asociados al uso de marcadores convencionales se pueden superar sustituyendo el tubo de metal precioso rígido con un polímero que está lleno de o dopado con un agente radiopaco adecuado. Tal marcador se puede formar combinando una resina polimérica con un material en polvo, radiográficamente denso tal como wolframio elemental y extruyendo después la composición para formar una estructura tubular con un diámetro interno y un grosor de pared apropiados. Después, la extrusión se puede cortar hasta tramos separados e instalar sobre el componente pretendido mediante un proceso de unión por fusión.

El documento EP 0 203 833 describe un polímero termoestable radiopaco y el documento US 47 147 21 describe materiales compuestos que comprenden un material de plástico y una carga radiopaca inorgánica.

Se ha observado que un defecto de una estrategia de este tipo es el límite aparente hasta el que se puede llenar un polímero adecuado con un material radiográficamente denso para obtener una composición que se puede componer de forma exitosa, conformar económicamente hasta dimensiones adecuadas para marcadores y ensamblar de forma sencilla sobre un componente sin comprometer excesivamente las propiedades deseables de la matriz polimérica. La proporción de llenado que se puede conseguir determinará cómo de grueso tiene que ser un marcador para conseguir un grado particular de radiopacidad. En el caso de wolframio en un polímero tal como Pebax, por lo tanto, se ha observado que el límite de proporción de llenado es aproximadamente del 80 por ciento en peso. Tales porcentajes en pesos equivalen a aproximadamente el 18 por ciento en volumen, que requiere que el marcador sea excesivamente grueso para conseguir radiopacidad adecuada.

Por lo tanto, se necesita un marcador polimérico que tenga una proporción de llenado sustancialmente mayor de lo que ha sido posible hasta ahora. Tal marcador permitiría convertir los dispositivos en altamente visibles sin un aumento desmesurado en el perfil global ni un compromiso de la flexibilidad del componente subyacente.

Sumario de la invención

La presente invención supera los defectos de los marcadores radiopacos poliméricos que se han descrito previamente permitiendo que un polímero se llene o dope con una cantidad considerablemente mayor de un agente radiopaco de lo que se ha podido conseguir hasta ahora. Sin embargo, la proporción de llenado aumentada permite componer gránulos uniformes y formar una extrusión con el grosor de pared apropiado. El marcador resultante proporciona una combinación sin precedentes de radiopacidad y flexibilidad. Tal marcador permitiría marcar de forma radiopaca cualquiera de diversos dispositivos intraluminales que incluyen, pero sin limitación, catéteres coronarios, periféricos y guía así como cables guía.

El marcador de la presente invención depende del uso de materiales radiopacos con una conformación de partícula preseleccionada y una distribución de tamaño de partícula preseleccionada, así como la inclusión de uno o más aditivos en la combinación de polímero/agente radiopaco. El aditivo polimérico multifuncional de poliolefina con injerto de anhídrido maleico (MA-g-PO) se añade a la composición para aumentar las propiedades humectantes, adhesivas y de flujo de las partículas radiopacas individuales por el polímero para provocar de cada partícula se encapsule por el polímero y, de este modo, permitir que el polímero forme un aglutinante continuo. Se puede añadir opcionalmente un antioxidante para conservar el alto peso molecular de la matriz polimérica ya que se expone a las altas temperaturas y tensiones de cizalla asociadas con los procesos de preparación de compuestos y extrusión.

Aunque los intentos previos de aumentar las proporciones de llenado han implicado polvo de wolframio de tamaño de partícula relativamente fino, la presente invención depende del uso de partículas de tamaño aumentado para conseguir tal fin. Se ha observado que un aumento del tamaño de partícula permite que el polímero funcione de forma más eficaz como un aglutinante continuo y, por lo tanto, aumente la ductilidad a una proporción de llenado dada o mantenga la ductilidad a proporciones de llenado aumentadas. Se ha observado que restringiendo el tamaño de partícula promedio a al menos 2 micrómetros y limitando el tamaño de partícula máximo a aproximadamente 20 micrómetros se proporcionan los resultados deseados. En el caso de wolframio en Pebax, se puede conseguir fácilmente una proporción de llenado de aproximadamente el 91,3 por ciento en peso (equivalente al 36,4 por ciento en volumen).

En diversas realizaciones alternativas, es posible un aumento de la proporción de llenado de partículas radiopacas en el polímero hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso. Los polímeros capaces de conseguir la proporción de carga del 95 por ciento en peso incluyen Pebax, poliuretanos, nylon, polieteruretanos, copolímeros de poliéster, copolímeros obtenidos de olefina, gomas naturales, gomas sintéticas, elastómeros termoplásticos y polímeros de especialidad.

El aumento del porcentaje en peso de material radiopaco en el polímero aumenta la densidad del marcador. Un marcador de mayor densidad se beneficia de varias ventajas con respecto a la técnica anterior que incluyen radiopacidad aumentada para un tamaño dado y, por consiguiente, la capacidad de preparar el marcador con un tamaño de corte transversal menor mejorando el perfil transversal aunque manteniendo el mismo nivel de radiopacidad. Además, una mayor concentración de material radiopaco permite que la cinta del marcador se prepare opcionalmente hasta una longitud más corta, minimizando de este modo cualquier efecto sobre la flexibilidad de la endoprótesis vascular, el catéter, el cable guía o dispositivos similares a los que se une.

Adicionalmente, se ha observado que el proceso por el que se produce el polvo de wolframio tiene un efecto considerable tanto sobre la distribución de tamaño de partícula como sobre la conformación de las partículas individuales. Se ha observado que el polvo de wolframio producido por un proceso de "impulsor" o "atomización", después molido y clasificado proporciona partículas separadas que tienen una conformación y tamaño más equiaxiales respectivamente y, por tanto, es más adecuado para los propósitos de la presente invención que polvos producidos empleando un proceso "rotatorio".

El marcador de la presente invención se fabrica mezclando en primer lugar por inversión la resina polimérica con el agente humectante granulado, tal como resina de poliolefina con injerto de anhídrido maleico (MA-g-PO), y un antioxidante e introduciendo después la mezcla en el alimentador primario de una extrusora de doble tornillo. La mezcla se suministra en un caudal de masa controlado y se transporta hacia abajo por la longitud del tambor cuando se calienta por encima de su temperatura de fusión y se combina. En un punto aguas abajo se introduce polvo de wolframio en la mezcla a un caudal de masa controlado por un alimentador secundario. El polvo de wolframio y los ingredientes fundidos se entremezclan en profundidad cuando se transportan aguas abajo y se descargan a través de un troquel como cadenas fundidas que se enfrían en agua y posteriormente se granulan. Los marcadores se forman posteriormente extruyendo el polímero lleno de wolframio sobre un reborde continuo de PTFE y se estiran para proporcionar el grosor de pared deseado. Después, la extrusión se corta hasta las longitudes deseadas, preferiblemente con el reborde todavía en su sitio para proporcionar soporte. La retirada del remanente del reborde permite después que el marcador se deslice sobre el dispositivo médico o componente del mismo que se tiene que marcar y se una por fusión en su sitio. La dependencia de la unión por fusión evita la necesidad de que el marcador rodee completamente el dispositivo subyacente. Por ejemplo, los marcadores se pueden dividir longitudinalmente en mitades para formar dos marcadores de corte transversal con forma de C. O se pueden unir por fusión cadenas sólidas de material marcador extruido sobre un lado para formar una o más franjas longitudinales o patrones helicoidales.

Debido a su alta radiopacidad, flexibilidad y capacidad de unión por fusión, el marcador de la presente invención se une fácilmente, por ejemplo, a la membrana interna de un catéter con globo, un cable guía e incluso una punta de catéter guía. La unión de marcadores radiopacos de dimensiones conocidas a un cable guía o la unión a un cable guía de múltiples marcadores radiopacos con distancias de separación conocidas imparte una capacidad de medición al catéter que permite que un médico mida de forma rápida y de forma sencilla lesiones y decida con respecto a longitudes apropiadas de endoprótesis vascular.

Estas y otras características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones preferidas que, tomadas junto con los dibujos adjuntos, ilustran a modo de ejemplo los principios de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista lateral aumentada de los marcadores radiopacos de la presente invención unidos a un catéter con globo;

La Figura 2 es una vista lateral aumentada de marcadores radiopacos de la presente invención unidos a un cable guía en una configuración preferida;

La Figura 3 es una vista lateral aumentada de los marcadores radiopacos de la presente invención unidos a un cable guía en una configuración preferida como alternativa.

La Figura 4 es una vista en alzado lateral simplificada de otra realización más de los marcadores radiopacos de la presente invención sobre un cable guía; y

La Figura 5 es una vista de corte transversal simplificada de otra realización más de los marcadores radiopacos de la presente invención sobre un cable guía.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La presente invención proporciona un marcador polimérico radiopaco para el uso en una diversidad de dispositivos que es flexible, altamente radiopaco y se puede unir de forma sencilla a tales dispositivos por unión por fusión. Estas propiedades permiten que los marcadores sean de grosor mínimo y, por lo tanto, minimicen el efecto que tiene el marcador sobre el perfil y la rigidez globales del dispositivo al que se tiene que unir. Además, el mayor porcentaje en peso aumenta adicionalmente la radiopacidad del marcador y permite una disminución del tamaño de la sección del marcador.

Para conseguir las altas proporciones de llenado que son necesarias para conseguir la radiopacidad deseada y para realizar esto sin comprometer la capacidad de preparación de compuestos y viabilidad del material polimérico ni su resistencia y flexibilidad finales, se ha observado que son importantes varios parámetros diferentes. Más específicamente, tanto la conformación de partícula como el tamaño de partícula del agente radiopaco se tienen que controlar de forma cuidadosa aunque la inclusión de una MA-g-PO en la combinación polimérica es crítica. Se puede incluir adicionalmente un antioxidante en un intento de reducir el efecto adverso que las altas temperaturas de procesamiento y tensiones de cizalla pueden tener sobre las propiedades del polímero.

Varios materiales poliméricos son muy adecuados para el uso en la fabricación de los marcadores de la presente invención. El material comprende preferiblemente un polímero de bajo valor de durómetro para convertir el marcador en suficientemente flexible para no alterar la flexibilidad del componente del dispositivo médico subyacente al que se tiene que unir el marcador terminado. Adicionalmente, el polímero tiene que ser compatible con el material del cual se construye el componente para dejar que el marcador se una por fusión en su sitio. El polímero también tiene que impartir suficiente resistencia y ductilidad al compuesto marcador para facilitar su extrusión y formación hasta un marcador, su manipulación posterior y unión a un dispositivo médico y conservación de la integridad del marcador cuando se flexiona y se manipula el dispositivo médico durante el uso. Los ejemplos de tales polímeros incluyen, pero sin limitación, copolímeros de poliamida como Pebax, polieteruretanos como Pellethane, copolímeros de poliéster como Hytrel, copolímeros obtenidos de olefina, gomas naturales y sintéticas como silicona y Santoprene, elastómeros termoplásticos como Kraton y polímeros de especialidad como EVA e ionómeros, etc., así como aleaciones de los mismos. Los polímeros aceptables adicionales incluyen nylon y poliuretanos. El polímero preferido para el uso en la fabricación de un marcador de acuerdo con la presente invención es copolímero de poliamida de bloque de poliéter. Se prefiere un durómetro de 25 o menor.

Se conoce que varios metales diferentes son radiográficamente densos y se pueden usar en una forma pura o en aleación para marcar dispositivos médicos para convertir los mismos en visibles a la inspección fluoroscópica. Los metales usados comúnmente incluyen, pero sin limitación, platino, oro, iridio, paladio, renio y rodio. Los agentes radiopacos menos caros incluyen wolframio, tantalio, plata y estaño, de los que el wolframio es el más preferido para el uso en los marcadores de la presente invención.

Se ha observado que el control del tamaño de partícula es de importancia crítica para conseguir las proporciones de llenado ultra altas deseadas. Aunque que los intentos de para aumentar las proporciones de llenado han utilizado previamente tamaños de partícula promedio pequeños (1 micrómetro o menos) para minimizar la proporción de tamaño de partícula a grosor de pared acabado de extruir, se ha observado que se pueden realizar mayores porcentajes de llenado con el uso de tamaños de partícula promedio ligeramente mayores. Es deseable en la formulación de compuestos de alta proporción de llenado que tenga los siguientes atributos: 1) distribución uniforme de las partículas de llenado, 2) continuidad de la matriz polimérica circundante y 3) suficiente separación entre las partículas de llenado de tal forma que la matriz polimérica proporcione ductilidad a la mezcla voluminosa para impartir capacidad de procesado en el estado tanto sólido como fundido.

El uso de tamaños de partícula promedio mayores da como resultado una mayor separación entre partículas de llenado a un porcentaje dado, manteniendo de este modo la capacidad de procesado durante la preparación del compuesto y especialmente durante el recubrimiento por extrusión posterior. El límite superior del tamaño de partícula promedio se determina por el grosor de pared del recubrimiento y el grado de no uniformidad tolerable (es decir, defectos de superficie). Se ha observado que una distribución de tamaño de partícula que tenga un intervalo de tamaño de partícula promedio de al menos 2 micrómetros a 10 micrómetros y un tamaño de partícula máximo de aproximadamente 20 micrómetros proporciona la proporción de llenado deseada y proporciona una superficie lisa en el marcador preparado a partir de las mismas.

También se ha observado que el control de la conformación de partícula es de importancia crítica para conseguir las proporciones de llenado ultra altas deseadas. Se ha observado que partículas separadas de conformación equiaxial son especialmente eficaces, ya que partículas individuales de conformación irregular, que incluyen aglomeraciones de múltiples partículas, se ha observado que afectan de forma adversa la superficie y, por tanto, a la proporción máxima de llenado que se puede conseguir.

También se ha observado que el proceso por el que se producen ciertos polvos de metales tiene un profundo efecto sobre la conformación de las partículas individuales. En el caso de wolframio metálico, los polvos se pueden formar por la reducción de óxidos en polvo mediante procesamiento "rotatorio", de "impulsor" o "atomización". De estos procesos, se ha observado que el procesamiento "rotatorio" proporciona la conformación y la distribución de tamaño menos deseables ya que la sinterización parcial provoca que se formen aglomerados gruesos que no se descomponen durante la formación de compuestos o la extrusión y, por tanto, afectan de forma adversa al marcador fabricado a partir de los mismos. Los polvos atomizados se han reprocesado fundiendo y resolidificando polvos procesados de forma "rotatoria" o con "impulsor" y dan como resultado partículas separadas, generalmente equiaxiales, que son adecuadas para el uso en la presente invención. Se prefieren polvos procesados por "impulsor" debido a su bajo coste y partículas separadas, conformadas de forma uniforme.

Para que el polímero encapsule de la forma más eficaz partículas individuales radiopacas, es necesario que exista una interfaz de baja energía entre tales partículas y el polímero para permitir que el polímero "humecte" la superficie de las partículas. Determinados aditivos tales como tensioactivos y agentes de acoplamiento pueden servir como agentes humectantes y promotores de la adhesión para combinaciones de polímero/metal que no son compatibles de forma natural. Se ha observado que aditivos que contienen anhídrido maleico injertado en una cadena principal de poliolefina proporcionan un beneficio significativo en este aspecto mientras que materiales disponibles en el mercado como Lotader 8200 (que tiene una cadena principal de LLOPE) y Licomont AR504 (que tiene una cadena principal de PP) son particularmente eficaces para el uso con combinaciones de wolframio/Pebax. Se ha observado que las extrusiones producidas son menos susceptibles a descomposición y la viscosidad de fusión durante la formación de compuestos era menor como se manifestó por una reducción en el par de torsión ejercido durante el proceso de extrusión. El uso de tales aditivos permitió que se produjeran de forma exitosa compuestos con mayores proporciones de llenado.

La inclusión de un antioxidante en la composición de marcador también se ha observado que es beneficiosa. Se ha observado que un antioxidante disponible en el mercado tal como Irganox B225 minimiza la degradación (es decir, reducción en el peso molecular) de la matriz polimérica cuando se expone a los múltiples historiales de calor y cizalla asociados con los procesos de formación de compuestos, extrusión y unión.

El compuesto usado para la fabricación del marcador de la presente invención se prepara preferiblemente combinando en primer lugar la resina polimérica y el agente humectante y, opcionalmente, un antioxidante tal como por mezclado por inversión, después de lo cual se introduce tal combinación en una extrusora de doble tornillo por un alimentador primario. La velocidad de alimentación se controla de forma cuidadosa en términos de caudal de masa para garantizar que se consiga una proporción de llenado precisa después de combinación posterior con el agente radiopaco. El calor al que se someten los materiales cuando se transportan a través de la extrusora provoca que se funda el polímero para facilitar de este modo la homogenización minuciosa de todos los ingredientes. El polvo de agente radiopaco, seleccionado por su conformación de partícula uniforme y distribución de tamaño de partícula controlada como se ha descrito anteriormente se introduce posteriormente en la corriente fundida por un alimentador secundario, de nuevo a un caudal de masa cuidadosamente controlado para conseguir la proporción de llenado objetivo. El polvo sólido, el polímero fundido y los aditivos se homogenizan cuando se transportan aguas abajo y se descargan a través de un troquel como cadenas fundidas que se enfrían en agua y se aglomeran posteriormente. El equipamiento de extrusión preferido emplea dos alimentadores independientes, ya que la introducción de todos los componentes a través de un único alimentador primario requeriría pares de torsión de máquinas significativamente mayores y daría como resultado un desgaste excesivo de tornillo y tambor. El alimentador de polvo se acciona preferentemente en tándem con un dispositivo alimentador lateral, que, a su vez, transporta el polvo a través de un puerto de tambor principal sellado directamente a la corriente fundida. Una composición preferida comprende una proporción de llenado del 91,3 por ciento en peso de wolframio (H. C. Starck Kulite HC600, HC180 y KMP-103JP) a Pebax 40D. Una fuente de anhídrido maleico en forma de Licomont AR504 se añade inicialmente a la resina polimérica a la velocidad de aproximadamente 3 pphr mientras que se añade un antioxidante en forma de Ciba Geigy B225 a la velocidad de aproximadamente 2 pphr (partes por cien con respecto a la resina). La temperatura a la que se someten los materiales en la extrusora es aproximadamente 221ºC.

Una vez que el material de marcador se ha formado en compuesto, el marcador se puede fabricar en dimensiones adecuadas mediante un proceso de recubrimiento por extrusión. Aunque es posible la extrusión libre, este método es problemático debido a las altas proporciones de llenado de los materiales poliméricos. Se ha observado que la extrusión sobre un tramo continuo de reborde conduce al soporte necesario para que el producto extruído fundido evite la descomposición. El reborde de soporte puede adoptar la forma de un mandril desechable, redondo fabricado a partir de PTFE, alambre de acero inoxidable recubierto de teflón u otro material resistente al calor que no se une fácilmente al producto extruído. Limitando adicionalmente la proporción de estiramiento de área (ADDR) a menos de 10:1, la fusión cargada con wolframio se puede estirar exitosamente hasta el tamaño por un extractor de extrusión. El reborde proporciona el beneficio añadido de fijar el diámetro interno y mejorar la estabilidad dimensional global del recubrimiento final de wolframio/polímero. Las extrusiones del 91,3 por ciento en peso de proporción de llenado de composición de wolframio/Pebax que se han descrito anteriormente de más de 0,5461 mm (0,0215'') de reborde de PTFE se estiraron exitosamente hasta un grosor de pared de 0,0635 mm (0,0025'') para proporcionar un marcador dimensionado de forma apropiada para la unión a, por ejemplo, un miembro de catéter con globo de diámetro interno de 0,559 mm (0,022''). Además se estiraron recubrimientos de extrusión del 91% de compuesto sobre alambre de acero inoxidable recubierto con teflón de 0,178 mm (0,007'') de forma exitosa hasta un único grosor de pared de 0,051 mm (0,002'') para preparar recubrimientos de cable guía.

Una vez que se ha enfriado el producto extruído, la extrusión se corta simplemente hasta las longitudes deseadas (por ejemplo, de 1 a 1,5 mm) de los marcadores individuales, tal como con el uso de una cuchilla de afeitar, preferiblemente con el reborde todavía en su sitio para proporcionar soporte durante el corte. El remanente de reborde se expulsa posteriormente y el marcador se desliza sobre un dispositivo médico o un componente particular del mismo. Finalmente, el marcador se une al sustrato subyacente, preferiblemente con el uso de tubo de contracción por calor y una fuente de calor (aire caliente, láser, etc.) en la que el calor (\sim171-210ºC) provoca simultáneamente que el marcador se funda y que el tubo de contracción por calor ejerza una fuerza de compresión sobre el material fundido subyacente. La unión por calor de un marcador sobre un componente subyacente proporciona el beneficio añadido de ahusar ligeramente los bordes del marcador para reducir la probabilidad de enganchar un borde y dañar el marcador o el dispositivo médico durante el ensamblaje o la manipulación del dispositivo médico.

Un marcador formado mediante los procesos de formación de compuestos, fabricación y ensamblaje que se han descrito anteriormente que tiene una proporción de llenado del 91,3 por ciento en peso (36,4 por ciento en volumen) con un grosor de pared de 0,0635 mm (0,0025'') se ha demostrado que tiene una radiopacidad espectacularmente mayor que compuestos del 80 por ciento en peso disponibles en el mercado y comparable a la radiopacidad de marcadores de Platino/Iridio al 10% convencionales de 0,03175 mm (0,00125'') de espesor.

En diversas realizaciones alternativas, los marcadores poliméricos formados por los procesos que se han descrito anteriormente y que tienen una proporción de llenado hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso han mostrado radiopacidades incluso mayores para un tamaño dado. Es preferible que la proporción de llenado esté en el intervalo de aproximadamente el 91 por ciento en peso o más hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso, y que incluya cualquier cosa entre estos valores. Ventajosamente, estas mayores cargas en porcentaje en peso de material radiopaco permiten que los marcadores se preparen con un tamaño de corte transversal menor mientras que mantienen el mismo nivel de radiopacidad que un mayor marcador. Un marcador menor aunque altamente radiopaco disminuye el perfil de corte transversal y minimiza el efecto sobre la flexibilidad de la endoprótesis vascular, el catéter, el cable guía o dispositivo similar al que se une o monta. En consecuencia, las cintas de metal radiopaco, cintas de oro electrodepositadas o bobinas radiopacas cuyos módulos de elasticidad inherentes altos afectaban a la flexibilidad de los cables guía de la técnica anterior, por ejemplo, se pueden sustituir por los marcadores poliméricos de la presente invención.

La Figura 1 ilustra dos marcadores radiopacos 12 unidos a la membrana interna 14 de un catéter con globo 16. Los marcadores se unen a la membrana interna antes de la colocación de la membrana interna dentro del globo 18 y la unión al mismo en 20. La iluminación fluoroscópica del dispositivo permite colocar el globo invisible con respecto a una lesión mediante la visibilidad de los marcadores radiopacos y sus posiciones conocidas con respecto al globo.

La Figura 2 ilustra una realización preferida de un cable guía con un elemento de medición 22 en el que una serie de marcadores radiopacos 24 se unen al cable guía 22 a distancias de separación 26 preseleccionadas que permiten que el dispositivo se use como un tipo de regla para medir el tamaño de una lesión. La separación entre marcadores adyacentes se puede controlar mediante el uso de un espaciador tubular radiotransparente 28 que se puede unir por fusión de forma similar al cable guía subyacente. Después del ensamblaje de los marcadores radiopacos y los espaciadores radiotransparentes sobre el cable guía, se desliza un tubo de contracción por calor de suficiente longitud sobre toda la sección de cable guía y se calienta hasta la temperatura apropiada para provocar que tanto los marcadores como los espaciadores se unan por fusión al cable guía.

La Figura 3 ilustra una realización preferida de forma alternativa de un cable guía con un elemento de medición 30 en la que se une una serie separada de forma igual de marcadores radiopacos 32a-e dimensionados de forma diferente a un cable guía 34 para permitir que el dispositivo se use para calibrar el tamaño de una lesión. La separación entre marcadores adyacentes se puede controlar mediante el uso de un espaciador tubular radiotransparente 36 que se puede unir por fusión de forma similar al cable guía subyacente. Después del ensamblaje de los marcadores radiopacos y los espaciadores radiotransparente sobre el cable guía, se desliza un tubo de contracción por calor de suficiente longitud sobre toda la sección del cable guía y se calienta hasta la temperatura apropiada para provocar que tanto los marcadores como los espaciadores se unan por fusión al cable guía.

Las cintas poliméricas radiopacas de la presente invención proporcionan la misma o mejor radiopacidad que cintas o bobinas de platino-iridio. Como se ha mencionado anteriormente, el polímero radiopaco es ventajoso con respecto a cintas metálicas debido a la flexibilidad del polímero frente al metal. El módulo elástico bajo del polímero permite que el cable guía se doble a lo largo de su camino natural sin interferencia o inducir pliegues. También es de beneficio significativo el menor coste del uso de polímero radiopaco en comparación con el uso convencional de sistema marcador de metal precioso (es decir, oro, platino, etc.).

Un método para fabricar los cables guía que se han descrito anteriormente es mediante recubrimiento por extrusión. Específicamente, el polímero radiopaco se aplica como recubrimiento por extrusión sobre un mandril de PTFE. El recubrimiento polimérico radiopaco resultante en su forma cilíndrica se corta después hasta las longitudes separadas deseadas y se retira del mandril. Estos tramos poliméricos separados adoptan la forma de núcleos o cintas, que se pueden colocar individualmente sobre el cable guía y unir por fusión al núcleo del cable en las ubicaciones deseadas y/o a las separaciones a intervalos predeterminadas.

A continuación, el cable guía puede obtener opcionalmente un recubrimiento polimérico separado sobre la longitud de la parte del eje que cubre los marcadores, proporcionando de este modo un diámetro externo más liso, todo polimérico. Este recubrimiento externo sobre los marcadores puede tener un grosor entre aproximadamente 0,0127 mm y aproximadamente 0,127 mm (aproximadamente 0,0005'' y aproximadamente 0,005'') de grosor de pared y tiene preferiblemente aproximadamente entre 0,0254 mm y aproximadamente 0,0508 mm (aproximadamente 0,001'' y aproximadamente 0,002'') de grosor de pared.

El recubrimiento externo se puede aplicar al cable guía mediante diferentes métodos. Un método es mediante un tubo de contracción polimérico de politetrafluoroetileno (PTFE), polímero de etileno fluorado (FEP), poliéter terminado en hidroxi (HTPE) u otro polímero que se puede contraer por calor flexible. El tubo de contracción se pone sobre una parte o todo del cable y los marcadores poliméricos y después se calienta el tubo de contracción. Otro método de recubrimiento es mediante una técnica de extrusión de polímero tal como la que se muestra, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 6.419.745 (Burkett, et al.). En este proceso, un cable guía y un cartucho de polímero se extruyen simultáneamente a través de un troquel. El cartucho de polímero se funde justo antes de avanzarse a través del troquel con el cable guía, dando como resultado un recubrimiento liso que cubre el cable. Otro método más es mediante recubrimiento por inmersión del cable guía con sus marcadores poliméricos. Después de su aplicación al núcleo del cable, el recubrimiento externo puede servir después como un sustrato para la adición sobre el mismo de un recubrimiento hidrófilo, basado en silicona u otro recubrimiento de tipo lubricante.

En una realización preferida mostrada en una vista simplificada en alzado lateral parcial de la Figura 4, un cable guía 40 se cubre en la parte distal 48 con marcadores poliméricos radiopacos 44 que se cubren mediante un recubrimiento polimérico 46 y/u otro tipo de cubrición polimérica, mostrada en corte transversal. Los marcadores radiopacos 44 se preparan opcionalmente a partir de un polímero dopado con un elemento radiográficamente denso tal como polvo de wolframio. El polvo de wolframio se dopa preferiblemente a aproximadamente al 91-93 por ciento en peso, pero puede ser tan alto como aproximadamente el 95 por ciento en peso, para proporcionar la radiopacidad deseada. Como se puede observar en la Figura 4, la sección recubierta con polímero se ubica preferiblemente en la parte distal 48 del cable guía 40, aproximadamente a 3-7 cm de la punta distal 42 del cable guía 40. Los marcadores poliméricos radiopacos 44 tienen una forma cilíndrica hueca y tienen preferiblemente aproximadamente 1-2 mm de longitud y están separados a distancias predeterminadas. En diversas realizaciones, los marcadores poliméricos radiopacos 44 pueden variar de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 5 mm de longitud, donde la dimensión preferida es de aproximadamente 2 mm de longitud. El diámetro interno de los marcadores poliméricos radiopacos 44 es de preferiblemente aproximadamente 0,076 mm a aproximadamente 0,254 mm (de aproximadamente 0,003'' a aproximadamente 0,010''). El grosor preferido del marcador 44 es aproximadamente de 0,127 mm a aproximadamente 0,203 mm (de aproximadamente 0,005'' a aproximadamente 0,008''). El diámetro externo puede ser de aproximadamente 0,254 mm a aproximadamente 0,356 mm (de aproximadamente 0,010'' a aproximadamente 0,014''), donde el diámetro externo preferido es de aproximadamente 0,305 mm (aproximadamente 0,012'').

Una disposición de este tipo (es decir, marcadores a aproximadamente 3-7 cm de la punta distal) proporciona marcadores 44 de suficiente radiopacidad (de aproximadamente el 91-93 por ciento en peso de dopado), aunque dimensiones compactas (aproximadamente 1-2 mm de longitud y aproximadamente 0,127-0,203 mm (0,005-0,008 pulgadas) de grosor) sobre un cable guía que se puede usar para medir lesiones dentro de la anatomía coronaria, ayudando al despliegue de la endoprótesis vascular, angioplastia con globo y otros procedimientos médicos. Además, tales dimensiones se seleccionan de tal forma que los marcadores poliméricos 44 tienen suficiente radiopacidad aunque generalmente no interfieren con la flexibilidad, capacidad de par de torsión u otras cualidades de rendimiento del cable guía.

En la realización de la Figura 4, los marcadores poliméricos radiopacos 44 se extienden opcionalmente sobre la superficie del núcleo creando un perfil de superficie ligeramente irregular. Sin embargo, hay un recubrimiento polimérico opcional 46 que es suficientemente grueso que llena el perfil de superficie irregular; de este modo, el recubrimiento polimérico 46 deja un perfil de superficie de diámetro externo generalmente liso. Esto mejora la capacidad de seguimiento del cable guía, queriendo decir que se mejora la facilidad de movimiento de catéteres u otros dispositivos sobre el cable. Este perfil de diámetro externo puede seguir el estrechamiento o la conformación del núcleo del cable, o como se ilustra en la Figura 4, puede ser romo, mientras que el núcleo tiene una punta afilada, para no seguir la conformación del núcleo.

La Figura 5 es una vista simplificada, de corte transversal parcial de la parte distal 52 de un cable guía de realización alternativa 50. El cable 50 tiene una bobina de punta 54. Algunos de los marcadores poliméricos radiopacos 56 forman opcionalmente huecos en surcos respectivos 58 formados en la superficie del núcleo 60 para permitir que los marcadores 56 se asienten relativamente enrasados con la superficie externa del núcleo 60 como se ilustra en la Figura 5. Los marcadores poliméricos radiopacos con huecos 56 proporcionan un diámetro externo generalmente liso y pueden mejorar la capacidad de seguimiento. Un manguito de contracción por calor de PTFE 62 se aplica opcionalmente sobre la parte superior de los marcadores poliméricos 56, mientras que la bobina de punta 54 en esta realización ilustrativa está descubierta y expuesta.

Como se observa en la realización ilustrada en la Figura 5 y que se ha descrito anteriormente, los marcadores poliméricos radiopacos 56 se pueden poner, por ejemplo, en el núcleo metálico desnudo del cable guía 50. Los marcadores 56 se unen al núcleo por adhesión, fusión o cualquier método conocido en la técnica para mantener los marcadores en su sitio. En una realización alternativa, el núcleo incluye un polímero líquido (que sustituye el manguito de contracción por calor 62) añadido a la superficie del núcleo, polímero que se curaría, por ejemplo, mediante luz ultravioleta o calor. Alternativamente, el polímero líquido se podría añadir sumergiendo el núcleo en un baño o polímero líquido o el polímero líquido se podría aplicar manualmente por cepillado, pulverización, etc. El resultado final es una superficie polimérica exterior uniforme y lisa que cubre los marcadores, marcadores que por sí mismos pueden estar o no enrasados con el perfil de superficie del núcleo de cable. El recubrimiento polimérico líquido que cubre los marcadores radiopacos se puede preparar hasta un grosor de pared de preferiblemente aproximadamente 0,0127 mm a 0,076 mm (de aproximadamente 0,0005'' a 0,003''). Este intervalo de grosor proporciona suficiente protección para los marcadores, da una superficie externa lisa y tiene suficiente volumen para servir, si se desea, como un sustrato para recubrimientos de la parte superior adicionales.

Como para recubrimientos de parte superior adicionales, el cable guía 50 puede tener opcionalmente una cubrición polimérica separada externa 64 superpuesta al menos a parte de la longitud del eje y que cubre la superficie polimérica líquida para proporcionar un diámetro externo todo polimérico incluso más liso. Esta cubrición polimérica externa 64 también puede actuar como un sustrato para un recubrimiento hidrófilo, basado en silicona u otro recubrimiento lubricante (no mostrado). En una realización, la cubierta polimérica externa 64 es un uretano dopado con un elemento radiopaco o radiográficamente denso tal como polvo de wolframio. También se consideran otras partículas de dopado, tales como platino, oro, iridio, paladio, renio, rodio, tantalio, plata y estaño. Un cable guía de este tipo 50 tendría entonces tanto marcadores poliméricos radiopacos 56 como una cubrición polimérica externa radiopaca 64. El nivel de radiopacidad de la cubierta polimérica externa 64, por supuesto, se puede ajustar mediante la cantidad de dopado del elemento radiográficamente denso. La proporción de llenado del elemento radiográficamente denso con respecto al polímero base puede variar de unos pocos porcentajes en peso hasta aproximadamente el 95 por ciento de porcentaje en peso e incluye cualquier cosa entre los mismos.

En resumen, cualquiera o ambos de la cubierta polimérica externa 64 y los marcadores poliméricos 56 se pueden preparar para ser radiopacos. Los marcadores 56 en una realización adoptan la forma de cintas o anillos, mientras que la cubierta 64 tiene una longitud mucho mayor y puede cubrir la punta distal como se observa en la Figura 5. El uso de tales estructuras poliméricas radiopacas en un dispositivo médico obviaría la necesidad de que se prepararan cintas de marcador convencionales a partir de metales preciosos tales como oro o platino. Desde un punto de vista de diseño, las estructuras radiopacas poliméricas como se han descrito pueden adoptar muchas formas y, por tanto, son mucho más versátiles que metales preciosos que son difíciles y costosos de fabricar.

En diversas realizaciones alternativas, los marcadores poliméricos altamente radiopacos se pueden aplicar a diferentes dispositivos médicos intraluminales además de un cable guía. Tales dispositivos médicos intraluminales incluyen, pero sin limitación, un globo, un filtro de embolia y una endoprótesis vascular. El dispositivo médico intraluminal funciona como un sustrato sobre el que se dispone al menos un marcador radiopaco polimérico. Los medios para unir el marcador al sustrato son similares a los que ya se han descrito anteriormente. El marcador radiopaco polimérico incluye un material o partícula radiopaco, como se ha descrito anteriormente, tal como polvo de wolframio en una cantidad superior a aproximadamente el 91 por ciento en peso, y preferiblemente de aproximadamente el 91-93 por ciento en peso, del marcador. Un recubrimiento polimérico puede superponerse opcionalmente al marcador o los marcadores.

Aunque se ha descrito una forma particular de la invención, será evidente para los especialistas en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones sin apartarse del alcance de la invención. Más específicamente, una diversidad de diferentes polímeros y agentes radiopacos se pueden formar en compuestos usando el agente humectante apropiado, se pueden formar marcadores de diferente conformación y dimensiones y los marcadores se pueden unir a cualquiera de una diversidad de dispositivos médicos que se pueden beneficiar de marcarse de forma radiopaca. En consecuencia, no se pretende que la invención se limite excepto por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (23)

1. Un marcador radiopaco, que comprende:

un polímero;

partículas radiopacas dispuestas dentro del polímero que tienen un diámetro promedio de al menos aproximadamente 2 micrómetros y un diámetro máximo de aproximadamente 20 micrómetros; y

un agente humectante que incluye MA-g-PO en gránulos para facilitar la encapsulación de las partículas por el polímero, en el que las partículas radiopacas incluyen más de aproximadamente el 91 por ciento en peso del marcador.

2. El marcador radiopaco de la reivindicación 1, en el que las partículas radiopacas comprenden aproximadamente el 91-95 por ciento en peso del marcador.

3. El marcador radiopaco de la reivindicación 1, en el que el polímero se selecciona de un grupo que consiste en Pebax, polieteruretanos, copolímeros de poliéster, copolímeros obtenidos de olefina, gomas naturales, gomas sintéticas, elastómeros termoplásticos, polímeros de especialidad, poliuretanos y nylon.

4. El marcador radiopaco de la reivindicación 1, en el que las partículas radiopacas se seleccionan de un grupo que consiste en platino, oro, iridio, paladio, renio, rodio, wolframio, tantalio, plata y estaño.

5. El marcador radiopaco de la reivindicación 2, en el que el marcador incluye una forma tubular.

6. Un método para marcar un dispositivo médico con un material radiopaco, que comprende:

proporcionar un marcador radiopaco polimérico flexible que contiene MA-g-PO en gránulos y más del 91 por ciento en peso de partículas radiopacas, en el que tales partículas tienen un diámetro promedio de al menos aproximadamente 2 micrómetros y un diámetro máximo de aproximadamente 20 micrómetros;

colocar el marcador en el dispositivo médico; y

unir por fusión el marcador en su sitio.

7. El método de la reivindicación 6, en el que las partículas radiopacas comprenden aproximadamente el 91-95 por ciento en peso del marcador.

8. El método de la reivindicación 6, en el que el polímero se selecciona de un grupo que consiste en Pebax, polieteruretanos, copolímeros de poliéster, copolímeros obtenidos de olefina, gomas naturales, gomas sintéticas, elastómeros termoplásticos, polímeros de especialidad, poliuretanos y nylon.

9. El método de la reivindicación 6, en el que las partículas radiopacas se seleccionan de un grupo que consiste en platino, oro, iridio, paladio, renio, rodio, wolframio, tantalio, plata y estaño.

10. El método de la reivindicación 7, en el que el marcador se forma en un mandril de PTFE.

11. El método de la reivindicación 10, en el que los marcadores están separados de forma igual relativamente entre sí para funcionar como una regla a la inspección fluoroscópica.

12. Un cable guía intracorpóreo, que comprende:

un núcleo de cable que tiene una sección distal y una sección proximal;

al menos un marcador radiopaco polimérico dispuesto en la sección distal, en el que el marcador incluye MA-g-PO en gránulos y un material radiopaco en una cantidad superior a aproximadamente el 91 por ciento en peso del marcador, en el que dicho material radiopaco incluye partículas que tienen un diámetro promedio de al menos aproximadamente 2 micrómetros y un diámetro máximo de aproximadamente 20 micrómetros; y

un recubrimiento polimérico superpuesto al marcador.

13. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el material radiopaco incluye aproximadamente el 91-93 por ciento en peso incluyendo el marcador.

14. El cable guía de la reivindicación 12, en el que las partículas radiopacas se seleccionan de un grupo que consiste en platino, oro, iridio, paladio, renio, rodio, wolframio, tantalio, plata y estaño.

15. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el marcador y al menos la sección distal están cubiertos con un segundo polímero.

16. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el núcleo del cable, al menos en la sección distal incluye un surco que recibe el marcador en el mismo de tal forma que una superficie exterior del marcador está relativamente enrasada con el exterior del núcleo del cable.

17. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el recubrimiento polimérico incluye tubo de contracción por calor de al menos uno de PTFE, FEP y HTPE.

18. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el material radiopaco incluye wolframio que está aproximadamente al 91-93 por ciento en peso incluyendo el marcador.

19. El cable guía de la reivindicación 12, en el que se dispone un recubrimiento hidrófilo sobre el recubrimiento polimérico.

20. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el cable guía incluye una pluralidad de marcadores separados espaciados de forma relativamente igual.

21. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el recubrimiento polimérico incluye un polímero líquido curado por UV o calor y una cubierta polimérica externa que se superpone al menos parcialmente al polímero líquido que está dopado con un material radiopaco.

22. El cable guía de la reivindicación 12, en el que el marcador radiopaco crea un contorno de superficie irregular en el cable guía y el recubrimiento polimérico superpuesto al marcador radiopaco se llena en el contorno de superficie irregular para crear un exterior liso.

23. Un dispositivo médico intraluminal, que comprende:

una estructura de sustrato seleccionada del grupo que consiste en un cable guía, un globo, un filtro de embolia y una endoprótesis vascular;

al menos un marcador radiopaco polimérico dispuesto sobre la estructura de sustrato, en el que el marcador incluye MA-g-PO en gránulos y un material radiopaco en una cantidad superior a aproximadamente el 91 por ciento en peso del marcador, en el que dicho material radiopaco incluye partículas que tienen un diámetro promedio de al menos aproximadamente 2 micrómetros y un diámetro máximo de aproximadamente 20 micrómetros; y

un recubrimiento polimérico superpuesto al marcador.