FI71059B - Kirurgisk sutur eller ligatur som utgoers av en polyetersegmentpolymer - Google Patents

Description

1*^71 KUULUTUSjULKAISU 71nrq S® lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT / lUO^ C _ Patentti myönnetty

Patent me Ice lit 24 11 10CG

(51) Kv.lk.7tnt.ci.4 A 61 L 17/00 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 790591 (22) Hakemispäivä—Ansökningadag 21.02.79 (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 21.02.79 (41) Tullut fulkfseksf — Hiivit offentlig 1 5.02.80

Patentti· ja rekisterihallitus /44) Nähtäväksi panon ja kuul.julkaisun pvm. — 1^ Qg gg

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd ooh utl.skrlften publlcerad (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 1 b . 08.78 USA(US) 93322b (71) American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey, USA(US) (72) Donald Samuel Kaplan, Ridgefield, Connecticut, USA(US) (7b) Oy Koister Ab (5*0 Polyeetteri-segmenttipolymeeristä muodostuva kirurginen ommel tai sidelanka - Kirurgisk sutur eller ligatur, som utgörs av en poly-etersegmentpolymer

Keksintö koskee ei-absorboituvaa, steriiliä kirurgista ommelta tai sidelankaa, joka muodostuu segmenttipolymeeristä. Tämä kirurginen ommel voi olla yksisäikeinen tai kierretty tai punottu monisäikeinen tuote.

Lääketieteessä on jatkuvasti yritetty kehittää parempia ompeleita käytettäviksi haavojen sulkemiseen, olivatpa nämä haavat sitten leikkauksista johtuvia haavoja, repeämiä tai onnettomuuksien aiheuttamia leikkuuhaavoja tai hiertymiä. Monia aineita on ehdotettu käytettäviksi ompeleina. Ompeleet jaetaan kahteen laajaan luokkaan, absorboituviin ompeleisiin, kuten katgutti tai polyglykolihappo-ompeleet, jotka absorboituvat kehon kudosten vaikutuksesta, sekä ei-absorboituviin ompeleisiin, jotka joko jäävät kudoksiin pääasiallisesti alkuperäisessä muodossaan pitkiksi ajoiksi tai poistetaan ihon pinnoilta sen jälkeen kun alla olevat kudokset ovat parantuneet. Ei- 2 71 059 absorboituvia ompeleita varten on ehdotettu monia aineita, jotka ulottuvat puuvillasta ja silkistä erilaisten tekokuitujen, kuten polypropyleenin kautta ruostumattomaan teräkseen tai nikkeliin tai muihin metallilankoihin.

Muiden seikkojen ollessa yhtäläiset lääketiede tavallisesti pitää parhaimpana ommelta, joka on lujin. Huolimatta monista haitoista ruostumaton teräs on tullut laajalti hyväksytyksi äärimmäisen suuren vetoluujuutensa takia. Sellaiset muoviaineet kuin polypropyleeni ovat yleensä saaneet huomattavan kaupallisen hyväksymisen, mikä johtuu verraten suuresta vetolujuudesta sekä muista eduista ruostumattomaan teräkseen verrattuna.

Lisäksi ommelaineella täytyy olla hyvät käsittelyominaisuudet. Ompeleen käsittelyominaisuudet ovat yleisesityksenä vaikeat määritellä mutta ainakin niiden tulisi olla hyvin taipuisia.

Käsittelyominaisuuksiin kuuluvat solmulujuus ja solmuvarmuus. Tämä tarkoittaa, että ompeleella täytyy olla sellaiset ominaisuudet, että ompeleeseen voidaan sitoa solmu. Jotkut aineet ovat niin hauraita, että jos niistä tehty ommel solmitaan, alenee ompeleen lujuus merkittävästi. Joillakin aineilla umpisolmu säikeessä voi alentaa säikeen lujuutta kertoimella 2 tai enemmän. Solmulujuuden lisäksi ompeleella tulisi olla sellaiset ominaisuudet, että sidottu solmu pysyy paikoillaan. Ompeleen pitäisi myös olla "heitettävä" niin että kun kirurgi panee vapaan pään johonkin paikkaan se pysyy siinä paikassa kunnes se siirretään. Samoin ompeleella pitäisi olla sellaiset ominaisuudet, että sitä voidaan heittää tai siirtää puolelta toiselle ja se silti vielä säilyttää paikan, johon se on heitetty.

Sentähden lääketieteessä tarvitaan kirurginen ommel, jolla on suuri vetolujuusarvo ja suuri taipuisuusaste.

Yksisäikeinen polypropyleeni-ommel on eräs yritys tämän tavoitteen saavuttamiseksi. Tämän ompeleen vetolujuus on hyvä verrattuna ruostumattomaan teräkseen. Ompeleen taipuisuutta, vaikka se onkin parempi kuin ruostumattomalla teräksellä, pidetään vielä liian jäykkänä ja kimmoisena.

Polyuretaani-ompeleen pääasiallisena etuna taas on erittäin hyvä taipuisuusaste. Sillä on kuitenkin alhainen vetolujuus ja erittäin pitkät murtovenymät, mikä tekee sen epätyydyttäväksi tavallisia haavansulkemisia varten.

3 71059

On myös yritetty punoa aineita, joilla on suuri vetolujuus (g) mutta alhainen taipuisuus Dacron0^on esimerkki ompeleesta, jolla on tyydyttävä vetolujuus punomisen jälkeen sekä lisääntynyt taipuisuus-aste. Yksisäikeinen ommel on yleenstä useimmissa kirurgisissa menetelmissä parempi kuin punottu ommel, mikä johtuu yksikuitulangan pienemmästä kudosvastuksesta. Myös ihon ompelussa pidetään yksisäikeis-tä ommelta yleensä parempana, koska se on tavallisesti vähemmän taipuvainen kapillaaritoimintaan kuin punottu ommel.

Esillä oleva keksintö koskee ei-absorboituvaa, steriiliä, kirurgista ommelta tai sidelankaa, jolle on tunnusomaista, että se käsittää filamentin, joka muodostuu segmenttipolymeeristä, joka sisältää polymeerisiä segmenttejä (A) ja polymeerisiä segmenttejä (B), jolloin polymeeriset segmentit (A) koostuvat polyalkyleenieetteristä, jonka lukukeskimääräinen molekyylipaino on 500 - 3000 ja jonka kaava on —i

O O

Il II

•fORCH„) 0CRoC-2 n 2 ___! jossa R on suora tai haarautunut, 1-9 hiiliatomia sisältävä alkylee-niketju, R2 on 1,4-fenyleeni tai sykloheksyleeni ja n on toistuvien yksiköiden lukumäärä, ja polymeeriset segmentit (B) ovat (i) aromaattisen dikarboksyylihapon tai sykloalifaattisen dikarboksyylihapon ja (ii) lyhytketjuisen alifaattisen tai sykloalifaattisen diolin reaktiotuote, ja niiden kaava on ! O 0

-OR1OCR2C

jossa R^ on suora tai haarautunut, 2-10 hiiliatomia sisältävä alky-leeniketju tai syklinen ryhmä, jonka kaava on -CH2 - ch2 ja R2 on 1,4-fenyleeni tai sykloheksyleeni, jolloin polymeeriset seg mentit (B) muodostavat 30-95 paino-% kopolymeeristä ja ompeleen tai 4 71059 sidelangan taipuisuus, määritettynä taivutusmodulina, on alle 2 24 610 kg/cm ja vetolujuus, suorana vetona määriteltynä, on vähintään 3 515 kg/cm^.

Keksinnön mukaisella ompeleella on erinomainen lujuus ja taipuisuus yksisäielankana. Erityisesti tämän keksinnön kirurgisessa ompeleessa yhdistyy ompeleen, kuten yksisäikeisen polypropyleeni-ompe-leen vetolujuus punotun tai polyuretaani-ompeleen taipuisuuden kanssa.

Kirurginen ommel tai sidelanka, jossa polymeerisen ryhmän (B) osuus on n. 55 % - 80 % kopolymeeristä, on kaikkein edullisin.

Edellä kuvattu kirurginen ommel tai sidelanka, jossa R valitaan ryhmästä, joka käsittää etyleenin, propyleenin tai butyleenin, on myös edullinen ja kaikkein edullisimmin R on butyleeni.

Keksinnön mukaisella ei-absorboituvalla, yksisäikeisellä, steriilillä kirurgisella ompeleella tai sidelangalla on edellä esitettyjen tunnusarvojen lisäksi edullisesti seuraavat ominaisuudet: 2 solmulujuus, kg/cm vähintään 2461 taivutusväsyminen, taivutuskertoja murtumishetkeen vähintään n. 1 000 murtovenymä, prosenttia alle n. 100 % venytyssuhde väliltä n. 5x 10x.

Kirurgisen ompeleen murtovenymä on edullisimmin n. 25-55 %. Keksinnön mukaisissa ompeleissa yhdistyvät punotun ommel-aineen edut (ts. taipuisuus ja solmuvarmuus) yksisäikeisen ommel-aineen etujen kanssa (ts. sileän pinnan, alhaisen kudosvastuksen, inerttisyyden ja solmimisen helppouden kanssa). Erityisesti nämä ompeleet ovat ei-absorboituvia yksisäikeisiä ompeleita, joissa yhdistyy taipuisuus, kestoikä ja suuri vetolujuus.

Käytettävän segmenttipolymeerin rakennetta voidaan kuvata seu-raavalla kaavalla: O O I 0 0 .....<0RCH„) 0CRoC—{---------4 OR, OCR-C-—+ 2 n 2 | 12: (A) (B) 5 71059 jossa R, R1, R2 ja n tarkoittavat samaa kuin edellä.

Polymeerisessä ryhmässä A esimerkiksi polyetyleenioksidi tai polybutyleenioksidi voi muodostaa segmenttipolymeerin pehmeän segmentin .

Polymeerisessä ryhmässä B esimerkiksi polyetyleenitereftalaat-ti tai polybutyleenitereftalaatti voi muodostaa segmenttipolymeerin kovan segmentin.

Haluttujen taipuisuusominaisuuksien ja suuren vetolujuuden saamiseksi täytyy tämän keksinnön mukaisten ompeleiden muodostua ryhmien A ja B kopolymeeriseoksesta, jossa kova segmentti B muodostaa 30-95 % seoksesta. Edullisesti komponentin B osuuden tulisi olla 50-85 % seoksesta.

Yleensä pehmeä segmentti A johdetaan (tetrametyleenieetteri) glykolista, jonka luku keskimääräinen molekyylipaino on väliltä n. 500-3000. Segmenttipolyeetteri-estereiden lukukeskimääräinen koko-naismolekyylipaino on n. 25-30 000.

Kova segmentti B voidaan johtaa 1) kahdenarvoisesta haposta, esimerkiksi

a) teref taaltihaposta HOOC \ COOH

tai \ -~

b) 1,4-sykloheksaani-dikarboksyylihaposta, taiHOOC / x—COOH

c) näiden happojen dimetyyliestereistä; ja 2) lyhytketjuisesta glykolista esimerkiksi a) suora- tai haaraketjuisesta glykolista, jossa on 2-10 hiiliatomia; ja edullisesti 4 hiiliatomia, tai f

H0H9C- < CH-OH

b) 1,4-sykloheksaanidimetanolista, * · * tai c) 1,4-bis-(hydroksimetyyli)bentseenistä.

1):n ja 2):n reaktiotuote muodostaa kovan segmentin B.

Menetelmät näiden segmenttipolymeerien valmistamiseksi ovat alalla tunnettuja, ks. BE-patentti 832 445 ja DE-hakemusjulkaisut 2 265 32C ja 2 265 294.

Ompeleilla, jotka on muodostettu edellä kuvatuista segmentti-kopolymeereistä, suulakepuristettuina ja vedettyinä pituuteen 5X-10X, (jossa X on venyttämättömän säikeen alkuperäinen pituus), edullisesti välille 6X-8X, on halutut taipuisuusominaisuudet, kestoikä, vetolujuus, solmuvarmuus, sileä pinta, alhainen kudosvastus, inerttisyys ja hyvät solmimisominaisuudet.

6 71059

Keksinnön raukaiset ompeleet voidaan steriloida erilaisin sinänsä tunnetuin menetelmin, kuten käsittelemällä kaasumaisella steriloi-misaineella, esim. etyleenioksidilla, ja altistamalla gammasäde-sä-teilytykselle. Yleensä tämän keksinnön mukaisia ompeleita ei voida steriloida kuumentamalla, koska tällöin voidaan vaikuttaa ompeleiden taipuisuusominaisuuksiin.

Tämän keksinnön mukaisia ompeleita voidaan värjätä sekoittamalla mekaanisesti pigmentin kanssa. Pigmentit, kuten titaanidioksidi, rautaoksidi tai kimrööki antavat tunnistettavia värejä. Myös muita värillisiä pigmenttejä, jotka eivät aikaansaa vahingollisia kudos-reaktioita , voidaan käyttää antamaan säikeille värejä.

Keksinnön mukaisia ompeleita testattiin myrkyllisyyden suhteen sijoittamalla kaksi 4 cm:n segmenttiä jokaiselle kolmesta HEp-2-soluviljelylevyistä. Viljelmiä inkuboitiin 24 tuntia 36°C:ssa, värjättiin kristallinvioletilla ja tarkasteltiin yksinkertaisen solu-kerroksen hajoamista ommelsegmentin alueella. Yksikään ommelsegmen-teistä ei antanut merkkejä solumyrykyllisyydestä.

Ompeleet testattiin myös hiirissä käyttäen injektiotestiä (U.S.P.Biological Test for Plastic Containers no 19). Ompeleet saatettiin uuttoprosessiin ja uutetta injektioitiin hiiriin. Yhdessäkään kohde-eläimistä ei havaittu haitallisia reaktioita.

Ompeleen koko voi olla mikä tahansa riippuen kirurgin tekemästä valinnasta. Yhdysvalloissa yleisimmät standardikoot ovat United States Pharmacopeia, lyhennettyinä U.S.P., -koot (United States Pharmacopeia Convention, Inc. Mack Publishing Co., Easton, Pa.).

U.S.P.-läpimitta U.S.P.-kokoa (mm max)_ 6-0 0,1016 5-0 0,1524 4-0 0,2032 3-0 0,2540 00 0,3302 0 0,4064

Tulokset testeistä, jotka suoritettiin kolmen ei-absorboitu- (S) van ommeltyypin: 1) Dermalon , American Cyanamid Companyn, Wayne,

New Jersey, nailonommel; 2) Surgilene , American Cyanamid Companyn, Wayne, New Jersey, polypropyleeni-ommel; ja 3) tämän keksinnön mukaisen ompeleen vertaamiseksi, on esitetty seuraavissa esimerkeissä.

71 059 7

Esimerkki 1

Kopolyesteriä, joka koostui pehmeästä polytetrametyleenioksi-disegmentistä (molekyylipaino = 1000) ja kovasta poly(tetrametyleeni-tereftalaatti)-segmentistä ja joka sisälsi 58± 2 % kovaa segmenttiä, suulakepuristettiin 230° - 245°C:ssa ja tuotetta otettiin talteen nopeudella 7,62 m/min. Käytettiin kaksivaiheista venytystä, ensimmäinen 8X-venytys 160°C:ssa vyöhykkeessä 1 ja 1,1X-venytys 120°C:ssa vyöhykkeessä 2, jolloin kokonaisvenytys oli 8,8X. Tämän kooltaan 3/0 USP kuidun (0,245 mm) ominaisuudet on kuvattu taulukossa I.

Esimerkki 2

Kopolyesteri, joka koostui esimerkin 1 kovasta ja pehmeästä segmentistä, mutta jossa kovan segmentin osuus oli 76 %, suulakepu-ristetaan 230° - 245°C:ssa. Käytetään kaksivaiheista venytystä, jolloin vyöhyke 1 on 165°C:ssa ja venytys on 2X, ja vyöhykkeessä 2 venytys on 3,5X 150°C:ssa, jolloin kokonaisvenytys on 7,0X. Tämän kooltaan 3/0 USP kuidun (0,231 mm) ominaisuudet on kuvattu taulukossa I.

Esimerkki 3

Kopolyesteri, joka koostui esimerkin 1 kovasta ja pehmeästä segmentistä, mutta jossa kovan segmentin osuus oli 66 %, suulakepu-ristetaan 230° - 245°C:ssa. Käytetään kaksivaiheista venytystä, jolloin vyöhyke 1 on 160°C:ssa ja venytys on 2X ja vyöhyke 2 on 160°C:ssa ja venytys on 4,1X, jolloin kokonaisvenytys on 8,2X. Kuitua kuumennetaan sitten muuttumattomassa pituudessa 185°C:ssa 10 minuuttia. Tämän kuidun (läpimitta 0,195 mm) ominaisuudet on kuvattu taulukossa I.

71059 8 cn 3 3 vc vo vo cn n •n » ^ « 3 'S· ^ p* ^ m P1 :tfl

E

Cp C # # # dP # 0) > ro vo σν ο~ .

0 in en m cn O

P U

P

3 c s Φ tn

3 *H

en a) O

3 C no m P ·η i vo tn

3 E σι vo i C

Co " I Ή

•h en cn vo i σν r- C

ct5 kö t~ t— o -H

B > in oo B

P

H <U

1 4-> O tn tn

X 3 <D

X -P -H B

3 3 iH σν ·—i > 3 vo σν o ρ· ld <υ 3 ·ρ π3 σν ο <ο η τ- ϋ

3 e Ο Is ν ον m o C

Εη E Ε οι σν vo vf h (0 Ρ 3 Ό

I tn C

3 3 W

6 3 vo m σν ρ ι-Η ΤΊ 00 O I CN Ό CT»

Ο 3 oo r- I ro t- C

to rP CN (N I CO ro -H

Ό

pH

o tel Cu M o o r» r~ in σν O 4-> σν cn oi co σν «.

3 0) oi vo vo σν ρ C

to > tn m co ρ ρ Φ

O

cn

•H

•H ·Η -H ^ vo P P P 4-> m <D CU CU p oi

0) (1) 0) ID 3 <N

E E E in g D

Cp CÖ Cp CN

»—I ip r—I iN t0 S!

0 0 0 Q π H

ϋ Oi Qj O CO

O O O S -P <

XXX BP

CO 4) «·

(M CO < · Λί -H

(m . tn p

G G C W ·· · 3 QJ

H -P -P 2 g OO CN 4-1 -P

^,ΚΛίΟω E E 3 C

PPPPIP1 υυ>α> o <d φ < m \\·ρό E E E S O ejvtjvn3\ ρ ·ρ -p Ö5 p5 Λ5 4J Dv

tn cn cn w D

WWWQCO «- oi ro P

Claims (4)

71 059 9

1. Ei-absorboituva, steriili, kirurginen ommel tai side-lanka, tunnettu siitä, että se käsittää filamentin, joka muodostuu segmenttipolymeeristä, joka sisältää polymeerisiä segmenttejä (A) ja polymeerisiä segmenttejä (B), jolloin polymeeriset segmentit (A) koostuvat polyalkyleenieetteristä, jonka luku- keskimääräinen molekyylipaino on 500 - 3000 ja jonka kaava on —

0 O f0RCHo) OCR-C-2 n 2 jossa R on suora tai haarautunut, 1-9 hiiliatomia sisältävä alky-leeniketju, R2 on 1,4-fenyleeni tai sykloheksyleeni ja n on toistuvien yksiköiden lukumäärä, ja polymeeriset segmentit (B) ovat (i) aromaattisen dikarboksyylihapon tai sykloalifaattisen dikarb-oksyylihapon ja (ii) lyhytketjuisen alifaattisen tai sykloalifaattisen diolin reaktiotuote, ja niiden kaava on O 0 n n -ORjOCR^- jossa R^ on suora tai haarautunut, 2-10 hiiliatomia sisältävä alkyleeniketju tai syklinen ryhmä, jonka kaava on -CH2 —ch2- ja R2 on 1,4-fenyleeni tai sykloheksyleeni, jolloin polymeeriset segmentit (B) muodostavat 30-95 paino-% kopolymeeristä ja ompeleen tai sidelangan taipuisuus, määritettynä taivutusmodulina, 2 on alle 24 610 kg/cm ja vetolujuus, suorana vetona määriteltynä, 2 on vähintään 3 515 kg/cm .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kirurginen ommel tai sidelanka, tunnettu siitä, että sen solmulujuus on vähintään 2 461 kg/cm^. 10 71 059

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kiruginen ommel tai sidelanka, tunnettu siitä, että sen murtovenymä on alle 55 %.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kirurginen ommel tai sidelanka, tunnettu siitä, että R on propyleeni ja R·^ on butyleeni. 11 71059