FR2926467A1 - Prothese vasculaire impermeable et procede de preparation de ladite prothese - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une prothèse vasculaire formée d'une pièce textile imperméabilisée au moyen de polymères synthétiques. De manière caractéristique, la prothèse de l'invention comprend un revêtement hydrofuge comprenant au moins un polymère synthétique hydrofuge appliqué sur ledit support pour le rendre hydrofuge, et un revêtement imperméabilisant recouvrant le support hydrofuge et comprenant au moins un polymère synthétique biocompatible, hémocompatible et cytocompatible. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une prothèse vasculaire imperméable de l'invention. Ce procédé comprend une étape a) d'application d'au moins un polymère synthétique hydrofuge sur la pièce textile, suivie d'une étape b) d'application d'au moins un polymère synthétique imperméabilisant, pour obtenir un revêtement imperméabilisant recouvrant la pièce textile hydrofuge.
Description
PROTHESE VASCULAIRE IMPERMEABLE ET PROCEDE DE PREPARATION DE LADITE PROTHESE La présente invention concerne une prothèse vasculaire formée d'une pièce textile imperméabilisée au moyen de polymères synthétiques. L'invention se rapporte également à un procédé de préparation d'une telle prothèse. Une prothèse vasculaire est un implant destiné à remplacer ou réparer, chez l'homme ou l'animal, des vaisseaux sanguins, afin de prévenir ou traiter diverses pathologies de l'appareil circulatoire. Comme tout biomatériau, une prothèse vasculaire est destinée à être mise en contact avec des tissus biologiques. A ce titre, elle doit d'abord satisfaire au critère de biocompatibilité, c'est-à-dire qu'elle doit être capable de remplir sa fonction sans effets adverses sur l'environnement biologique dans lequel elle est appelée à fonctionner. De plus, une prothèse vasculaire doit également présenter des propriétés telles que : -la cytocompatibilité : propriété quantifiée à travers des paramètres tels que la viabilité, la vitalité, la prolifération, l'adhésion cellulaire, -l'hémocompatibilité : propriété quantifiée au moyen de paramètres tels que l'adhésion plaquettaire, l'hémolyse, la thrombogénicité, - la souplesse : la prothèse doit notamment permettre une manipulation aisée par le chirurgien lors de l'implantation, et doit être suffisamment flexible pour pouvoir être courbée et pliée sans s'obturer ; - la main : sensation de consistance que donne une matière textile lorsqu'on la saisit manuellement ; - la perforabilité : piquabilité par des aiguilles et autres instruments chirurgicaux - l'imperméabilité : la propriété d'une prothèse vasculaire d'être parfaitement étanche de façon à éviter la diffusion du sang à travers la structure textile. Les prothèses vasculaires sont habituellement réalisées en un matériau textile, tissé ou tricoté, et présentent de ce fait une certaine porosité, d'où la nécessité de les recouvrir d'une couche imperméabilisante. Il est connu d'imperméabiliser une prothèse vasculaire en fibres textiles tissées ou tricotées à l'aide d'hydrogels à base de polymères protéiques, tels que le collagène, l'albumine ou la gélatine. Ces produits permettent d'assurer une imperméabilisation satisfaisante de la prothèse vasculaire. L'innocuité de ces produits d'origine animale ou humaine ne peut toutefois être garantie. Par ailleurs, des polymères synthétiques (tels que le polytétrafluoroéthylène) ont déjà été utilisés pour imperméabiliser des prothèses vasculaires, les prothèses ainsi obtenues présentant des propriétés satisfaisantes d'imperméabilité. Il a toutefois été constaté qu'un traitement classique d'enduction par un polymère réduit sensiblement la souplesse et la perforabilité du matériau textile servant de support. Il est donc souhaitable d'imperméabiliser les prothèses vasculaires comportant une pièce textile notamment tissée ou tricotée, par des agents imperméabilisants qui ne soient pas potentiellement nocifs pour l'hôte, la prothèse résultante étant à la fois imperméable et souple. La présente invention permet de répondre à ce besoin en fournissant des prothèses vasculaires imperméables, biocompatibles, hémocompatibles, souples et facilement perforables.
A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention a pour objet une prothèse vasculaire imperméable comportant une pièce textile, notamment tissée ou tricotée, servant de support. De manière caractéristique, la prothèse de l'invention comprend un revêtement hydrofuge comprenant au moins un polymère synthétique hydrofuge appliqué sur ledit support pour le rendre hydrofuge, et un revêtement imperméabilisant recouvrant le support hydrofuge et comprenant au moins un polymère synthétique biocompatible, hémocompatible et cytocompatible. La pièce textile servant de support est un tissu ou un tricot, de préférence en polyester. Dans un mode préféré de réalisation, le revêtement imperméabilisant 30 comprend en outre au moins un plastifiant. De préférence, le polymère synthétique hydrofuge est choisi parmi les polymères ou oligomères fluorés, tels que les polymères ou oligomères à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE). Par ailleurs, le polymère synthétique entrant dans la constitution du revêtement imperméabilisant est choisi dans le groupe comprenant des polymères de types acrylique, silicone, polyuréthane, polyester-uréthane, copolymères à base d'ester acrylique et de styrène, ou copolymères d'ester acrylique et d'acrylonitrile. Selon un autre mode de réalisation, la pièce textile a été préalablement modifiée par un revêtement constitué par un polymère de cyclodextrine. Considérant que la pièce textile, servant de support auxdits revêtements hydrofuges et imperméabilisants, présente deux faces, ces revêtements peuvent recouvrir une seule de ces faces ou les deux à la fois. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une prothèse vasculaire imperméable de l'invention. Ce procédé comprend une étape a) d'application d'au moins un polymère synthétique hydrofuge sur la pièce textile, suivie d'une étape b) d'application d'au moins un polymère synthétique imperméabilisant, pour obtenir un revêtement imperméabilisant recouvrant la pièce textile hydrofuge. Cette succession d'étapes conduit à l'obtention d'une prothèse imperméabilisée et qui reste souple et facilement perforable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et des exemples de réalisation qui vont suivre.
La présente invention se rapporte à une prothèse vasculaire imperméabilisée qui présente des propriétés remarquables de souplesse et de perforabilité. La prothèse vasculaire se présente sous la forme d'un tube creux constitué en une pièce textile, notamment tissée ou tricotée. De préférence, la pièce textile est en polyester. Elle sert de support à un revêtement hydrofuge venant en contact avec ladite pièce textile, ce revêtement hydrofuge étant constitué d'au moins un polymère synthétique hydrofuge. Ce dernier est choisi de préférence parmi les polymères et oligomères fluorés, tels que les polymères ou oligomères à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE). Par oligomère on entend un polymère ayant un degré de polymérisation de moins de 20. La prothèse vasculaire de l'invention comprend également un revêtement imperméabilisant superposé audit revêtement hydrofuge et comprenant au moins un polymère synthétique. C'est ce polymère synthétique qui vient en contact direct avec les tissus biologiques de l'hôte. Tout polymère synthétique qui est biocompatible, hémocompatible et cytocompatible est donc susceptible d'entrer dans la constitution du revêtement imperméabilisant. De préférence, ce polymère est choisi dans le groupe comprenant des polymères de types acrylique, silicone, polyuréthane, polyester-uréthane, copolymères à base d'ester acrylique et de styrène, ou copolymères d'ester acrylique et d'acrylonitrile. Dans un mode préféré de réalisation, le revêtement imperméabilisant comprend en outre au moins plastifiant. Celui-ci améliore ses propriétés tactiles et 10 confère plus de souplesse à la prothèse vasculaire. Dans encore un autre mode de réalisation, la prothèse vasculaire de l'invention comprend également un revêtement assouplissant superposé au revêtement imperméabilisant. Ce revêtement assouplissant viendrait alors en contact direct les tissus biologiques de l'hôte. Les assouplissants préférés sont à 15 base de silicones, connus dans l'état de l'art pour être biocompatibles. Ce revêtement assouplissant servirait à l'amélioration de la main. Selon un autre mode de réalisation, la pièce textile comprend en outre un polymère de cyclodextrine, soit dans le revêtement hydrofuge soit dans le revêtement imperméabilisant soit formant un revêtement complémentaire 20 appliqué au préalable directement sur la pièce textile. La présence du polymère de cyclodextrine permet de réduire la quantité d'imperméabilisant à déposer sur la prothèse dans le revêtement imperméabilisant afin de la rendre totalement imperméable, car le polymère de cyclodextrine permet à lui seul de réduire sensiblement la perméabilité de la prothèse. Par 25 ailleurs, la présence du polymère de cyclodextrine permet d'utiliser les propriétés d'encapsulation et les propriétés échangeuses d'ions des cyclodextrines polymérisées, qui leur offrent de surcroît le pouvoir de relarguer un principe actif dans les environs de la prothèse (N.Blanchemain, S.Haulon, F. Boschin, E. Marcon-Bachari, M. Traisnel, M.Morcellet, H. F. Hildebrand, B.Martel, Vascular Prostheses 30 with controlled re/ease of antibiotics,ù Part 1: Surface modifications with cyclodextrin of PET vascu/ar prostheses, Biomol. Eng., 24, 149-153 (2007)). Dans une variante de réalisation, une seule face de la pièce textile servant de support à la prothèse vasculaire (modifiée ou non au préalable au moyen de polymères de cyclodextrine) est revêtue desdits revêtements hydrofuge et imperméabilisant. Selon un autre mode de réalisation, les deux faces de la pièce textile servant de support à la prothèse vasculaire sont revêtues de ces revêtements. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une prothèse vasculaire imperméable de l'invention. De manière caractéristique, le procédé selon l'invention comprend une étape a) d'application d'au moins un polymère synthétique hydrofuge sur la pièce textile, suivie d'une étape b) d'application d'au moins un polymère synthétique imperméabilisant, pour obtenir un revêtement imperméabilisant recouvrant la pièce textile hydrofugée. Dans un premier temps, la pièce textile servant de support à la prothèse vasculaire est soumise à un traitement d'hydrofugation comprenant un ou plusieurs cycles. Chaque cycle de traitement d'hydrofugation comprend : un dépôt d'au moins un polymère synthétique hydrofuge, et un séchage, l'ultime cycle dépôt/séchage est suivi d'un traitement thermique final de réticulation du polymère hydrofuge appliqué. Cette opération permet d'obtenir un revêtement hydrofuge permanent sur la pièce textile, et qui adhère à celle-ci.
Le polymère synthétique hydrofuge mis en oeuvre au cours de cette première étape de traitement est choisi parmi les polymères et oligomères fluorés, notamment les polymères ou oligomères à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE). Ce polymère hydrofuge est appliqué sous forme de dispersion ou d'émulsion dans un solvant.
Le séchage, destiné à faciliter l'élimination du solvant, est réalisé en étuve ou en rame de finition à une température comprise entre 80 et 120°C, de préférence à 105°C. Le traitement thermique final est effectué en rame de finition à une température comprise entre 140 et 170°C, de préférence à 150°C. Ce traitement hydrofuge est de préférence répété plusieurs fois. Il permet de rendre la surface de la prothèse hydrofuge, mais n'assure pas encore l'imperméabilité de la prothèse vasculaire en présence d'un fluide sous pression, comme le sang circulant dans une artère ou une veine.
Dans un deuxième temps, la pièce textile hydrofuge est soumise à un traitement d'imperméabilisation, comprenant un ou plusieurs cycles. Chaque cycle du traitement d'imperméabilisation comprend : - un étirage de la pièce textile selon une direction déterminée, - un dépôt sur la pièce étirée, d'au moins un polymère synthétique imperméabilisant, et - un séchage, l'ultime cycle d'imperméabilisation étant suivi d'un traitement thermique final de réticulation du polymère imperméabilisant. Cette étape permet d'obtenir un revêtement imperméabilisant permanent recouvrant la pièce textile hydrofuge, et adhérant à celle-ci. Le polymère synthétique imperméabilisant est appliqué sous forme de dispersion ou d'émulsion dans un solvant. Il est choisi de préférence dans le groupe comprenant des polymères de types acrylique, silicone, polyuréthane, polyester-uréthane, copolymères à base d'ester acrylique et de styrène, ou copolymères d'ester acrylique et d'acrylonitrile. Comme lors du traitement d'hydrofugation, le séchage, destiné à faciliter l'évacuation du solvant, est réalisé en étuve ou en rame de finition à une température comprise entre 80 et 120°C, de préférence à 105°C. Le traitement thermique final est effectué en rame de finition à une température comprise entre 140 et 170°C, de préférence à 150°C. L'opération d'étirage impose à la pièce textile servant de support une tension, qui permet de conserver la souplesse de la prothèse et d'éviter au revêtement imperméabilisant de se détériorer lors des manipulations ultérieures impliquant des déformations de la prothèse. Par ailleurs, grâce à l'étirage, le dépôt du polymère synthétique imperméabilisant se fait de manière homogène. Le traitement d'imperméabilisation est de préférence répété plusieurs fois. Il permet d'obtenir la formation d'un film continu qui couvre la surface de la pièce textile en couvrant les pores et les interstices entre les fils. C'est ce revêtement imperméabilisant qui assure l'imperméabilité de la prothèse vasculaire au sang sous pression. Dans un mode préféré de réalisation, le dépôt du polymère synthétique (hydrofuge ou imperméabilisant) est fait par enduction. Peuvent être employées à cet effet des techniques bien connues par l'homme du métier, telles que l'enduction par raclage (racle en l'air, racle sur tapis, racle sur rouleau), par rouleaux (rouleau lécheur, rouleau en sens inverse ou reverse roll coater ) ou au moyen d'un système d'impression (cadre rotatif, cadre plat). Dans une autre variante de réalisation, le dépôt du polymère synthétique ou du polymère imperméabilisant est effectué par couchage par pulvérisation (spray coating). Dans un mode de réalisation, le procédé de l'invention comprend l'ajout d'un polymère de cyclodextrine soit dans le revêtement hydrofuge soit dans le revêtement imperméabilisant. Dans un autre mode de réalisation le procédé comprend une étape préalable de formation d'un revêtement en polymère de cyclodextrine appliqué directement sur la pièce textile, comme décrit par les auteurs dans le brevet EP 1.157.156 B1 Selon une variante préférée de réalisation, un agent plastifiant est ajouté audit polymère imperméabilisant lors de son dépôt au cours d'un second cycle de traitement. Il s'agit d'un assouplisseur d'enduction (plastifiant) tel que Plasticizer . Selon une variante préférée de réalisation, un agent assouplissant peut être ajouté par-dessus les précédentes couches, afin d'améliorer le toucher (la main ?) de la prothèse. Il s'agit d'un produit assouplissant textile à base de silicone, par exemple Ultratex New , Finistrol . La description de l'invention est complétée avec les exemples de réalisation suivants. EXEMPLE 1 a) application du polymère hydrofuge: - trois passages au foulard d'une solution entre 5 et 100 g/L d'un polymère fluoré tel que Oleophobol SLA-01 [Huntsmann (CIBA)] ou Photobex FMX [Huntsman (CIBA)] ; - séchage 5 minutes en étuve ou rame à 105° C. b) application du polymère synthétique imperméabilisant : - préparation du bain de foulardage à partir d'une dispersion (dilution entre 20 ou 90% d'au moins un produit pur choisi parmi : Dycrilan : PHB, PGS ou SAW (Huntsman) (polyuréthane) ; Emuldur 2360 ou 2361 (BASF) (polyuréthane) ; Lurapret D 456 (copolymère de styrène et acrylate) et Plastilit 3060 (BASF) (plastifiant); - un passage au foulard de la pièce textile hydrofuge (1) ; - séchage à 105°C pendant 5 minutes (2). On recommence les opérations (1) et (2) jusqu'à obtention de l'imperméabilisation (10 fois pour une dilution à 70%). - polymérisation à 150°C pendant 7 minutes en rame. EXEMPLE 2 a) application du polymère hydrofuge: - quatre passages en foulard (pression 2 bars) de la prothèse dans une solution à 20g/L d'Oleophobol SL-A01 (Huntsmann, dispersion de PTFE) ; - séchage de 10 min à 105°C. b) application du polymère synthétique imperméabilisant: - passage de la pièce textile hydrofuge en foulard (pression 0,5 à 1,3 bar) avec une solution d'enduction à 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ou 90% (en dilution) selon enduction [Dycrilan PHB, PGS (polyuréthane) ou SAW (dispersion d'acrylique et de silicone) (Huntsmann) ; Emuldur DS 2360, DS 2361 (PU) ; Lurapret D471 (ester d'acrylique et de styrène) ou D576 (ester d'acrylique et d'acrylonytrile) (BASF), de 0 à 10% de Plastilit 3060 (alkylphenyl éther de polypropylène glycol)] Le mode opératoire est le suivant : - un passage au foulard (en étirant la prothèse) - un séchage (3 minutes) à l'étuve ou en rame à 105°C, puis on recommence l'opération pour une couche supplémentaire. Le nombre de couches dépend de l'enduction choisie ; il faut généralement trois à six passages. - polymérisation en rame (5 à 10 minutes) à 150°C.
La prothèse vasculaire imperméabilisée selon l'invention présente des qualités comparables à celles des prothèses enduites d'hydrogels à base de protéines animales, en termes de propriétés mécaniques, d'étanchéité, de piquabilité et de souplesse. Elle présente de nombreux avantages : - elle est biocompatible, hémocompatible et cytocompatible ; - elle est stable pendant une période allant jusqu'à trois ans, lorsque le stockage se fait en milieu sec et à l'abri de la lumière ; - elle est apte à être stérilisée, car résistante chimiquement et 5 physiquement au rayonnement gamma à 2,5 Mrad ; - elle est souple et facilement perforable par la pointe d'une aiguille de suture ; - le revêtement imperméable de la prothèse est non biorésorbable et donc fixé de manière permanente.
Claims (20)
1. Prothèse vasculaire imperméable comportant une pièce textile, notamment tissée ou tricotée, servant de support, caractérisée en ce qu'elle comprend un revêtement hydrofuge comprenant au moins un polymère synthétique hydrofuge appliqué sur ledit support pour le rendre hydrofuge, et un revêtement imperméabilisant recouvrant le support hydrofuge et comprenant au moins un polymère synthétique biocompatible, hémocompatible et cytocompatible.
2. Prothèse vasculaire imperméable selon la revendication 1 dans laquelle le polymère synthétique hydrofuge est un polymère fluoré, notamment un oligomère fluoré.
3. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une des revendications 1 ou 2 dans laquelle le polymère synthétique hydrofuge est choisi parmi les polymères ou oligomères à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE).
4. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une des revendications 1 à 3 dans laquelle ledit revêtement imperméabilisant comprend au moins un agent plastifiant.
5. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une des revendications 1 à 4 dans laquelle le polymère synthétique du revêtement imperméabilisant est choisi dans le groupe comprenant des polymères de types acrylique, silicone, polyuréthane, polyester-uréthane, copolymères à base d'ester acrylique et de styrène, ou copolymères d'ester acrylique et d'acrylonitrile.
6. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comprend un polymère de cyclodextrine, soit dans le revêtement hydrofuge, soit dans le revêtement imperméabilisant soit formant un revêtement complémentaire.
7. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle ladite pièce textile présentant deux faces, le revêtement imperméabilisant recouvre une seule face de la pièce textile.
8. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle ladite pièce textile présentant deux faces, le revêtementimperméabilisant recouvre les deux faces de la pièce textile.
9. Prothèse vasculaire imperméable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans laquelle ladite pièce textile est un tissu ou un tricot en polyester.
10. Procédé de fabrication d'une prothèse vasculaire imperméable selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, ladite prothèse comportant une pièce textile, notamment tissée ou tricotée, caractérisé en ce qu'il comprend une étape a) d'application d'au moins un polymère synthétique hydrofuge sur la pièce textile, suivie d'une étape b) d'application d'au moins un polymère synthétique imperméabilisant, pour obtenir un revêtement imperméabilisant recouvrant la pièce textile hydrofuge.
11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel à l'étape a) la pièce textile est soumise à au moins un traitement d'hydrofugation comprenant un ou plusieurs cycles, chaque cycle comprenant un dépôt d'au moins un polymère synthétique hydrofuge et un séchage, l'ultime cycle étant suivi d'un traitement thermique final de réticulation du polymère hydrofuge, pour l'obtention d'un revêtement hydrofuge sur la pièce textile.
12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11 dans lequel à l'étape b) la pièce textile hydrofuge est soumise à au un traitement d'imperméabilisation comprenant un ou plusieurs cycles, chaque cycle comprenant : - un étirage de la pièce textile selon une direction déterminée, - un dépôt sur la pièce étirée, d'au moins un polymère synthétique imperméabilisant, - un séchage, l'ultime cycle étant suivi d'un traitement thermique final de réticulation du polymère imperméabilisant, pour l'obtention d'un revêtement imperméabilisant recouvrant la pièce textile hydrofuge et adhérant à celle-ci.
13.Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 dans lequel le polymère hydrofuge et le polymère imperméabilisant sont appliqués sous forme de dispersion ou d'émulsion.
14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13 dans lequel au moins un agent plastifiant est ajouté au dit polymère imperméabilisant lors de son dépôt au cours d'un second cycle de traitement.
15. Procédé selon l'une des revendications 10 à 14 dans lequel un revêtement assouplissant est appliqué par dessus le revêtement imperméabilisant.
16. Procédé selon l'une des revendications 10 à 15 dans lequel le séchage suivant les étapes de dépôt s'effectue à une température comprise entre 80 et 120°C.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 16 dans lequel le traitement thermique final dans chacun des deux cycles de traitement s'effectue à une température comprise entre 140 et 170°C.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 17 dans lequel le polymère synthétique hydrofuge est choisi parmi les polymères ou oligomères fluorés, de préférence les polymères ou oligomères à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE).
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 18 dans lequel le polymère synthétique imperméabilisant est choisi dans le groupe comprenant des polymères de types acrylique, silicone, polyuréthane, polyester-uréthane, copolymères à base d'ester acrylique et de styrène, ou copolymères d'ester acrylique et d'acrylonitrile.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 18 dans lequel un polymère de cyclodextrine est ajouté soit dans le revêtement hydrofuge, soit dans le revêtement imperméabilisant soit sous forme d'un revêtement complémentaire appliqué au préalable directement sur la pièce textile.25
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