ITUB20156791A1

ITUB20156791A1 - Dispositivo medicale.

Info

Publication number: ITUB20156791A1
Application number: ITUB2015A006791A
Authority: IT
Original assignee: Euroresearch Srl
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2017-06-09

Description

"Dispositivo medicale"

Riassunto dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a un dispositivo medicale, in particolare a un sistema accoppiato costituito da collagene e da un materiale di supporto, adatto in modo particolare per il trattamento di ferite con la tecnica della pressione negativa ma utilizzabile anche come materiale protesico. L'invenzione ha anche per oggetto un procedimento per la preparazione del detto dispositivo e l'uso del dispositivo come sopra indicato.

Contesto tecnico dell'invenzione

Il decorso di guarigione di alcune ferite, quali ferite acute come traumi o ferite croniche come ulcere da decubito, ulcere diabetiche, ferite infette e simili, è particolarmente lungo e complesso e non sempre porta a un esito positivo. In alcuni casi infatti le ferite, possono andare incontro a complicanze anche molto gravi e portare addirittura a setticemia e morte del paziente.

Il trattamento delle ferite con pressione negativa si può realizzare mediante l'utilizzo di dispositivi che consentono un'applicazione controllata e localizzata di una pressione subatmosferica in corrispondenza della ferita. Grazie a questa tecnica, nota ormai da anni, si stimola la formazione del tessuto di granulazione, si effettua una pulizia continua della ferita, si rimuove l'essudato e si ottiene una riduzione deN'edema interstiziale. Tutte queste azioni permettono una più veloce guarigione delle ferite.

La tecnica del trattamento delle ferite con pressione negativa è ad esempio descritta in US 2001/0029956, che descrive un'apparecchiatura per facilitare la guarigione delle ferite che comprende mezzi di sigillatura per ii mantenimento di una pressione ridotta sulla ferita, mezzi per fornire pressione ridotta al fine di collegare i mezzi di sigillatura a una sorgente di vuoto e mezzi di filtrazione interposti tra la ferita e detti mezzi di sigillatura che possono essere, per esempio, una rete perforata di un polimero, come una lastra di polietilene a nido d'ape. Per applicare le pressione negativa a una ferita, si pone quindi un materiale del tipo garza o materiali polimerici a contatto con la ferita, che agisce da elemento filtrante, si sigilla con una pellicola adesiva che viene poi incisa per applicare il tubo di drenaggio connesso alla macchina di aspirazione. La garza o gli altri materiali abitualmente applicati sulle ferite come elementi filtranti, si sono però mostrati poco adatti a questa tecnica, perché la loro rimozione trascina con se parte del tessuto in guarigione portando pertanto a effetti opposti a quelli desiderati. Questo inconveniente è aggravato dal fatto che, per evitare rischio di infezioni, è necessario rimuovere e cambiare spesso dette medicazioni.

Esiste pertanto la necessità di disporre di nuovi dispositivi da applicare sulle ferite durante il trattamento con pressione negativa, che superino gli inconvenienti della tecnica anteriore e forniscano dei risultati clinici più efficaci.

Sono noti dei materiali protesici adatti al contenimento e al supporto di tessuti organici o alla loro sostituzione, a titolo di esempio reti per ernie, come le ernie inguinali, e protesi, quali protesi mammarie. Detti materiali sono in genere costituiti da polimeri e devono essere biocompatibili ma non sempre riescono ad integrarsi e ad aderire perfettamente al tessuto al quale sono applicati.

Esiste pertanto anche la necessità di disporre di nuovi materiali protesici, che si adattino alle zone del corpo a cui sono applicate e forniscano un adeguato contenimento e/o supporto. Scopi dell'invenzione

È uno scopo dell'invenzione fornire nuovi dispositivi filtranti per il trattamento delle ferite mediante la tecnica della pressione negativa, alternativi ai dispositivi noti, che siano di facile preparazione industriale.

È un altro scopo dell'invenzione fornire nuovi dispositivi filtranti per il trattamento delle ferite mediante la tecnica della pressione negativa, che forniscano una migliore efficacia clinica rispetto ai dispositivi noti.

È un ulteriore scopo dell'invenzione fornire un nuovo materiale protesico, adatto al contenimento, al supporto o alla sostituzione di tessuti del corpo.

Descrizione dell'invenzione

Tali scopi sono raggiunti per mezzo della presente invenzione che ha per oggetto un dispositivo medicale che è un sistema accoppiato costituito da collagene e da un materiale di supporto scelto tra materiale plastico espanso e garza medicale, caratterizzato dal fatto che detto collagene presenta una struttura porosa con fori passanti e che i due strati sono mantenuti insieme da elementi di connessione, quali ad esempio delle graffette, composti da un materiale opportuno, ad esempio da materiale plastico espanso, vantaggiosamente da poliuretano.

Ulteriori oggetti dell'invenzione sono il dispositivo dell'invenzione per il suo uso nel trattamento delle ferite mediante la tecnica della pressione negativa o come materiale protesico, un procedimento per produrre il dispositivo ed il dispositivo come ottenibile con il detto metodo.

Per "collagene" si intende qui indicare tutti i tipi di collagene farmaceuticamente accettabili, ad esempio collagene bovino o equino. Il collagene equino è preferito per l'invenzione, specialmente il collagene di tipo 1.

La struttura porosa del collagene utilizzato nel dispositivo è ottenibile per liofilizzazione di una miscela di collagene e acqua, qui denominata gel di collagene. Secondo una forma di realizzazione preferita, il collagene liofilizzato presenta una porosità di circa 50-200 micron, ad esempio di circa 100 micron.

Come detto, secondo l'invenzione lo strato di collagene ha dei fori passanti, ad esempio del diametro di 5-6 mm, vantaggiosamente ogni 4-6 cm<2>. Tali fori possono essere realizzati dopo la liofilizzazione del collagene, cioè sullo strato di collagene uniforme oppure, secondo una forma di realizzazione preferita, lo strato di collagene con fori passanti può essere ottenuto direttamente dal procedimento di liofilizzazione, come sarà descritto in dettaglio più avanti, con riferimento alla Figura la.

Vantaggiosamente, lo spessore dello strato di collagene sarà di circa 3-5 mm.

Per "materiale plastico espanso" si intende qui indicare una schiuma polimerica a celle aperte, ad esempio poliuretano espanso (PU) o polivinilalcol, preferibilmente poliuretano, detto materiale essendo farmaceuticamente accettabile e sterile.

Per "poliuretano" si intende qui indicare una spugna di poliuretano farmaceuticamente accettabile, vantaggiosamente una spugna di poliuretano sterile, a celle aperte, preferibilmente con spessore compreso tra 0,5 e 40 mm, di preferenza circa 10-30 mm, ad esempio 10-15 mm.

La porosità del poliuretano è preferibilmente compresa tra 300 e 1000 micron, vantaggiosamente tra 300 e 500 micron.

Secondo una forma di realizzazione preferita, il poliuretano è punzonato, al fine di ottenere spazi di, preferibilmente, almeno 4 mm<2>.

La garza utilizzabile secondo l'invenzione è la comune garza sterile impiegata nel trattamento delle ferite. Vantaggiosamente, tale garza avrà uno spessore non superiore a 20 mm.

Per "graffette" si intende qui indicare dei "fili a paletta", composti da un materiale opportuno, ad esempio materiale plastico espanso, vantaggiosamente poliuretano. Alcuni di tali graffette sono riportate nella Figura lb ma altri tipi di graffette possono essere utilizzate ad esempio graffette "a gancio".

Vantaggiosamente si utilizzano dei fili a paletta ad estremità a T. Tali graffette sono note alla tecnica e sono schematicamente rappresentate nella Figura lb (5).

Dispositivi atti per l'applicazione di tali graffette {ad esempio fili a paletta) sono e.g. le cosiddette pistole sparatili, note anch'esse alla tecnica. Dette graffette, costituite da fili a paletta, creano dei "ponti di contatto" tra i due strati del dispositivo, i quali strati mantengono così ciascuno la propria mobilità. A titolo di esempio si potranno formare circa 3-6 ponti ogni 4-6 cm<2>, ad esempio circa 4 ponti, ogni 5 cm<2>.

Le graffette che creano i ponti di connessione e tengono uniti i due strati del dispositivo possono attraversare completamente il dispositivo o possono ancorarsi all'interno della struttura del dispositivo. Indipendentemente dagli elementi di connessione, l'invenzione prevede che lo strato di collagene sia vincolato allo strato di materiale di supporto in modo tale che i due strati non siano integrali tra loro. In altre parole, contrariamente a soluzioni note nella tecnica, i due strati sono mobili l'uno rispetto all'altro, anche se in misura ridotta.

Il dispositivo dell'invenzione può essere utilizzato come "dispositivo per il trattamento delle ferite" e con questa espressione si intende qui indicare un elemento filtrante che viene applicato su una ferita che deve essere trattata con la tecnica della pressione negativa. Detta tecnica è descritta in letteratura e ben nota all'esperto del ramo.

Si è sorprendentemente constatato che la struttura porosa del collagene liofilizzato permette di mantenere la pressione ridotta necessaria per il funzionamento della relativa apparecchiatura e che, allo stesso tempo, essendo esso accoppiato ad un materiale di supporto come ad esempio il PU, fornisce la resistenza meccanica richiesta ad un mezzo di filtrazione, ovvero elemento filtrante, da usare nella terapia a pressione ridotta. Allo stesso tempo, il collagene forma uno strato di interposizione tra il materiale espanso o la garza ed i tessuti e l'essudato della ferita; il collagene svolge la sua funzione di favorire la cicatrizzazione ed anche una funzione aggiuntiva di "strato sacrificale" tra materiale di supporto e ferita. In questo modo il materiale di supporto (vale a dire l'espanso o garza) non viene inglobato nei tessuti di granulazione o altro in formazione nella ferita e può essere rimosso senza gli inconvenienti che si presentano con la tecnica anteriore.

Contrariamente ai dispositivi in cui gli strati dei diversi componenti sono completamente accoppiati, cioè adesi gli uni agli altri, con la realizzazione dell'invenzione si mantengono le caratteristiche dei materiali meno interdipendenti.

In altre parole, con questa soluzione alternativa risulta più agevole adattare il dispositivo sul letto di ferita, senza stress eccessivo, utilizzando la capacità di contrazione dei diversi materiali nelle tre dimensioni e non solo nelle due dimensioni, cosa che invece accade quando gli strati sono completamente aderenti e/o mescolati tra loro. Si è infatti osservato che rispetto ai dispositivi in cui due o più strati di materiali diversi sono intimamente interconnessi e/o completamente incollati gli uni agli altri, il dispositivo dell'invenzione meglio si presta ad adattarsi al letto della ferita.

Il dispositivo dell'invenzione può anche essere impiegato come materiale protesico, ad esempio per il contenimento di ernie, ad esempio ernie addominali e come protesi, ad esempio protesi mammarie. Grazie al movimento autonomo dei due strati, il dispositivo riesce ad adattarsi ed a integrarsi perfettamente con i tessuti a cui è applicato, risultando meglio tollerabile dal soggetto a cui è applicato.

L'invenzione verrà ora descritta in maggior dettaglio con riferimento ai disegni acclusi a titolo illustrativo e non limitativo, nei quali:

la Figura la mostra una sezione del vassoio utilizzato per la preparazione dello strato di collagene con fori passanti;

la Figura lb mostra alcuni dei fili a paletta (ograffette) utilizzabili secondo l'invenzione; la Figura le mostra un collagene con fori passanti.

Secondo un altro dei suoi aspetti, con riferimento alla Figura la, l'invenzione ha per oggetto un procedimento per la preparazione di un dispositivo medicale dell'invenzione, che comprende

a. fluidificare del gel di collagene per riscaldamento;

b. distribuire il gel di collagene fluido 3 preparato nel passaggio (a) su un vassoio 1 sul quale sono posizionate delle colonnine 2 aventi un diametro sostanzialmente corrispondente ai fori passanti da realizzare, fino all'altezza massima 4 delle dette colonnine 2;

c. liofilizzare per ottenere lo strato di collagene con fori passanti desiderato;

d. depositare uno strato di materiale di supporto su detto strato di collagene; e e. collegare i due strati per mezzo di elementi di connessione 5.

Gli elementi di connessione possono essere graffette. Graffette atte ad essere usate per l'invenzione sono mostrate in Figura le.

Secondo una forma di realizzazione preferita, il collagene utilizzato nel passaggio (a) è un gel di collagene in acqua, a una concentrazione compresa tra 0,5 e 3% (p/v), ad esempio intorno all'l% (p/v). Secondo una forma di realizzazione preferita il collagene non è reticolato.

Secondo una forma di realizzazione preferita, lo strato di collagene ha uno spessore di da 1 mm fino a 5 mm, vantaggiosamente 3-5 mm.

Nel passaggio (a) il gel di collagene è versato nel vassoio fino a un livello che non superi l'altezza delle colonnine; dette colonnine dovendo essere ripulite dall'eventuale gel di collagene versato.

Nel passaggio (a) la temperatura di riscaldamento può essere compresa tra 30 e 60°C; in genere 50-55°C sono sufficienti per fluidificare il gel di collagene.

Nel passaggio (b), il collagene fluidificato viene distribuito su una superficie adatta per la liofilizzazione, ad esempio un vassoio, vantaggiosamente un vassoio di alluminio anodizzato o un vassoio prestampato

Le colonnine che forniscono il collagene con fori passanti possono essere di varia forma, ad esempio cilindrica, ma se desiderato o necessario possono anche presentare una base poligonale.

La distribuzione delle colonnine sul vassoio sarà scelta in funzione dei fori passanti che si desidera ottenere.

Secondo una soluzione alternativa, su alcune di dette colonnine possono essere presenti dei puntali (ad esempio del diametro Imm). Come detto, prima della liofilizzazione dette colonnine dovranno essere ripulite, al fine di eliminare eventuale collagene sulla loro superficie, mentre i puntali non dovranno essere ripuliti in modo che mantengano un leggero strato di collagene; tale strato di collagene si inserirà parzialmente nel materiale di supporto quando si procederà all'accostamento dei due strati.

Dopo il passaggio (c), lo strato di collagene sarà vantaggiosamente estratto dal vassoio prima di procedere al passaggio (d).

Dei dettagli di parametri di liofilizzazione sono forniti nella sezione sperimentale della presente descrizione e sono generalizzabili a tutto il campo della presente invenzione.

Il materiale plastico espanso è vantaggiosamente una spugna di poliuretano, sterile, a celle aperte, preferibilmente con spessore compreso tra 0,5 e 40 mm, di preferenza circa 10-30 mm, ad esempio 10-15 mm. Altri spessori possono essere tuttavia utilizzati a seconda delle ferite da trattare. Come detto, la spugna di poliuretano è vantaggiosamente punzonata; in alterativa è comunque tuttavia possibile lasciare delle adatte spaziature quando si deposita la detta spugna sullo stato di collagene. In altre parole, il materiale di supporto potrà essere applicato su tutta la superficie dello strato di collagene o solo su una parte di essa.

Come detto, mediante la pistola sparafili è possibile collegare i due strati solo in alcuni punti del dispositivo, grazie ai fili a paletta, qui denominati anche "graffette", che sono vantaggiosamente di poliuretano. Altri materiali compatibili con la destinazione d'uso del supporto possono comunque essere utilizzati.

Il dispositivo ottenuto con il procedimento sopra descritto può poi essere porzionato e confezionato in ambiente sterile, secondo i metodi noti alla tecnica.

Il dispositivo ottenibile e/o ottenuto con il procedimento sopra descritto costituisce un ulteriore aspetto dell'invenzione.

Il dispositivo dell'invenzione perii suo uso in terapia, in particolare nel trattamento delle ferite mediante la tecnica della pressione negativa rappresenta un ulteriore aspetto dell'invenzione, come pure un metodo per il detto trattamento che comprende applicare a una ferita un dispositivo secondo l'invenzione.

Con l'originale procedimento dell'invenzione, si può ottenere quindi un nuovo dispositivo per il trattamento delle ferite con pressione negativa, che è una sorta di feltro a doppio strato, che presenta da un lato collagene a struttura porosa e con fori passanti, dall'altro lato uno strato di garza o, più preferibilmente, poliuretano, i due strati essendo collegati solo in alcuni punti grazie a delle graffette.

Lo strato di collagene viene applicato a contatto con la ferita e favorisce la cicatrizzazione mentre lo strato che presenta garza o poliuretano sarà messo a contatto con i mezzi di aspirazione per la realizzazione della tecnica della pressione negativa.

Sezione sperimentale

Esempio 1

Preparazione del dispositivo collagene/poliuretano

380 g di collagene in forma di idrogel all'l%{p/v) vengono introdotti in un contenitore e, sotto agitazione, sono riscaldati a 55°C. Si mantiene la massa fluida in agitazione per circa 15 minuti e poi la si distribuisce su un vassoio di alluminio anodizzato, dotato di colonnine cilindriche del diametro di circa 5 mm, distribuite ogni 5 cm<2>circa, facendola auto livellare. Si pulisce la superficie superiore delle colonnine e si liofilizza secondo i seguenti parametri:

temperatura di congelamento: -35°C

- temperatura primaria di sublimazione: 25°C

temperatura di sublimazione: 60°C

tempo di ciclo di liofilizzazione: 22 ore

Sullo strato di collagene con fori passanti così ottenuto si appoggia uno strato di schiuma di poliuretano espanso farmaceuticamente accettabile di spessore di circa 3 cm, e si uniscono i due strati sparando dei fili a paletta {circa 4 graffette in 5 cm<2>).

Esempio 2

Preparazione del dispositivo collagene/garza

Operando come descritto nell'esempio 1 ma utilizzando della garza al posto del poliuretano, si ottiene il dispositivo del titolo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo medicale comprendente un sistema accoppiato costituito da uno strato di collagene e da uno strato di materiale di supporto scelto tra materiale plastico espanso e garza medicale, caratterizzato dal fatto che detto collagene presenta una struttura porosa con fori passanti e che comprende una pluralità di elementi di connessione, detti elementi di connessione si estendono almeno in parte attraverso detto dispositivo per mantenere vincolati tra loro detti strati.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto collagene è collagene equino di tipo 1.
3. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto materiale plastico espanso è poliuretano.
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto poliuretano è spugna di poliuretano sterile a celle aperte.
5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che la struttura porosa del detto collagene è ottenibile per liofilizzazione.
6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detto collagene presenta una porosità di circa 50-200 micron e almeno un foro passante del diametro di 5-6mm ogni 4-6 cm<2>.
7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che detto collagene presenta uno spessore di 3-5 mm.
8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzato dal fatto che detto poliuretano ha una porosità compresa tra 300 e 1000 micron e uno spessore di 10-30 mm.
9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che detti elementi di connessione sono fatti di poliuretano.
10. Procedimento per la preparazione di un dispositivo medicale secondo le rivendicazioni da 1 a 9, che comprende le seguenti fasi: a. fluidificare del gel di collagene per riscaldamento; b. distribuire il gel di collagene fluido (3) preparato nel passaggio (a) su un vassoio (1) sul quale sono posizionate delle colonnine (2) aventi un diametro sostanzialmente corrispondente ai fori passanti da realizzare; c. liofilizzare il detto gel di collagene per ottenere lo strato di collagene con fori passanti desiderato; d. depositare uno strato di materiale di supporto su detto strato di collagene; e e. collegare i due strati per mezzo di una pluralità di elementi di connessione.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto gel di collagene è un idrogel con una concentrazione di collagene dello 0,5-3% (p/v).
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto idrogel ha una concentrazione dell'l%{p/v).
13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzato dal fatto che nella fase (a) si riscalda a circa 50-55°C.
14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, caratterizzato dal fatto che detto materiale di supporto è poliuretano sterile a celle aperte.
15. Dispositivo per il trattamento delle ferite mediante la tecnica della pressione negativa ottenibile attraverso il procedimento di una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 14.
16. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o 15 per l'uso nel trattamento delle ferite mediante la tecnica della pressione negativa.
17. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 o 15 per l'uso come materiale protesico.