PL120124B1

PL120124B1 - Method of manufacturing a surgical material

Info

Publication number: PL120124B1
Application number: PL1979213904A
Authority: PL
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1982-02-27
Also published as: US4224946A; AR223972A1; DE2909161A1; FI71059C; EP0008152A2; PT69468B; ES479909A1; FI71059B; DK304379A; JPS5526984A; DK153775B; BR7901300A; NO790509L; RO77508A; FI790591A; HK83789A; YU53279A; IL56665A; AU4445579A; PT69468A

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia materialu chirurgicznego, którym jest szew chirurgiczny utworzony z kopolimerów blokowych polieterowo-poliestrowych zawierajacych (A) po¬ limer blokowy eterów polialkenylowych i (B) poli¬ mer blokowy stanowiacy produkt reakcji aroma¬ tycznych kwasów dwukarboksylowych lub kwasów cykloalrfatycznych z diolami alifatycznymi lub cyklóalifatycznymi o krótkim lancuchu. Uzyskany szew chirurgiczny moze byc utworzony z jednego wlókna lub stanowic skret albo oplot wykonany z wielu wlókien.W medycynie poszukuje sie ciagle coraz lepszych szwów do zszywania ran spowodowanych operacja, przecieciem, uszkodzeniem lub rozerwaniem. Szwy dzieli sie na dwie klasy: szwy absorbowalne, wy¬ konane z katgutu lub kwasu poliglikolowego, które zostaja zaabsorbowane przez zywa tkanke i szwy nieabsorbowalne, pozostajace w tkankach w pos¬ taci pierwotnej w ciagu dluzszego okresu lub usu¬ wane z powierzchni skóry po zagojeniu sie leza¬ cych pod nia tkanek. Jako szwy nieabsorbowalne próbowano stosowac wiele róznych materialów, od bawelny i jedwabiu, poprzez rózne wlókna synte¬ tyczne takie jak wlókno polipropylenowe, do wló¬ kien wykonanych ze stali nierdzewnej, niklu lub innych metali.W medycynie zawsze preferuje sie szwy moc¬ niejsze, wówczas gdy inne ich wlasnosci sa równe.Pomimo wielu mankamentów, szwy wykonane ze 10 11 stali nierdzewnej zyskaly sobie znaczne uznanie z uwagi na najwieksza wytrzymalosc na rozcia¬ ganie. Szwy z tworzyw sztucznych, na przyklad szwy polipropylenowe równiez znajduja licznych nabywców z uwagi na stosunkowo duza, porów¬ nywalna ze szwami ze stali nierdzewnej wytrzy¬ malosc na rozciaganie oraz pewnymi innymi zale¬ tami.Ponadto substancja stosowana do wytwarzania szwów musi posiadac dobra charakterystyke ma¬ nipulowania. Wlasnosc ta jest trudna do zdefinio¬ wania lecz polega miedzy innymi na duzej giet¬ kosci.Charakterystyki manipulowania obejmuja wy¬ trzymalosc i bezpieczenstwo wezla. Niektóre z ma¬ terialów sa tak kruche, ze po zawiazaniu wykona¬ nego z nich szwu w wezel znacznie obniza sie jego wytrzymalosc. W innych przypadkach, zawiazanie wezla na skretce moze zmniejszyc wytrzymalosc szwu przeszlo dwukrotnie. Ponadto, szew powinien miec takie wlasnosci, by zawiazany wezel pozosta¬ wal na swoim miejscu, a wolny koniec szwu po¬ zostawal w takiej pozycji, w Jakiej umiescil go chirurg oraz by skrecony lub poruszony szew po¬ zostawal w pozycji, do której zostal skrecony.Szew chirurgiczny powinien wykazywac duza wytrzymalosc na rozciaganie oraz znaczna gietkosc.Jedna z prób zaspokojenia tych wymagan jest jednowlóknisty szew polipropylenowy wykazujacy dokra wytrzymalosc na rozciaganie w porównaniu 120 1243 120 124 4 ze szwem ze stali nierdzewnej i wieksza od niego gietkosc, a jednak mimo to uwazany za sztywny i sprezysty. Inna próba jest szew poliuretanowy, bardzo gietki lecz malo wytrzymaly na rozciaganie i znacznie wydluzajacy sie przy zerwaniu oraz oploty wykonane z substancji o duzej wytrzyma¬ losci na rozciaganie lecz malej gietkosci. Przykla¬ dem takiego szwu jest DacronR o dostatecznej wytrzymalosci na rozciaganie i zwiekszonej po skreceniu elastycznosci.W wiekszosci zabiegów chirurgicznych preferuje sie stosowanie szwów jednowlóknistych z uwagi na mniejsze wciaganie tkanki oraz mniejsza podatnosc na spelnianie roli kapilarny niz w przypadku szwów skreconych.Materialy chirurgiczne wykonane zgodnie ze spo¬ sobem wedlug wynalazku z jednego wlókna wyka¬ zuja doskonala wytrzymalosc i gietkosc, laczac wytrzymalosc na rozciaganie jednowlóknistego szwu polipropylenowego z gietkoscia oplotu lub szwu poliuretanowego.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania nieab- sorbowalnego, jednowlóknistego jalowego materialu chirurgicznego, polega na tym, ze wytwarza sie kopolimer z polimeru blokowego (A) skladajacego sie z eteru polialkilenowego o wzorze 1 i q srednim ciezarze czastkowym 500—3000, w którym R ozna¬ cza grupe alkilowa o prostym lub rozgalezionym lancuchu skladajacym sie z 2—10 atomów wegla, R2 oznacza grupe 1,4-fenylowa lub cykloheksyle- nowa, a n oznacza liczbe powtarzajacych sie jed¬ nostek oraz polimeru blokowego (B) o wzorze 2, bedacego produktem reakcji aromatycznego kwasu dwukarboksylowego lub kwasu cykloalifatycznego z alifatycznym lub cykloalifatycznym diolem o krótkim lancuchu, w którym Ri oznacza prosta lub rozgaleziona grupe alkilowa o 2—10 atomach wegla, lub cykliczna grupe o wzorze 7, a R2 ozna¬ cza grupe 1,4-fenylenowa lub cykloheksylenowa, przy czym polimer (B) stanowi od okolo 30% do 95% kopolimeru, sredni ciezar czasteczkowy kopo¬ limeru wynosi od okolo 25 000 do 30 000, z tak otrzymanego polimeru wytlacza sie wlókno, wy¬ ciaga sie je 5—10 krotnie do uzyskania koncowej srednicy wlókna do 0,1016 mm a nastepnie wyja¬ lawia sie wlókno uzyskujac material o duzej giet¬ kosci, dlugim czasie starzenia, znacznej wytrzyma¬ losci na rozciaganie, przy czym po etapie wyciaga¬ nia korzystnie wlókno poddaje sie ponownemu go¬ towaniu.Najkorzystniejszy jest szew lub podwiazka chi¬ rurgiczna z kopolimeru zawierajacego od okolo 55% do 80% polimeru blokowego (B).Korzystny jest równiez szew lub podwiazka chi¬ rurgiczna wykonana z kopolimeru, w którym R oznacza grupe etylenowa, propylenowa lub buty- lenowa.Po etapie wyciagania do wlókna mozna dolaczyc igle.Nieabsorbowalny, opisany wyzej jalowy jedno- wlóknisty material chirurgiczny pcsiada w przybli¬ zeniu nastepujace wlasnosci: Rozciaganie prostego wlókna (kg/cm2) co najmniej 3*00 Rozciaganie wezla (kg/cm2) co najmniej 2 450 Modul zginania (kg/cm2) mniej niz 2,6 X 104 Zmeczenie zginania (ilosc cykli do pekniecia) co najmniej 1 000 Wydluzenie po zerwaniu (%) co najmniej 100% 5 Odwrotnosc wspólczynnika ciagnienia pomiedzy 5x i 10x.Preferowany jest szew chirurgiczny, w którym wydluzenie po zerwaniu zawiera sie w granicach 25—55%. Material chirurgiczny wytwarzany sposo¬ bem wedlug wynalazku moze wchodzic w sklad skladajacego sie z jalowego opakowania i umiesz¬ czonego w nim nieabsorbowalnego jednowlók¬ nistego, jalowego szwu lub podwiazki chirurgicz¬ nej.Material chirurgiczny wytworzony sposobem wedlug wynalazku laczy zalety szwu wykonanego z oplotu, wiec gietkosc i bezpieczenstwo wezla, z zaletami szwu jednowlóknistego, a wiec gladka powierzchnia, niewielkim wciaganiem tkanki, bez¬ wladnoscia i latwym rozwiazywaniem wezla. Te jednowlókniste, nieabsorbowalne szwy chirurgiczne lacza dlugie zmeczenie zginania z wysoka wytrzy¬ maloscia na rozciaganie.Budowe kopolimerów blokowych mozna przed¬ stawic ogólnym wzorem 3, w którym R i Ri sa takie same lub rózne i oznaczaja prosta lub roz¬ galeziona grupe alkilowa o 2—10 atomach wegla, R2 oznacza grupe fenylenowa lub cykloheksyle¬ nowa, a n oznacza liczbe powtarzajacych sie jed¬ nostek.W przypadku polimeru blokowego A, miekki fragment kopolimeru blokowego moze tworzyc na przyklad tlenek polietylenu lub tlenek polibuty- lenu. W przypadku polimeru blokowego B, twardy fragment kopolimeru blokowego moze tworzyc politereftalan etylenowy lub politereftalan butyle- nowy.W celu uzyskania pozadanej gietkosci i wytrzy¬ malosci na rozciaganie, material chirurgiczny nale¬ zy wytwarzac z kopolimerycznej mieszaniny poli¬ merów blokowych A i B, w której twardy frag¬ ment B stanowi 30—95% mieszaniny, a korzystnie 50—85%, Miekki fragment A utworzony jest na ogól z gli¬ kolu eteru tetrametylenowego o srednim ciezarze czasteczkowym 500—3 000. Calkowity sredni ciezar czasteczkowy bloku polieterowo-poliestrowego wy¬ nosi okolo 25 000—30 000.Twardy fragment B moze pochodzic (1) z kwasu dwukarboksylowego, na przyklad (a) kwasu tere- ftalowego o wzorze 4, (b) kwasu cykloheksanodwu- karboksylowego-1,4 o wzorze 5 lub (c) estrów dwu- metylowych powyzszych kwasów, lub (2) z glikolu o krótkim lancuchu, takiego jak (a) glikol o lan¬ cuchu prostym lub rozgalezionym skladajacy sie z 2—10, a korzystnie 4 atomów wegla, heksanodwumetanol-1,4 o wzorze 6 lub (c) 1,4-bis (hydroksymetylo)benzen. Produkt reakcji zwiazków (1) i (2) daje twardy fragment B.Sposoby wytwarzania takich kopolimerów blo¬ kowych sa znane i opisane np. w opisie patento¬ wym Belgii nr 832, 445, w opisach patentowych RFN nr 2, 265, 320, nr 2, 265, 294.Szwy utworzone z opisanych w niniejszym zglo¬ szeniu kopolimerów blokowych wykazuja po wytlo- 15 20 » 30 JS 49 41 II li120 124 czeniu i rozciagnieciu od 5x do 10x (gdzie x ozna¬ cza pierwotna dlugosc nierozciagnietej zylki), a ko¬ rzystnie od 6x do 8x, pozadana gietkosc, dlugosc okresu zmeczenia, wytrzymalosc na rozciaganie, bezpieczenstwo wezla, gladkosc powierzchni, a po¬ nadto odznaczaja sie niewielkim wciaganiem tkanki, bezwladnoscia i latwym rozwiazywaniem wezla.Szwy z kopolimerów blokowych uzyskane sposo¬ bem wedlug wynalazku mozna wyjalawiac róz¬ nymi, znanymi medycynie sposobami np. poddajac je dzialaniu gazowego czynnika sterylizujacego takiego jak tlenek etylenu lub naswietlajac pro¬ mieniami gamma. Szwów takich nie nalezy wyja¬ lawiac na drodze cieplnej, gdyz mozna w ten spo¬ sób zmniejszyc ich gietkosc.Szwy chirurgiczne mozna barwic na drodze me¬ chanicznej mieszajac je z pigmentem, takim jak dwutlenek tytanu, tlenek zelaza lub sadza lub ewentualnie z innym pigmentem nie powodujacym szkodliwych reakcji tkanki.Szwy z kopolimerów blokowych uzyskanych spo¬ sobem wedlug wynalazku poddaje sie próbom tok¬ sycznosci umieszczajac po dwa 4 cm odcinki na kaz¬ dej z trzech plytek zawierajacych hodowle komó¬ rek HEp-2, Hodowle inkubuje sie w ciagu 24 godzin w temperaturze 36°C, zabarwia krystalicznym fio¬ letem i ocenia degeneracje jednej warstwy komó¬ rek w poblizu odcinka szwu. Zaden z odcinków szwa nie wykazuje zadnej cytotoksycznosci.Szwy bada sie równiez na myszach w uklado¬ wym tescie iniekcji wedlug podanego w Farmako¬ pei Stanów Zjednoczonych Ameryki biologicznego testu pojemników z tworzyw sztucznych nr 19.Szwy ekstrahuje sie, a uzyskane wyciagi wstrzy¬ kuje myszom. U zadnego z badanych zwierzat nie zaobserwowano zadnej reakcji przeciwnej.Mozna stosowac szwy o róznych rozmiarach w zaleznosci od upodoban chirurga. W Stanach Zjed¬ noczonych Ameryki najpopularniejsze sa rozmiary podawane przez Farmakopeje Stanów Zjednoczo¬ nych Ameryki (w skrócie USP) United States Pharmacopeia Convention, Inc., Mack Publishing Có., Easton, Pa).Rozmiar wedlug USP 6—0 5—0 4—0 3—0 00 0 Maksymalna srednica (mm) 0,10 0,15 0,20 0,25 0,33 0,41 II 15 45 W podanej nizej tabeli porównano trzy rodzaje szwów nieabsorbowalnych (1) DermalonR, szew nylonowy American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey, (2) SurgileneR, szew polipropylenowy American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey i (3) szew z kopolimerów wedlug wynalazku.Przyklad I. Kopolimer utworzony z tlenku politetrametylenu jako fragmentu miekkiego (cie¬ zar czasteczkowy = 1000) i poli-(tereftalami tetra- metylenu) jako fragmentu twardego i zawierajacy 58 ± 2% fragmentu twardego wytlacza sie w tem¬ peraturze 230°—245°C z predkoscia okolo 8 m na minute. Stosuje sie dwustopniowe rozciaganie i w strefie pierwszej, w temperaturze 160°C do 8x, a w strefie 2, w temperaturze 120°C do l,lx. Cal¬ kowite rozciagniecie wynosi 8,8x. Wlasnosci uzys¬ kanego wlókna o rozmiarze wedlug USP = 3/0 (0,245 mm) przedstawione sa w tabeli I.Przyklad II. Kopolimer utworzony z frag¬ mentów miekkich i twardych zgodnie ze sposobem z przykladu I, lecz zawierajacy 76°/o fragmentu twardego wytlacza sie w temperaturze 230—245°C.Stosuje sie dwustopniowe rozciaganie: w sferze pierwszej, w temperaturze 165°C do 2x, a w sferze drugiej, w temperaturze 150°C do 3,5x. Calkowite rozciagniecie wynosi 7,0x. Wlasnosci uzyskanego wlókna o rozmiarze wedlug USP = 3/0 (0,231 mm) opisane sa w tabeli I.Przyklad III. Kopolimer utworzony z frag¬ mentów miekkich i twardych zgodnie ze sposobem z przykladu I, lecz zawierajacy 66°/o fragmentu twardego wytlacza sie w temperaturze 230—245°C.Stosuje sie dwustopniowe rozciaganie: w strefie pierwszej, w temperaturze 160°C do 2x i w stre¬ fie 2, w temperaturze 160°C do 4,lx. Calkowite rozciagniecie wynosi 82x. Wlókno ogrzewa sie nastepnie w ciagu 10 minut w temperaturze 185°C.Wlasnosci uzyskanego wlókna o srednicy 0,195 mm przedstawione sa w tabeli I.Kopolimer wedlug przykladu I Kopolimer wedlug przykladu .11 | Kopolimer wedlug 1 przykladu III DERMALON R SURGILENER | Rozcia¬ ganie proste *) (kg/cmf) 5 260 5 630 3 620 5 040 4 480 Ta Rozciaganie wezla *) (kg/cm*) 2 870 2 690 3 290 3 460 3 150 1 bela I Modul zginania*) (kg/cm2) 0,38X10* 0,92X10* 0,69X10* 4,52X10* 6,98X10* | 1 Zmeczenie zginania8) (ilosc cykli) 12 972 6 665 519 807 | Wydluze¬ nie po zerwaniu PL PL PL PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania nieabsorbowalnego, jed- nowlóknistego, jalowego materialu chirurgicznego, znamienny tym, ze wytwarza sie kopolimer poli¬ meru blokowego skladajacy sie z eteru polialkile- nowego o wzorze 1 i o srednim ciezarze czasteczko¬ wym 500—3000, w którym R oznacza grupe alki¬ lowa o prostym lub rozgalezionym lancuchu zawie¬ rajacym 2—10 atomów wegla, R2 oznacza grupe 1,4-fenylenowa lub cykloheksylenowa, a n oznacza liczbe powtarzajacych sie jednostek oraz polimeru blokowego, stanowiacego produkt reakcji aroma¬ tycznego kwasu dwukarboksylowego lub kwasu cykloalifatycznego z alifatycznym lub cykloalifa- tycznym diolem o krótkim lancuchu o wzorze 2, w którym Ri oznacza prosta lub rozgaleziona grupe alkilowa o 2—10 atomach wegla lub cykliczna grupe 1,4-cykloheksanodwumetylenowa, a R2 ozna¬ cza grupe 1,4-fenylenowa lub cykloheksylenowa, przy czym polimer blokowy bedacy produktem re¬ akcji kwasu z diolem stanowi 30—95% kopolimeru, a sredni ciezar czasteczkowy kopolimeru wynosi 25 000—30 000; po czym z polimeru wytlacza sie wlókno, wyciaga sie wlókna 5—10-krotnie, do uzyskania koncowej srednicy wlókna do 0,1016 mm a nastepnie wyjalawia sie wlókno.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie polimer blokowy bedacy produktem re¬ akcji kwasu z diolem stanowiacy okolo 50—85% kopolimeru.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie polimer blokowy bedacy produktem reakcji kwasu z diolem stanowiacy okolo 55—80% kopolimeru.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tyra, ze stosuje sie polimer o wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe etylenowa, propylenowa lub butyleiiowa,

5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze stosuje sie polimer o wzorze 1, w którym R ozna¬ cza grupe butylenowa.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, zo po etapie wyciagania do wlókna dolacza sie igle.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze material chirurgiczny umieszcza sie w jalowym opakowaniu.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po etapie wyciagania wlókno poddaje sie ponow¬ nemu gotowaniu.

9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze jako ponowne gotowanie stosuje sie stale ogrze¬ wanie. o Il o -{-or-)-ocrj:- n L HOOC COOH WZ0R WZÓR 5 O 0 -0R10CR2C- HOH2C CHoOH WZÓR 2 0 0 0 0 *n J I' II I' 0R-^0CR2C-H-O^OCR^+- WZÓR 3 ^ZOR 6 -CH2-W-CH2 hooc -fy- cooh WZOR a WZÓR 7 OZGraf. Z.P. Dz-wo, 2. 316 (95+15)

10.83 Cena 100 zl PL PL PL PL PL