SE518343C2

SE518343C2 - Sackaridbaserat biokompatibelt lim, förfarande för lösgörbar vidhäftning av strukturer med hjälp av limmet, samt medicinsk anordning omfattande en polymeryta belagd med limmet

Info

Publication number: SE518343C2
Application number: SE9804183A
Authority: SE
Inventors: Gunilla Johansson-Ruden; Bengt Soederstroem
Original assignee: Astra Ab
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2002-09-24
Also published as: TR199802510T2; SE9602226D0; RU2203095C2; ZA974887B; WO1997046632A1; EP0904331A1; NO985701L; US20020138092A1; IL127106A0; HUP0002497A2; US20020045919A1; NO985701D0; CN1098903C; AU723445B2; TW350769B; CA2256322A1; KR20000016341A; SE9804183L; NZ332963A; BR9709640A

Description

|va|a 10 15 20 25 30 35 518 343 u u . . u o - u ø av 2 förekomsten av luftläckage, vilket resulterar i en mar- kant och utdragen luftförlust från lungan. Detta har rapporterats ske huvudsakligen genom häftningshålen, som kan expandera eller rivas sönder när lungan återuppblå- ses.

Förekomsten av luftläckage kan emellertid reduceras genom att en materialremsa appliceras på häftapparaten och att häftklamrarna skjuts genom remsan. I EP-A-O 667 ll9 (Bio-Vascular, Inc.) tillkännages en anordning, som omfattar en remsa av djurvävnadsmaterial, som omfattar oxhjärtsäck, och som temporärt fastsätts på en strävpelare med hjälp av tråcklingstràd för att bilda en tubulär konfiguration, som kan glida över en av käkarna eller gafflarna på en kirurgisk häftpistol.

Remsan av djurvävnadsmaterial arrangeras så på gaffeln att häftklamrarna skjuts genom remsan. Den sjuka vävnaden skärs sedan bort. Den sjuka vävnaden förblir således tem- porärt bunden till den frista vävnaden vid detta steg, eftersom strävpelaren fortfarande är förbunden med rem- san. Borttagning av tråcklingstråden krävs för att fri- göra strävpelaren från remsan och således den sjuka vävnaden från den friska vävnaden.

Det finns flera nackdelar med hjälpmedlen, som före- slås i EP-A-O 667 ll9 för att placera remsan av djurmate- rial på gafffeln på häftpistolen så att häftklamrarna kan skjutas därigenom in i den sjuka lungan.

För det första, bortskärning av den sjuka vävnaden effektueras inte förrän strävpelaren också har avskiljts från remsan. För det andra, strävpelaren gör det svårt att skära vävnaden, speciellt vid endoskopiska tekniker, eftersom den tenderar att komma i vägen. För det tredje, remsan av djurvävnad hålls enbart löst på kirurgihäft- pistolen med hjälp av strävpelaren och kan således lätt falla av. Detta är återigen problematiskt, i synnerhet om endoskopiska tekniker används. ...a- 10 15 20 25 30 (A) (ﬂ 51 8 3 I 3 o un. n a n. en no u n uu o u u u u: n v u -n o u. o v u 1 n A n a o .nu .nu a. nu» .no-n u n v o on n I I I n u u f I» vn nu - Beskrivning av föreliggande uppfinning Föreliggande uppfinning tillhandahåller medel för vidhäftning eller fastsättning av en första struktur till en yta på en andra struktur, vilket kan användas inom det medicinska området. Enligt föreliggande uppfinning till- handahàlles således användning av en eller flera sacka- rider vid framställning av ett biokompatibelt lim, som är anpassat för lösgörbar vidhäftning av en första struktur till en yta på en andra struktur. En eller flera icke- toxiska mono-, di-, tri-, oligo- eller polysackarider kan t ex användas vid framställning av det biokomplatibla limmet.

Limmet är speciellt applicerbart där den första strukturen är en medicinsk struktur för placering på en yta av en human kroppsstruktur eller en djurkroppsstruk- tur och den andra strukturen är ett medicinskt instru- ment. Det biokompatibla limmet möjliggör sedan för den medicinska strukturen att överföras från det medicinska instrumentet till ytan på kroppsstrukturen. Kroppsstruk- turen kan t ex vara en inre struktur i den humana kroppen eller djurkroppen och det medicinska instrumentet kan vara ett invasivt, kirurgiskt instrument för ett invasivt kirurgiförfarande, vid vilket den medicinska strukturen överförs från det kirurgiska instrumentet till ytan på den inre kroppsstrukturen. Lungvolymreduktionskirurgi inbegriper ett sådant kirurgiskt förfarande. I detta fall fungerar den medicinska strukturen som ett buffertmaterial för att förstärka en eller flera rader av häftklamrar, som skjuts in i en sjuk lunga, för att förhindra luftläckage efter kirurgi. Det föreligger inget behov av att klistret medverkar vid vidhäftning av buffertmaterialet till kroppsorganet sedan materialet har tagits bort från kirurgiinstrumentet. Limmet behöver bara verka som ett temporärt lim under kirurgiförfarandet.

Andra kirurgiska förfaranden vid vilka föreliggande uppfinning kan användas omfattar intestinal anastomos och ...»- 10 15 20 25 30 35 518 343 šïïﬁí n v - o v . o u vc 4 vaskulär kirurgi. Vid vaskulär kirurgi skulle buffert- materialet verka för att förhindra blodförlust, inte luft, såsom vid lungvolymreduktionskirurgi.

Buffertmaterialet kan vara en remsa av djurvävnads- material, som omfattar oxhjärtsäck, såsom beskrivits i EP-A-O-667 119 (Bio-Vascular, Inc.). lertid den nackdelen att polymeren, som reparerar ox- Detta medför emel- hjärtsäcken, inte är âterresorberbar och inte nedbrytbar i patienten under tidsperioden under vilken den finns närvarande, speciellt som den tenderar att förkalkas.

Andra icke-nedbrytbara material, som kan användas, omfattar TEFLON, dvs poly(tetra-fluoreten) och DACRON, ett polyestermaterial av poly(etylentereftalat). Idealet är emellertid att materialet är ett bioresorberbart mate- rial. Lämpliga bioresorberbara material omfattar polymerer, såsom poly(glykolsyra) (PGA), poly(mjölksyra) (PLA), poly(epsilon-kaprolakton) (PCL), poly(beta-äppel- syra) (PMLA) och poly(p-dioxanon) (PDS). Poly(beta-hydro- xybutyrsyra), som allmänt betecknas som poly(3-hydroxy- butyrat) (PHB), är speciellt lämplig, eftersom den är nedbrytbar, biokompatibel och resorberbar. Den kan vidare formas till en fiberlapp.

I en alternativ utföringsform av föreliggande upp- finning är den första strukturen ett medicinskt instru- ment och den andra strukturen en organisk vävnadsstruk- tur, såsom huden eller håret på ett däggdjur. Det bio- kompatibla limmet kan då användas vid vilken som helst applikation där ett medicinskt instrument behöver vid- häfta huden eller håret på ett däggdjur. Limmet kan t ex användas för att klistra fast elektroder eller en kompress på huden eller håret.

I en annan utföringsform av föreliggande uppfinning är den andra strukturen en human kroppsstruktur eller en djurkroppsstruktur och den första strukturen är en medi- cinsk struktur. Den medicinska strukturen kan appliceras direkt på kroppsstrukturen, t ex en medicinsk lapp, som appliceras på huden på ett däggdjur. I ett sådant fall v>;-- 10 15 20 25 30 518 343 v.

- Q n o nu a n « o v | v v o- behöver man inte använda ett medicinskt instrument för att åstadkomma denna applikation.

Det biokomplatibla limmets komposition kan variera enligt den speciella applikation för vilken den skall användas. Beroende på den viskositet, som krävs hos limmet, kan upp till 90 vikt% sackarider användas i lösning. Ett lim, som innehåller 60-90 vikt% sackarider, föredras emellertid. Ett lim, som innehåller 80-85 vikt% sackarider, i synnerhet en mängd i närheten av 85 vikt% föredras speciellt.

Vilket som helst lösningsmedel kan användas i lim- met, men vatten är ett idealiskt lösningsmedel för att säkerställa biokompabilitet.

Viskositeten i limmet beror också på den typ av sackarid som används. Vidare är inte alla polysackarider lättresorberade av den humana kroppen och vissa är toxiska. Av denna anledning är socker, dvs mono- och disackarider, idealiska, eftersom de är icke-toxiska och resorberas snabbt. Vanligt förekommande mono- och di- sackarider, såsom fruktos, glykos (dextros) och sackaros, kan användas.

Limmet kan appliceras i form av en lösning och där- efter torka. Materialet kan därefter fuktas omedelbart före användning. När ett bionedbrytbart material, såsom poly(3-hydroxybutyrat) används föreligger emellertid den faran att materialet kan hydrolysera under framställning eller förvaring. Limmet kan också användas som ett sepa- rat förråd av torrt pulver, som återigen fuktas omedel- bart före användning. Man kan emellertid ha mer kontroll över limkompositionen, vilket säkerställer att man erhål- ler optimal, idealisk klibbighet, om det appliceras i visköst tillstånd och används omedelbart. Detta förebyg- ger också behovet av att behöva tillsätta vatten vid användningstillfället.

Limmet kan innehålla en enda typ av sackarid, dvs vara sammansatt av enbart en sackarid i lösning. Detta är helt acceptabelt när limmet appliceras i form av en lös- :,..n lO 15 20 25 30 Lu U'1 u u « ø c - ø o av 51 8 3 4 3 SI: .". .'°. .'°. .E .": ša-â 6 ning och därefter torkas. En blandning av tvà eller flera olika sackarider föredras emellertid för att förebygga möjliga problem med kristallisering.

Vattenförlust från limmet under förvaring kan mini- meras genom tillsättning av ett hygroskopiskt material.

Det hygroskopiska materialet kan omfatta 0,5-30 vikt% glycerol. 1-10 vikt% glycerol föredras, varvid runt cirka 10 vikt% är mest föredraget. Alternativt kan det hygro- skopiska materialet omfatta 1-30 vikt% polyetylenglykol (PEG) med en molekylvikt mindre än 50 OOO. Detta har vidare fördelen av att den fungerar som ett smörjmedel.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålles vidare ett biokompatibelt lim, som omfattar en eller flera sackarider, vilket är anpassat för lösgörbar vid- häftning av en första struktur till en yta på en andra struktur.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålles vidare ett förfarande för lösgörbar vidhäftning av en första struktur till en yta på en andra struktur, vilket förfarande omfattar steget med att en beläggning av ett biokompatibelt lim, som omfattar en eller flera sackari- der, appliceras på endera av den första eller den andra strukturen.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålles också ett förfarande för behandling av en human kropp eller djurkropp med kirurgi, vilket förfarande innefattar ste- get med lösgörbar fastsättning av en medicinsk struktur till ett kirurgiskt instrument och därefter överföring av den medicinska strukturen från det kirurgiska instrumen- tet till en yta på en struktur i den humana kroppen eller djurkroppen, kännetecknat av att den medicinska struktu- ren lösgörbart fastsätts på det kirurgiska instrumentet med ett biokompatibelt lim, som omfattar en eller flera sackarider.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålles vidare en medicinsk anordning, som omfattar en lapp av polymermaterial och en beläggning av ett biokompatibelt v»»>» 10 15 20 25 30 518 343 o r I » . o - . ø u nu 7 lim, som omfattar en eller flera sackarider, vilket är anpassat för lösgörbar vidhäftning av lappen till en yta på en struktur i en human kropp eller en djurkropp. Lämp- liga polymermaterial omfattar icke-nedbrytbara material, såsom oxhjärtsäck, TEFLON, dvs poly(tetrafluoretylen) och DACRON, ett polyestermaterial av poly(etylentereftalat).

Det är emellertid idealiskt att materialet är ett biore- sorberbart material. Lämpliga bioresorberbara material omfattar polymerer, såsom poly(glykolsyra) (PGA), poly- (mjölksyra) (PLA), poly(epsilon-kaprolakton) (PCL), poly- (beta-äppelsyra) (PMLA) och poly(p-dioxanon) (PDS). Vi har funnit att poly(beta-hydroxybutyrsyra), som allmänt refereras till som poly(3-hydroxybutyrat) (PHB), är speciellt lämplig på grund av det faktum att den är nedbrytbar, biokompatibel och resorberbar. Den kan också användas som en fiberlapp.

Detaljerad beskrivning av utföringsformer av föreliggande uppfinning Utföringsformer av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hjälp av exempel. Dessa illustrerar använd- ning av en eller flera sackarider vid framställning av ett biokompatibelt lim för att vidhäfta ett medicinskt instrument eller ett kroppsorgan eller vävnad till ett annat material. Limmet framställs antingen som (1) ett vått lim och appliceras på (a) en kirurgisk häftapparat för linjära snitt, och (b) human hud, eller (2) ett torrt lim, som fuktas omedelbart före använd- ning. (1) Vått lim 30 g vatten värmdes till 70°C i en glasbägare, som täcks med plastfolie. 40 g sackaros, 30 g fruktos och 30 g glykos (dextros) sattes till vattnet och löstes upp genom omröring vid 70°C under cirka 30 minuter. Plast- folien togs bort och vattnet avdunstades under cirka 2 1-»v» 10 15 20 25 30 518 543 æïviizf: .-':-;=1: 8 timmar tills sackariderna utgjorde cirka 85 vikt% av lösningen. Lösningen placerades sedan i en glasspruta (1 ml) och kyldes till omgivningstemperatur, varvid den var klar för användning. (a) Kirurgisk häftapparat för linjära snitt: En liten mängd (mindre än 1 ml, företrädesvis 0,05-0,1 ml) av lösningen spreds ut på var och en av två remsor (1 cm x 10 cm) av en fiberlapp, som tillverkats av poly(3-hydroxybutyrat) (PHB). Remsorna placerades sedan på gafflarna på en kirurgisk häftapparat för linjära snitt, PROXIMAT“, modell TLC-75, som tillhandahölls av Ethicon, Inc., Somerville, N.J., USA. Remsorna fastnade lätt på gafflarna och efter att instrumentet avfyrats togs remsorna lätt bort från gafflarna. (b) Hud: En liten mängd (mindre än 1 ml) av lösningen spreds ut på en bit (5 cm x 5 cm) av en fiberlapp, som tillver- kats av PHB. Lappen placerades sedan på huden och lappen fastnade lätt på huden. Efter 10 timmar vidhäftade lappen fortfarande på huden, men kunde lätt tas bort. (2) Torrt lim 10 g vatten värmdes till 70°C i en glasbägare, som täckts med en plastfolie. 30 g sackaros sattes till vatt- net och sackaroset löstes upp genom omröring vid 70°C under en halvtimme. Plastfolien togs bort och 1 ml av lösningen spreds ut på en remsa (1 cm x 10 cm) av en fiberlapp, som tillverkats av poly(3-hydroxybutyrat) (PHB). Remsan placerades sedan i en vakuumugn vid 50°C under 5 timmar för att avdunsta vattnet. Remsan blöt- gjordes sedan med en fuktig svamp och placerades på en gaffel på en kirurgisk häftapparat för linjära snitt.

Remsan fastnade lätt på gaffeln och var också lätt att ta bort.

Claims

lO 15 20 25 30 q Q ø u en .en PATENTKRAV

1. Användning av en eller flera sackarider vid fram- ställning av ett biokompatibelt lim, som är anpassat för lösgörbar vidhäftning av en första struktur till en yta pà en andra struktur.

2. Användning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att en eller flera icke-toxiska sackarider används vid framställning av det biokompatibla limmet. k ä n n e - di-, oligo- eller polysackarider används vid framställning av

3. Användning enligt krav 1 eller 2, t e c k n a d av att en eller flera mono-, tri-, det biokompatibla limmet.

4. Användning enligt något av kraven l - 3, k ä n - n e t e c k n a d av att den andra strukturen är en human kroppsstruktur eller en djurkroppsstruktur.

5. Användning enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d av att den första strukturen är en medicinsk struktur.

6. Användning enligt något av kraven l - 4, k ä n - n e t e c k n a d av att den första strukturen är en medicinsk struktur för placering pà en yta i en human kroppsstruktur eller en djurkroppsstruktur och att den andra strukturen är ett medicinskt instrument, varvid det biokompatibla limmet möjliggör för den medicinska struk- turen att överföras fràn det medicinska instrumentet till ytan pà kroppsstrukturen. k ä n n e -

7. Användning enligt krav 4, 5 eller 6, t e c k n a d av att kroppsstrukturen är en inre struk- tur i den humana kroppen eller djurkroppen.

8. Användning enligt krav 7, när krav 7 är beroende av att det medicinska av krav 6, k ä n n e t e c k n a d instrumentet är ett invasivt, kirurgiskt instrument för ett invasivt, kirurgiskt förfarande, vid vilket den medi- cinska strukturen överförs fràn det kirurgiska instru- mentet till ytan pà den inre kroppsstrukturen. lO 15 20 25 30 35 518 343 lO 5 eller 6, k ä n n e - av att kroppsstrukturen är huden pà den

9. Användning enligt krav 4, t e c k n a d humana kroppen eller djurkroppen.

10. Användning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d av att den medicinska strukturen är en lapp och att kroppsstrukturen är huden pà den humana kroppen eller djurkroppen.

11. Användning enligt krav 8, k ä n n e t e c k - n a d av att det invasiva, kirurgiska instrumentet är en häftapparat för användning vid lungvolymreduktionskirurgi för behandling av emfysem i en lunga i en human kropp eller djurkropp och att den medicinska strukturen är ett buffertmaterial, genom vilket en eller flera rader av häftklamrar avfyras in i lungan från häftapparaten.

12. Användning enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den första strukturen omfattar ett bioresorberbart material.

13. Användning enligt krav 12, k ä n n e t e c k - n a d av att det bioresorberbara materialet omfattar poly(3-hydroxybutyrat).

14. Användning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det biokompatibla limmet omfattar 60-90 vikt% sackarider i lösning.

15. Användning enligt krav 14, k ä n n e t e c k - n a d av att det biokompatibla limmet omfattar cirka 85 vikt% sackarider i lösning.

16. Användning enligt krav 14 eller 15, k ä n n e - t e c k n a d medel för sackariderna för att bilda lösningen. av att vatten används som ett lösnings-

17. Användning enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att sackariderna omfattar socker.

18. Användning enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det biokompatibla limmet bildas i ett visköst tillstànd och används omedelbart för vidhäftning av den första strukturen till ytan pà den andra strukturen. 10 15 20 25 30 35 518 343 '* "'* ll

19. Användning enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av det biokompatibla limmet omfattar en blandning av två eller flera olika sacka- rider. k ä n -

20. Användning enligt krav 14, 15 eller 16, n e t e c k n a d av att lösningen omfattar 0,5-30 vikt% glycerol. 15 eller 16, k ä n - av att lösningen omfattar l-30 vikt%

21. Användning enligt krav 14, n e t e c k n a d polyetylenglykol med en molekylvikt mindre än 50 OOO.

22. Biokompatibelt lim, sackarider, vilket är anpassat för lösgörbar vidhäftning som omfattar en eller flera av en första struktur till ytan pà en andra struktur.

23. Biokompatibelt lim enligt krav 22, k ä n n e - t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfattar en eller flera icke-toxiska sackarider.

24. Biokompatibelt lim enligt krav 22 eller 23, k ä n n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfattar en eller flera mono-, di-, tri-, oligo- eller polysackarider.

25. Biokompatibelt lim enligt nàgot av kraven 22-24, k ä n n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfattar 60-90 vikt% sackarider i lösning.

26. Biokompatibelt lim enligt krav 25, k ä n n e - t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfattar cirka 85 vikt% sackarider i lösning.

27. Biokompatibelt lim enligt krav 25 eller 26, k à n n e t e c k n a t av att vatten används som ett lösningsmedel för sackariderna för att bilda lösningen.

28. Biokompatibelt lim enligt nàgot av kraven 22-27, k ä n n e t e c k n a t av att sackariderna omfattar socker.

29. Biokompatibelt lim enligt nàgot av kraven 22-28, k ä n n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet bildas i ett visköst tillstànd och används omedelbart för vidhäftning av den första strukturen till ytan pä den andra strukturen. 10 15 20 25 30 35 518 343 ø » n u n . o a a n a n .nu o- 12

30. Biokompatibelt lim enligt något av kraven 22-29, k ä n n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfattar en blandning av tvà eller flera olika sackarider.

31. Biokompatibelt lim enligt krav 25, 26 eller 27, k ä n n e t e c k n a t av att lösningen omfattar 0,5-30 vikt% glycerol.

32. Biokompatibelt lim enligt krav 25, 26 eller 27, k ä n n e t e c k n a t av att lösningen omfattar l-30 vikt% polyetylenglykol med en molekylvikt mindre än 50 000.

33. Förfarande för lösgörbar vidhäftning av en första struktur till ytan pà en andra struktur, vilket förfarande omfattar steget med att en beläggning av ett biokompatibelt lim, som omfattar en eller flera sacka- rider, appliceras pà endera av den första eller den andra strukturen.

34. Förfarande enligt krav 33, k ä n n e - t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfattar en eller flera icke-toxiska sackarider.

35. Förfarande enligt krav krav 33 eller 34, k ä n - n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfat- tar en eller flera mono-, di-, tri-, oligo- eller poly- sackarider.

36. Förfarande enligt något av kraven 33-35, k ä n - n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfat- tar 60-90 vikt%

37. Förfarande enligt krav 36, sackarider i lösning. k ä n n e t e c k - n a t av att det biokompatibla limmet omfattar cirka 85 vikt% sackarider i lösning.

38. Förfarande enligt krav 36 eller 37, k ä n n e - t e c k n a t av att vatten används som ett lösnings- medel för sackariderna för att bilda lösningen.

39. Förfarande enligt nàgot av kraven 33-38, k ä n - n e t e c k n a t av att sackariderna omfattar socker.

40. Förfarande enligt något av kraven 33-39, k ä n - n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet bildas 10 15 20 25 518 343 13 i ett visköst tillstànd och används omedelbart för vid- häftning av den första strukturen till ytan pà den andra strukturen.

41. Förfarande enligt nàgot av kraven 33-40, k ä n - n e t e c k n a t av att det biokompatibla limmet omfat- tar en blandning av tvà eller flera olika sackarider. 37 eller av att lösningen omfattar

42. Förfarande enligt något av kraven 36, 38, k ä n n e t e c k n a t 0,5-30 vikt% glycerol.

43. Förfarande enligt något av kraven 36, 37 eller 38, k ä n n e t e c k n a t av att lösningen omfattar 1-30 vikt% polyetylenglykol med en molekylvikt mindre än 50 000.

44. Medicinsk anordning, som omfattar en lapp av polymermaterial och en beläggning av ett biokompatibelt lim, som omfattar en eller flera sackarider, vilket är anpassat för lösgörbar vidhäftning av lappen till en yta pà en struktur i en human kropp eller en djurkropp.

45. Medicinsk anordning enligt krav 44, k à n n e - t e c k n a d en eller flera icke-toxiska sackarider. av att det biokompatibla limmet omfattar

46. Medicinsk anordning enligt krav 44 eller 45, k ä n n e t e c k n a d av att det biokompatibla limmet omfattar en eller flera mono-, di-, tri-, oligo- eller polysackarider.

47. Medicinsk anordning enligt något av kraven 44-46, fiberlapp av poly(3-hydroxybutyrat). k ä n n e t e c k n a d av att lappen omfattar en