SE528738C2 - Tarmimplantat - Google Patents

Description

25 30 f; :i (Jw H3 celler på tarrnens insida i det s k tarmluddet, vilka i sin tur är förbundna med blod- kärl för vidarebefordran av de upptagna näringsämnena. Den i det amerikanska patentet beskrivna anordningen saknar helt sådana funktioner.

Det har hittills varit möjligt att odla fram kolonier av tannceller i laboratoriemiljö.

Man använder härvid en s k vävnadsgraft, varpå tannceller har kunnat växa och ut- breda sig. Man bör dock ha i åtanke att laboratoriemiljön typiskt sett är väsentligt mindre aggressiv än miljön i tarmen på en levande människa eller ett djur. Eftersom odlingen ofta sker i en näringslösning är heller inte tillförseln av näring till cellerna något större problem. Att få en fungerande näríngstillförsel till cellerna i en levande varelse har däremot inte hittills varit möjligt. Slutsatsen blir att en färdig, fungeran- de tarm inte kan framställas i laboratoriemiljö.

PROBLEMSTÄLLNING Man önskar således åstadkomma ett fungerande, naturliknande, permanent tarm- parti hos en mänsklig patient alternativt ett djur.

PRoBLEMLösNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås om den inlednings- vis antydda anordningen kännetecknas av att det dubbelväggiga rörets yttervägg är porös, för inväxning av blodkärl, medan dess inre vägg är tät, för en barriärverkan mot tarminnehållet.

Ytterligare fördelar uppnås om anordningen dessutom ges ett eller flera av sär- dragen enligt kraven 2-1 l. 10 15 20 25 30 »vv w :w L-x: SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall nu beskrivas med utgångspunkt från bifogade ritningar. På dessa visar: fig 1 en vy i perspektiv av implantatet enligt uppfinningen; fig 2 en vy motsvarande den i fig 1 där implantatet är inopererat i tarmkäxet; fig 3 en vy motsvarande den i fig l och 2, där implantatet är inopererat mellan tvä tarmändar; och fig 4a-c snittvyer längs linjen A-A i fig 3 i tre olika tidsskeden.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I fig l visas implantatet i perspektiv från sidan. Anordningen är rörformig och flexibel, så att den kan bockas och tryckas ihop i princip alla riktningar, väsentligen motsvarande egenskaperna hos en naturlig tarm. lmplantatet 1 har en yttre vägg 2 och en inre vägg 3. Båda väggarna 2, 3 är rör- formiga och flexibla på det nyss nämnda sättet. Den yttre väggen 2 är anordnad utanpå den inre väggen 3, och de är fasta vid varandra, företrädesvis på ett lösbart sätt. I den föredragna utforingsforrnen sker sammanfästningen dels med ett nedbryt- bart fibrinlim mellan den yttre väggen 2 och den inre väggen 3 och dels med en- staka suturer 4.

Den inre väggen 3 är längre än den yttre väggen 2, så att implantatet 1 är försett med kragar 5 av den inre väggen 3 vid sina ändar. Kragarna 5 kommer att underlätta infästningen av anordningen l i tarmen hos en människa eller ett djur. 10 15 20 25 30 ,. \,_, ud Ytterväggen 2 är tillverkad i ett poröst material med många små öppningar, som tillåter en inväxning av blodkärl, nervtrådar och andra celler på och genom materi- alet. Detta material benämnes även vävnadsgraft. I en föredragen utföringsform är vävnadsgraften tillverkad av polyestermaterialet DacronTM eller motsvarande. Det använda materialet får gärna vara nedbrytbart efter en tid i kroppen, men ett lämp- ligt valt icke-nedbrytbart material skulle också fungera väl.

Storleken på hålen eller porema i materialet är viktig. De måste ha ett tvärmått på minst 50 mikrometer. Avståndet mellan hålen skall naturligtvis vara så litet som möjligt. Därför används med fördel ett stickat material, eftersom avståndet mellan materialets hål då inte överstiger tjockleken av den ingående tråden. Materialet är såväl flexibelt, på det sätt som beskrivits ovan, som också elastiskt i flera riktningar.

Det är dock möjligt att alternativt utnyttja ett material som är tillräckligt glest vävt.

Ytterligare ett altemativ skulle vara att använda ett arkformigt material med en mängd perforeringar som uppfyller kraven på porstorlek. En viss elasticitet är dock väsentlig, eftersom materialet skall ha egenskaper som motsvarar en naturlig tarm. l en föredragen utföringsform är den rörformiga yttre väggen 2 tillverkad så att den är skarvlös, dvs tillverkad med en metod som motsvarar stickningen av en strumpa.

Vid försök har det dock visat sig möjligt att åstadkomma den rörfonniga väggen 2 också från ett plant material vars motstående kanter fästs samman mot varandra till en skarv.

Den inre väggen 3 utgörs av ett tätt skikt i något lämpligt material. Ett sådant mate- rial är i den föredragna utföringsfonnen en silikongummiduk, som är såväl tät och flexibel som elastisk. Eftersom den inre väggen 3 kommer att komma i kontakt med tarminnehållet för att skydda omrâdet utanför den inre väggen 3 är det viktigt att materialet är beständi gt mot mag- och tarmsafter och de däri befintliga enzymerna, åtminstone under den önskade livslängden, i allmänhet någon eller några veckor. 10 15 20 25 30 m :se fi* '\ø 'ud »s I WA Därefter skall innerväggen 3 ha frigjorts från ytterväggen 2, och kommer att föras ut "den naturliga vägen".

Den yttre väggen 2 och den inre väggen 3 är fästa vid varandra med en lösbar fór- bindelse. I den föredragna utfóringsforrnen utgörs förbindelsen dels av ett ñbrinlim och dels av några nedbrytbara suturer. Fibrinlimmet är kommersiellt tillgängligt och blandas till direkt före användning. Limmet innehåller dels fibrinogen och dels enzymet protrombin för bildande av fibrin. Fibrinlimmet har visat sig ha en cell- tillväxtbefrämjande effekt, vilket är en avsevärd fördel, eftersom en så snabb cell- tillväxt som möjligt är önskvärd på och i den yttre väggen 2.

Suturema 4 är inte särskilt många till antalet, inte minst därför att man inte vill per- forera den inre väggen 3 i onödan. Suturema är företrädesvis s k monofilament- suturer, dvs suturer som består av en enda tråd eller fiber, vilket minskar infektions- risken. Materialet i suturerna kan vara polypropylen, som inte är nedbrytbart, utan kan följa med den inre väggen 3 när denna stöts bort. Suturen kan också vara ned- brytbar, exempelvis polylaktid som är nedbrytbar i kontakt med vatten. Suturen kommer då att försvinna helt.

Inuti implantatet 1 är anordnat en stödjestruktur 6 som är tillverkad av något med tiden nedbrytbart material, såsom exempelvis stärkelse. Stödjestrukturen 6 har ett väsentligen ringformigt tvärsnitt, och har en utsträckning i längdled som är av samma storleksordning som implantatet, eventuellt något kortare. Detta innebär att stödjestrukturen, som antyds med streckade linjer i fig l, i den föredragna utförings- formen har formen av ett långsträckt rör. Det är viktigt att stödjestrukturen 6 är genomsläpplig med en central kanal 7, så att tanninnehållet kan passera därigenom.

Stödj estrukturens funktion är att hålla implantatet öppet, så att normal vävnad kan växa fram på såväl implantatets 1 utsida som på dess insida. Om så inte vore fallet, finns det en risk för att tarmen som nybildas på implantatet inte får en naturlig form och att dess genomsläpplighet blir högst begränsad, eftersom dess centrala öppning 10 15 20 25 LT! i J * »É (grå ywí blir alltför trång. För att uppnå stödjestrukturens 6 syfte kan man dock tänka sig att flera kortare stödjestrukturer är anordnade på visst avstånd från varandra.

Implantatet l kan vara helt eller delvis impregnerat med titanoxid, för att göra strukturen stabilare och för att öka kroppens acceptans av det främmande materialet.

Implantatet 1 används enligt följande: i ett första steg opereras implantatet l fast i tarmkäxet (omentum) för att åstadkomma en kärlförsörjning och ett yttre lager av celler på implantatet. Tarmkäxet är veck av bukhinnan, och är rik på blodkärl och nerver. Dessutom faster tarmkäxet tarmen vid den bakre väggen av bukhålan.

I fig 2 visas en del av tarmkäxet 8 vari implantatet l är infást medelst suturer 9.

Celler från tarmkäxet 8 har börjat växa in i den yttre väggen 2, och är väl försöijda med näring från blodkärlen 10, som likaledes har växt in i den yttre väggen 2.

Resultatet blir att ett rör av levande epitelceller byggs upp med utgångspunkt från den yttre väggen 2.

Fig 3 visar det andra steget vid användningen av implantatet 1. Det av epitelceller täckta implantatet 1 opereras in mellan två friska tarmändar 11. Även om det inte visas i fig 2, har såväl tarmändarna 11 som det av celler täckta implantatet 1 en koppling till tarmkäxet 8, för en fortsatt blod- och näringsförsörjning. Kragarna 5 utnyttjas för infastning i de friska tarrnändarna 11. Infastningen sker med hjälp av ett lager fibrinlim som stryks på utsidan av kragama 5 och fästes mot innerväggen av de friska tarmändarna ll. Skarven 15 mellan de friska tarmändarna och de celler som täcker implantatets 1 yttre vägg 2 sys dessutom ihop med suturer 12. Därmed kommer den friska tarrnändens ll insida att ligga under kragen 5, vilket medför, eftersom kragen 5 är tätt limmad mot insidan, att skarven 15 kommer att skyddas under inläkningen. Samtidigt kommer celler från insidan av de friska tarmändarna 11 att börja tillvåxa innanför den inre väggen 3 och kommer så småningom att 10 15 20 25 30 (f: .P :- iii! mötas, varvid tarmen således har íörlängts ett stycke. Tillväxten sker hela tiden i skydd av den inre väggen 3 i implantatet l.

Fig 4a-c visar denna process i tvärsnittet A-A i fig 3. De celler som växer in från de friska tarmändarnas ll insidor är tåliga mot kontakt med tarminnehåll, eftersom de är naturligt anpassade till att befinna sig på tarmens insida. De celler som finns på implantatets utsida, dvs på utsidan av den yttre väggen 2 är dock mycket känsliga for tarrninnehållet. Således skyddar den inre väggen 3 både de känsliga yttre celler- na och de mindre känsliga inre cellerna innan de senare blivit etablerade.

I fig 4a visas det av yttre epitelceller täckta yttre röret 2, mot vilket det täta inre röret 3 är fast med fibrinlim och/eller suturer 4. För att hålla såväl den yttre väggen 2 och den inre väggen 3 i ett öppet, utspänt läge för en optimal tillväxt av såväl yttre som inre celler är stödj estrukturen 6 anordnad centralt i implantatet 1. Även om stödjestrukturen 6 släpper igenom tarminnehåll genom sin centrala kanal 7 är den dock inte avsedd att finnas kvar i implantatet 1 permanent. I fig 4b syns hur stödjestrukturen 6 har börjat brytas ner, såväl från sin mot den inre väggen 3 vettande utsida som från insidan av den centrala kanalen 7. Samtidigt syns en till- växt av inre celler 14 mellan den yttre väggen 2 och den täta inre väggen 3. Efter- som fibrinlimmet och eventuellt även suturema är långsamt nedbrytbara, kommer dessa inte att stå i vägen för denna tillväxt. Följ den blir att när insidan av den yttre väggen 2 är täckt av inre celler 14 har den inre väggen 3 förlorat kontakten med den yttre väggen 2. De inre cellerna 14 är då så pass etablerade att de tål kontakten med tarminnehållet. Dessutom kommer lagret av inre celler 14 att skydda de yttre celler- na 13 från tarminnehållets skadliga påverkan. Den stödjande strukturen 6 behövs allt mindre, och kommer så småningom att upplösas helt av tarminnehållet. Rester- na av stödj estrukturen 6 kommer att föras bort tillsammans med tarrninnehållet och den inre väggen 3. 10 15 20 25 (fl H3 I fig 4c visas snittet genom den resulterande tarmförlängningen. Det enda som i detta läge är kvar av implantatet 1 är den yttre väggen 2, genom vilken är invuxet såväl yttre celler 13 som inre celler 14 och blodkärl för att försörja dessa. Eventuellt kommer även den yttre väggen 2 att brytas ner och försvinna, under förutsättning att denna är tillverkad i ett nedbrytbart material.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Implantatet l kan också infástas i bukmuskeln istället för i tannkäxet 8. I så fall kommer celler från bukmuskulaturen att växa in i den yttre väggen 2, och i detta fall är syftet främst att åstadkomma en stomibehållare som bärs invärtes. I en sådan tillämpning kan en stabilitet vara önskvärd i högre grad, eftersom en sådan behållare inte behöver vara lika lättrörlig som en del av en tarm. Sådan stabilitet kan exem- pelvis åstadkommas med hjälp av impregnering eller annan förstärkning av implantatet 1 med titanoxid. Naturligtvis kan implantatets 1 storlek och form be- höva anpassas till denna tillämpning. Insidan av den slutliga invärtes stomibehålla- ren kommer att komma i kontakt med tarminnehåll och därför är samma tåliga in- sida som i tarmen önskvärd. Inre celler 14 kan fås att växa in på motsvarande sätt som ovan beskrivits, men inväxningen kommer i detta fall att ske endast från ett håll, dvs från den ände där tarmen mynnar i den tänkta stomibehållaren. Vid den ände av stomibehållaren som är ansluten till en öppning mot utsidan kan vara anordnat någon form av lock eller ventil i bukväggen.

Uppfinningen kan varieras ytterligare inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (11)

10 15 20 25 PATENTKRAV

1. Anordning för inoperering i tarmen på människor och djur, innefattande ett flexibelt, dubbelväggigt rör, k ä n n e t e c k n a d av att rörets yttervägg (2) är porös, för inväxning av blodkärl, medan dess inre vägg (3) är tät, föl' en barriär' verkan mot tarminnehållet.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att en nedbrytbar, stöd- jande struktur (6) är anordnad innanför rörets inre vägg (3).

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att rörets inre (3) och yttre (2) väggar är lösligt förbundna med varandra.

4. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att de inre (3) och yttre (2) väggarna är förbundna med varandra medelst fibrininnehållande lim.

5. Anordning enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att de inre (3) och yttre (2) väggarna är förbundna med varandra medelst nedbrytbara suturer.

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att den inre väggen (3) är längre än den yttre (2) så att den inre väggen (3) bildar kragar (5) vid rörets ändar.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e te c k n a d av att den yttre väggen (2) är tillverkad av ett nedbrytbart material.

8. Anordning enligt något av kraven l-7, k ä n n e t e c k n a d av att den yttre väggen (2) är ett stickat trikåmaterial. 10 10

9. Anordning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att den yttre väggen (2) är ett vävt material.

10. Anordning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att den yttre väggen (2) är ett perforerat material.

11. Anordning enligt något av kraven l-10, k ä n n e t e c k n a d av att röret är impregnerat med titanoxid.