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Hochporöse Kollagen-Gewebe-Blutgefässprothese und
Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft hochporöse Kollagen-Gewebe-Blutgefässprothese und Verfahren zur Herstellung derselben.
Wie bekannt, werden in der klinischen Praxis der Blutgefässchirurgie zum Ersetzen von resezierten Blutgefässen Prothesen, welche aus verschiedenen, physiologisch inerten Kunstfasergeweben (Teflon, Dacron usw. ) hergestellt sind, verwendet. Die Wandporosität solcher Prothesen beträgt etwa 1500 bis 2000 ml H 0/em /min bei einem Druck von 120 mm Hg. Die Konstruktion von Blutgefässprothesen mit höherer Wandporosität (5000-10000mlHH2O/cm2/min), welche gemäss Forschungsergebnissen für das weitere Schicksal des implantierten Blutgefässersatzes von Grundbedeutung ist, wird durch Kombination eines resorbierbaren Materials mit einer dünnen Gewebeprothese gelöst. Das resorbierbare Material hat nämlich die Aufgabe, während des Heilprozesses die Blutung durch die Maschen des Kunstfasergewebes zu verhindern.
Als resorbierbares Material wurden bisher folgende Stoffe benutzt : Catgutfaser, gegebenenfalls mit Kunstfasern zusammengewirkt. oder-gewebt, amorphe Gelatine, Kollagenfilm in Form einer Röhre zusammengenäht. Die experimentelle Erprobung solcher Prothese war im wesentlichen erfolglos mit Rücksicht darauf, dass die Versuchstiere grösstenteils (über 50je) ausgeblutet waren. Kompliziertes Herstellungsverfahren und Unmöglichkeit der durchlaufenden Qualitätskontrolle bei der Serienproduktion stellen weitere Nachteile dieser Methode dar.
Es ist gelungen, die genannten Mängel durch Konstruktion einer hochporösen Kollagen-Gewebe-Blutgefässprothese gemäss Erfindung und durch Verfahren zur Herstellung derselben zu beseitigen.
Diese Prothese, bestehend aus einer Röhre, hergestellt aus einem nichtresorbierbaren, physiologisch inerten Kunstfasergewebe, mit einer Wandporosität über 2000 ml H O/cm min bei einem Druck von 120 mm Hg, kombiniert mit einem resorbierbaren Stoff, wie Catgut, Gelatine'oder Kollagen, kennzeichnet sich im wesentlichen darin, dass die aus einem nicht resorbierbaren, physiologisch inerten Kunstfasergewebe hergestellte Röhre die äussere Schicht der Blutgefässprothese und eine selbsttragende Röhre, hergestellt aus einer Kollagenmasse, deren Resorbierbarkeit durch teilweise chemische Härtung modifiziert ist, die innere Schicht bildet, wobei die innere Oberfläche der Kollagenröhre mit einem Antikoagulationsmittel präpariert ist.
Diese Blutgefässprothese kennzeichnet sich ferner darin, dass ihre innere Schicht eine Röhre, hergestellt aus einer mit Mucopolysacchariden und/oder Glycerin und/oder mit einem oder mehreren Antibiotica angereicherten Kollagenmasse, bildet, wobei diese Komponenten entweder einzeln oder in verschiedenen Kombinationen zugesetzt werden können.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass sich zwischen der äusseren Kunstfasergewebeschicht und der inneren, aus einer chemisch modifizierten Kollagenmasse hergestellten Schicht, eine Zwischenschicht aus einer amorphen, nativen, chemisch nicht modifizierten Kollagenmasse befindet.
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Bei der erfindungsgemässen Herstellung der hochporösen Blutgefässprothesen kann man z. B. so verfahren, dass man zunächst desintegrierte und homogenisierte Kollagenmasse, zubereitet durch alkalische Quellung des Rind-Leimgallertgewebes, gegebenenfalls vermischt mit Mucopolysacchariden und/oder Glycerin und/oder mit einem oder mehreren Antibiotica in Form einer Röhre gestaltet, die man nachher in feuchtem oder trockenem Zustand mit einer hochporösen Geweberöhre. überzieht, worauf man die innere Fläche der Kollagenröhre durch Einwirkung eines Härtungsmittels chemisch modifiziert und nach Auswaschen des Härtungsmittels mit einem Antikoagulationsmittel präpariert.
Besonders feste Verbindung beider Röhren kann man dadurch erzielen, dass man die hochporöse Geweberöhre an der Kollagenröhre mit Hilfe einer durch Bespritzen oder Anstreichen aufgetragenen Zwischenschicht aus amorpher, nativer, chemisch nicht modifizierter Kollagenmasse fixiert.
Die auf vorstehendem Wege hergestellte hochporöse Blutgefässprothese lässt sich ohne Gefahr einer unmittelbaren oder später auftretenden,'langdauernder Blutung durch die Prothesenwand implantieren.
Bei der klinischen Anwendung sind weder besondere Massnahmen noch ein spezielles Arbeitsverfahren bei der Operation erforderlich. Aus den bisherigen analogischen Forschungsergebnissen auf diesem Gebiet geht hervor, dass hohe Porosität des nicht resorbierbaren Bestandteiles der erfindungsgemässen Prothesen wesentlich bessere Resultate bei der Blutgefässkonstruktion als es mit dem bisher benutzten Ersatzmaterial möglich war, gewährleistet.
Das Anbringen der resorbierbaren selbsttragenden Röhre im Inneren der Kunstfasergeweberöhre lässt die Maschen des Gewebes relativ frei, so dass rasches Durchwachsen der umliegenden Blutgefässzellgewebe erfolgen kann, ohne dass vorheriger Abbau des resorbierbaren Bestandteiles notwendig wäre. Die blutgerinnungshemmende Wirksamkeit der inneren Oberfläche verhindert die Bildung von Thromben. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man biologische Eigenschaften des Materials zur Herstellung von Blutgefässprothesen gemäss Erfindung dank grosser chemischer Reaktivität der Kollagenmasse je nach Bedarf neuen Forschungsergebnissen anpassen kann. Das ist besonders für das Einwachsen des nicht resorbierbaren Bestandteiles und für die Neubildung der Blutgefässwand wichtig.
Durch chemische Härtung der Kollagenröhre lässt sich auch ihre Resorptionsdauer beeinflussen und standardisieren, so dass keine vorzeitige Resorption dieser Röhre erfolgen kann.
Das nachstehende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu beschränken.
Beispiel : Kollagenmasse, zubereitet durch alkalische Quellung des Rind-Leimgallertgewebes, wird desintegriert und gründlich homogenisiert (z. B. 24 h lang in einem Homogenisator) und dann 24 h lang in einem Kühlschrank bei 0-4 C sich selbst belassen. Diese, auf vorstehendem Weg behandelte Kollagenmasse kann man schon zur Erzeugung von resorbierbaren, selbsttragenden Röhren, welche als Bestandteil einer kombinierten hochporösen Blutgefässprothese dienen, verwenden.
Die Kollagenmasse kann man auch gegebenenfalls durch Vermischen mit Mucopolysacchariden. z. B. vom Typus der Hyaluronsäure (0, 5-3, 0o), mit Glycerin (0, 5-5, Ole) oder mit Antibiotica, z. B. mit Chlortetracyclin (1. " 5 g/100 g Masse), Neomycin (0, 5-5 g/100 g Masse) oder Bacitracin (10000 bis 50000 E./100 g Masse) anreichern. Die genannten Komponenten kann man entweder einzeln oder in verschiedenen Kombinationen zusetzen.
Aus der auf diese Weise aufgearbeiteten Kollagenmasse wird dann in einer mit rotierendem Ziehkopf versehenen Pressmaschine durch Zusammenspinnen und Verbindung einzelner Fasern eine Röhre mit gewünschtem Durchmesser (z. B. 9 mm) und Wandstärke (z. B. 0, 4-0, 6 mm) gezogen, u. zw. unter gleichzeitigem Durchblasen von Luft, z. B. unter 40 - 150 mm Wassersäuledruck. Die fertige Röhre trocknet man dann langsam bei einer Temperatur von 15 bis 25 C in mildem Luftstrom.
Nach Trocknen überzieht man die Kollagenröhre mit Hilfe einer speziellen Vorrichtung mit der Kunstfasergeweberöhre, worauf man sie von innen mit einer 1%gen wässerigen 2, 4, 6-Trimethoxytriazinlösung, nachher mit überschüssi- gem destilliertem Wasser und schliesslich mit einer Lösung eines geeigneten Antikoagulationsmittels, z. B. mit einer 10/0gen wässerigen Heparinlösung durchwäscht. Die Herstellung der Blutgefässprothese beendigt man durch Trocknen unter bereits erwähnten Bedingungen. Durch Luftüberdruck in der inneren Röhre während des Trocknens wird feste Verbindung beider Schichten erzielt.
Diese Verbindung kann man auch so verstärken, indem man zwischen beide Schichten eine dünne Zwischenschicht aus amorpher, nativer, chemisch nicht modifizierter Kollagenmasse aufträgt. Die fertige Blutgefässprothese wird dann in einem luftdichten Umschlag, z. B. in eine Glasampulle, eingeschlossen und mit Gamma-Strahlung (z. B. in einer Gabe von 2, 106 r 5 h lang) sterilisiert.