DE10314083A1 - Product for the protection of blood vessels - Google Patents

Abstract

Medizinisches Produkt, enthaltend (a) ein Biopolymer, das in das Lumen des chirurgisch entfernten Gefäßsegments injiziert wird, dort ein dreidimensionales inneres Polymergel-Gerüst ausbildet, bevor das Segment während einer Bypass-Operation reimplantiert wird, und (b) eine Nährlösung und Chemoprotectant-Mischung, die in die Polymermatrix eingekapselt ist und das medizinische Produkt während der Lagerung umhüllt, bevor das Gefäßsegment wieder von dem Polymergerüst befreit wird.A medical device containing (a) a biopolymer injected into the lumen of the surgically removed vascular segment, where it forms a three-dimensional inner polymer gel scaffold before the segment is re-implanted during bypass surgery, and (b) a nutrient solution and chemoprotectant Mixture which is encapsulated in the polymer matrix and envelops the medical product during storage before the vascular segment is freed from the polymer structure again.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Produkt für den physischen Schutz von Blutgefäßsegmenten in situ, nachdem diese aus spezifischen Geweben entnommen wurden und bevor diese im Zuge einer By-pass-Operation wieder reimplantiert werden. Das medizinische Produkt enthält ein Biopolymer und eine Badflüssigkeit, die Nährstoffe und Chemoprotectants enthält.The The present invention relates to a medical product for the physical Protection of blood vessel segments in situ after they have been removed from specific tissues and before it is reimplanted as part of a by-pass operation become. The medical product contains one biopolymer and one bath liquid, the nutrients and Contains chemoprotectants.

Hintergrundbackground

Angioplastien während coronären By-pass-Operationen werden typischerweise so durchgeführt, dass verschiedene Blutgefäße (meistens aus der vena safena des Beins) entnommen werden und dann als Ersatz für auf Grund von Arteriosklerose oder anderen Beschädigungen verschlossene Gefäße wieder eingesetzt werden.angioplasties while coronal by-pass operations are typically performed in such a way that different blood vessels (mostly from the vena safena of the leg) and then as a replacement for on Vessels closed again due to arteriosclerosis or other damage be used.

Die typische Reihenfolge chirurgischer Schritte, die zu einer kompletten By-pass-Operation führt, ist wie folgt. Während der Herzchirurg am Herzen arbeitet, isoliert ein anderer Chirurg ein Ersatzgefäß (aus dem Bein). Nachdem das Gefäß von umgebendem Gewebe befreit ist, wird es normalerweise auf einem feuchten Tuch deponiert und bleibt dort solange als notwendig deponiert. Anschließend entnimmt der Herzchirurg das Segment von seinem vorübergehenden Aufbewahrungsort und reimplantiert es entsprechend.The typical sequence of surgical steps leading to a complete By-pass operation, is as follows. While the cardiac surgeon works on the heart, another surgeon isolates a replacement vessel (from the Leg). After the vessel from surrounding Tissue is free, it is usually on a damp cloth deposited and remains there as long as necessary. Then removes the cardiac surgeon removes the segment from its temporary location and reimplanted it accordingly.

Ein kritischer Nachteil der gegenwärtig eingesetzten Prozedur ist die Tatsache, dass das Ersatzgfäß verschiedenen Verletzungsgefahren, nicht nur während der Entnahme, sondern auch während der Übergangsperiode außerhalb des Körpers ausgesetzt ist. Bekanntermaßen schließen sich die Gefäße nach coronärem By-pass nach erfolgter Transplantation häufig wieder; ebenfalls tritt häufig Restenose auf, möglicherweise verursacht durch Läsionen, die durch akute Verletzungen der inneren Gefäßwand entstehen. Sobald ein Blutgefäß aus seiner natürlichen Umgebung entfernt wird, wird es gewöhnlich kollabieren und die inneren Gefäßwände werden aneinander haften. Weiterhin werden die Endothelzellen nicht perfundiert bis das Ersatzgefäß reimplantiert und wieder mit Blut gefüllt ist.On critical disadvantage of the present The procedure used is the fact that the replacement cup is different Risk of injury, not just during removal, but also during the transition period outside of the body is exposed. As is known, conclude the vessels coronärem By-pass often again after transplantation; also occurs frequently Restenosis on, possibly caused by lesions, caused by acute injuries to the inner vessel wall. Once a Blood vessel from its natural Is removed, it will usually collapse and the inner vessel walls stick together. Furthermore, the endothelial cells are not perfused until the replacement vessel is reimplanted and filled with blood again is.

Es ist deshalb für den Erfolg einer By-pass-Operation essentiell Ersatzgefäße offen und die Funktionen der Endothelzellen aufrechtzuerhalten. Für Letztere wäre es von Vorteil, wenn sie während der Lagerung und der frühen Phase der Reimplantation in einem physiologischen, bzw. Nährbad, spezifisch in der Gegenwart von Chemoprotectants, aufbewahrt würden.It is therefore for the success of a by-pass operation is essentially open to replacement vessels and maintain the functions of the endothelial cells. For the latter would it be beneficial if during storage and early Reimplantation phase in a physiological or nutrient bath, specific in the presence of chemoprotectants.

Beschreibungdescription

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein medizinisches Produkt enthaltend (a) ein Biopolymer, das in das Lumen des chirurgisch entfernten Gefäßsegments injiziert wird, dort ein dreidimensionales inneres Polymergel-Gerüst ausbildet, bevor das Segment während einer By-pass-Operation reimplantiert wird, und (b) eine Nährlösung und Chemoprotectant Mischung, die in die Polymermatrix eingekapselt ist und das medizinische Produkt während der Lagerung umspült, bevor das Gefäßsegment wieder von dem Polymergerüst befreit wird.object The present invention includes a medical product (a) a biopolymer that enters the lumen of the surgically removed segment of the vessel is injected, there forms a three-dimensional inner polymer gel scaffold, before the segment during a bypass surgery is reimplanted, and (b) a nutrient solution and Chemoprotectant mixture encapsulated in the polymer matrix is and washed around the medical product before storage the vascular segment again from the polymer backbone is released.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Methode, ein Biopolymer und eine Nährstoff/Chemoprotectant-Mischung derart zu kombinieren, so dass ein dreidimensionales Gerüst für Gefäßsegmente entsteht.On the present invention furthermore relates to a method a biopolymer and a nutrient / chemoprotectant blend to combine in such a way that a three-dimensional framework for vascular segments arises.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.The preferred embodiments of the present invention are set out in the subclaims.

Die vorliegende Erfindung offenbart ein medizinisches Produkt für den physischen Schutz von Blutgefäßsegmenten in situ, nachdem diese aus spezifischen Geweben (gewöhnlicherweise Gefäßen im Bein) entnommen wurden und bevor diese im Zuge einer By-pass-Operation reimplantiert werden. Dieser Schutz wird auf folgende Weise herbeigeführt.

• (1) Unmittelbar nach Entnahme aus einem Körpergewebe, wird das Gefäßsegment mit einer Flüssigkeit gefüllt, die unmittelbar nach dem Einfüllen polymerisiert, und so physisch die innere Gefäßwand vor dem Kollabieren und vor dem Anhaften an sich selbst schützt.
• (2) Das Polymergelgerüst ist gesättigt mit Nährstoffen und Chemoprotectants und unterstützt somit weiter den Erhalt der zellulären Funktion des Endothels.
• (3) Mit Hilfe des Gerüsts kann das Gefäßsegment nun in einem gefüllten, dreidimensionalen Zustand in einer Nährlösung über einen nützlichen und notwendigen Zeitraum aufbewahrt werden. Als letzter Schritt wird unmittelbar vor der eigentlichen By-pass-Operation das Gefäßsegment physisch von dem Polymergerüst befreit und mit physiologischer Flüssigkeit, bzw. schließlich mit dem eigenen Blut des Patienten wieder gefüllt.

The present invention discloses a medical product for the physical protection of blood vessel segments in situ after they have been removed from specific tissues (usually vessels in the leg) and before they are re-implanted in a by-pass operation. This protection is provided in the following way.

• (1) Immediately after removal from a body tissue, the vascular segment is filled with a liquid that polymerizes immediately after being filled in, thus physically protecting the inner vessel wall from collapsing and from adhering to itself.
• (2) The polymer gel structure is saturated with nutrients and chemoprotectants and thus further supports the maintenance of the cellular function of the endothelium.
• (3) With the help of the scaffold, the vessel segment can now be kept in a filled, three-dimensional state in a nutrient solution for a useful and necessary period of time. As a last step, the vascular segment is physically freed from the polymer scaffold immediately before the actual by-pass operation and filled with physiological fluid, or finally with the patient's own blood.

Nährstoffe und Chemoprotectants im Polymergel und Badmedium können Salze, Antioxidantien, Wachstumsfaktoren, Albumin, und spezifische schützende Arzneisubstanzen oder biologische Substanzen, enthalten, oder können aus kommerziellen Transfusions- oder Transplantationsmedien bestehen.nutrient and chemoprotectants in the polymer gel and bath medium can contain salts, Antioxidants, growth factors, albumin, and specific protective medicinal substances or biological substances, or can be obtained from commercial transfusion or transplant media.

Polymere, die für diese Prozedur verwendet werden, müssen biokompatibel (jedoch nicht unbedingt bioabbaubar) sein (für eine Zusammenfassung siehe Hatefi & Amsden, J. Controlled Release 80, 9-28, 2002). Polymermaterialien mit solchen Eigenschaften, die zur Verfügung stehen, sind: ein Biopolymer aus einer thermoplastischen Paste; einem in situ vernetztes Polymer; einem Thermoset Polymer; einem photo-vernetztes Polymer; einem ionisches vernetztes Polymer; einem biokompatibles Polymer als Präzipitat aus organischer Lösung; Besonders nützlich sind Biopolymere bestehend aus wasser-unlöslichen Biopolymeren wie Poly(DL-lactid), poly(DL-lactid-co-glycolid), poly(DL-lactid-co-ε-caprolactone), poly(N-isopropyl-acrylamid), triblock poly(ethylenoxid)-poly(propylene oxid)- poly(ethylenoxid) - copolymer, (Pluronics, Poloxamers).Polymers used for this procedure must be biocompatible (but not necessarily biodegradable) (for a summary see Hatefi & Amsden, J. Controlled Release 80, 9-28, 2002). Polymer materials with such properties that are available are: a thermoplastic paste biopolymer; a polymer crosslinked in situ; a thermoset polymer; a photocrosslinked polymer; an ionic cross-linked polymer; a biocompatible polymer as a precipitate from organic solution; Particularly useful are biopolymers consisting of water-insoluble biopolymers such as poly (DL-lactide), poly (DL-lactid-co-glycolide), poly (DL-lactid-co-ε-caprolactone), poly (N-isopropyl-acrylamide) , triblock poly (ethylene oxide) -poly (propylene oxide) - poly (ethylene oxide) - copolymer, (Pluronics, Poloxamers).

Nach einer solchen Behandlung ist das Gefäßsegment in einem besseren Zustand für die Reimplantation verglichen mit der gegenwärtigen Prozedur. Konsequenterweise wird das Ergebnis der By-pass-Operation bezüglich Mortalität, Lebensqualität und Kosten positiv beeinflusst.To of such treatment, the vascular segment is in better shape Condition for the reimplantation compared to the current procedure. Consequently, becomes the result of the by-pass operation in terms of mortality, quality of life and costs positively influenced.

Claims (8)

Medizinisches Produkt enthaltend (a) ein Biopolymer, das in das Lumen des chirurgisch entfernten Gefäßsegments injiziert wird, dort ein dreidimensionales inneres Polymergel-Gerüst ausbildet, bevor das Segment während einer By-pass-Operation reimplantiert wird, und (b) eine Nährlösung und Chemoprotectant Mischung, die in die Polymermatrix eingekapselt ist und das medizinische Produkt während der Lagerung umspült, bevor das Gefäßsegment wieder von dem Polymergerüst befreit wird.Medical product containing (a) a biopolymer, that is injected into the lumen of the surgically removed vascular segment, there a three-dimensional inner polymer gel scaffold trains before the segment during a bypass surgery is reimplanted, and (b) a nutrient solution and Chemoprotectant mixture encapsulated in the polymer matrix is and washed around the medical product before storage the vascular segment again from the polymer backbone is released. Medizinisches Produkt nach Anspruch 1, enthaltend ein Biopolymer enthaltend eine thermoplastische Paste; ein in situ vernetztes Polymer; ein Thermoset-Polymer; ein photo-vernetztes Polymer; ein ionisch vernetztes Polymer; ein biokompatibles Polymer als Präzipitat aus organischer Lösung; ein Organogel.Medical product according to claim 1, containing a biopolymer containing a thermoplastic paste; an in situ cross-linked polymer; a thermoset polymer; a photo-networked Polymer; an ionically cross-linked polymer; a biocompatible polymer as a precipitate from organic solution; an organogel. Das Biopolymer nach Anspruch 2, enthaltend wasserunlösliche Biopolymeren, wie Poly(DL-lactid), poly(DL-lactid-co-glycolid), poly(DL-lactid-co-ε-caprolactone), poly(N-isopropyl-acrylamid), triblock poly(ethylenoxid)-poly(propylene oxid)- poly(ethylenoxid) - copolymer, (Pluronics, Poloxamers).The biopolymer according to claim 2, containing water-insoluble biopolymers, such as poly (DL-lactide), poly (DL-lactide-co-glycolide), poly (DL-lactide-co-ε-caprolactone), poly (N-isopropyl-acrylamide), triblock poly (ethylene oxide) -poly (propylene oxide) - poly (ethylene oxide) - copolymer, (Pluronics, Poloxamers). Medizinisches Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 3, enthaltend eine Mischung aus anorganischen und organischen Nährstoffen, Chemoprotectants, Arzneisubstanzen und biochemischen Substanzen in physiologischer Lösung.Medical product according to claims 1 to 3, containing a mixture of inorganic and organic nutrients, Chemoprotectants, medicinal substances and biochemical substances in physiological solution. Methode umfassend das Kombinieren eines Biopolymers und einer Nährstoff/Chemoprotectant Mischung nach Ansprüchen 1 bis 4, um ein dreidimensionales Gerüst für Blutgefäßsegmente zu bilden.Method comprising combining a biopolymer and a nutrient / chemoprotectant mixture according to claims 1 to 4 to form a three-dimensional scaffold for blood vessel segments. Biopolymer und eine Nährstoff/Chemoprotectant Mischung nach Ansprüchen 1 bis 4 zur Anwendung als Schutzgerüst für Blutgefäßsegmente bei By-pass-Operationen.Biopolymer and a nutrient / chemoprotectant blend according to claims 1 to 4 for use as a protective structure for blood vessel segments in by-pass operations. Medizinisches Produkt hergestellt nach der Methode von Anspruch 5.Medical device manufactured by the method of claim 5. Medizinisches Produkt, hergestellt aus einer Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 4.Medical product made from a mixture according to the claims 1 to 4.