IT201800006816A1

IT201800006816A1 - Patch universale riassorbibile in tessuto di pga per realizzare, in associazione a specifici conformatori, dispositivi protesici per uso veterinario

Info

Publication number: IT201800006816A1
Application number: IT102018000006816A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2019-12-29

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“PATCH UNIVERSALE RIASSORBIBILE IN TESSUTO DI PGA PER REALIZZARE, IN ASSOCIAZIONE A SPECIFICI CONFORMATORI, DISPOSITIVI PROTESICI PER USO VETERINARIO ”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un patch riassorbibile per uso veterinario, realizzato in tessuto di fibre di acido poliglicolico (PGA) e conformabile, mediante specifici conformatori, in impianti protesici per la sostituzione e/o ricostruzione di tessuti autologhi asportati da vari organi di animali a seguito di patologie e/o traumi.

In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un patch come sopra definito che è conformabile in situ in dispositivi medici protesici impiantabili chirurgicamente nel corpo dell’animale in differenti ambiti, ad esempio in ambito ortopedico, gastrointestinale, respiratorio, urologico e simili, per riparare, ricostruire e/o sostituire strutture biologiche quali parti di un organo, o a supportare la ricrescita locale di dette strutture biologiche.

Quando una porzione di tessuto di un organo è affetta da una grave patologia, quale ad esempio neoplasia parziale, tale porzione deve essere asportata per evitare che la patologia si estenda a tutto l’organo: i patch hanno principalmente lo scopo di sostituire le parti di tessuto cellulare rimosse da un organo, in attesa della rigenerazione dei tessuti autologhi.

Nel caso di patch per uso umano, se esso è destinato a sostituire parti di tessuto di forma non planare quali, ad esempio, porzioni di uretere/uretra (patch tubolari), oppure tessuti della pelvi renale e/o del giunto pielo-ureterale (patch in forma di cono cavo), detto patch viene realizzato industrialmente nella forma della zona anatomica a cui è destinato e venduto già preformato così da costituire un unico dispositivo protesico pronto all’uso del chirurgo.

Di fatto, a seconda del tipo di organo da riparare/ricostruire, il chirurgo ordina dei patch con forme che più si avvicinano a quelle naturali di vari tessuti cellulari così da avere a disposizione una serie di patch preformati da impiantarsi tal quali in seduta operatoria in quanto specifici per i vari organi.

Tuttavia, l’uso veterinario di tali patch preformati di uso umano comporta un eccessivo costo della cura dell’animale, spingendo in alcuni casi a non intervenire chirurgicamente sull’animale.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un patch riassorbibile per uso veterinario che sia economico, di semplice realizzazione, e dotato di una buona resistenza meccanica iniziale.

Un altro scopo della presente invenzione è di avere un tale patch che presenti anche una ridotta formazione della capsula fibrotica intorno ad esso, e che possa essere applicato dal veterinario in qualsiasi tipo di operazione chirurgica senza dare origine ad infezioni.

Questi scopi sono raggiunti dal sistema in accordo all’invenzione avente le caratteristiche elencate nella annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Un oggetto della presente invenzione riguarda un sistema per preparare in situ, durante una seduta operatoria, un dispositivo protesico di data conformazione da impiantare nel corpo di un animale, in sostituzione di tessuti asportati da vari organi di animali a seguito di patologie e/o traumi, al fine di ricostruire i tessuti autologhi di detti organi.

Detto dispositivo protesico impiantabile non è già preformato ma viene costruito su misura (tailor-made) dal veterinario in seduta operatoria, partendo da un patch planare universale in tessuto di PGA, di dimensioni standard, il quale viene conformato dal veterinario nella forma desiderata per mezzo di preforme o conformatori (sizer) in materiale plastico biocompatibile, e.g. silicone, di varie forme e profili opportuni per simulare varie possibili zone tissutali di organi resezionabili, dove ciascuno di detti conformatori incorpora una rete in dacron o materiale simile.

Su tale rete del conformatore prescelto verrà agganciato il patch mediante con uno o più punti con filo di sutura, e una volta che il dispositivo protesico è stato modellato il patch verrà separato dal relativo conformatore tagliando i punti alla fine della modellazione.

Con il termine “patch” qui si intende identificare un substrato differente da quelli denominati “mesh”, “mesh tape” o reti di rinforzo che sono normalmente più rigidi del patch e quindi utilizzati come supporti di fogli o membrane di materiali bioassorbibili, nonché differente dai substrati denominati “scaffold” sui quali vengono fatte crescere cellule da cultura, i quali vengono innestati nell’animale solo dopo essere stati popolati da cellule coltivate in vitro.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione risulteranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad alcune sue forme puramente esemplificative, e quindi non limitativa, di realizzazione illustrate nei disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di un patch planare in tessuto di PGA in accordo all’invenzione;

la figura 2 è una vista semplificata, in sezione, di un conformatore in forma di emisfera in accordo all’invenzione;

la figura 3 è una vista prospettica di una vescica nella fase di ampliamento mediante inserzione di un dispositivo protesico in accordo all’invenzione;

la figura 4 è una vista frontale del dispositivo protesico in forma di cono in accordo all’invenzione.

Con riferimento alle Figure, viene descritto un dispositivo protesico secondo l’invenzione, indicato complessivamente con il numero di riferimento 100, per l’uso nella sostituzione e riparazione di tessuti cellulari danneggiati che sono stati rimossi da uno o più organi.

Il dispositivo protesico 100 viene realizzato a partire da un patch planare 1 in tessuto di PGA (fig. 1) che viene avvolto intorno ad un conformatore 20 e fissato ad esso mediante punti con filo di sutura.

Detto conformatore 20 può avere una qualsiasi forma, ad esempio di emisfera (fig. 2) nel caso in cui il dispositivo protesico 100 sia destinato all’ampliamento di una vescica atrofizzata 300 (fig. 3).

Nel caso in cui il dispositivo 100 sia destinato alla sostituzione e ricostruzione (rimodellamento di pieloplastica) dei tessuti che formano la pelvi renale (forma grossolanamente assimilabile ad un imbuto), il patch 1 sarà avvolto intorno ad un conformatore a forma di cono (non visibile in figura 4) così da poter ottenere un dispositivo protesico di forma come illustrata in fig. 4.

In maniera analoga, il patch 1 sarà avvolto intorno ad un conformatore a forma di tubetto qualora il dispositivo protesico 100 sia destinato alla sostituzione e/o ricostruzione di tratti di uretere e/o uretra.

Grazie ai conformatori 20, progettati con profili opportuni per simulare le varie possibili zone tissutali da rimuovere, il suddetto patch 1 viene conformato dal veterinario nella forma della zona tissutale (struttura biologica) da ricostruire e/o riparare e/o sostituire, quali ad esempio tessuti (anche molli) di parti di organi del corpo animale, così da ottenere direttamente in situ un dispositivo protesico pronto per essere impiantato e avente una qualsiasi forma adatta ad occupare la zona rimossa.

In pratica, prima di eseguire la resezione del tessuto, o appena eseguita, il veterinario procede a modellare il patch planare 1 avvolgendolo sul conformatore 20 che è stato prescelto in base alla forma della zona rimossa in cui dovrà essere poi impiantato il dispositivo protesico 100.

Una volta che il patch 1 è stato conformato, il conformatore 20 viene rimosso, tagliando i punti di sutura che lo uniscono al patch 1, e il patch così conformato, nella forma prescelta, viene innestato nel punto in cui è stato rimosso il tessuto cellulare.

I dispositivi protesici impiantabili 100 che si ottengono dall’uso combinato del patch 1 e del conformatore prescelto 20, possono essere quindi in forma di tubetti, sfere, tampone, scaffold e simili, a seconda dell’organo o parte di organo su cui andranno impiantati e della finalità dell’impianto.

Tali dispositivi protesici 100 sono inseriti tal quali nell’animale senza essere preventivamente ricoperti (completamente o parzialmente) da una coltura di cellule staminali dell’organo malato precedentemente coltivate in vitro; inoltre tali dispositivi protesici 100 non richiedono alcun trattamento superficiale atto a favorire l’attecchimento dei tessuti cellulari in crescita.

Il dispositivo protesico 100 in accordo all’invenzione può essere poi impiantato nel corpo animale secondo metodi noti nell’arte, ad esempio suturando tale dispositivo sull’organo bersaglio o intorno al perimetro della zona rimossa da detto organo.

In particolare, l’oggetto della presente invenzione è un sistema o kit che comprende

(A) una pluralità di patch planari 1 in tessuto di PGA in almeno tre differenti dimensioni, generalmente con una forma rettangolare o quadrata, preferibilmente 5 cm x 5 cm, 5 cm x 10 cm, 10 cm x 10 cm;

(B) una pluralità di conformatori 20 (sizer) in silicone rinforzato con rete di Dacron, ciascuno di detti conformatori 20 avente una determinata forma che riproduce la conformazione di una specifica zona tissutale di un organo da ricostruire.

Come detto, i vari conformatori 20 presenti nel kit in accordo all’invenzione permettono al patch 1, una volta che questo è stato avvolto e fissato su detto conformatore 20, di assumere la conformazione della zona tissutale rimossa, ad esempio a cono nel caso di una pelvi renale, oppure a cilindro, a triangolo, a rettangolo, a rombo, o nelle forme più disparate e dimensioni più disparate.

I conformatori 20 sono in silicone e sono ottenuti mediante stampaggio o dipping, in varie forme standard, quali ad esempio cilindri, coni, tondini, barrette piatte larghe e strette, cerchi, e cosi via, in diverse misure che coprano tutte le esigenze,

È anche possibile fornire un kit di parti in accordo all’invenzione nel quale sono presenti conformatori 20 realizzati con forme richieste espressamente dal veterinario (custom made).

Per tener fermo il patch 1 sul conformatore 20 durante la manipolazione, è previsto di fissare detto patch 1 a detto conformatore 20 mediante punti con filo di sutura che vanno a collegare il tessuto del patch con le maglie delle rete in Dacron, così da permettere al patch di rimanere fermo durante la sua modellazione.

Il patch planare 1 in PGA secondo l’invenzione è in forma di tessuto avente uno spessore abbastanza ridotto, generalmente intorno a 1 mm.

Detto tessuto in PGA di detto patch 1 può essere realizzato con un filato multifilamento, oppure con monofilamento ultraleggero, entrambi derivanti da fibre di PGA (poliglicolide o acido poliglicolico), preferibilmente omopolimero.

Il tessuto del patch 1 della presente invenzione può essere realizzato in vari modi dando origine ad un tessuto a maglia (knit), ad un tessuto a telaio (woven), oppure ad un tessuto non tessuto (nonwoven fabric).

È preferibile utilizzare un tessuto knit, in particolare warp knit, in quanto dotato di una superficie più rugosa rispetto alle altre lavorazioni sopra menzionate.

In una forma di realizzazione, il tessuto del patch 1 deriva da un monofilamento di PGA avente una densità lineare (denaratura) preferibilmente compresa tra 120 e 160 denari, dove i denari qui si riferiscono al diametro del monofilamento. In questo caso il tessuto risultante ha preferibilmente una denaratura (definita anche “linear mass density”) o grammatura compresa tra 240 e 320 denari. Il termine denari, D, indica il peso del tessuto, dove 1D corrisponde a 9.000 metri di filato di peso 9.000g (P(g)/L(9.000m)).

Quando il tessuto del patch 1 è realizzato con un filato multi-filamento di fibre di PGA, tale filato ha dimensioni di circa 50-200 denari.

In una altra realizzazione in accordo alla presente invenzione, il tessuto del patch 1 è costituito da filato in PGA multi-filamento di 75 denari/30 filamenti (paralleli tra loro) ed è un warp knitted. Tale costruzione permette al patch 1 di avere una maggiore rigidità rispetto alla lavorazione con mono-filamento.

La lavorazione warp knitting è tale da non risultare in un tessuto woven né un nonwoven, e neppure un “felt-like material”.

In questo caso la trama del tessuto warp knit del patch 1 è tale che lo spazio interstiziale è inferiore a 200 micron, preferibilmente intorno ai 160 micron, corrispondente ad un’area media dei fori pari a circa 0,02 mm<2>. Ciò garantisce una impermeabilità ai fluidi corporei.

Il processo di warp knitting viene condotto su una macchina per warp knitting dove i filatati sono orditi paralleli e lavorati a maglia nello stesso tempo, con una densità preferibilmente di 30 aghi/pollice, dove i filatati sono orditi paralleli e lavorati a maglia nello stesso tempo, preferibilmente con uno schema di lavorazione del tipo

Wales Per Inch (WPI) 29-30

Courses Per Inch (CPI) 62-68

Con tale schema di lavorazione e con il filato preferito sopra riportato si ottiene un tessuto avente le seguenti caratteristiche:

Area media (mm<2>) 0,020

Diametro effettivo (microns) 140-180

Porosità 70-80%

Densità superficiale (mg/cm<2>) 16-18

Il PGA presenta un tempo di degradazione che va da 4-6 mesi arrivando anche a 12 mesi, ma inizia a perdere la sua resistenza meccanica già dopo 4 settimane ed è completamente persa al quinto mese.

Le fibre di PGA utilizzate per realizzare il tessuto del presente patch si presentano molto rigide e sono caratterizzate da un valore elevato del modulo tensile pari a 7 GPa e una resistenza a trazione minima di almeno 4,5 grammi/denari. Grazie a tali proprietà, il patch in tessuto ottenuto con l’utilizzo di dette fibre di PGA risulta avere una sufficiente consistenza meccanica e rigidità pur essendo un tessuto flessibile e biodegradabile. In questo modo il tessuto può mantenere la propria forma.

È anche possibile utilizzare come patch 1 della presente invenzione tessuti in PGA come sopra definiti ma aventi anche una o entrambe le superfici testurizzate.

La testurizzazione rende il tessuto rugoso superficialmente ed è preferibile qualora sia necessario conferire al patch 1 una certa impermeabilità ai fluidi e/o migliorare ulteriormente la non aderenza del patch alla capsula fibrotica: di fatto è presumibile che la testurizzazione vada a coprire maggiormente i micro-fori che esistono tra le maglie del tessuto.

La testurizzazione del tessuto può essere realizzata in vari modi: mediante l’utilizzo di monofilamento superficialmente rugoso ottenuto secondo i metodi noti nell’arte (ad esempio quelli per ottenere tessuti di filamenti in PET testurizzati); oppure mediante la selezione del diametro del monofilamento e della lavorazione knit o di trama e ordito tale da risultare in un tessuto con superficie rugosa e non liscia; oppure mediante trattamento di termo indurimento (heat-setting) del tessuto per ottenere rilievi nelle fibre conferendo maggior volume al filamento; oppure mediante la combinazione di uno o più di detti metodi.

Preferita è la testurizzazione mediante trattamento di termoindurimento (heat-setting).

Indipendentemente dalla testurizzazione o meno, il patch planare 1 di partenza può essere anche dotato di una o più strisce di rinforzo realizzate con lo stesso tipo di tessuto del patch, le quali sono poste su almeno una delle sue superfici.

È da notare che le superfici interna ed esterna di detto patch 1 da avvolgere intorno al conformatore 20 sono prive di semina di cellule da cultura e in questa condizione il patch viene conformato sul conformatore 20 dal veterinario in sede operatoria, nella forma e dimensione più idonea al tipo di intervento che si approccia ad eseguire, con il solo ausilio di ago, filo di sutura, bisturi e forbici.

In seduta operatoria, il chirurgo asporta la zona di tessuto affetta da neoplasia e poi applica nella zona asportata il patch conformato staccato dal conformatore 20, collegando il perimetro del patch conformato al bordo della zona asportata.

La preparazione del patch 1 avviene in ambiente controllato ovvero a contaminazione controllata, in camera bianca. Finita la lavorazione, i tre patch planari 1 di differenti dimensioni vengono messi in un doppio blister chiuso con foglio di Tyvek per evitare contaminazioni, e tale blister viene poi inviato ad un ciclo di sterilizzazione a base di ETO (ossido di etilene).

Al veterinario verrà quindi fornito un kit comprendente

- una serie di patch planari 1 in tessuto di PGA come sopra definiti, - una serie di conformatori 20

- filo, ago, forbici, bisturi

per realizzare i dispositivi protesici per uso veterinario.

In pratica il presente patch 1, una volta conformato sul prescelto conformatore 20 e staccato da esso, viene impiantato senza alcun rivestimento superficiale con cellule da cultura, poiché è risultato essere atto ad agire come scaffold dopo il suo inserimento, permettendo quindi di far crescere su di esso solo cellule autologhe, generate dal processo di ricostruzione tissutale dell’animale, senza necessitare di qualsiasi trattamento superficiale per favorire l’attecchimento dei tessuti in crescita.

Alle presenti forme di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema o kit di costruzione in situ per l’uso nella costruzione, durante una seduta operatoria, di un dispositivo protesico veterinario (100) realizzato in tessuto tessile riassorbibile, da impiantare in un animale in sostituzione e/o riparazione di tessuti cellulari asportati da organi resezionabili a seguito di patologie e/o traumi, detto sistema comprendente - un patch planare universale (1) in tessuto di PGA, di date dimensioni standard, - una pluralità di preforme/conformatori (20) (sizer) di varie forme e profili opportuni per assumere le varie forme di possibili zone tissutali di detti organi resezionabili, ciascuno di detti conformatori (20) essendo in materiale plastico biocompatibile e incorporante una rete in dacron o materiale simile, detto patch (1) essendo destinato ad essere conformato in situ da un veterinario nella forma del tessuto rimosso mediante avvolgimento sopra un prescelto conformatore (20) di detto kit, successivo fissaggio con uno o più o punti con filo di sutura a detta rete in Dacron di detto conformatore prescelto (20), e taglio finale di detti punti di sutura alla fine della modellazione di detto patch (1) per ottenere detto dispositivo protesico veterinario (100).
2. Sistema o kit secondo la rivendicazione 1, in cui detti conformatori (20) sono in forma di tubetti, sfere, tampone, scaffold, a cono, a cilindro, a triangolo, a rettangolo, a rombo, o nelle forme e dimensioni più disparate, ad esempio tondini, barrette piatte larghe e strette, cerchi.
3. Sistema o kit di parti secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto patch (1) è presente in almeno tre differenti dimensioni, generalmente con una forma rettangolare o quadrata, preferibilmente con dimensioni 5 cm x 5 cm, 5 cm x 10 cm, 10 cm x 10 cm.
4. Sistema o kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo spessore di detto patch planare (1) è intorno a 1 mm.
5. Sistema o kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tessuto di detto patch (1) è testurizzato.
6. Sistema o kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tessuto di detto patch (1) è realizzato con un mono-filamento avente una densità lineare compresa tra 120 e 160 denari.
7. Sistema o kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, in cui il tessuto di detto patch (1) è realizzato con un filato multifilamento di 75 denari/30 filamenti.
8. Sistema o kit secondo la rivendicazione 7, in cui il tessuto di detto patch (1) è un warp knitted.
9. Sistema o kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale plastico biocompatibile di detti conformatori (20) (sizer) è silicone.