DK168445B1 - Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer, fremgangsmåde til fremstilling heraf og anordning indeholdende nævnte podnings-copolymer - Google Patents

Description

DK 168445 B1

Opfindelsen angår en hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer, fremgangsmåde til fremstilling heraf og kirurgiske anordninger indeholdende nævnte podnings-copolymer .

5 Syntetiske polymermaterialer har i mange år været anvendt til mange forskellige kirurgiske anordninger. For eksempel har polyvinylchlorider, poly-tetrafluorethylen, polyamider, polyethylener og siliconekautsjukker været anvendt som katetere og 10 kanyler (til indføring eller dræning af forskellige væsker), som dilatorer og forbindende organer samt til implantation i eller på levende pattedyrlegemer.

De fleste af anordningerne og de materialer, ud fra hvilke de er fremstillet, har opfyldt deres tilsigtede 15 formål ihvertfald nogenlunde. I en række tilfælde ville imidlertid rådighed over et materiale (til sådanne kirurgiske anordninger), der var i stand til at kvælde i høj grad i vandige medier, samtidigt med at det i sin hydratiserede form bevarer sin integritet 20 og udviser glatte overfladekarakteristika, i høj grad lette lægebehandling.

Der kendes en række vand-kvældelige materialer, der er egnede til medicinske anvendelser, såsom hydrofile geler (hydrogeler), hvoraf nogle optager 25 vand i en mængde på mange hundrede procent af deres egenvægt, men sædvanligvis er langsomme til at nå ligevægt og er temmeligt svage ved fuld hydratation.

Nogle er irreversible, dvs. de kan ikke tørres fuldstændigt og derefter genkvældes til deres tidligere 30 dimensioner. Nogle er uegnede for rør-geometri i den kvældede, svage tilstand og ude af stand til at udøve det fornødne tryk for opretholdelse af hulrum. Ved hydratation er hydrogeler med tubulær struktur tilbøjelige til at give anledning til en formindskelse af 35 den indre diameter i stedet for en forøgelse. Hydrogeler skal derfor anbringes som belægning på eller podes på bærere for opnåelse af styrke. For at tillade den totale struktur af kvælde kræves imidlertid en massepodning ("bulk"-podning), og kvældningens be- 2 DK 168445 B1 grænsninger dikteres derfor af bærepolymeren.

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe hidtil ukente podnings-copolymere, der opfylder disse yderligere krav, samtidigt med at de af-5 hjaalper de vanskeligheder, der forekommer med kendte vand-kvældelige materialer.

Opfindelsen har også til formål at tilvejebringe anordninger, der inkorporerer disse hidtil ukendte podnings-copolymere, navnlig kirurgiske an-10 ordninger.

Ifølge en første udførelsesform for den foreliggende opfindelse omfatter en hydrofil vand-kvældelig podnings-copolymer polyethylen-vinylacetat (PEVA), indeholdende mellem 8 og 30 vægt% vinylacetat-enheder, 15 strålingspodnings-copolymeriseret med en ethylenisk carboxylsyre og derefter varmebehandlet i en vandig hydroxidopløsning ved en temperatur over blødgørings-punktet for PEVA*et.

Ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen er 20 der tilvejebragt en fremgangsmåde til fremstilling af en hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer, hvilken fremgangsmåde indebærer, at polyethylen-vinylacetat (PEVA), indeholdende mellem 8 og 30 vægt% af vinylacetat-enheder, strålingspodnings-copolymeriseres med 25 en ethylenisk carboxylsyre, hvorefter det podnings-copolymeriserede PEVA varmebehandles i en vandig hydroxidopløsning ved en temperatur over blødgørings-punktet for PEVA'et.

Angivelserne "polyethylen-vinylacetat" og "PEVA" 30 skal her betyde copolymere af ethylen og vinylacetat.

Disse kan indeholde udelukkende ethylen- og vinylacetat-enheder, eller de kan indeholde polymere bestående i det væsentlige af ethylen- og vinylacetat-enheder sammen med små mængder af additiver, såsom propylen, 35 der kan være til stede i kommercielt tilgængeligt PEVA. PEVA er kommercielt tilgængeligt i en form indeholdende op til ca. 40 vægt% af vinylacetat-enheder, men opfinderne har fundet, at den øvre grænse, hvis 3 DK 168445 B1 der skal opnås anvendelig styrke i de polymere ifølge opfindelsen uden tværbinding, er på 30 vægt%.

Procentmængden af vinylacetat-enheder i PEVA'et er én af de faktorer, der bestemmer PEVA'ets krystal-5 linskhed, og opfinderne har observeret, at i de for nærværende tilgængelige prøver af PEVA er de, der indeholder 8 vægt% af vinylacetat-enheder, i almindelighed ca. 35 vægt% krystallinske, hvorhos krystalliniteten aftager med stigende vinylacetat-indhold.

10 De foretrukne ethyleniske carboxylsyrer er acrylsyre eller en alkyl-substitueret acrylsyre, navnlig methacrylsyre.

I mange tilfælde kan PEVA'et være for-fremstillet i en ønsket form, f.eks. plade, rør, fast stof, forud 15 for podnings-copolymerisation. Det er imidlertid også muligt at forme den podnings-copolymeriserede polymer som ønsket eller endog,ved nogle udførelsesformer for opfindelsen, at forme den varmebehandlede polymer ved for eksempel langsomt at tørre det hydratiserede 20 materiale over en former. Uanset hvilken formningsmetode der vælges for materialet, bevares formen ved efterfølgende hydratation af det varmebehandlede materiale.

I langt de fleste tilfælde er PEVA'et podnings-25 copolymeriseret ensartet gennem hele massen af den polymere (massepodnings-copolymerisation) eller hele vejen gennem udvalgte dele af massen af den polymere (selektiv massepodnings-copolymerisation). Over-fladepodnings-copolymeriseret PEVA, hvor polymeren er 30 podnings-copolymeriseret til en kendt dybde fra sin overflade på én eller flere af sine overflader, kan endvidere have vigtige omend begrænsede anvendelser.

Podnings-copolymerisationsreaktionen gennemføres fortrinsvis i et egnet opløsningsmiddel for den 35 ethyleniske carboxylsyre, men navnlig hvor det kun er nødvendigt at gennemføre en overflade-podnings-copolymerisation, kan reaktionen gennemføres i fravær af et opløsningsmiddel, dvs. i ufortyndet syre. Det 4 DK 168445 B1 foretrukne opløsningsmiddel for syren er vand, men andre opløsnigsmidler, såsom ethanol eller acetone, kan anvendes uden ugunstig indvirkning på produktet. Procentmængden af syre i opløsningsmidlet ligger for-5 trinsvis mellem 2 og 50 vol%. Kædeoverføringsmidler, friradikal-fjernere og/eller homopolymerisations-hæmmende midler af den til podnings-copolymerisation velkendte type kan også være tilstede under podnings-copolymerisationen.

10 Ved en foretrukket udførelsesform for det fore liggende materiale og den foreliggende fremgangsmåde finder podnings-copolymerisationen sted i en vandig opløsning af en ethylenisk carboxylsyre indeholdende en homopolymerisations-inhibitor valgt blandt cupri-15 chlorid, cuprinitrat, visse organiske inhibitorer eller, hvilket er særligt foretrukket, ferrosulfat eller kaliumferricyanid.

Initiering af podnings-copolymerisationen foregår fortrinsvis med ioniserende strålinger, navnlig 20 højenergi-gammastråling, men der kan anvendes andre strålinger, f.eks. ultraviolet, lys eller varme, hvor egnet. Når initiering sker med ioniserende strålinger, såsom gammastråler eller accelererede elektroner, ligger den absorberede dosis fortrinsvis mellem 25 1 x 10 og 3 x 10 rad baseret på en G Ferri-ion for

Fricke-Dosimeter på 15,6.

Det er ønskeligt at fjerne enhver forekomst af opløste gasarter, såsom atmosfærisk luft, fra opløsningen forud for podnings-copolymerisationen, så-30 ledes at man undgår dannelse af bobler på overfladen af PEVA'et, hvilken bobledannelse kunne begrænse adgangen for den ethyleniske carboxylsyre til overfladen og resultere i uensartet copolymerisation.

Den procentuelle podnings-copolymerisation 35 (vægtprocent af ethylenisk carboxylsyre i den totale vægt af virkeligt copolymeriseret produkt, dvs. at ved overflade-podningscopolymeriserede materialer regnes kun vægten af de copolymeriserede områder) vælges DK 168445 B1 5 i almindelighed således, at der opnås maksimering af de vandige kvældnings-karakteristika for et givet materiale ifølge opfindelsen. Procenten ligger fortrinsvis mellem 20 og 60 vægt% for både masse- og 5 overflade-podnings-copolymeriserede materialer.

Efter podnings-copolymerisation bliver det pod-nings-copolymeriserede materiale skilt fra resten af reaktionsblandingen og fortrinsvis vasket i destilleret vand og tørret. Det podnings-copolymeriserede materiale 10 underkastes derefter en varmebehandling i en vandig hydroxid-opløsning ved en temperatur over blødgørings-punktet for PEVA'et og fortrinsvis over 80°C. Den foretrukne kilde for hydroxidion er kaliumhydroxid, og hydroxidkoncentrationen i varmebehandlings-mediet ligger 15 fortrinsvis mellem 0,1M og 10M, navnlig mellem 0,1 og 0,5M. Det mest foretrukne varmebehandlings-medium er en 0,5 til 1,5M vandig opløsning af kaliumhydroxid.

Varmebehandlingstemperaturen skal ligge over blødgøringstidspunktet for PEVA'et og er fortrinsvis 20 over 80°C. Den nøjagtige varmebehandlings-temperatur bestemmes imidlertid af de for slutproduktet ønskede særlige egenskaber (for eksempel kvældning, glathed).

Det tidsrum, hvori det pdnings-copolymeriserede PEVA er nedsænket i varmebehandlings-mediet, bestemmes tilsva-25 rende af de for slutproduktet krævede egenskaber samt af tykkelsen af det materiale, der varmebehandles, og det til varmebehandlingen anvendte medium. Ifølge de foreliggende opfinderes erfaringer kan tidsrummet måles i minutter snarere end i timer. Efter varmebehandling fjernes mediet, og det behandlede materiale vaskes fortrinsvis med destilleret vand og tørres. Til opnåelse af de bedste resultater skal denne tørring gennemføres langsomt, navnlig ved en temperatur mellem 40 og 60°C, især ved ca. 50°C.

35 Podnings-copolymererne ifølge opfindelsen kvælder 6 DK 168445 B1 til en ligevægts-grad i løbet af nogle få minutters be-fugtning og er i almindelighed fuldt reversibel. Kvæld-ningshastigheden kan reduceres for eksempel ved at begrænse adgangen for vand til overfladen ved for eksem-5 pel at belægge copolymeren med et partielt vandresistent eller vandopløseligt lag, der kan være en vandopløselig polymer.

Ifølge en tredie udførelsesform for den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt en anordning lavet 10 helt eller partielt af en hydrofil vand-kvældelig pod-nings-copolymer ifølge opfindelsen.

En sådan anordning kan være beregnet til en hvilken som helst kommerciel eller industriel anvendelse og kan have enhver for en sådan anvendelse egnet geometri.

15 En særligt foretrukket form for en sådan anordning er et rør, der ved befugtning ekspanderer under tilvejebringelse af både en større udvendig diameter og en større indvendig rørvidde. Et sådant rør kan have mindst én lukket ende. Særlige fordele kan opnås ved frembringelse 20 af en anordning ifølge opfindelsen, hvor dele af anordningen kvælder i forskellig grad ved befugtning. Sådan forskellig kvældning kan for eksempel omfatter (i) Kvældning af nogle dele, mens andre dele ikke kvælder. Dette kan opnås ved selektiv masse-copo- 25 lymerisation af kun de dele af anordningen, hvor kvældning kræves.

(ii) Kvældning af forskellige dele af anordningen i forskellig grad. Dette kan opnås ved at variere forskriften for fremgangsmåden ifølge opfindel- 30 sen i forskellige dele af anordningen, idet for eksempel nogle dele af anordningen kan underkastes en længere eller varmere varmebehandling.

(iii) Gradueret kvældning. For eksempel en jævn graduering af kvældningsgrad fra ikke-kvældende til 35 kvældende. Dette kan for eksempel opnås ved at 7 DK 168445 B1 variere forskriften for fremgangsmåden ifølge opfindelsen for forskellige dele af anordningen på gradueret måde.

Den nøjagtige procesforskrift for opnåelse af en 5 ønsket forskelligartet kvældningsgrad kan bestemmes eksperimentelt. Enhver anordning kan inkludere én eller flere af typerne med forskelligartet kvældning eksemplificeret under (i) til (iii) ovenfor.

Særlige fordele kan også opnås ved at indføre 10 forstærkende elementer i en sådan anordning, således at anordningens styrke forøges yderligere i den tørre eller kvældede tilstand eller begge dele. Egnede forstærkninger kan indføres for eksempel ved co-ekstrudering af PEVA'et sammen med andre materialer med større styrke 15 eller stivhed, eller ved indføring af forstærkende fibre, filamenter eller tråde enten i anordningens masse eller i en egnet hulhed i anordningen.

En anordning ifølge opfindelsen kan belægges som beskrevet ovenfor for at nedsætte kvældningshastigheden.

20 Den for nærværende væsentligste anvendelse af de copolymere ifølge opfindelsen er på det medicinske område, hvor kombinationen af høj vandkvældende evne, glathed og retention af integritet vil være særligt fordelagtig .

25 Ifølge en fjerde udførelsesform for opfindelsen er der tilvejebragt en kirurgisk anordning lavet helt eller delvis af en hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer ifølge opfindelsen.

Angivelsen "kirurgisk" skal her inkludere både 30 human og veterinær kirurgi.

Glatte overfladeegenskaber hos medicinsk anvendte polymere er et accepteret indtryk for biotolerance og resistens mod belægninger. Undersøgelse ved elektronmikroskop-scanninger af overfladeegenskaberne hos tørre 35 og vand-kvældede copolymere ifølge opfindelsen har vist, 8 DK 168445 B1 at overfladen af den vand-kvældede copolymer er gunstig sammenlignet med den tørre overflade af ren polydime-thylsilan af medicinsk kvalitet. Cytotoxiciteten af PEVA blev bestemt ved metoder med eluering, overlægning 5 og direkte kontakt under anvendelse af rene cellekulturer af MRC-lungefibroblaster. Præliminære rapporter lod formode, at der var tale om ækvivalent cytotoxicitet for PEVA og latex af medicinsk kvalitet. Hypertonicite-ten af kulturmediet forårsaget af PEVA's hydrofilitet 10 medførte vanskeligheder i henseende til fortolkning af disse resultater. Med forfinet teknik til dyrkning og eluering må det forventes, at PEVA vil være gunstigt sammenlignet med polydimethylsiloxan, hvad angår cytotoxic it et.

15 De foretrukne sammensætninger af og fremstil lingsmetoder for de podnings-copolymere, der anvendes i de foreliggende kirurgiske anordninger, er de samme som ovenfor anført ved beskrivelsen af podnings-copolymeren og fremgangsmåden til dens fremstilling. Ligesom oven-20 for kan den endelige form af podnings-copolymeren (og i dette tilfælde den kirurgiske anordning) opnås forud for podnings-copolymerisation, efter podnings-copolymerisation eller efter varmebehandling.

Kirurgiske anordninger ifølge opfindelsen kan be-25 nytte materialer med enten masse-, selektiv masse- eller overflade-podnings-copolymerisation, som beskrevet ovenfor. Sådanne anordninger kan også have dele, der kvælder i forskellig grad, igen som ovenfor beskrevet. De kan også inkorporere forstærkende elementer, som ovenfor be-30 skrevet, men i dette tilfælde skal det eller de til forstærkning anvendte materialer opfylde de kliniske forskrifter vedrørende legems- og væske-kontakt, der svarer til den tilsigtede anvendelse.

Navnlig ved kirurgiske anvendelser kan det være 35 fordelagtigt at nedsætte kvældningshastigheden ved be- 9 DK 168445 B1 fugtning ved anvendelse af en belægning som ovenfor beskrevet. Hvis for eksempel en podnings-copolymer ifølge opfindelsen anvendes i et urinrørs- eller urinleder-ka-teter, vil en kort kvældningstid være en ulempe. Det vil 5 være fordelagtigt at bevare den relative stivhed ved den ikke-hydratiserede struktur i et tilstrækkeligt tidsrum til at muliggøre korrekt anbringelse og indstilling af strukturen, før kvældning begynder med deraf følgende tab i stivhed. For at forhale sådan kvældning kan struk-10 turen være belagt med et lag af vandopløselig polymer, der vil opløses i løbet af en given tidsperiode afhængig af belægningstykkelsen, anvendt polymertype eller anvendelse af tværbindende processer, hvorved tidspunktet for strukturens kontakt med det kvældende medium forhales.

15 Eksempler på polymere, der kan anvendes som sådanne belægninger, omfatter polyvinylalkoholer (PVA), polyvinyl-pyrrolidiner, polyethylenglycoler og blandinger deraf. Enhver sådan polymerbelægning skal være tilstrækkeligt biotolerabel for den tilsigtede anvendelse og kan påfø-20 res på strukturens overflade på en hvilken som helst velkendt måde, f.eks. ved dypning i en opløsning af polymeren efterfulgt af tørring.

Ved anvendelse af de podnings-copolymere ifølge opfindelsen kan kirurgiske anordninger ifølge opfindel-25 sen forventes at bevare passende strukturel styrke i den våde kvældede tilstand for en tubulær anordning op til ca. 100% ændring af den indre diameter, men den krævede styrke vil naturligvis afhænge af den tilsigtede anvendelse.

30 Eksempler på kirurgiske anordninger, der med for del kan gøre brug af de omhandlede podnings-copolymere, omfatter følgende: i. Rør til passage ad laparoskoper og lignende observations- instrumenter i de peritoneale, retroperito- 35 neale og mediastinale rum.

ii. Rør til dannelse af en passage, gennem hvilken et fremmedlegeme kan udtages uden at beskadige vævet i pas 10 DK 168445 B1 sagens væg.

iii. Urinrørs-katetere, der vil være selv-smørende og derfor ikke kræve indføring af gelé forud for indføring.

iv. Endovasculære kanyler. I dette tilfælde vil et 5 materiale med selektiv masse-podnings-copolymerisation have en stiv (ikke-varmebehandlet) ende, der vil tjene som en ydre "Luer fillting" til forbindelse til konventionelt udstyr, og en vand-kvældelig (varmebehandlet) ende, der vil tjene som den endovasculære komponent. En 10 lille kanyle vil således kunne anvendes til indføring (hvilket er en behagelighed for patienten), hvilken kanyle efter indføring vil ekspandere under tilvejebringelse af et vidt hulrum, hvorved maksimale infusionshastigheder fremmes.

15 v. Nephrostomi-dræn under anvendelse af et overfla-de-podnings-copolymeriseret materiale.

vi. Rør til anvendelse ved kirurgisk percutan-teknik, navnlig percutan nephroskopi. Indføringen af sådanne rør i den indskrumpede tilstand i legemshulheder vil 20 blive efterfulgt af hydratation og ekspansion, hvorved der tillades adgang til hulheden udefra. Ved anvendelse af de omhandlede materialer vil passagen af instrumenter ind i og ud af legemshulhederne blive fremmet, hvilket igen vil reducere det trauma, der er forbundet med 25 ikke-smurte stivere rør. På denne måde lettes adgangen til for eksempel urinlederen (gennem urinrør) og til nyrerne .

vii. Anordninger til dilation af strikturer, for ek

sempel i urinrør, urinleder, biliære og oesophage. I

30 dette tilfælde vil en anordning blive indført i den kanal eller passage, hvori strikturen forekommer, og ved kontakt med legemsvæsker vil den udøve perifere tryk, der dilaterer strikturen.

viii. Forrådsnedløb fra urinleder til urinrør.

35 ix. Kunstige urinledere.

x. Parenterale tilførsler.

xi. Indpakning, understøtning og fyldning ved rekon- 11 DK 168445 B1 struktiv kirurgi.

xii. Inkontinens-kontrollerende anordninger.

xiii. Endotracheale rør, navnlig til børn.

xiv. Nasogastriske tilførselsrør til børn og voksne.

5 xv. Alle former for endoskopisk adgang.

xvi. Endoproteser, såsom endo-uro, -biliære, -neurologiske eller -vasculære. I dette tilfælde kan indføring af en endoprotese lavet af en podnings-copolymer ifølge opfindelsen tilvejebringe en særlig fordel derved, at 10 dens kvældning og udøvelse af perifert tryk kan anvendes til at tillade protesen at danne en midlertidig eller permanent bro tværs over et fra snit, sygdom eller arv stammende mellemrum i det foreliggende hulrum.

De omhandlede podnings-copolymere, fremgangsmå-15 der til deres fremstilling og anordninger, omfattende kirurgiske anordninger, omfattende podnings-copolymere vil blive beskrevet nærmere i følgende eksempler.

Eksempel 1

En 38 μη tyk film af polyethylen-vinylacetat indeholden-20 de 12,5% (efter vægt) vinylacetat og med ca. 25% kry-stallinitet (leveret af ICI under kodenummer 555) blev interfolieret med et absorberende materiale og anbragt i et glasrør. Røret blev fyldt med en vandig monomeropløsning indeholdende 25 vol% af stabiliseret acrylsyre 25 af handelskvalitet og 4 g/1 FeSO^ (Analar. Grade) . Røret med indhold blev evakueret med vandpumpe i 1 1/2 time for at fjerne oxygen og derefter trykudlignet og forseg let. Røret blev bestrålet med gammastråler fra en 60 Co-kilde ved en dosishastighed på 0,011 Mr/time til en to-30 tal dosis på 0,8 Mrad ved 20°C. Den podnings-copolymeri-serede film blev vasket i destilleret vand og tørret ved 50°C. Acrylsyre-podningen var homogen og på 31,5% (efter vægt). Podnings-copolymeren blev derefter underkastet en varmebehandling bestående i 5 minutters ned-35 sænkning i en 5% vandig kaliumhydroxidopløsning ved en 12 DK 168445 B1 temperatur på 95°C efterfulgt af en afkøling ved nedsænkning i destilleret vand ved 20°C, skylning i destilleret vand og tørring ved 50°C. Dimensionsmæssige ændringer ved efterfølgende vand-ækvilibrering måltes 5 og er samlet nedenfor: % Ændring Længde Bredde Tykkelse Vægt +48 +46 +40 +239

Eksempel 2 10 En 85 μια tyk polyethylen-vinylacetatfilm (leve ret af ICI under kodenummer 24-03/51) indeholdende 24% (efter vægt) vinylacetat og med ca. 15% krystallinitet, blev sammen med antiblokmidler podnings-copolymeriseret, som beskrevet i Eksempel lf men ved en dosishastighed 15 på 0,015 Mr/time til en total dosis på 1 Mrad. Dette gav en homogen acrylsyre-podning på 34,6% (efter vægt). Efterfølgende varmebehandling foregik som i Eksempel 1 og gav de nedenfor anførte dimensionsmæssige ændringer ved vandækvilibrering: 20 % Encrinc i i Længde Bredde Tykkelse Vægt +32 +38 +130 +737

Eksempel 3

En tubulær struktur, med en vægtykkelse på 300 um 25 af polyethylen-vinylacetat (leveret af ICI under kodenummer 539) indeholdende 18% (efter vægt) vinylacetat og med ca. 20% krystallinitet blev podnings-copolymerise-ret, som beskrevet i Eksempel 1. Total givet dosis var på 0,96 Mrad ved en dosishastighed på 0,015 Mr/time.

30 Dette gav en homogen acrylpodning på 37,0% (efter vægt). Efterfølgende varmebehandling som i Eksempel 1 gav de nedenfor anførte dimensionsmæssige ændringer ved vand-akv il ibr er ing.

% Endring 35 Længde Indre diameter Vægt + 62 +8 C +3 7/ 13 DK 168445 B1

Eksempel 4

Et ekstruderet rør (nominel indre diameter 5,5 mm og vægtykkelse 0/3 mm) af polyethylen-vinylacetat indeholdende 12/5% (efter vægt) vinylacetat (PVA'et le-5 veret af ICI under kodenummer 514) blev anbragt i en glasbeholder. Røret blev derefter nedsænket i en vandig opløsning af acrylsyre (25 vol%) og ferrosulfat (4 g/li-ter). Beholderen med indhold blev derefter evakueret med vandpumpe i 2 timer for at fjerne oxygen og derefter 10 trykudlignet og forseglet. Beholderen blev bestrålet med gammastråler fra en 60 Co-kilde ved en dosishastighed på 0,015 Mrad/time til en total dosis på 1 Mrad ved 21°C.

Det podnings-copolymeriserede rør blev vasket med destilleret vand (for at fjerne ikke-reageret monomer eller 15 homopolymer) og derefter tørret ved 50°C. Podningsvægten blev bestemt til 39,7% (efter vægt). Det podnings-copolymeriserede rør blev derefter nedsænket 5 minutter i en 5% vandig opløsning af kaliumhydroxid ved 95°c. Dette efterfulgtes af en afkøling ved nedsænkning i destille-20 ret vand ved 20°C, skylning i destilleret vand og tørring ved 50°C. Dimensionsmæssige ændringer ved efterfølgende vandækvilibrering blev målt og er samlet nedenfor: % flncring Længde Vagtykkelse Indre diameter Vagt 25 +53 +66 +43 +226

Eksempel 5

Fremgangsmåden fra Eksempel 1 blev gentaget med den undtagelse, at kaliumhydroxidopløsningen blev erstattet med en 1M vandig opløsning af natriumhydroxid.

30 Eksempel 6

Fremgangsmåden fra Eksempel 1 blev gentaget med den undtagelse, at ferrosulfatet blev erstattet med 7 g/ liter af kaliumferricyanid, og koncentrationen af kaliumhydroxidopløsningen var 1,5M.

14 DK 168445 B1

Eksempel 7

Fremgangsmåden fra Eksempel 1 blev gentaget med den undtagelse, at koncentrationen af acrylsyre i podningsopløsningen blev reduceret til 12,5% (efter volu-5 men), og den totale dosis af gammastråling blev forøget til 1,2 Mrad.

Eksempel 8

Fremgangsmåden fra Eksempel 5 blev gentaget med den undtagelse, at koncentrationen af acrylsyre i pod-10 ningsopløsningen blev reduceret til 12,5% (efter volumen) , og den totale dosis af gammastråling blev forøget til 1 Mrad.

Eksempel 9 (Sammenligning)

En 38 ,μιη lawægtfyldig polyethylen med en kry-15 stallinitet på 45%.blev underkastet podnings-copolymeri-sationen og varmebehandling, som beskrevet i Eksempel 1. Dimensionsmæssige ændringer ved efterfølgende vandækvi-librering blev målt og er samlet nedenfor: % Ændring 20 Længde Bredde Vægt +10% +25% +75%

Eksempel 10 (Sammenligning)

En 38 um tyk film af polyethylen-vinylacetat indeholdende 4% (efter vægt) vinylacetat og med en ca. 45% 25 (efter vægt) krystallinitet blev behandlet, som beskrevet i Eksempel 1. Dimensionsmæssige ændringer ved efterfølgende vandækvilibrering blev målt og er samlet nedenfor: Længde Bredde Vægt 30 +31% +13% +94%

Eksempel 11

Det podnings-copolymeriserede, varmebehandlede rør fra Eksempel 4 anvendtes til at fjerne en sten fra venstre bageste nedre calyx på en mand, der led af nyre-35 kolik.

15 DK 168445 B1 På indføringsdagen blev en 26 Ch (Ch=Charier = ca. 0,33 mm) nephrostomi-kanal dilateret i en enkelt proces under neurolept-anæstesi ved anvendelse af en Lundaquist-ledetråd og serielle fasciale Cook-dilatorer.

5 Et 26 Ch Porges-”whistle tip"-nephrostomirØr blev derefter efterladt in situ i 4 dage. Kanalen blev synet gennem den nedre calyx, og røntgenstråleundersøgelse viste, at den var anbragt ved siden af stenen. På den fjerde dag blev der i røntgenafdelingen og med patienten 10 på et uniplanært Siemens (varemærke)-fluoroskopibord og under generel inhalations-anæstesi gennemført passage-endoskopi.

En slap J-ledetråd blev ledt ned gennem nephro-stomi-røret, der derefter blev fjernet. Ved anvendelse 15 af et Thackray-nephroskop med et dermed forbundet prækrympet podnings-copolymerrør (fremstillet som i Eksempel 4) over dets ydre omkreds blev den nephrocutane passage undersøgt ved direkte vision under anvendelse af ledetråden som retningshjælper. Efter befugtning af pod-20 nings-copolymeren med saltopløsning indtrådte ekspansion, og passagen var derefter sikret. Stenen blev visualiseret og grebet med alligator-tænger og trukket gennem røret. Røret blev derefter fjernet, og patienten ført tilbage til hospitalsstuen.

25 Efter operationen var urografi-creatinin-fjernel- se og urinkulturer alle normale. Patienten blev hjemsendt 48 timer efter processen og havde det godt ved kontrol efter en måneds forløb.

Eksempel 12 30 Det podnings-copolymeriserede, varmebehandlede rør fra Eksempel 4 blev anvendt til at fjerne en sten fra den venstre renale pelvis hos en mand, der led af gentagne urinvejsinfektioner og lændesmerter i venstre side.

35 Passage-dilation gennemførtes under neurolept- 16 DK 168445 B1 anæstesi på den i Eksempel 11 beskrevne måde. På dag 4 blev der foretaget sten-udtagning med patienten i liggende, skrå stilling.

En blød J-ledetråd blev ledt ned gennem Porges-5 "whistle tip"-nephrostomirøret, og dette blev derefter fjernet. En 25 Ch fascial Cook-dilator, der forud var perforeret, og på hvilken podnings-copolymerrøret (fremstillet som i Eksempel 4) var blevet krympet, blev derefter ført over ledetråden ind i nyren. Saltopløsning 10 blev hældt ind i det centrale hulrum af dilatoren, og dette fik røret til at ekspandere. Den nephrocutane kanal var således beskyttet, og dilatoren blev fjernet fra rørmidten, hvilket efterlod en passage direkte mellem huden og nyren. Et nephroskop (Thackray) blev ført ind 15 i nyren, og stenen blev identificeret. Ved anvendelse af en Wolf-ultralyd-lithotriptor, på stilling 3, blev stenen i løbet af en time reduceret til fragmenter. Disse blev udtaget gennem røret med alligator-tænger under direkte vision. Efter operationens heldige afslutning blev 20 røret fjernet, og patienten blev ført tilbage til stuen.

Patienten kunne hjemsendes på den anden dag efter operationen, og ingen dårlige virkninger blev observeret, og urinkulturer var sterile. Patienten havde det godt ved kontrol efter §n måned.

25 Det ifølge Eksempel 4 fremstillede ekspansionsrør har den evne at strækkes i den hydratiserede form og således tillade passage af sten større end den indre diameter af den etablerede kanal. Dette ville ikke være muligt med de for nærværende sædvanlige stive rør.

30 Eksempel 13

Dette er et eksempel på en tubulær struktur, der er belagt for at nedsætte kvældningsnastigheden. En tubulær struktur som beskrevet i Eksempel 3 blev belagt med polyvinylalkohol ved dyppebelægning med en 15 vægt%'s 35 vandig opløsning af polyvinylalkohol med en molekylvægt på 14.000 efterfulgt af tørring ved 50°C. Det tidsrum, 17 DK 168445 Bl som det tog at nå ligevægtskvældning i vand, blev forøget til ca. 30 minutter sammenlignet med ca. 3 minutter for det ubelagte rør.

Eksempel 14 5 En tubulær struktur med en indre diameter på 1 mm og en vægtykkelse på 300 μη., af polyethylen-vinylace-tat (leveret af ICI under kodenummer 554) indeholdende 12.5 vægt% vinylacetat blev podnings-copolymeriseret og varmebehandlet, som beskrevet i Eksempel 4. Den totalt 10 givne dosis var på 1 Mrad ved en dosishastighed på 0,015 Mrad/time, hvorved der blev opnået en podning på 38.5 vægt%. Dimensionsmæssige ændringer ved vand-ækvili-brering var følgende: % Endring 15 Længde Indre diameter Væctykkelse Vægt +45 +43 +6b +^t>7

Eksempel 15 Rør (tenter) belagt med polyvinylalkohol, fremstillet som beskrevet i Eksempel 13, blev implanteret i 20 den venstre urinleder på 12 smågrise. Den højre urinleder anvendtes som kontrol. Por nærværende anvendte tenter af polymere af medicinsk kvalitet blev implanteret i den venstre urinleder hos yderligere 16 smågrise (8 polyurethan-tenter og 8 rene polydimethylsiloxan-tenter).

25 Det histologiske udseende af urinleder-epitheliet blev vurderet efter kontakt med hver polymer i en periode på 1 uge, 2 uger, 2 måneder og 3 måneder. I alle tilfaldene var der en tendens til slimhindedysplasi i det tran-sitionelle celle-epithelium. Denne forandring var nogen-30 lunde ens i alle grupper.

Eksempel 16

Kanin-urinvej, hvori calciumcarbonat krystalliserer på alle ikke-nedbrydelige biomaterialer inden for én uge efter implantation, valgtes til sammenligning af 35 hastighed og grad af belægning på tenter af polydiemthyl-siloxan (3), polyvinylchlorid (6), polyamid (3) og en copolymer ifølge opfindelsen (3). Resultaterne er vist 18 DK 168445 B1 nedenfor. Den copolymere var gunstig sammenlignet med polydimethylsiloxan. Tenterne blev analyseret ved rønt-genstråle-energispektroskopi, og sammensætningen af belægningerne blev undersøgt ved IR-analyse.

5 Eksempel 17 Rør belagt med polyvinylalkohol, som beskrevet i Eksempel 13, anvendtes som urinrørs-katetere på 6 små-grise og forblev på plads i en periode på 2 uger. Inflammatoriske slimhindeforandringer svarede til dem, der 10 er rapporteret ved kliniske undersøgelser, hvor der har været anvendt accepterede biomaterialer. Ingen af disse rør viste makroskopiske tegn på belægning.

Eksempel 18

Ved 34 implantations-undersøgelser rapporteret 15 for smågrise var positive bakteriologiske kulturer til stede hos 2 dyr 2 måneder efter implantation. Det ene af disse dyr havde en polyurethan-tente in situ, og det andet havde en tente lavet af rørmateriale, som beskrevet i Eksempel 13. Kombinationen af urinær infektion og en 20 tente medførte ingen stigning i epithelie-forandringer.

Det ser således ikke ud til, at PEVA implanteret i urinvejen medfører stigende tendens til urinvejsinfektion. Urinvejsinfektion blev ikke påvist ved undersøgelserne med kaniner.

25 Konklusion

De ovennævnte eksperimentelle undersøgelser under brug af rør lavet af en podnings-copolymer ifølge opfindelsen som iboende urinleder- og urinrørs-proteser lader formode, at PEVA copolymeriseret ifølge opfindel-30 sen er gunstig sammenlignet med de mest biotolerante medicinske polymere til urologisk anvendelse.

DK 168445 B1 19

Tilfælde af belægning på kanin-urinvsjs-implantationer fjernet efter én måned (Eksempel 16)

Dyr Implantation Urinart pH Analyse

XESx) IR

5 29 Silicone 8,0 Ca CaCO^ 38 .. 7,5 Ca CaC03 42 .. 7,0 Ca CaC03 4 PVC 8,0 Ca CaC03 10 39 .. 8,5 Ca CaC03 41 .. 8,0 Ca CaC03 34 PVC 8,0 Ca CaCC>3 49 .. 7,5 Ca CaCC>3 15 50 .. 8,0 Ca CaC03 3 5 Nylon 7,5 Ca CaC03 36 .. 8,0 Ca CaC03 37 .. 8,5 Ca, Mg CaCC>3 20 ----------------

19 8,0 K

45 PEVA_ 7 f5 Ca, K CaC03 44 Copolymer 7f5 Al, Ca# K CaCC>3 25 x) Røntgenstråle-energi-spektroskopi

Claims (21)

1. Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer, kendetegnet ved, at den indeholder en poly-ethylen-vinylacetatpolymer (PEVA) med mellem 8 og 30 vægt% vinylacetat-enheder, hvilken polymer er strålningspodnings- 5 copolymeriseret med en ethylenisk carboxylsyre og derefter varmebehandlet i en vandig hydroxidopløsning ved en temperatur over blødgøringspunktet for PEVA'et.

2. Hydrofil, vandkvældelig podnings-copolymer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ethy- 10 leniske carboxylsyre er acrylsyre eller en alkyl-sub-stitueret acrylsyre.

3. Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den ethyle-niske carboxylsyre er methacrylsyre.

4. Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den er masse-podnings-copolymeri-seret.

5. Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer 20 ifælge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den er selektivt masse-podnings-copolymeriseret.

6. Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kende- 25 tegnet ved, at den er overflade-podnings-copoly-meriseret.

7. Hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at den procentuelle podnings-copoly- 30 merisation i de copolymeriserede områder ligger på mellem 20 og 60 vægt%.

8. Fremgangsmåde til fremstilling af en hydrofil, vand-kvældelig podnings-copolymer, kendetegnet ved, at den omfatter podnings-copolymerisation 35 af en polyethylen-vinylacetatpolymer (PEVA) med mellem 8 og 30 vægt% vinylacetat-enheder, med en ethylenisk carboxylsyre og efterfølgende varmebehandling af det DK 168445 B1 podnings-copolymeriserede PEVA i en vandig hydroxidopløsning ved en temperatur over blødgøringspunktet for PEVA'et.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendeteg-5 net ved, at den ethyleniske carboxylsyre er acryl- syre eller en alkyl-substitueret acrylsyre.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at den ethyleniske carboxylsyre er meth-acrylsyre.

11. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 8-10, kendetegnet ved, at pod-nings-copolymerisationen gennemføres i et opløsningsmiddel for den ethyleniske carboxylsyre indeholdende mellem 2 og 50 vol.% af den ethyleniske carboxylsyre.

12. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 8-10, kendetegnet ved, at pod-nings-copolymerisationen gennemføres under anvendelse af ufortyndet ethylenisk carboxylsyre.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendeteg- 20 net ved, at koncentrationen af hydroxidopløsningen ligger mellem 0,1 og 10' mol/1.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, kendetegnet ved, at koncentrationen af hydroxidopløsningen ligger mellem 0,5 og 1,5 mol/1.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendeteg net ved, at hydroxidet er kaliumhydroxid.

16. Anordning, kendetegnet ved, at den helt eller delvis er lavet af en hydrofil, vand-kvælde-lig podnings-copolymer ifølge krav 1.

17. Anordning ifølge krav 16, kendeteg net ved, at den er en kirurgisk anordning.

18. Anordning ifølge krav 16 eller 17, kendetegnet ved, at den er belagt med et vandopløseligt eller delvis vandresistent lag.

19. Anordning ifølge krav 18, kendeteg net ved, at laget er dannet helt eller delvis af polyvinyl alkohol. DK 168445 B1

20. Anordning ifølge krav 16 eller 17, kendetegnet ved, at forskellige dele af anordningen kvælder i forskellig grad ved kvældning.

21. Anordning ifølge krav 16 eller 17, k e n -5 detegnet ved, at den inkorporerer forstærkende elementer.