Brevet FR2135433A1 — publié le 19721222

L'invention concerne le domaine des fils à base de collagène qui trouvent surtout des applications en chirurgie. L'invention a notamment pour objet un procédé de traitement de tels fils, en vue de les assouplir de façon durable. L'invention est également relative aux fils obtenus par ledit procédé et à leurs applications, en particulier dans le domaine de la chirurgie. Le fil dénommé catgut, qui est utilisé à l'heure actuelle en chirurgie, est une ligature résorbable d'origine animale. I1 est préparé habituellement à partir du collagène de mammifères.Dans la présente description, l'expression "catgut" désigne un fil de type et d'origine quelconques à base de collagène. Dans la technique connue, les cordes de collagène sont immergées dans un alcool, stérilisées et livrées aux utilisateurs, tels que les chirurgiens, dans des tubes ou pochettes. L'alcool est gé néralement l'éthanol ou l'isopropanol. La fonction de cet alcool est de permettre la stérilisation et la conservation de la ligature. L'alcool,avec le faible pourcentage d'eau qu' il contient, confère également à la ligature une certaine souplesse tant qu'il reste en contact avec elle. Cette souplesse disparaît rapidement quand l'alcool et la petite quantité d'eau s'évaporent, en particulier lors de l'utilisation du fil dans une salle d'opération où la température ambiante est élevée. Le catgut devient alors raide, ce qui rend son utilisation difficile.De plus, son diamètre diminue ainsi que sa résistance et les noeuds ne tiennent pas d'une façon satisfaisante. Un autre inconvénient de la technique antérieure est que le catgut, livré avec un alcool, doit tre conditionné dans des emballages convenables qui doivent être à la fois étanches à l'alcool et aux microbes et faciles à ouvrir Ces exigences sont contradictoires, ce qui oblige à recourir dans la conception du conditionnement à des solutions de compromis qui ne donnent pas entière satisfaction dans la pratique. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients inhérents à la technique antérieure en supprimant la nécessité de conditionner le catgut en présence d'un alcool volatil. Un premier objet de l'invention est donc un fil de collagène ou catgut pouvant être livré et utilisé en tant que tel de façon durable, après avoir subi un traitement d'assouplissement avant stérilisation. Un autre objet de l'invention est un fil pour chirurgie à base de collagène dont la souplesse est- conservée dans les condi tions normales de température et d'hygrométrie existant pendant la conservation et l'utilisation. Le fil traité conformément à l'invention peut être stérilisé et conservé sans liquide, puis misen oeuvre par l'utilisateur tel qu'il est vendu. L'invention a encore pour objet un procédé pour traiter les fils à base de collagène, en partieulier le catgut utilisé en chirurgie, en vue de l'assouplir de manière durable avant et pendant son utilisation. L'invention concerne donc un fil de collagène contenant en permanence une quantité d'eau rémanente au moins égale à 10% en poids par rapport au fil et au moins un agent de traitement capable de maintenir l'humidité du fil en empêchant 11 évaporation de l'eau qui s'y trouve contenue, ledit agent étant présent à raison d'au moins 15% en poids par rapport au fil sec et ayant un poids moléculaire ne dépassant pas 400 environ. Les agents de traitement capables de retenir l'humidité dans le fil à base de collagène peuvent être présents à la surface du fil et/ou dans la masse du fil. Ils empêchent 11 évaporation de 1'eau contenue dans le fil, en général grâce à leur hygroscopici- té. L'association eau-agent de traitement rend le fil souple.Dans certain cas, ltétat de surface du fil peut être encore amélioré par la présence d'un produit lubrifiant bien toléré par ltorganis- me humain ou animal. I1 est évident également que les agents de traitement, qui sont des corps organiques, doivent être bien told- rés par les tissus du corps humain ou animal. De tels agents de traitement peuvent astre choisis isolément ou en combinaison, parmi les corps gras et leurs dérivés, les alcools lourds ayant un faible degré de volatilité à la température ambiante, les acides gras, les esters et éthers des acides gras et de polyalcools ou d'alcools gras, des dérivés de corps gras sous la forme monomère ou polymère, comme la glycérine, les glycols et leurs dérivés, les polyoxyalkylènes, tels que le polyoxyéthy- lène-glycol. En combinaison avec les agents de traitement ci-dessus, peuvent être aussi présents dans le fil divers composés tels que des lipoides, des silicones, et autres produits analogues. A titre de produits lubrifiants essentiellement présents à la surface du fil, on peut citer les corps gras et dérivés des corps gras eux-mêmes déjà mentionnés à titre d'agents de traitement, et, essentiellement, les silicones et leurs dérivés. La quantité d'eau contenuedans le fil est au moins égale à 10 en poids par rapport au fil, en général comprise entre 10% et 50%, par exemple de 27T4 environ en poids. Les valeurs correspondent à des variations du diamètre du fil, qui se présente sous la forme d'un fil gonflé. L'augmentation du diamètre du fil par rapport à l'état sec peut aller de 5 à 50%, par exemple de 1 'ordre de 20%. La quantité d'agent de traitement varie évidemment avec la nature de ce dernier. En général, des quantités sensiblement égales d'eau et d'agent traitant sont utilisées lors du traitement, mais la quantité d'agent restant dans le fil et/ou sur la surface du fil peut être inférieure à la quantité d'eau rémanente. L'homme de l'art peut aisément déterminer les proportions optimales de l'eau et d'agent de traitement particulier en procédant à des essais préliminaires. La quantité d'agent lubrifiant, tel qu'un silicone, éventuellement présent à la surface du fil, est notablement plus faible que celle de agent de traitement proprement dit. Par exemple, la pellicule de silicone se trouvant à la périphérie du fil peut représenter environ 0,05% du poids du fil. On notera que la combinaison eau-agent de traitement est indispensable pour l'obtention des résultats de l'invention. En effet, un agent de traitement de nature hygroscopique, tel que la glycérine, n'est pas capable de pénétrer seul dans le fil de collagène. Par ailleurs l'eau, utilisée seule, fait gonfler le fil mais ne peut y rester de façon durable car elle s'évapore peu de temps après son application. Selon l'invention, l'association eauagent de traitement permet à la fois la pénétration de l'eau dans le fil, avec gonflement de ce dernier, et la conservation de l'hu- midité dans le fil. La combinaison de moyens proposée par l'invention est donc critique. Le poids moléculaire de l'agent de traitement mélangé avec de l'eau exerce une influence directe sur le gonflement du fil; plus le poids moléculaire est élevé, moins le gonflement est important, et le gonflement n'est plus permanent si le poids moléculaire de l'agent de traitement est supérieur à 400. Pour ltobtention du fil assoupli, conformément à l'invention, on peut opérer simplement par trempage du fil dans au moins un bain constitué d'une solution d'eau distillée et d'agent de traitement. Le traitement peut également être réalisé dans un bain uni que comprenant de l'eau distillée et au moins un agent capable de maintenir l'humidité dans le fil et/ou à sa surface. Les agents de traitement peuvent être mis en oeuvre en solution, en émulsion ou en suspension dans le bain d'eau distillée ou dans un tiers solvant. La température à laquelle le fil est imprégné du bain de traitement peut varier entre 10 et 500C, mais on ne peut s'écarter de cette gamme sans inconvénients dans la mesure ou le bain reste liquide. Pour des raisons pratiques évidentes, on préfère effectuer l'imprégnation du fil au voisinage de la température ambiante. Le temps de traitement peut varier d'une seconde à plusieurs jours selon la nature de l'agent de traitement. En général, des durées de 10 minutes à 8 heures conviennent. La durée de traitement dépend évidemment de facteurs tels que la température, le diamètre du fil traité et le degré d'assouplissement désiré.Pour une même température et à diamètre de fil égal, le degré d'assouplissement augmente avec le temps de traitement. On ne sort pas du cadre de l'invention e utilisant un bain de traitement maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique normale. Un traitement sous pression peut faciliter l'assouplissement désiré du fil et diminuer le temps de traitement. I1 est convenable de maintenir le pH du bain de traitement entre certaines limites pour obtenir à la fin du traitement un fil à pH sensiblement neutre. En général, la gamme de pli est comprise entre 5 et 9. L'opération consécutive de stérilisation modifie quelque peu le pH dans le sens d'une augmentation des valeurs de pH. I1 convient donc de compenser cette variation en introduisant à l'avance dans le bain de traitement un acide faible tel que l'acide acétique ou l'acide citrique. Les bains de traitement peuvent contenir, outre destroduits de correction du pH, des antioxydants ou des réducteurs dont le rôle est d'éviter la formation de rouille sur les aiguilles en acier à l'aide desquelles les fils de catgut sont mis en place. Un exemple d'un tel antioxydant est le nitrite de sodium NaN02. Si un produit lubrifiant > par exemple à base de silicone, doit être utilisé, il peut être mis en oeuvre dans le même bain unique de traitement sous forme d'émulsion, ou lorsque le traitement du fil est effectué en plusieurs bains sous forme d'une solution dans un solvant organique. Lorsque le fil, par exemple sous forme d'écheveau ou rouleau lache, a été imprégné du bain de traitement, on élimine la quantité excédentaire du bain par des moyens usuels, par exemple par égouttage ou rinçage; le fil est ensuite prêt à être stérilisé. Le traitement classique de stérilisation du catgut consiste à exposer le fil à une stérilisant, tel que l'oxyde d'éthylène ou à l'action de rayonnements béta ou gamma. On sait d'ailleurs que la stérilisation du catgut sec à l'oxyde d'éthylène présente toujours une difficulté. En revanche, selon la présente invention, la présence d'sau rémanente dans le fil favorise la stérilisation à coeur à travers des lanières du fil. Dans l'art antérieur, il est généralement nécessaire d'effectuer la stérilisation en présence d'humidité. Dans la présente invention, cette introduction supplémentaire d'humidité est évitée puisque le fil contient par lui-même la quantité d'eau favorable pour la stérilisation. Les avantages procurés par les fils de catgut selon l'inven- tion sont nombreux. Pour le fabricant de catgut, le conditionnement est de beaucoup simplifié. En effet, le catgut ayant subi un traitement d'assouplissement avant stérilisation peut être conditionné tel quess sans qu'il soit nécessaire de le plonger dans un alcool. I1 suffit donc que l'emballage prévu soit étanche aux microorganismes. I1 devient alors possible d'utiliser des emballages en matière plastique, en papier traité ou en carton, sous forme dtun étui rigide ou de pochette mince. Un autre avantage pour le fabricant est que la stérilisation des fils s'opère aisément, le gaz stérflisant pénétrant profondément dans le fil. Les avantages du nouveau fil apparaissentklairement à l'utilisateur. Toute manipulation pour enlever l'alcool des tubes est supprimée. L'air de la salle dtopération n'esf; plus vicié par les vapeurs d'alcool et il n'y a plus de danger d'incendie. Le catgut ne pouvant pas se dessécher sous lteffet de la chaleur et de la lumière, en raison d'évaporation de l'alcool incorporé pour la conservation, reste en permanence souple et agréable à utiliser pour le chirurgien. La conservation de la souplesse du catguts sous emballage stérile, est de plusieurs années.Grâce à son étant de surface légèrement lubrifié, le fil est aisé à mettre- en oeuvre et il ne dause pas de traumatismes aux tissus dans lesquels il est introduit. Une variante du fil de catgut utilisé en chirurgie est le cat gut chromé, à résorption ralentie, qui est de nature beaucoup plus raide que le catgut normal, donc plus difficile à utiliser. Le catgut chromé peut aussi être assoupli suivant la présente invention. Le temps de traitement dans le bain est alors de 2 à 5 fois supérieur comparé au temps du traitement du catgut normal. Le gonflement et le diamètre du catgut chromé et du catgut ordinaire étant dans ce cas comparables, leur souplesse est sensiblement identique. Le catgut chromé (comme le catgut ordinaire) devient alors facile et agréable à utiliser. Les mesures comparatives effectuées avec le rigîdimètre confirment ce fait Fil catgut N 4 Déc. stérilisé et conservé à l'alcool, lors de son utilisation, 8' après sa sortie du tube Rigidité en milli Newton/m2 0,013 Fil catgut N 4 Déc. stérilisé suivant la présente invention, assoupli à'l'utilisation Rigidité en milli Newton/m2 0,006 Fil catgut chromé N 4 Déc. suivant la présente invention, assoupli, à l'utilisatiàn Rigidité en molli Newton/m2 0,0063 L'invention sera maintenant illustrée, sans être aucunement limitée, par les exemples suivants EXEMPLE 1 On utilise un bain de traitement unique ayant la composition ci-après Glycérol 50 parties en poids Eau distillée 50 n Acide acétique 0,1 Na N02 0,1 " " Emulsion de silicone 2,5 " " Un fil de catgut à base de collagène de 45/10e de diamètre, présenté en forme d'écheveaux, est plongé dans le bain ci-dessus à la température ambiante pendant 1 heure 1/2. Après rinçage rapide à l'alcool éthylique ou un simple égouttage, le catgut est enroulé ou serti sur aiguilles, puis stérilisé par exposition à l'oxyde d'éthylène. On obtient en définitive un fil contenant une quantité d'eau de 27% en poids, ce qui représente un gonflement ou une augmentation de diamètre de 20 par rapport au fil sec. Cette eau est associée dans le fil à une quantité de glycérol de 42 et à une quantité de silicone de 0,002%. EXEMPLE 2 On opère comme à l'exemple 1, avec le même bain de traitement, mais on utilise des fils de catgut de divers diamètres et des temps de traitement variables. Les résultats sont consignés dans le tableau 1. TABLEAU~ 1 : Conditions de : Propriétés du fil : traitement Quantités présentes sur le fil en en % en poids par rapport au fil sec eau : glycérol : silicone : Diamètre : 45/100 : 22 : 34% : - 0,002 : Durée de traitement : 60 mn * : : Diamètre : 60/100 : : Durée de traitement : : : ) heures 28% 41 : 0,003 Etant donné que la durée de traitement n'était dans ce cas que de 60 mn, le fil obtenu est un peu moins souple que le fil de l'exemple 1 qui a été traité pendant 90 mn. EXEMPLE 3 On opère avec les mêmes agents de traitement qu'à l'exemple 1, mais on utilise plusieurs bains successifs, à savoir (A) un bain d'eau distillée contenant le glycérol et (B) un bain de silicone pour la finition de l'état de surface du fil. Les compositions respectives des deux bains (A) et (B) sont les suivantes (A) Glycérol 50 g Eau distillée 50 g Acide lactique 0,1 g (B) Huile de silicone 1 g Trichloréthylène pur lOOg Après traitement du fil pendant 1 heure 1/2 par le bain (A), égouttage, puis pendant 1' par le bain (B) et égouttage, on sté rilise le fil comme à l'exemple I. On obtient un fil de catgut souple ayant des propriétés analogues à celui de l'exemple 1, et qui convient pour l'utilisation en chirurgie. EXEMPLE 4 On traite un fil de catgut par trempage dans un bain composé de Ethylèneglycol 50 parties en poids Eau distillée 50 Après égouttage; on obtient un fil dont la souplesse est durable. Dans les exemples qui suivent, on indique d'autres exemples de bains de traitement convenant aux besoins de l'invention. EXEMPLE 5 Diéthylène glycol 70 parties en poids Eau distillée 30 " 1 Acide citrique 0,1 st tl EXEMPLE 6 Triméthyloîpropane 50 tt t! Eau distillée 50 " " pH à 6 avec HC1 EXEMPLE 7 Borate de glycérine 50 parties en poids Eau distillée 50 " " EXEMPLE 8 Ether (mono)éthylique de di-(éthylène)glycol 40 parties en poids Eau distillée 60 Acide acétique 0,1 " EXEMPLE 9 Acide glycérique 40 parties en poids Eau distillée 60 " I' pH à 6 avec HC1 Les catguts assouplis et gonflés par les bains définis aux exemples )A) et 4 à 9 peuvent être ensuite traités dans un second bain pour lubrifier leur surface, comme défini à l'exemple 3(B). Des exemples de second bain sont indiqués ci-après. EXEMPLE 10 Huile de vaseline 2 g Xylène 100 g EXEMPLE ll Huile de Ricin 2 g Chloroforme 100 g Après application des bains mentionnés aux exemples 5 à 11, on obtient des fils de catgut dont la souplesse est durable. REVENDICATIONS 1. Fil à base de collagène contenant en permanence une quantité d'eau rémanente au moins égale à 10% en poids par rapport au fil et au moins un agent de traitement capable de maintenir l'humidité du fil en empêchant l'évaporation de 1'eau qui s'y trouve contenue, ledit agent étant présent à raison d'au moins 15% en poids par rapport au fil, et ayant un poids moléculaire ne dépassant pas 400 environ. 2. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les agents de traitement capables de retenir l'humidité sont présents à la surface du fil et/ou dans la masse du fil. 3. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente à sa surface un produit lubrifiant et/ou hydrophobe. 4. Fil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les agents de traitement sont choisis isolément ou en combinaison, parmi les corps gras et leurs dérivés,les alcools et acides gras, leqglcools lourdsgant un faible degré de volatilité à la température ambiante, les esters et éthers des acides gras et de polyalcools ou d'alcools gras, des dérivés de corps gras sous la forme monomère ou-polymbre, comme le glycérol les glycols, les polyoxyalkylènes, tels que le polyoxyéthylèneglycol. 5. Fil selon la revendication X, caractérisé en oe qu'il présente en combinaison avec les agents de traitement énumérés, un ou plusieurs composés adJuvants lubrifiants tels que des lipoIdes, des silicones, et similaires. 6. Fil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le produit lubrifiant présent à la surface du fil est choisi parmi les corps gras et dérivés des corps gras eux-memes déJà mentionnés à titre d'agents de traitement, et, essentiellement, des silicones et leurs dérivés. 7. Fil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la quantité d'eau contenue dans le fil est comprise entre 10% et 50%. 8. Fil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la quantité d'agent de traitement présente sur le fil et/ou dans le fil est comprise entre 10 et 70% en poids par rapport au poids du fil sec. 9. Procédé pour l'obtention du fil selon Itune quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'o4net en contact le fil avec au moins un bain d'eau distillée et d'agent de traitement et/ou de produit lubrifiant, qu'on égoutte le fil à sa sortie du dernier bain et qu'on le. stérilise par exposition du fil à un gaz stérilisant ou à des rayonnements. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le traitement du fil est réalisé dans un bain unique. 11. Procédé.selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'agent de traitement et/ou le produit lubrifiant sont mis en oeuvre en solution, en émulsion ou en suspension. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la température à laquelle le fil est traité est comprise entre 10 et 5000 environ, et notamment choisie au voisinage de la température ambiante. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'on. fait varier la durée et/ou la temps pérature de traitement selon le diamètre du fil et le degré d'assouplissement désiré, ce dernier augmentant avec la durée de traitement pour une même température et à diamètre égal du fil, tandis que pour l'assouplissement du catgut chromé, on utilise des temps de traitement 2 à 5 fois supérieurs à ceux du catgut normal. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce qu'on maintient le bain de traitement à une pression supérieure à la pression atmosphérique. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu on maintient le pH du bain de traitement entre 5 et 9, notamment en y introduisant un acide faible tel que l'acide acétique ou l'acide citrique. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 caractérisé en ce qu'on ajoute au-bain de traitement des antioxydants ou des réducteurs destinés à éviter la corrosion des ob Jets métalliques avec lesquels le fil terminé est mis en oeuvre. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 16, caractérisé en ee que la stérilisation est opérée directement sur le fil humide sortant du dernier bain par exposition à l'oxyde d'éthylène. 18.Bains de traitement mis en oeuvre dans le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 17. 19. Application du fil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 à titre de ligature chirurgicale.