ПОРИСТАЯ БИОЛОГИЧЕСКИ РАССАСЫВАЕМАЯ ВКЛЮЧАЮЩАЯ МИКРОСФЕРЫ ПОВЯЗКА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
POROUS BIOLOGICALLY ABSORBABLE BANDAGE WHICH INCLUDES MICROSPHERES AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники
Данное изобретение в целом относится к способам, системам и составам для изготовления и применения пористых, биологически рассасываемых повязок, включающих биологически рассасываемые микросферы, для применения их в связи с лечением ран пониженным давлением.
Описание существующего уровня техники
Заживление ран в широком смысле можно разделить на три основные перекрывающиеся фазы: воспаление, разрастание клеток и созревание. Воспалительная фаза характеризуется гемостазом и воспалением. Следующая фаза состоит в основном из эпителизации, разрастания кровеносных сосудов, образования грануляционной ткани и отложения коллагена. Конечная фаза включает созревание и реконструкцию. Сложность этого трехстадийного процесса заживления раны возрастает под действием локальных факторов, таких как местное малокровие, отек и инфекция, и системных факторов, таких как диабет, возраст, гипотиреоз, недоедание и ожирение. Однако часто стадией, лимитирующей скорость заживления раны, является разрастание кровеносных сосудов. Разрастание кровеносных сосудов в ране характеризуется миграцией эндотелиальных клеток и образованием капилляров, при этом прорастание капилляров в ложе раны является решающим для поддержания регенерации ткани. Фаза грануляции и образование ткани требуют питания, поставляемого этими капиллярами. Таким образом, ухудшение разрастания кровеносных сосудов в ране может привести к хроническим, проблемным ранам.
Проявление ангиогенного фенотипа является сложным процессом, который требует, чтобы на клеточном и молекулярном уровнях произошло большое количество событий в виде последовательных стадий. Некоторые из этих видов деятельности включают разрастание эндотелиальных клеток, деградацию окружающей мембраны основания, миграцию эндотелиальных клеток через строму соединительной ткани, образование трубчатообразных структур и развитие выстланных эндотелием трубок в новые кровеносные сосуды. Разрастание кровеносных сосудов контролируют ускоряющие и замедляющие регуляторы. В дополнение к эндотелиальным клеткам клетки, связанные с восстановлением тканей, такие как тромбоциты, моноциты и фагоциты, выделяют в поврежденные места факторы, вызывающие рост кровеносных сосудов, такие как фактор роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF), которые инициируют разрастание кровеносных сосудов.
В настоящее время существуют несколько способов, применяемых для ускорения заживления ран, включая промывание раны для удаления токсинов и бактерий, локальное или системное применение антибиотиков и анестетиков и локальное применение факторов роста. Одним из наиболее успешных способов ускорения заживления ран при ранении мягких тканей, которые заживают медленно или являются незаживающими, является лечение пониженным давлением. Под лечением пониженным давлением обычно подразумевают приложение к области раны давления, меньшего чем давление окружающей среды, причем величина и период времени обработки пониженным давлением достаточны для того, чтобы способствовать заживлению или росту ткани. Примеры устройств, используемых для наложения пониженного давления, включают устройства, которые были популяризированы Kinetic Concepts, Inc. Of San Antonio, Texas, посредством их имеющейся в продаже товарной линии VACUUM ASSISTED CLOSURE или V.A.C. Вызываемый пониженным давлением процесс заживления был описан в Патентах США №5636643 и 5645081, описания которых полностью включены в текст настоящего описания посредством ссылок.
Пониженное давление служит для ускорения миграции эпителиальной ткани и подкожной ткани от здоровой ткани к раневой поверхности. Обычно лечение пониженным давлением включает наложение пониженного давления на раневую поверхность через повязку, которая служит коллектором для распределения пониженного давления. Эта повязка имеет размер, соответствующий размеру существующей раны; ее помещают в контакте с раной, а затем периодически заменяют меньшими по размеру повязками по мере того, как рана начинает заживать и уменьшается. Хотя использование лечения пониженным давлением с наложением повязки было весьма успешным, все еще существуют различные трудности, связанные с этим процессом. Например, может быть сложно получить повязку подходящей ширины, длины или толщины, чтобы она должным образом соответствовала ране. Кроме того, поскольку повязку удаляют, она может также удалить здоровую ткань, таким образом вызывая дополнительную травму в области раны.
Было предложено применять для изготовления повязки биологически разлагаемые материалы, что приводит к получению повязки, которую не нужно удалять с области раны. Однако при существовании большого количества таких повязок, биологически разлагаемому полимеру заблаговременно придают конкретную форму. Индивидуальные раны, однако, имеют не соответствующие ей формы и размеры.
Таким образом, существует потребность в повязке, которую можно было бы легко изготовить и придать ей такую форму и размер, чтобы она соответствовала ране конкретного пациента. Также существует потребность в повязке, которую не нужно удалять с раневой поверхности. Кроме того, существует потребность в повязке, которая содержит поры, так что эта повязка может способствовать заживлению и росту здоровой ткани на раневой поверхности, вызывая образование грануляционной ткани.
Все приведенные здесь ссылки включены в текст настоящего описания посредством ссылок в максимальной степени, дозволенной законом. В той степени, в которой какая-либо ссылка не может быть полностью включена в текст настоящего описания, она включена в виде ссылки в основные задачи и является показательной для знаний одного из обычных специалистов в данной области.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эти и другие задачи решают посредством применения биологически рассасываемой повязки в форме жгута, включающей биологически рассасываемые микросферы. Эта конфигурация позволяет повязке легко адаптироваться к размеру и форме любой раневой поверхности. Кроме того, поскольку повязка способна к биологическому рассасыванию, ее не нужно удалять с раневой поверхности. Таким образом, в его наиболее широком смысле данное изобретение обеспечивает способы, системы и составы для изготовления и применения биологически рассасываемой повязки, изготовленной из биологически рассасываемых микросфер, в различных конфигурациях.
Один из примеров реализации данного изобретения представляет собой способ изготовления биологически рассасываемой повязки для применения на раневой поверхности, которую подвергают лечению пониженным давлением. В этом примере реализации по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе. Затем полимерную смесь напыляют, наносят окунанием или выливают на цилиндр, а остаточный растворитель удаляют. Полученный биологически рассасываемый полимер в форме цилиндра затем заполняют биологически рассасываемыми микросферами. Производят стяжку цилиндра через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута.
Другой пример реализации по данному изобретению представляет собой способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, которую следует использовать на раневой поверхности, которую подвергают лечению пониженным давлением. В этом примере реализации по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе и смешивают с порообразователем. Затем полимерную смесь напыляют, наносят окунанием или выливают на цилиндр, а остаточный растворитель удаляют. Затем полученный биологически рассасываемый полимер в форме цилиндра заполняют биологически рассасываемыми микросферами. Производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута.
Другой пример реализации данного изобретения представляет собой способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, для использования на раневой поверхности, которую подвергают лечению пониженным давлением. В этом примере реализации по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе и смешивают с порообразователем. Затем полимерную смесь напыляют, наносят окунанием или наливают на цилиндр и остаточный растворитель удаляют. Полученный биологически рассасываемый полимер в форме цилиндра, то есть оболочку, подвергают воздействию жидкости, которая реагирует с порообразователем в оболочке, создавая поры. Оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами. Затем производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута.
Один из примеров реализации по данному изобретению представляет собой способ изготовления биологически рассасываемой повязки, которую следует применять на раневой поверхности, которую подвергают лечению пониженным давлением. В этом примере реализации по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе. Затем полученную полимерную смесь экструдируют в осадитель, в результате чего полимерную смесь высаживают из раствора. Остаточный осадитель удаляют. Затем полученный двухмерный лист из биологически рассасываемого полимера сворачивают в форме цилиндра, чтобы получить оболочку. Цилиндрическую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами и производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута.
Другой пример реализации по данному изобретению представляет собой способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, которую следует применять на раневой поверхности, которую подвергают лечению пониженным давлением. В этом примере реализации по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе и смешивают с порообразователем. Затем полученную полимерную смесь экструдируют на поверхность осадителя, в результате чего полимерную смесь высаживают из раствора. Остаточный осадитель удаляют. Затем полученный двухмерный лист из биологически рассасываемого полимера сворачивают в форме цилиндра, чтобы получить оболочку. Цилиндрическую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами, а затем производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы с образованием повязки в форме жгута.
Другой пример реализации по данному изобретению представляет собой способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, которую следует применять на раневой поверхности, которую подвергают лечению пониженным давлением. В этом примере реализации по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе и смешивают с порообразователем. Затем полученную полимерную смесь экструдируют на поверхность осадителя, при этом полимерную смесь высаживают из раствора. Остаточный осадитель удаляют. Затем полученный двухмерный лист из биологически рассасываемого полимера сворачивают в форме цилиндра, чтобы получить оболочку. Полученную оболочку подвергают действию жидкости, которая реагирует с содержащимся в оболочке порообразователем, создавая поры. Затем пористую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами. Производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута.
В еще одном примере реализации по данному изобретению предложена система создания пониженного давления для применения к раневой поверхности способа лечения тканей пониженным давлении; при этом система включает биологически рассасываемую повязку, включающую биологически рассасываемые микросферы. В этом примере реализации биологически рассасываемую повязку формируют путем растворения по меньшей мере одного биологически рассасываемого полимера в соответствующем растворителе. Затем полученной полимерной смеси придают форму цилиндра любыми способами, включая, но не ограничиваясь этим, нанесение окунанием, напыление или выливание полимерной смеси на цилиндр, или же путем экструдирования полимерной смеси на поверхность осадителя с получением двухмерного полимерного листа, который сворачивают в форме цилиндра. Эту цилиндрическую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами, а затем производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута. Затем повязку помещают на раневую поверхность так, чтобы она соответствовала форме и размеру раны. Система может дополнительно включать коллектор, помещенный над повязкой и находящийся в жидкостном соединении с трубкой для создания пониженного давления. Трубку для создания пониженного давления помещают в жидкостном соединении с источником пониженного давления.
В еще одном примере реализации по данному изобретению предложена система создания пониженного давления для применения к раневой поверхности способа лечения тканей при пониженном давлении; при этом система включает биологически рассасываемую повязку, включающую биологически рассасываемые микросферы. В этом примере реализации биологически рассасываемую повязку получают путем растворения по меньшей мере одного биологически рассасываемого полимера в соответствующем растворителе. Затем полученной полимерной смеси придают форму цилиндра любым способом, включая, но не ограничиваясь этим, нанесение окунанием, напыление или выливание полимерной смеси на цилиндр, или же путем экструдирования полимерной смеси на поверхность осадителя с получением двухмерного полимерного листа, который сворачивают в форме цилиндра. Цилиндрическую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами, а затем производят стяжку оболочки через правильные, повторяющиеся интервалы с получением повязки в форме жгута. Повязку помещают на раневую поверхность, так, чтобы она соответствовала форме и размеру раны. Система дополнительно включает коллектор, расположенный над повязкой и находящийся в жидкостном соединении с трубкой для создания пониженного давления. Трубка для создания пониженного давления далее помещена в жидкостном соединении с источником пониженного давления.
В еще одном примере реализации по данному изобретению предложен способ стимулирования роста новой ткани и/или заживления раневой поверхности. Способ включает получение биологически рассасываемой повязки в форме жгута, включающей биологически рассасываемые микросферы. Затем повязку помещают на раневую поверхность так, что она соответствует форме и размеру раны, например, скручивая ее внутри раны. Способ включает размещение коллектора над повязкой и соединение коллектора с трубкой для создания пониженного давления. Пониженное давление налагают на раневую поверхность через биологически рассасываемую повязку и коллектор.
В еще одном примере реализации по данному изобретению предложен способ стимулирования роста новой ткани и/или заживления раневой поверхности. Способ включает подготовку пористой, биологически рассасываемой повязки в форме жгута, включающей биологически рассасываемые микросферы. Затем повязку помещают на раневую поверхность, так, что она соответствует форме и размеру раны. Способ включает размещение над повязкой коллектора, с присоединением коллектора к трубке для создания пониженного давления. Пониженное давление на раневой поверхности создают через биологически рассасываемую повязку и коллектор.
В еще одном примере реализации по данному изобретению предложен способ стимулирования роста новой ткани и/или заживления раневой поверхности. Способ включает подготовку пористой, биологически рассасываемой повязки в виде жгута, включающей биологически рассасываемые микросферы. Биологически рассасываемую повязку формируют сначала путем растворения по меньшей мере одного биологически рассасываемого полимера и порообразователя в соответствующем растворителе. Полученную полимерную смесь затем формируют в виде цилиндра любыми способами, включая, но не ограничиваясь этим, нанесение окунанием, напыление или наливание полимерной смеси на цилиндр, или же экструдированием полимерной смеси в осадитель, чтобы сформировать двухмерный полимерный лист, который сворачивают в форме цилиндра. Оболочку приводят в контакт с жидкостью, которая реагирует с включающимся в оболочке порообразователем, образуя поры. Затем пористую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами и производят стяжку оболочки через определенные интервалы. Затем повязку помещают на раневую поверхность так, что она соответствует форме и размеру раны. Способ включает размещение коллектора над повязкой и соединение коллектора с трубкой для создания пониженного давления. Пониженное давление подают на раневую поверхность через биологически рассасываемую повязку и коллектор.
В еще одном примере реализации данного изобретения предложен комплект для роста ткани и/или заживления, предназначенный для стимулирования роста новой ткани на раневой поверхности. Комплект для роста ткани включает биологически рассасываемую повязку в форме жгута, включающую биологически рассасываемые микросферы, коллектор, расположенный так, чтобы контактировать с повязкой, и устройство для создания пониженного давления.
В другом примере реализации по данному изобретению предложена форма и способ ее применения для получения биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микросферы. Форма включает лунки на одной из поверхностей, и эти лунки имеют такой размер, что внутрь их можно поместить микросферы, образуя капсулы. Примеры реализации включают применение биологически рассасываемых шовных материалов для сцепления капсул.
Другие цели, характерные особенности и преимущества данного изобретения станут явными при рассмотрении чертежей и последующего подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ изготовления повязки, включающей биологически рассасываемую оболочку и биологически рассасываемые микросферы.
Фиг.2 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микросферы.
Фиг.3 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, включающей микросферы, где порообразующую систему активируют in vivo при помещении повязки в контакте с раневыми жидкостями.
Фиг.4 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ изготовления биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микросферы, в котором повязка изготовлена из экструдированного полимера.
Фиг.5 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ изготовления пористой, биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микросферы, в котором повязка изготовлена из экструдированного полимера.
Фиг.6 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ облегчения роста ткани и/или заживления путем применения системы для создания пониженного давления с биологически рассасываемой повязкой, включающей биологически рассасываемые микросферы.
Фиг.7 иллюстрирует блок-схему в соответствии с некоторыми примерами реализации данного изобретения, демонстрирующую способ облегчения роста ткани и/или заживления путем применения системы для создания пониженного давления с пористой, биологически рассасываемой повязкой, включающей биологически рассасываемые микросферы.
Фиг.8 иллюстрирует графическое изображение устройства для стимулирования роста новой ткани и/или заживления раневой поверхности путем применения повязки из биологически рассасываемого полимера, включающей биологически рассасываемые микросферы, совместно с системой создания пониженного давления.
Фиг.9 иллюстрирует графическое изображение пористой, биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микросферы.
Фиг.10А-С иллюстрирует графическое изображение конфигураций форм, применяемых для получения повязки из сцепленных биологически рассасываемых капсул.
Фиг.11 иллюстрирует графическое изображение повязки из сцепленных биологически рассасываемых капсул, сформированной при использовании форм Фиг.10А-С.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ПРИМЕРА РЕАЛИЗАЦИИ
В последующем подробном описании предпочтительных примеров реализации ссылаются на сопровождающие чертежи, которые являются его частью и в которых посредством иллюстрации показаны конкретные предпочтительные примеры реализации, в которых может быть осуществлено данное изобретение. Эти примеры реализации описаны достаточно подробно, чтобы дать возможность специалистам в данной области осуществить данное изобретение, и понятно, что можно применять другие примеры реализации и что можно осуществить логические структурные, механические, электрические и химические изменения, не отходя от сути и области данного изобретения.
Для того чтобы избежать подробностей, которые не являются необходимыми для того, чтобы специалист в данной области мог осуществить данное изобретение, данное описание может опустить конкретную информацию, известную специалистам в данной области. Таким образом, последующее подробное описание не следует воспринимать в ограничивающем смысле и область данного изобретения определена.
Все примеры реализации данного изобретения включают применение биологически рассасываемой повязки, которую следует использовать в сочетании с терапией пониженным давлением для лечения раневой поверхности. Данное изобретение не должно быть ограничено ни конкретным расположением раневой поверхности, ни типом ткани, которая является целью применения лечения пониженным давлением. Таким образом, раневая поверхность, которую лечат по данному изобретению, может представлять собой участок на поверхности или внутри тела, на котором желательно стимулировать рост и/или заживление ткани.
Первый пример реализации в соответствии с данным изобретением представляет собой способ получения биологически рассасываемой повязки, которую можно поместить на рану любого размера, формы или глубины и которая способна полностью заполнить рану вследствие ее конфигурации в виде жгута, как это проиллюстрировано на Фиг.1. Повязку можно применять для стимулирования роста ткани и/или заживления.
Способ включает операцию (101) формирования оболочки путем применения одного или более биологически рассасываемых полимеров. Биологически рассасываемый полимер может представлять собой биологически совместимый материал, продукты разложения которого могут быть биологически ассимилированы или выведены из организма естественными путями. Биологически рассасываемый полимер может включать, не ограничиваясь этим, лактид, полилактид (ПЛА), гликолидные полимеры, полигликолевую кислоту (ПГК), сополимер лактида и гликолида (СоЛГ), сополимеры этиленгликоль/лактид, поликапролактон (ПКЛ), полигидроксибутират, полиуретаны, полифосфазены, сополимер полиэтиленгликоля и сополимера лактида и гликолида, полиоксикислоты, поликарбонаты, полиамиды, полиангидриды, полиаминокислоты, полиортоэфиры, полиацетали, разлагаемые полицианоакрилаты, поликарбонаты, полифумараты, разлагаемые полиуретаны, протеины, такие как альбумин, коллаген, фибрин, синтетические и природные полиаминокислоты, полисахариды, такие как альгинат, гепарин и другие существующие в природе биологически рассасываемые полимеры из фрагментов сахара. Дополнительно, в одном из предпочтительных примеров реализации полимер представляет собой сополимер ПЛА:ПКЛ, в котором соотношение ПЛА к ПКЛ может находиться в диапазоне от 100:0 до 0:100. В некоторых предпочтительных примерах реализации соотношение ПЛА:ПКЛ в сополимере составляет примерно 90:10. В других примерах реализации соотношение ПЛА:ПКЛ в сополимере составляет около 80:20. В еще одном примере реализации соотношение ПЛА:ПКЛ в сополимере составляет примерно 70:30.
Один или более биологически рассасываемых полимеров растворяют в соответствующем растворителе. Тип применяемого растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). Затем полимерную смесь формируют в виде цилиндра, например, путем напыления, нанесения окунанием или выливания полимерной смеси на цилиндр и удаления остаточного растворителя. Примеры способов удаления растворителя включают, не ограничиваясь этим, испарение, сушку в печи, сушку под вакуумом и т.п. В одном из примеров реализации растворитель испаряют в течение периода около 48 часов.
В альтернативном примере реализации к биологически рассасываемому полимеру в растворителе добавляют один или более пластификаторов. Пластификаторами могут быть любые материалы, которые улучшают способность к деформации полимерного соединения, увеличивая мягкость и пластичность этого соединения. Пластификаторы могут включать, не ограничиваясь этим, эфиры цетилового спирта, глицерин, эфиры глицерина, ацетилированные глицериды, моностеарат глицерина, триацетат глицерина, трибутират глицерина, фталаты, дибутилфталат, диэтилфталат, диметилфталат, диоктилфталат, цитраты, ацетилтрибутилцитрат, ацетилтриэтилцитрат, трибутилцитрат, триэтилцитрат, себацинаты, диэтилсебацинат, дибутилсебацинат, адипаты, азелаты, бензоаты, растительные масла, фумараты, диэтилфумарат, малаты, диэтилмалат, оксалаты, диэтилоксалат, сукцинаты, дибутилсукцинат, бутираты, эфиры цетилового спирта, салициловую кислоту, триацетин, малонаты, диэтилмалонат, касторовое масло, триэтиленгликоль и полоксамеры.
Если в полимер включен один или более пластификаторов, то остаточный растворитель можно удалить любым способом, таким как сушка в печи или сушка под вакуумом, пока применяемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора.
Затем следует операция (102) формирования микросфер из биологически рассасываемого полимера. Микросферы из биологически рассасываемого полимера могут быть любого размера, который наилучшим образом удовлетворяет потребностям исполнителя. В то время как микросферы по существу являются сферическими по форме, можно также сформировать и микрочастицы других форм. Микрочастицы могут иметь форму прямоугольного параллелепипеда, цилиндра, стержня, куба или иметь неправильную форму. Дополнительно биологически рассасываемые микрочастицы могут содержать агенты, стимулирующие рост или заживление, такие как костный морфогенетический протеин, фибробластный фактор роста, трансформирующий β-фактор роста, антибактериальный агент, антивирусный агент, агент, стимулирующий рост клеток или другие химически активные агенты. Дополнительно вызывающие рост или заживляющие агенты могут быть получены синтетическими или естественными способами, или могут представлять собой фрагмент, производную или аналог стимулирующего рост или заживление агента.
Для всех рассматриваемых примеров реализации микрочастицы можно получить любыми способами, удобными для исполнителя. Например, способ получения микрочастиц может представлять собой способ распыления, как видно из Патента США 6238705, который включен сюда посредством ссылки. Кроме того, применяемым способом получения может быть способ масляно/водной эмульсии для получения таких полимерных микрочастиц, например, способ с применением эмульсии типа масло-в-воде или вода-в-масле, или масло-в-масле. Микрочастицы можно также получить способом, включающим использование водного двухфазного способа, который был применен для получения полимерных микрочастиц, например, как это раскрыто в публикации Gehrke et al. (Proceed. Intern. Symp. Control Rel. Bioact. Material., 22, 145-146), которая включена посредством ссылки. Предпочтительно для получения микрочастиц используют способ с применением эмульсии масло-вводе и испарением. В способе с применением эмульсии масло-в-воде по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в растворителе с образованием первой смеси. Затем эту полимерную смесь добавляют к водному раствору, предпочтительно содержащему поверхностно-активное вещество, и интенсивно перемешивают, например, с помощью мешалки. Затем растворитель испаряют, оставляя полученные микрочастицы, например микросферы.
Если микрочастицы получают посредством эмульсии, то диаметр микрочастиц зависит от концентрации полимера и интенсивности перемешивания. Кроме того, размер микрочастиц можно контролировать, просеивая микросферы. При получении микросфер микросферы могут быть размером примерно от 20 до 1500 микрон. Предпочтительно микросферы имеют диаметр в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, а более предпочтительно примерно от 400 микрон до 600 микрон. Для несферических микрочастиц предпочтительными являются частицы сходного размера.
Затем следует операция (103), где сформированный по существу в виде цилиндра биологически рассасываемый полимер, или оболочку, заполняют биологически рассасываемыми микрочастицами или микросферами. На оболочке можно формировать стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы с образованием повязки в форме жгута. В альтернативном случае стяжки могут располагаться нерегулярно по длине оболочки. Операцию (104) формирования стяжек можно осуществлять путем перегиба, применения тепла, растворителей или же формировать стяжки на оболочке любым другим способом.
Второй пример реализации в соответствии с данным изобретение относится к способу получения пористой, биологически рассасываемой повязки, которую можно поместить в рану любого размера, формы или глубины, и которая способна заполнить рану полностью благодаря ее конфигурации в виде жгута, как проиллюстрировано на Фиг.2. Повязку можно применять для облегчения роста и/или заживления ткани.
Способ включает операцию (201) формирования оболочки путем применения одного или более биологически рассасываемых полимеров и порообразующей системы. Сначала один или более биологически рассасываемых полимеров растворяют в подходящем растворителе. Тип применяемого растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). Биологически рассасываемый полимер может включать, не ограничиваясь этим, лактид, полилактид (ПЛА), гликолидные полимеры, поли(гликолевую кислоту) (ПГК), сополимер лактида и гликолида (СоЛГ), сополимеры этиленгликоль/лактид, поликапролактон, полигилроксибутират, полиуретаны, полифосфазены, сополимер полиэтиленгликоля и сополимера лактида и гликолида, полиоксикислоты, поликарбонаты, полиамиды, полиангидриды, полиаминокислоты, полиортоэфиры, полиацетали, разлагаемые полицианоакрилаты, поликарбонаты, полифумараты, разлагаемые полиуретаны, протеины, такие как альбумин, коллаген, фибрин, синтетические и природные аминокислоты, полисахариды, такие как альгинат, гепарин и другие существующие в природе биологически разлагаемые полимеры из фрагментов сахара. Дополнительно, в одном из предпочтительных примеров реализации полимер представляет собой сополимер ПЛА:ПКЛ, в котором соотношение ПЛА и ПКЛ может быть в диапазоне от 100:0 до 0:100. В некоторых предпочтительных примерах реализации соотношение в сополимере ПЛА:ПКЛ составляет примерно 90:10. В других примерах реализации соотношение в сополимере ПЛА:ПКЛ составляет примерно 80:20. В еще одном примере реализации соотношение в сополимере ПЛА:ПКЛ составляет примерно 70:30.
Затем к смеси биологически рассасываемому полимеру добавляют порообразующую систему. Порообразующая система может включать одно или более соединений, которые способны создавать поры внутри оболочки. Тип порообразующей системы не ограничен и может включать соединения, которые растворяются при помещении их в контакт с жидкостью. Этот тип порообразующей системы включает неорганические соли, такие как хлорид натрия, кристаллы сахарозы или шарики желатина, которые растворяются в таких жидкостях, как вода. Другим типом порообразующей системы является смесь бикарбоната натрия и кислоты. При помещении бикарбоната натрия и кислоты в контакте с жидкостью происходит реакция бикарбоната и кислоты с образованием газообразного диоксида углерода. Этот газ затем может увеличивать размер пор. Порообразующую систему можно применять в стехиометрических количествах. Можно также представить, что порообразующую систему применяют в нестехиометрических количествах.
В одном из примеров реализации порообразующей системой является карбонат натрия и кислота. Кислота может быть любой кислотой, которая не находится в жидкой или газообразной форме, и таким образом, существует в твердом или кристаллическом состоянии. Примеры соответствующих кислот, которые можно использовать в данном изобретении, включают, не ограничиваясь этим, лимонную кислоту.
В альтернативном примере реализации порообразующая система представляет собой соль. Изобретение не ограничено типом соли, если только соль имеет соответствующий размер частиц и является растворимой в текучей среде, то есть газе, жидкости или текучем материале, включая, не ограничиваясь этим, коллоиды, кремы, жидкость, взвесь, суспензию, вязкий гель, пасту, мастику и твердые вещества в виде частиц. Примерами подходящих, применяемых в настоящем изобретении солей, являются, не ограничиваясь этим, хлорид натрия и хлорид калия.
Затем полимерную смесь формуют в виде цилиндра, например, путем напыления, нанесения окунанием или наливанием полимерной смеси на цилиндр и удалением остаточного растворителя. Примеры способов удаления растворителя включают, не ограничиваясь этим, испарение, сушку в печи, сушку под вакуумом и т.п. В одном из примеров реализации растворитель испаряют в течение периода примерно 48 часов.
В альтернативном примере реализации к биологически рассасываемому полимеру в растворителе добавляют один или более пластификаторов. Если один или более пластификаторов включены в полимер, то остаточный растворитель можно удалить любым способом, таким как сушка в печи или сушка под вакуумом, пока применяемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора.
Затем на операции (202) повязку помещают в теплую воду, чтобы инициировать образование пор. Полученные пустоты, оставленные порообразующей системой, приводят к возникновению оболочки с взаимосвязанными порами. Размер полученных пор зависит от размера применяемых частиц порообразователя. По существу можно использовать любой способ для контроля размера частиц порообразующей системы, включая, но не ограничиваясь этим, просеивание и центрифугирование. В одном из примеров реализации порообразующую систему просеивают через одно или более сит, чтобы получить частицы определенного размера. Таким образом, размер пор минимально может быть равным размеру, который дает сито.
Обычно размер пор, которые дает порообразующая система, составляет примерно 5-1500 микрон. В одном из примеров реализации размер пор составляет примерно от 100 до 500 микрон. В другом примере реализации размер пор составляет примерно от 100 до 250 микрон. Дополнительно, количество применяемой порообразующей системы и размер частиц порообразующей системы будут контролировать процент пористости. В предпочтительном примере реализации процент пористости составляет по меньшей мере около 50%. В другом предпочтительном примере реализации процент пористости составляет около 70%. В еще одном предпочтительном примере реализации процент пористости составляет по меньшей мере около 90%.
Затем на операции (203) формируют микрочастицы из биологически рассасываемого полимера, или же, в одном из примеров - микросферы. Микросферы можно получить любым способом, удобным для исполнителя. Например, способ получения микросфер может представлять собой способ распыления, как можно видеть в Патенте США №6238705. Кроме того, можно применять в качестве способа получения способ получения таких полимерных микросфер из эмульсии масло/вода, например, способ с применением эмульсии масло-в-воде, или вода-в-масле, или масло-в-масле. Микросферы также можно получить способами, включающими использование водного двухфазного способа, который был применен для получения полимерных микросфер, например, способ, раскрытый в публикации Gehrke et al. (Proceed. Intern. Symp.Control Rel. Bioact. Material., 22, 145-146). Предпочтительно для формирования микросфер используют способ с применением эмульсии типа масло-в-воде, с последующим испарением. В способе с эмульсией типа масло-в-воде по меньшей мере один биологически рассасываемый полимер растворяют в растворителе с образованием первой смеси. Затем полимерную смесь добавляют к водному раствору, предпочтительно содержащему поверхностно-активное вещество, и интенсивно перемешивают. Затем растворитель испаряют, оставляя полученные микросферы.
Микросферы из биологически рассасываемого полимера могут быть любого размера, который наилучшим образом удовлетворяет потребностям исполнителя. В то время как микросферы имеют по существу сферическую форму, можно также сформировать микрочастицы других форм. Микрочастицы могут представлять собой прямоугольный параллелепипед, цилиндр, стержень, куб, иметь неправильную или любую другую форму. Кроме того, биологически рассасываемые микрочастицы могут содержать стимулирующие рост ткани или заживляющие агенты, например, антибактериальный агент, антивирусный агент, агент, ускоряющий рост ткани, фибробластный фактор роста, трансформирующий β-фактор роста, или другой химически активный агент. Дополнительно, стимулирующие рост ткани или заживляющие агенты могут быть получены синтетическим или природным способом, и могут быть фрагментом, производной или аналогом стимулирующего рост или заживляющего агента.
Если для формирования микросфер применяют эмульсионный способ, то диаметр микросфер зависит от концентрации полимера и от интенсивности перемешивания. Диаметр микросфер можно также дополнительно контролировать путем использования сит для просеивания микросфер. Желательно, чтобы диаметр микросфер был таким, чтобы поры оболочки были меньше, чем диаметр микросфер. Нежелательно иметь диаметр микросфер меньше, чем размер пор в оболочке, поскольку тогда микросферы не смогут оставаться внутри оболочки. Предпочтительно микросферы имеют диаметр в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 400 микрон до 600 микрон. Для несферических микрочастиц предпочтительными являются частицы со сходными размерами.
На следующей операции (204) биологически рассасываемый полимер в форме цилиндра, то есть оболочку, заполняют биологически рассасываемыми микросферами. На оболочке формируют стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы сформировать повязку в форме жгута. Операцию (205) формирования стяжек можно осуществить перекручиванием, применением тепла, растворителя или т.п. В общем, формируя стяжки на оболочке уменьшает диаметр или ширину оболочки в области стяжки. Это обеспечивает дополнительную гибкость по длине оболочки. Поскольку оболочку легко можно изогнуть, сложить или иным образом манипулировать ею вследствие наличия стяжек, оболочку можно легко приспособить к тому, чтобы она соответствовала пределам раневой поверхности или поверхности ткани любой формы.
Третий пример реализации по данному изобретению представляет собой способ получения пористой, биологически рассасываемой повязки, которую можно поместить в рану любого размера, формы или глубины и которая способна заполнить рану полностью благодаря ее конфигурации в виде жгута; в этом способе порообразующую систему активируют in vivo, при помещении повязки в контакте с раневыми жидкостями, которые могут включать внутритканевую жидкость в тканях или жидкость, которая выделилась из ткани или ее капилляров на раневой поверхности. Способ изготовления повязки проиллюстрирован на Фиг.3. Повязку можно применять для облегчения роста ткани и/или заживления.
Способ включает операцию (301) формирования оболочки путем применения одного или более биологически рассасываемых полимеров и порообразующей системы. Сначала один или более биологически рассасываемых полимеров растворяют в подходящем растворителе. Тип растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). Затем к смеси биологически рассасываемого полимера добавляют порообразующую систему. Порообразующую систему можно применять в стехиометрических количествах. Можно также представить, что можно применять порообразующую систему не в стехиометрических количествах. Затем полимерную смесь напыляют, наносят окунанием или наливают на цилиндр и остаточный растворитель удаляют. Примеры способов удаления растворителя включают, не ограничиваясь этим, испарение, сушку в печи, сушку под вакуумом и т.п. В одном из примеров реализации растворитель испаряют в течение периода примерно 48 часов.
В альтернативном примере реализации к биологически рассасываемогму полимеру в растворителе добавляют один или более пластификаторов. Если в полимер включены один или более пластификаторов, то остаточный растворитель можно удалить любым способом, например, сушкой в печи или сушкой под вакуумом, пока применяемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора.
Затем на операции (302) формируют микросферы из биологически рассасываемого полимера. Биологически рассасываемые микросферы могут быть получены любым способом, удобным для исполнителя. Дополнительно, микросферы из биологически рассасываемого полимера могут иметь размеры, наилучшим образом соответствующие потребностям исполнителя. В то время как микросферы имеют по существу сферическую форму, можно получить также и микрочастицы других форм. Микрочастицы могут быть в виде прямоугольного параллелепипеда, цилиндра, стержня, куба, иметь неправильную или любую другую форму. В микрочастицы также можно ввести стимулирующие рост или заживление агенты, например, антибактериальный агент, антивирусный агент, агент для ускорения роста клеток или любые другие химически активные агенты. Кроме того, вызывающие рост или заживление агенты могут быть получены синтетическим или природным способом, и могут быть фрагментом, производной или аналогом вызывающего рост или заживляющего агента.
Если для формирования микросфер применяют эмульсию, то диаметр микросфер зависит от концентрации полимера и от интенсивности перемешивания. Микросферы можно также просеять через сита, чтобы контролировать их диаметр. Желательно, чтобы диаметр микросфер был таким, чтобы поры оболочки были меньше диаметра микросфер. Желательно также, чтобы диаметр микросфер был таким, чтобы расположение микросфер внутри оболочки не мешало эластичности полученной повязки. Предпочтительно микросферы имеют диаметр в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 400 микрон до 600 микрон. Для несферических микрочастиц предпочтительными являются частицы сходного размера.
Затем на операции (303) сформированный в виде цилиндра биологически разлагаемый полимер или оболочку заполняют биологически рассасываемыми микросферами. На оболочке формируют стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы сформировать повязку в форме жгута. Операцию (304) формирования стяжек на оболочке можно осуществить путем перегиба, применения тепла, растворителя или т.п. Полученная этим способом повязка является также новой, поскольку порообразующую систему активируют in vivo при помещении повязки в контакте с раневыми жидкостями.
Четвертый пример реализации по данному изобретению представляет собой способ получения биологически рассасываемой повязки, которую можно поместить в рану любого размера, формы или глубины и которая способна заполнить рану полностью благодаря ее конфигурации в виде жгута; в этом способе повязку делают из экструдированного полимера. Способ изготовления повязки проиллюстрирован на Фиг.4. Повязку можно использовать для облегчения роста ткани и/или заживления.
На операции (401) биологически рассасываемый полимер растворяют в соответствующем растворителе с образованием нетвердой смеси, например текучей среды или суспензии, с образованием смеси. Подходящие полимеры включают, не ограничиваясь этим, полимеры, раскрытые в других примерах реализации данного изобретения. Кроме того, тип применяемого растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). В другом примере реализации биологически рассасываемый полимер затем смешивают с одним или более пластификаторов.
Затем на операции (402) полученную смесь экструдируют в осадитель для этого полимера, так что смесь высаживают из раствора, когда полимер приходит в контакт с осадителем. На операции (403) остаточный растворитель удаляют. Примеры способов удаления растворителя включают, не ограничиваясь этим, испарение, сушку в печи, сушку под вакуумом и т.п. Если в смесь включены один или более пластификаторов, то также можно применять сушку в печи или сушку под вакуумом, пока применяемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора. Если лист полимера содержит нежелательные пузырьки или неравномерен по толщине, то полученный полимер можно подвергнуть прессованию с подогревом или уплотнению.
Полученный плоский, двухмерный лист из биологически разлагаемого полимера на операции (404) формируют в виде трехмерной оболочки путем сворачивания листа в форме цилиндра и склеивания периферийных соприкасающихся кромок. Способы склеивания могут включать термическую сварку, химическое склеивание, физическое обжатие или любой другой способ, позволяющий плотно соединить кромки друг с другом и получить цилиндрическую форму. Кроме того, двухмерный лист можно разрезать или воздействовать на него так, чтобы лучше получить трехмерную оболочку. Например, в одном из примеров реализации лист может иметь два конца такой формы, чтобы они были совместимыми при склеивании или сварке. В другом примере реализации двухмерный лист разрезают таким образом, чтобы он имел одну кромку, имеющую один или более вырезов и выступов, включающих механизм захвата или соединения для сближения его продольных кромок. Цилиндрическую оболочку формируют путем вставления части выступа в вырез, чтобы получить цилиндрическую оболочку. Кроме того, кромки могут быть дополнительно соединены путем склеивания.
Затем на операции (405) формируют микросферы из биологически рассасываемого полимера. Микросферы можно получить любым способом, удобным для исполнителя. Диаметр микросфер предпочтительно составляет в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 400 до 600 микрон.
Затем сформированный в виде цилиндра биологически разлагаемый полимер или оболочку, на операции (406) заполняют биологически рассасываемыми микросферами. На оболочке формируют стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы с образованием повязки в форме жгута. Операцию (407) формирования стяжек можно осуществить путем перегиба, применения тепла, растворителя или т.п.
Пятый пример реализации по данному изобретению представляет собой способ получения пористой, биологически рассасываемой повязки, которую можно поместить в рану любого размера, формы или глубины и которая способна полностью заполнить рану из-за ее конфигурации в виде жгута, и в котором повязка изготовлена из экструдированного полимера. Способ изготовления повязки проиллюстрирован на Фиг.5. Повязку можно применять для того, чтобы облегчить рост ткани и/или заживление.
На операции (501) биологически рассасываемый полимер и порообразующую систему растворяют в соответствующем растворителе с получением нетвердой смеси, такой как текучая среда или взвесь, с образованием смеси. Подходящие полимеры включают, не ограничиваясь этим, полимеры, раскрытые в других примерах реализации данного изобретения. Кроме того, тип применяемого растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). В другом примере реализации биологически рассасываемый полимер затем смешивают с одним или более пластификаторов.
Затем на операции (502) полученную смесь экструдируют в осадитель для полимера так, чтобы смесь высадилась из раствора в форме двухмерного листа. На операции (503) остаточный осадитель удаляют. Примеры способов удаления растворителя включают, не ограничиваясь этим, испарение, сушку в печи, сушку под вакуумом и т.п. Если в смесь включены один или более пластификаторов, то сушку в печи или сушку под вакуумом также можно применять, пока используемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора. Если лист полимера содержит нежелательные пузырьки или имеет неоднородную толщину, то полученный полимер можно также подвергнуть прессованию с подогревом или уплотнению.
Полученный плоский, двухмерный лист из биологически разлагаемого полимера затем на операции (504) формируют в трехмерную оболочку путем сворачивания листа в форме цилиндра и склеивания периферийных соприкасающихся кромок. Способы склеивания могут включать термическую сварку, химическое склеивание, физическое обжатие или любой другой способ, позволяющий плотно соединить кромки друг с другом и получить цилиндрическую форму. Кроме того, двухмерный лист можно разрезать или воздействовать на него так, чтобы лучше получить трехмерную оболочку. Например, в одном из примеров реализации лист может иметь два конца, вырезанных таким образом, чтобы их можно было склеить или сварить вместе. В другом примере реализации двухмерный лист разрезают таким образом, чтобы он имел одну кромку, имеющую один или более вырезов и выступов, составляющих механизм захвата или соединения, который сближает его продольные кромки. Цилиндрическую оболочку формируют путем вставления части выступа в вырез, чтобы получить цилиндрическую оболочку. Кроме того, кромки могут быть дополнительно уплотнены путем склеивания.
Затем на операции (505) цилиндрическую повязку помещают в воду, чтобы провести реакцию с порообразующей системой и создать поры. Полученные пустоты, оставшиеся от порообразующей системы, приводят к получению оболочки с порами. Размер полученных пор зависит от размера применяемых частиц порообразователя. По существу, можно применять средства для контроля размеров частиц порообразователя, путем, например, просеивания частиц через сито. Обычно создаваемые порообразующей системой поры имеют размер примерно от 5 до 1500 микрон. В одном из примеров реализации размер пор составляет примерно от 100 до 500 микрон. В другом примере реализации размер пор составляет примерно от 100 до 250 микрон. Дополнительно, количество применяемой порообразующей системы и размер частиц порообразующей системы будут контролировать процент пористости. В одном из предпочтительных примеров реализации процент пористости составляет по меньшей мере около 50%. В другом предпочтительном примере реализации процент пористости составляет около 70%. В еще одном предпочтительном примере реализации процент пористости составляет примерно 90%.
Затем на операции (506) формируют микросферы из биологически рассасываемого полимера. Микросферы можно получить любыми способами, удобными для исполнителя. Диаметр микросфер предпочтительно находится в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 400 микрон до 600 микрон.
Затем биологически разлагаемый полимер в форме цилиндра, то есть оболочку, на операции (507) заполняют биологически рассасываемыми микросферами. На оболочке формируют стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы с получением повязки в форме жгута. Операцию (508) формирования стяжек на оболочке можно осуществить путем перегиба, применения тепла, растворителя или т.п.
Шестой пример реализации по данному изобретению представляет собой способ и устройство для применения системы создания пониженного давления, для применения лечения тканей на раневой поверхности пониженным давлением, при этом система включает биологически рассасываемую повязку, включающую биологически рассасываемые микросферы, как это проиллюстрировано на Фиг.6. Повязку можно использовать для стимуляции роста тканей и/или заживления.
Сначала на операции (601) формируют оболочку путем использования одного или более биологически рассасываемых полимеров. Один или более биологически рассасываемых полимеров растворяют в соответствующем растворителе. Тип применяемого растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). Затем полимерную смесь напыляют, наносят окунанием или наливают на цилиндр и остаточный растворитель удаляют. Примеры способов удаления растворителя включают, не ограничиваясь этим, испарение, сушку в печи, сушку под вакуумом и т.п.
В альтернативном примере реализации к биологически рассасываемому полимеру в растворителе добавляют один или более пластификаторов. Если в полимер введены один или более пластификаторов, то остаточный растворитель можно удалить любым способом, например, сушкой в печи или сушкой под вакуумом, до тех пор, пока применяемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора.
Затем на операции (602) формируют микросферы из биологически рассасываемого полимера. Микросферы можно получить любым способом, удобным для исполнителя. Желательно, чтобы диаметр микросфер был таким, чтобы заполнение микросферами внутри оболочки не препятствовало пластичности полученной повязки. Предпочтительно микросферы имеют диаметр в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 400 до 600 микрон.
Затем на операции (603) полимерные микросферы помещают внутрь оболочки. На оболочке формируют стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы получить повязку в форме жгута. Операцию (604) формирования стяжек на оболочке можно осуществить путем перегиба, применения тепла, растворителя и т.п. Затем полученную повязку на операции (605) помещают на раневую поверхность так, чтобы она заполнила рану по форме и размеру. В альтернативном примере реализации две или более повязки сплетают или перевивают друг с другом, чтобы получить повязку большего диаметра.
Затем, на операции (606) в жидкостном соединении с раневой поверхностью, помещают устройство для лечения пониженным давлением. В этом случае раневую поверхность и повязку покрывают защитной пленкой, изготовленной из гибкого вещества. Предпочтительно защитная пленка является непроницаемой, и таким образом блокирует или замедляет перенос как жидкости, так и газа. Предпочтительно защитная пленка изготовлена из материала, который позволяет осуществлять диффузию паров воды, но обеспечивает герметичное уплотнение над раневой поверхностью при применении лечения пониженным давлением. Защитная пленка будет располагаться над раневой поверхностью и повязкой и выходить за пределы краев раны. Защитную пленку прикрепляют к поверхности кожи вокруг раны, например, клейким материалом. Под защитной пленкой размещают по меньшей мере одну трубку для создания пониженного давления, которая выходит из-под защитной пленки. Трубка для создания пониженного давления может быть изготовлена из любого пригодного для медицинского применения материала для изготовления трубок, включая, не ограничиваясь этим, кремнийорганический или уретановый материалы, покрытые паралином (paralyne). Дополнительно, трубка может быть покрыта агентами для предотвращения прилипания трубки к ране. Например, трубка может быть покрыта гепарином, антикоагулянтами, антифиброгенами, антиадгезивами, препаратами, препятствующими образованию тромбов, и гидрофильными веществами. Трубку для создания пониженного давления помещают в жидкостном соединении с источником пониженного давления, который предпочтительно содержит фильтр-патрон (canister), безопасно размещенный под вакуумом посредством жидкостного соединения с источником пониженного давления. Таким образом, в этом примере реализации повязка служит коллектором для распределения пониженного давления, способствуя наложению пониженного давления на раневую поверхность, подаче жидкостей к раневой поверхности или отводу жидкостей от раневой поверхности.
Затем на операции (607) к ране применяют лечение пониженным давлением. Следует понимать, что частота обработки пониженным давлением зависит от расположения тела, размера и формы раневой поверхности (конкретной повязки или применяемой повязки) и типа различных агентов, наносимых на поверхность, если их применяют. Кроме того, в зависимости от организации лечения, лечение пониженным давлением можно применять по существу непрерывно или циклически, так что давление колеблется во времени.
Уникальная конфигурация описанной в настоящем описании повязки приводит к тому, что микрочастицы обеспечивают сопротивление сжатию, являющемуся результатом применения лечения пониженным давлением. Это сопротивление сжатию передает механические усилия к ране, что способствует образованию грануляционной ткани. Со временем в пространстве между микрочастицами будет врастать новая ткань. Кроме того, грануляционная ткань замещает биологически рассасываемый полимер, по мере того, как он разлагается.
В другом примере реализации к биологически рассасываемому полимеру в растворителе на операции (601) добавляют один или более пластификаторов. Если в полимер включены один или более пластификаторов, то остаточный растворитель можно удалить любым способом, например сушкой в печи или сушкой под вакуумом, до тех пор, пока применяемые условия не начинают способствовать испарению пластификатора.
В еще одном примере реализации операция (601) дополнительно включает добавление к биологически рассасываемому полимеру в растворителе порообразующей системы. Таким образом, на операции (605) помещения повязки на раневую поверхность раневые жидкости могут реагировать с порообразующей системой, чтобы инициировать образование пор in situ.
Седьмой пример реализации по данному изобретению представляет собой способ и устройство для системы подачи пониженного давления, применяемой для лечения тканей подачей пониженного давления к раневой поверхности, при этом система включает пористую, биологически рассасываемую повязку, включающую биологически рассасываемые микросферы, как проиллюстрировано на Фиг.7.
Оболочку на операции (701) формируют путем использования одного или более биологически рассасываемых полимеров. Один или более биологически рассасываемых полимеров и порообразующую систему растворяют в соответствующем растворителе. Тип применяемого растворителя будет зависеть от выбранного биологически рассасываемого полимера (полимеров). Затем полимерную смесь напыляют, наносят окунанием или наливают на цилиндр или внутрь полого цилиндра, так, чтобы покрыть поверхность, а остаточный растворитель удаляют, например, испарением, сушкой в печи, сушкой под вакуумом и т.п. В другом примере реализации к биологически рассасываемому полимеру в растворителе добавляют один или более пластификаторов. Если в полимер введены один или более пластификаторов, то способ удаления остаточного растворителя не должен вызывать испарения пластификатора.
Затем на операции (702) цилиндрическую оболочку помещают в воду, чтобы она прореагировала с порообразующей системой. Полученные пустоты, оставленные порообразующей системой, приводят к получению оболочки, содержащей поры. Размер полученных пор зависит от размера применяемых частиц порообразователя. По существу, можно применять средства для регулирования размера частиц порообразователя путем использования, например, сит для просеивания частиц. Обычно, размер пор, образуемых порообразующей системой, составляет примерно от 5 до 1500 микрон. В одном из примеров реализации размер пор составляет примерно от 100 до 500 микрон. В другом примере реализации размер пор составляет примерно от 100 до 250 микрон. Дополнительно, количество применяемой порообразующей системы и размер частиц порообразующей системы будут контролировать процент пористости. В одном из предпочтительных примеров реализации процент пористости составляет по меньшей мере около 50%. В другом предпочтительном примере реализации процент пористости составляет около 70%. В еще одном предпочтительном примере реализации процент пористости составляет по меньшей мере около 90%.
Затем на операции (703) формируют биологически рассасываемые микросферы. Микросферы можно получить любым способом, удобным исполнителю. Желательно, чтобы диаметр микросфер был таким, чтобы размещение микросфер внутри оболочки не препятствовало гибкости полученной повязки. Дополнительно, диаметр микросфер должен быть больше, чем диаметр пор внутри оболочки, сформированных порообразующей системой. Предпочтительно микросферы имеют диаметр в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 200 микрон до 600 микрон.
Затем на операции (704) полимерные микросферы помещают внутрь оболочки. На операции (705) цилиндрической оболочке формируют стяжки через правильные интервалы. Средством для формирования стяжек может быть, не ограничиваясь этим, перегиб оболочки, применение тепла, растворителя или т.п., чтобы сформировать повязку. Затем на операции (706) полученную повязку помещают в рану, так чтобы она заполнила рану по форме и размеру. В альтернативном примере реализации две или более повязки сплетают или перевивают вместе с образованием повязки большего диаметра.
Затем устройство для проведения лечения пониженным давлением на операции (707) помещают в жидкостном соединении с раневой поверхностью. В этот момент раневую поверхность и повязку покрывают защитной пленкой, сделанной из непроницаемого вещества, которое является гибким. Защитная пленка покрывает раневую поверхность и повязку и выходит за пределы кромок раны, и предпочтительно ее прикрепляют к поверхности кожи по окружности раны. Под защитной пленкой помещают по меньшей мере одну трубку для создания пониженного давления, которая выходит из-под защитной пленки. Трубку для создания пониженного давления помещают в жидкостном соединении с источником пониженного давления, которое предпочтительно включает фильтр-патрон, безопасно помещенный под вакуумом посредством жидкостного соединения с источником пониженного давления. Таким образом, в данном примере реализации повязка служит коллектором для распределения пониженного давления.
Затем на операции (708) к ране применяют лечение пониженным давлением. Уникальная конфигурация описанной в настоящем описании повязки приводит к тому, что микрочастицы обеспечивают сопротивление сжатию, возникающему из-за применения лечения пониженным давлением. Это сопротивление сжатию передает механические усилия к ране, что способствует образованию грануляционной ткани. Со временем новая ткань будет врастать в пустоты между микрочастицами. В дальнейшем грануляционная ткань замещает биологически рассасываемый полимер по мере того, как он разлагается.
Восьмой пример реализации представляет собой способ и устройство для стимулирования роста новой ткани на раневой поверхности путем применения повязки из биологически рассасываемого полимера, включающей биологически рассасываемые микросферы, которые находятся внутри биологически рассасываемой оболочки, как проиллюстрировано на Фиг.8. В этом случае повязку (801), изготовленную способами, раскрытыми в настоящем описании и проиллюстрированную на Фиг.1-5, 10А, 10В и 10С, помещают в пределах раневой поверхности (802), сворачивая повязку (801) таким образом, чтобы она заполнила раневую поверхность (802) по форме, размеру и глубине.
Затем раневую поверхность (802) и повязку (801) покрывают распределяющим коллектором (803). Над поверхностью (802) раны, повязкой (801) и распределяющим коллектором (803) помещают защитную пленку (804), которая выходит за пределы кромок раневой поверхности, где ее затем прикрепляют к поверхности кожи по периметру раны, например, клеем. Предпочтительно защитную пленку (804) делают из непроницаемого вещества, которое является гибким и позволяет осуществлять диффузию паров воды, но обеспечивает герметичное покрытие.
Распределяющий коллектор (803) включает по меньшей мере одну трубку (805) для создания пониженного давления, которая находится в жидкостном соединении с коллектором (803). Внутри распределяющего коллектора трубка (805) для создания пониженного давления перфорирована с образованием одного или более отверстий. Вне распределяющего коллектора трубка (805) для создания пониженного давления не является перфорированной и выходит от повязки (801) и из-под защитной пленки (804). Трубка (805) для создания пониженного давления может быть изготовлена из любого пригодного для медицинских применений материала для изготовления трубок, включая, без ограничений, кремнийорганический или уретановый материал, покрытые паралином, и может быть покрыта агентами для предотвращения прилипания трубки (805) к раневой поверхности.
Трубку (805) для создания пониженного давления помещают в жидкостном соединении с источником (806) пониженного давления, который предпочтительно включает контейнер (806) для сбора жидкости, безопасно размещенный под вакуумом посредством жидкостного соединения с источником пониженного давления. Таким образом, при включении источника (806) пониженного давления на раневую поверхность (802) подают пониженное давление. При подаче пониженного давления защитная пленка (804) прижимается и соответствует поверхности распределительного коллектора (803), который подает давление на повязку (801), механически сжимая повязку (801) и вжимая повязку (801) в раневую поверхность (802). Кроме того, пониженное давление может откачивать раневые жидкости, присутствующие на раневой поверхности (802), через распределительный коллектор (803) и трубку (805) для подачи пониженного давления в контейнер (806) для сбора жидкости, таким образом предотвращая попадание жидкостей в сам источник (807) пониженного давления. Таким образом, в данном примере реализации, распределительный коллектор служит для распределения пониженного давления.
В одном из примеров реализации систему и способ по Фиг.8 можно также использовать с биологически рассасываемой повязкой в форме жгута, включающей биологически рассасываемые микросферы, где оболочка не имеет пор.
В другом примере реализации систему и способ по Фиг.8 применяют с повязкой, которая включает оболочку с порами. В этом случае оболочка сформирована из биологически рассасываемых полимеров и порообразующей системы, и оболочку приводят в контакт с жидкостью, которая реагирует с порообразователем в оболочке, создавая поры. Затем пористую оболочку заполняют биологически рассасываемыми микрочастицами, на оболочке формируют стяжки через правильные, повторяющиеся интервалы, чтобы сформировать повязку в форме жгута, а затем помещают в пределах раневой поверхности.
В еще одном примере реализации систему и способ по Фиг.8 применяют с оболочкой, которая содержит порообразующую систему, но эту порообразующую систему не активируют до того, как повязку помещают в пределы раневой поверхности. В этом примере реализации порообразующая система внутри оболочки повязки реагирует с раневыми жидкостями, тем самым формируя поры в оболочке in situ.
Пример конфигурации пористой, биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микрочастицы, показан на Фиг.9. Оболочка (901) повязки изготовлена из биологически рассасываемого полимера и предпочтительно включает пластификатор. Поры (902) оболочки сформированы путем использования порообразующей системы. Оболочка (901) заполнена биологически рассасываемыми полимерными микросферами (903), которые могут быть получены любым способом, удобным для исполнителя. Диаметр микросфер (903) должен быть больше, чем диаметр пор (902) внутри оболочки. Кроме того, диаметр и количество используемых микросфер будет приводить к изменению пространства пустот (904) между микросферами. Пространство пустот является важным, поскольку новая ткань может проникать в это пространство пустот перед тем, как биологически рассасываемые микросферы разрушатся. Дополнительно, диаметр и количество используемых микросфер должно быть таким, чтобы полученная повязка была достаточно гибкой, чтобы ее можно было свернуть на раневой поверхности.
Другой пример реализации данного изобретения представляет собой применение формы для формирования биологически рассасываемой повязки, включающей биологически рассасываемые микрочастицы; эта форма проиллюстрирована на Фиг.10А. Во-первых, формируют двухмерную пленку из биологически рассасываемого полимера. Двухмерную пленку можно сформировать любыми способами. Например, биологически рассасываемый полимер можно растворить в соответствующем растворителе, а затем напылить или налить в форму в виде двухмерного листа, где остаточный растворитель удаляют. Альтернативно, биологически рассасываемый полимер можно растворить в соответствующем растворителе, а затем экструдировать в осадитель. Далее полученную пленку из биологически рассасываемого полимера можно прессовать с подогревом или уплотнять, чтобы получить пленку желаемой толщины. Для того чтобы сделать пленку более податливой, к биологически рассасываемому полимеру в растворителе можно добавить один или более пластификаторов.
Затем полученную первую пленку (1003) из биологически рассасываемого полимера помещают в форму (1001). Форма представляет собой трехмерную структуру, содержащую лунки или пустоты, размещенные на одной поверхности формы. Альтернативный вид лунок в форме представлен на Фиг.10 В. Первую пленку (1003) из биологически рассасываемого полимера помещают на форму таким образом, чтобы пленка была вдавлена в лунки (1002) или пустоты и контактировала с их внутренней поверхностью.
Затем формируют микросферы (1004) из биологически рассасываемого полимера. Микросферы можно получить любым способом, удобным для исполнителя. Например, способ получения микросфер может представлять собой способ напыления, способ с применением эмульсии типа масло-в-воде, вода-в-масле, масло-в-масле и т.п. Предпочтительно полученные микросферы имеют диаметр в диапазоне примерно от 20 до 800 микрон, более предпочтительно примерно от 400 микрон до 600 микрон.
Затем микросферы из биологически рассасываемого полимера помещают в лунки (1002) и поверх микросфер (1004) и первой пленки (1003) из биологически рассасываемого полимера помещают вторую пленку (1005) из биологически рассасываемого полимера. Таким образом первая пленка (1003) из биологически рассасываемого полимера и вторая пленка (1005) из биологически рассасываемого полимера контактируют друг с другом в зоне (1006) вокруг лунок. Поверх второй пленки (1005) из биологически рассасываемого полимера помещают вторую форму (1007) и обе формы, форму (1001) и форму (1007) прижимают друг к другу при нагревании, чтобы загерметизировать микросферы внутри лунок, таким образом получая биологически рассасываемую повязку из сцепленных капсул.
Дополнительно, в альтернативном примере реализации, для того, чтобы способствовать сцеплению биологически рассасываемых капсул, можно применять биологически рассасываемый шовный материал. Таким образом, первая форма (1001) будет содержать первую пленку (1003) из биологически рассасываемого полимера, помещенную в лунки (1002), где лунки (1002) заполнены микросферами (1004). Затем поперек формы накладывают биологически рассасываемый шовный материал, так чтобы этот шовный материал лежал поверх лунок (1002). Поверх шовного материала, микросфер (1004) и первой пленки (1003) из биологически рассасываемого материала помещают вторую пленку (1005) из биологически рассасываемого полимера. Затем можно, придерживая на месте вторую пленку (1005) из биологически рассасываемого полимера, чтобы предотвратить выпадение микросфер (1004), первую форму перевернуть на вторую форму (1007). Затем две формы, форму (1001) и форму (1007) прижимают друг к другу при нагревании, чтобы загерметизировать микросферы внутри лунок, получая при этом сцепленные друг с другом, биологически рассасываемые капсулы. Кроме того, предполагают, что можно также так организовать две формы, форму (1001) и форму (1007), чтобы проложить шовный материал, заполняя полый канал (1008), расположенный между лунками (1002), как показано на другом изображении формы (1001) на Фиг.10С. Таким образом, на этом другом изображении зона (1006) между лунками (1002) может быть снабжена полым каналом (1008) таким образом, что когда первую форму (1001) и вторую форму (1007) прижимают друг к другу при нагревании, шовный материал не повреждается и не уплощается.
В другом альтернативном примере реализации вторая форма (1007) включает также третью пленку из биологически рассасываемого полимера, помещенную внутри лунок второй формы и заполненную микросферами из биологически рассасываемого полимера. Таким образом, первая форма (1001) будет включать первую пленку (1003) из биологически рассасываемого полимера, помещенную внутри лунок (1002), лунки (1002), заполненные микросферами (1004), и вторую пленку (1005) из биологически рассасываемого полимера, помещенную над микросферами (1004) и первой пленкой (1003) из биологически рассасываемого полимера. Затем можно удерживать на месте вторую пленку (1005) из биологически рассасываемого полимера, чтобы предотвратить выпадение микросфер (1004), и перевернуть первую форму на вторую форму (1001). Затем две формы, форму (1001) и форму (1007), прижимают друг к другу при нагревании, чтобы загерметизировать микросферы внутри лунок, получая таким образом повязку из сцепленных, биологически рассасываемых капсул.
Дополнительно, в еще одном альтернативном примере реализации, пленки из биологически рассасываемого полимера дополнительно включают порообразующую систему. По существу пленку из биологически рассасываемого полимера можно поместить в воду, чтобы она прореагировала с порообразующей системой с образованием пор. Это можно осуществить перед тем, как биологически рассасываемые пленки применяют для образования сцепленных капсул путем использования формы по Фиг.10А-С. Иначе, реакцию порообразующей системы и создание пор можно осуществить in situ, когда повязка из сцепленных биологически расссасываемых капсул приходит в контакт с раневыми жидкостями. Размер полученных пор зависит от размера применяемых частиц порообразователя. По существу, можно применять средства для регулирования размера частиц порообразователя путем использования, например, просеивания частиц через сито перед добавлением частиц порообразователя к биологически рассасываемому полимеру. Обычно размер пор, которые дает порообразующая система, составляет примерно от 5 до 1500 микрон. В одном из примеров размер пор составляет примерно от 100 до 500 микрон. В другом примере реализации размер пор составляет примерно от 100 до 250 микрон. Дополнительно, количество применяемой порообразующей системы и размер частиц порообразующей системы будут контролировать процент пористости. В одном из предпочтительных примеров реализации процент пористости составляет по меньшей мере примерно 50%. В другом предпочтительном примере реализации процент пористости составляет примерно 70%. В еще одном предпочтительном примере реализации процент пористости составляет по меньшей мере около 90%.
Желательно, чтобы диаметр микросфер был таким, чтобы поры оболочки были меньше, чем диаметр микросфер. Нежелательно иметь диаметр микросфер меньше размера пор в оболочке, поскольку микросферы не могли бы оставаться внутри оболочки.
Таким образом, применение форм по Фиг.10А-10С приводит к получению повязки, проиллюстрированной на Фиг.11. В этом случае биологически рассасываемые капсулы (1101) сцеплены друг с другом биологически рассасываемым материалом (1102), образованным или за счет применения биологически рассасываемого шовного материала, или прижатием пленок из биологически рассасываемого полимера. Таким образом, каждая капсула (1101) состоит из биологически рассасываемых микрочастиц (1104), заключенных в пленке (1103) из биологически рассасываемого полимера.
Повязку по Фиг.11 можно применять при лечении пониженным давлением. Эта повязка обладает новыми преимуществом, заключающимся в том, что ее можно свернуть на раневой поверхности и заполнить раневую поверхность по форме, размеру и глубине. При применении лечения пониженным давлением капсулы (1101) вжимаются в раневую поверхность, что способствует грануляции. Из-за наличия воздушных карманов между капсулами саму по себе повязку можно использовать для распределения пониженного давления в ходе лечения. В альтернативном случае повязку по Фиг.11 можно использовать с распределительным коллектором.
Другой пример реализации данного изобретения относится к комплекту для роста ткани, который предложен для стимулирования роста новой ткани на раневой поверхности. Комплект для роста ткани включает биологически рассасываемую повязку в форме жгута, включающую биологически рассасываемые микрочастицы, коллектор, приспособленный для того, чтобы контактировать с повязкой, и устройство для создания пониженного давления.
Дополнительно, в последнем примере реализации данного изобретения можно сформировать биологически рассасываемую повязку, включающую биологически рассасываемые микрочастицы, где не используют оболочку или пленку из биологически рассасываемого полимера. В этом примере реализации формируют микрочастицы и затем сушат их. Микрочастицы помещают в цилиндрическую форму, которая не изготовлена из биологически рассасываемого материала. Между микрочастицами в сухом или гидратированном состоянии любыми способами формируют поперечные связи, включая, не ограничиваясь этим, фотосвязывание, химическое связывание, термическое связывание и т.п. Форму удаляют, и полученные поперечно связанные микрочастицы образуют повязку цилиндрической формы, включающую микрочастицы. Затем повязку можно применять для лечения пониженным давлением.
В то время как многие из описанных здесь примеров реализации включают микросферы, имеющие по существу сферическую форму, следует осознавать, что микросферы можно заменить микрочастицами, имеющими другие формы. Например, можно также сформировать микрочастицы других форм. Микрочастицы могут представлять собой прямоугольный параллелепипед, цилиндр, стержень, куб, иметь неправильную или другую форму.
Следует также понимать, что любую биологически рассасываемую пленку можно применять в качестве оболочки для микрочастиц. Примеры могут включать, без ограничения, тканые, нетканые или вязаные материалы или листы. В общем желательно, чтобы эти материалы были гибкими и пористыми, а также способными содержать микрочастицы.
Из вышеизложенного очевидно, что предложено изобретение, имеющее значительные преимущества. В то время как изобретение показано лишь в нескольких его формах, оно совсем не ограничено ими и допускает различные изменения и модификации, не удаляясь от его сути.