專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改進(jìn)的撓性和生物相容性的單絲外科用網(wǎng)及其制造方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種具有通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)的單絲、一種由所述單絲構(gòu)成的具有改進(jìn)的撓性和生物相容性的疝網(wǎng)、以及其制備方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲制備的裂片形式的單絲；一種用所述單絲制備的疝網(wǎng)，該疝網(wǎng)在失去早期的挺度、不導(dǎo)致錯(cuò)覺(jué)的同時(shí)被控制在體內(nèi)逐步降解，并且具有改進(jìn)的撓性和生物相容性；以及涉及其制備方法。
背景技術(shù)：
無(wú)張力疝根治手術(shù)(Lichtenstein IL，Am J Surg 1989；157；188-193)被認(rèn)為是修復(fù)疝氣的有用方法，因?yàn)槠湫g(shù)后的復(fù)發(fā)率低、手術(shù)時(shí)間短并且手術(shù)傷口愈合快，因此患者可以迅速回到正常的生活。通常因?yàn)橛糜陴扌扪a(bǔ)的網(wǎng)需要具有保持其化學(xué)和物理性質(zhì)幾年以加強(qiáng)腹膜的能力，聚丙烯單絲已被作為用于疝網(wǎng)的材料。然而，據(jù)報(bào)告顯示，聚丙烯網(wǎng)具有在腸中產(chǎn)生瘺管的可能性(Seelig MH，A rare complication after incisional hernia repair，Chirurg 1995；66(7)；739-741，Leber GE，″Long-term complications associated with prosthetic repair of incisionalhemias″，Arch Surg 1988；133(4)；378-382)。而且，作為聚丙烯網(wǎng)的一般副作用，已經(jīng)報(bào)道了浮腫、由于其中定位了人造隔膜的腹膜的挺度、由挺度導(dǎo)致的錯(cuò)覺(jué)的疼痛而對(duì)腹壁運(yùn)動(dòng)的限制、以及體內(nèi)聚丙烯纖維和組織之間的慢性炎癥反應(yīng)等(Amid PK，″Biomaterials for abdominal wall hernia surgery and principles oftheir applications″，Lagenbecks Arch Chir 1994；379(3)168-171，Waldrep DJ，″Mature fibrous cyst formation after Marlex Vestweber K，Result of recurrentabdominal wall hernia repair using polypropylene mesh″Zentralblatt Fir Chirugie1997；122885-8，Bellon JM，″Integration of biomaterials implanted into abdominalwallmesh ventral herniorrhaphya newly described pathologic entity″Am Surg1993；59(11)716-8，″Process of scar formation and macrophage response″Biomaterials 1995；16(5)381-7，Klinge U，″Changes in abdominal wall mechanicsafter mesh implantation″、Experimental changes in mesh stability Lagenbecks ArchChir 1996；381(6)323-32)。
疝網(wǎng)需要挺度以便于在實(shí)施外科手術(shù)時(shí)將其放置和固定在手術(shù)傷口區(qū)域。為此目的，已知有使用單絲形式的纖維制備疝網(wǎng)的幾種方法。US4,347,847、US4,452,245、US5,569,273和US6,287,316公開(kāi)了制備由聚丙烯單絲構(gòu)成的疝網(wǎng)的方法。然而，因?yàn)榫郾┦遣豢山到獾模谑褂灭蘧W(wǎng)實(shí)施外科手術(shù)后，在外科手術(shù)之后初期必須的網(wǎng)的強(qiáng)度和挺度繼續(xù)在體內(nèi)保持。因而，甚至在傷口已經(jīng)愈合后，所述網(wǎng)仍具有過(guò)高的挺度，從而導(dǎo)致患者由于錯(cuò)覺(jué)而感到疼痛。此外，US5,292,328公開(kāi)了一種制備由聚丙烯多絲構(gòu)成的疝網(wǎng)的方法，以便于提高撓性，其中與由單絲構(gòu)成的網(wǎng)相比，所述網(wǎng)具有有所改進(jìn)的初始撓性。然而，由于所述網(wǎng)僅由不可降解材料構(gòu)成，所以還存在一些問(wèn)題，因?yàn)樗鼍W(wǎng)的初始強(qiáng)度和挺度在體內(nèi)持續(xù)維持，并且在體內(nèi)殘留有過(guò)量的聚丙烯。
為了解決這些問(wèn)題，US4,652,264和US6,162,962公開(kāi)了開(kāi)發(fā)部分可降解網(wǎng)的研究，其中聚丙烯的含量減少，并且通過(guò)另外包括可降解材料而補(bǔ)充初始階段所需要的強(qiáng)度和挺度。在此，傷口經(jīng)愈合后，可降解材料部分地降解，從而改善了網(wǎng)的撓性。US4,652,264公開(kāi)了一種通過(guò)結(jié)合由三種不同材料組成的線而制備網(wǎng)的方法，其中兩種材料是可降解的，一種是不可降解的。US6,287,316公開(kāi)了一種使用由可降解材料和不可降解材料構(gòu)成的多絲制備的網(wǎng)的方法。然而，因?yàn)橛缮鲜龇椒ㄖ苽涞木W(wǎng)由多根可降解和不可降解材料的線以組合形式構(gòu)成，存在在所述線之間的間隙中出現(xiàn)細(xì)菌感染的可能性，這是多絲的固有缺陷。此外，因?yàn)檫@些方法使用其中多股纖維組合的多絲形式，所以表現(xiàn)出必須的挺度所需材料的量大于使用單絲的情況。另外由于表面積大，所以所述多絲可以導(dǎo)致強(qiáng)烈的異體反應(yīng)(Beets GL，″Foreign body reactions to monofilament and braidedpolypropylene mesh used as preperitoneal implants in pigs″Eur J Surg 1996；162823-825)。
如從上述現(xiàn)有技術(shù)中可知，雖然使用疝網(wǎng)已被認(rèn)為是實(shí)施疝修補(bǔ)中的基本手段，但是從開(kāi)發(fā)一種疝網(wǎng)用于提高實(shí)施手術(shù)的方便性、減少錯(cuò)覺(jué)并具有改進(jìn)的生物相容性研究中，卻獲得了一些不能令人滿意的結(jié)果。因而，需要開(kāi)發(fā)一種疝網(wǎng)，它能夠在早期保持其強(qiáng)度和挺度，從而確保實(shí)施手術(shù)中的方便性，隨著手術(shù)傷口的愈合，該疝網(wǎng)部分降解，從而提高剩余網(wǎng)的撓性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單絲，它具有由可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種由單絲構(gòu)成的疝外科用網(wǎng)，它具有改進(jìn)的撓性和生物相容性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制備疝網(wǎng)的方法。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的裂片形式的復(fù)合單絲橫截面的光學(xué)顯微鏡圖像[1可降解聚合物，2不可降解聚合物]。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明的裂片形式的復(fù)合單絲橫截面的SEM(掃描電子顯微鏡)圖像。
圖2A是用由復(fù)合紡絲獲得的單絲制備的網(wǎng)降解之前的SEM圖像。
圖2B是用由復(fù)合紡絲獲得的單絲制備的網(wǎng)降解之后的SEM圖像。
圖3A是使用75體積％的可降解材料復(fù)合紡絲制備的單絲的橫截面SEM圖像。
圖3B所示為當(dāng)復(fù)合紡絲中熔融指數(shù)間的差值大于14時(shí)裂片形式的單絲扭曲的SEM圖像。
圖3C所示為在復(fù)合紡絲中在拉伸條件下不進(jìn)行應(yīng)力松弛時(shí)纖維發(fā)生分離的SEM圖像。
圖4是表示兩種聚合物在用于制備裂片形式的單絲的復(fù)合紡絲設(shè)備中的分配板和噴嘴中流動(dòng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人已進(jìn)行了持續(xù)的研究，以開(kāi)發(fā)一種具有部分可降解性的新疝網(wǎng)，該疝網(wǎng)在早期保持其強(qiáng)度和挺度，以確保實(shí)施外科手術(shù)中的方便性，然后在手術(shù)傷口愈合期間變成為部分降解的，以增加殘留在體內(nèi)的網(wǎng)的撓性，通過(guò)顯著減少使用的不可降解材料的量，使得患者的疼痛減輕并且提高生物相容性。結(jié)果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲來(lái)制備裂片形式的單絲時(shí)，由單絲自身的硬挺特性可以達(dá)到外科手術(shù)早期所需的強(qiáng)度和挺度，在實(shí)施手術(shù)之后，單絲在體內(nèi)變成部分降解，因此由其構(gòu)成的網(wǎng)能以更有撓性的結(jié)構(gòu)殘留在體內(nèi)，從而得以完成本發(fā)明。
在下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明。
本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)的撓性和生物相容性的疝網(wǎng)及其制備方法，其中該網(wǎng)包括具有可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)的單絲，并且受控在體內(nèi)逐步降解，以消除網(wǎng)的初期挺度，避免由于殘余的網(wǎng)所造成的錯(cuò)覺(jué)。
組成本發(fā)明的疝網(wǎng)的裂片形式的單絲由可降解聚合物和不可降解聚合物組成，其中由可降解聚合物(1)將不可降解聚合物(2)分隔成數(shù)個(gè)部分，并且可降解聚合物(1)具有連續(xù)的形式[參見(jiàn)圖1A]。本發(fā)明的裂片形式的單絲在降解之前以單絲形式存在，然后隨著可降解聚合物的降解，單絲分成如同多絲形式的單股，從而表現(xiàn)出改進(jìn)的撓性。
本發(fā)明中使用的可降解聚合物可以是選自以下組中材料的一種或多種均聚物或共聚物乙交酯、乙醇酸、丙交酯、乳酸、己內(nèi)酯(ε-己內(nèi)酯)、二噁烷酮(對(duì)-二噁烷酮)(p-dioxanone)、三亞甲基碳酸酯、聚酐和多羥基鏈烷酸酯，更優(yōu)選乙交酯/己內(nèi)酯的共聚物，或者二噁烷酮/三亞甲基碳酸酯/己內(nèi)酯的共聚物。
在本發(fā)明中使用的不可降解聚合物可以選自以下組中諸如聚丙烯、聚乙烯以及丙烯和乙烯共聚物的聚烯烴；諸如尼龍6和尼龍66的聚酰胺；聚氨酯；以及諸如聚偏二氟乙烯的含氟聚合物，更優(yōu)選聚丙烯或丙烯和乙烯的共聚物。
特別地，可降解聚合物的含量?jī)?yōu)選是30-70體積％，不可降解聚合物的含量?jī)?yōu)選是30-70體積％，更優(yōu)選地，可降解聚合物的含量是40-60體積％，不可降解聚合物的含量是40-60體積％。當(dāng)可降解聚合物的含量小于30體積％時(shí)，在紡絲中可降解聚合物的量太小，以至不能分隔開(kāi)不可降解聚合物，因而不可降解聚合物處于連續(xù)相連的形式。當(dāng)不可降解材料的含量小于30體積％時(shí)，降解之后不可降解聚合物的殘余量太低而不能維持最低強(qiáng)度，而且，所述單絲可能被制成海/島類(lèi)型，其中不可降解聚合物被可降解聚合物包圍，如圖3A中所示。
通過(guò)復(fù)合紡絲制備的單絲根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為幾種類(lèi)型，例如海/類(lèi)型、裂片類(lèi)型、并排類(lèi)型、鞘/核類(lèi)型等，本發(fā)明中的優(yōu)選類(lèi)型是裂片類(lèi)型。裂片類(lèi)型具有一些優(yōu)點(diǎn)，可降解材料和不可降解材料在纖維表面上均勻鋪展，通過(guò)形成在可降解材料周?chē)闹窘M織和出現(xiàn)在不可降解材料周?chē)慕Y(jié)締組織的適當(dāng)結(jié)合，獲得了腹膜的活動(dòng)性，并提高了網(wǎng)和組織之間的粘結(jié)性。此外，不同于諸如其中不可降解材料被可降解材料圍繞的海/島類(lèi)型或者鞘/核類(lèi)型的復(fù)合紗線類(lèi)型，在外科手術(shù)后的早期，裂片類(lèi)型單絲可以與體內(nèi)的組織連接，并且因而促使在實(shí)施外科手術(shù)后不久在網(wǎng)和組織之間產(chǎn)生強(qiáng)的粘結(jié)[U.Klinge，″Influenceof polyglactin-coating on functional and morphological parameters of polypropylene-mesh modifications for abdominal wall repair″，Biomaterials 1999；20613-623，U.Klinge，″Foreign body reaction to meshes used for the repair of abdominal wall″Hernias，Eur J Surg，1999；165665-673]。
在由裂片類(lèi)型單絲制備的網(wǎng)中，為了將手術(shù)傷口愈合之后的挺度減少到小于初始挺度的70％和提高網(wǎng)的撓性，優(yōu)選將不可降解聚合物分隔成至少4片，更優(yōu)選6-10片。
在由海/島類(lèi)型或鞘/核類(lèi)型的單絲制備的網(wǎng)中，海或鞘是單絲的外部組分，必須由可降解聚合物構(gòu)成，島或核是單絲的內(nèi)部組分，必須由不可降解聚合物構(gòu)成。在這些情況下，隨著位于單絲外部的可降解聚合物的降解和分散，單絲開(kāi)始表現(xiàn)出過(guò)大的表面積，并且會(huì)發(fā)生過(guò)多的纖維化(囊包形成)，由此阻止了體內(nèi)網(wǎng)和組織之間的強(qiáng)粘結(jié)。此外，在并排類(lèi)型的單絲中，其中兩種組分之一位于橫截面的一側(cè)，而另一種則位于另一側(cè)，不可降解聚合物引起炎癥反應(yīng)，并且在網(wǎng)周?chē)纬蓜傂缘慕Y(jié)締組織，從而抑制腹膜的活動(dòng)。這些類(lèi)型不適合本發(fā)明提高腹膜撓性的目的，并且難以用具有不同熔融行為和不同熱收縮性的兩種組分制備。另外，因?yàn)閮煞N組分具有相同的直徑，殘余的不可降解纖維的直徑增加，因而限制了殘余網(wǎng)撓性的改進(jìn)。
可以控制單絲的直徑以使得可以在實(shí)施外科手術(shù)后的早期具有必須的強(qiáng)度和/或挺度，同時(shí)防止大量不可降解的聚合物殘余在體內(nèi)，由此提高生物相容性和撓性。即，為了保持初始強(qiáng)度和挺度，纖維需要具有某一程度或更大的密度和直徑，然而為了使得在插入人體時(shí)的異體反應(yīng)最小化，需要使所用纖維的總量最小化。在本發(fā)明中，單絲的直徑優(yōu)選是100到250μm。
可以將本發(fā)明的網(wǎng)制備成各種形狀，優(yōu)選制備成諸如正方形、六邊形或網(wǎng)形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)扁平經(jīng)紗編織機(jī)中針之間的距離，網(wǎng)的密度優(yōu)選為8到20隔距/英寸。當(dāng)將網(wǎng)切割成適合用于患者手術(shù)傷口區(qū)域的尺寸和形狀并且應(yīng)用到傷口區(qū)域時(shí)，可能在切開(kāi)網(wǎng)的邊緣發(fā)生諸如材料微?；蛩擅摤F(xiàn)象的問(wèn)題。因此，當(dāng)不太希望在切割時(shí)易于產(chǎn)生微?；蛩擅摤F(xiàn)象的結(jié)構(gòu)，并且考慮到當(dāng)切割時(shí)產(chǎn)生較少微粒時(shí)，可能需要諸如正方形、六邊形或網(wǎng)形的網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，網(wǎng)的孔尺寸可以是0.1-4.0mm，優(yōu)選為2.0-3.0mm，網(wǎng)的厚度可以是200-800μm，優(yōu)選是500-600μm。
在本發(fā)明的疝網(wǎng)中，優(yōu)選不可降解聚合物被可降解聚合物分隔開(kāi)，而可降解聚合物連續(xù)地相連。
本發(fā)明提供了一種通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)來(lái)制備單絲的方法。
本發(fā)明中，為了進(jìn)行紡絲，可以使用任何常規(guī)的復(fù)合紡絲設(shè)備。詳細(xì)地，聚合物通過(guò)用于復(fù)合紡絲的兩個(gè)擠出設(shè)備而熔融。通過(guò)每個(gè)定量泵以所需量注入每種熔融聚合物以控制每種組分的含量比例。熔融并通過(guò)定量泵的聚合物通過(guò)復(fù)合紡絲模塊而進(jìn)行復(fù)合紡絲，形成一股纖維。圖4所示為制備裂片形式的單絲的示意圖，其顯示了可降解聚合物(3)和不可降解聚合物(4)在復(fù)合紡絲模塊中的流動(dòng)。從各個(gè)定量泵中加入的熔融聚合物在復(fù)合紡絲模塊中的分配板(5)上聚集，并且通過(guò)噴嘴來(lái)制備裂片形式的單絲。由復(fù)合紡絲獲得的纖維股在冷卻浴中固化和結(jié)晶。冷卻浴中噴絲頭和水面之間的空氣間隙優(yōu)選為0.5到100cm，更優(yōu)選地為1到30cm。固化的纖維通過(guò)多段式拉伸設(shè)備拉伸出來(lái)并且纏繞在卷筒上，以便通過(guò)取向而獲得改進(jìn)的性能。在圖1A中示出了裂片形式的單絲的優(yōu)選實(shí)施方式。
為了通過(guò)紡絲方法而制備均勻和穩(wěn)定的裂片形式的單絲，需要精確控制兩種聚合物的熔融指數(shù)(MI)和紡絲條件。為了維持裂片結(jié)構(gòu)，可降解聚合物的熔融指數(shù)不能低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)，并且可降解聚合物和不可降解聚合物的熔融指數(shù)之間的差值優(yōu)選為10或更小。如果可降解聚合物的熔融指數(shù)低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)，可能會(huì)得到扭曲或不均勻形式的裂片結(jié)構(gòu)，其中不可降解聚合物的分布是不平均的，如圖3B所示在某位置集中。此外，如果兩種聚合物之間的熔融指數(shù)差值大于10，容易發(fā)生相分離。因此，優(yōu)選可降解聚合物的熔融指數(shù)不低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)，并且兩種聚合物的熔融指數(shù)之間的差值為10或更小。
另外，當(dāng)通過(guò)對(duì)具有諸如熔點(diǎn)、結(jié)晶度、熱收縮性等不同屬性的兩種聚合物進(jìn)行復(fù)合紡絲來(lái)制備裂片形式的單絲時(shí)，不合適的拉伸條件導(dǎo)致如圖3C中所示的兩種組分的卷曲和相分離。為了防止這種卷曲現(xiàn)象，控制紡絲溫度在一定范圍內(nèi)，以使可降解聚合物的熔融指數(shù)等于或高于不可降解聚合物的熔融指數(shù)，由此使得兩種聚合物的熔融表現(xiàn)能夠形成裂片形式的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。此外，為了防止纖維相分離現(xiàn)象，考慮到兩種聚合物組分的熱收縮率，在最終拉伸爐中應(yīng)實(shí)施至少10％、優(yōu)選10-20％的應(yīng)力松弛以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
為了在實(shí)施外科手術(shù)時(shí)易于分辯網(wǎng)，可以對(duì)網(wǎng)纖維每隔一定間隔進(jìn)行染色。在此，為了防止染料殘留在體內(nèi)，優(yōu)選僅在可降解聚合物部分染色?？梢允褂萌魏卧谥苽淇p線時(shí)通常采用的染料，例如D&C紫羅蘭2號(hào)、D&C綠色6號(hào)、FD&C藍(lán)色2號(hào)等。
本發(fā)明還提供了一種使用上述裂片形式的單絲制備所述網(wǎng)的方法。
在本發(fā)明中，可以通過(guò)整經(jīng)、編織和固化三種常規(guī)步驟制備網(wǎng)。
在整經(jīng)步驟中，將數(shù)股絲有規(guī)律地纏繞在具有恒定張力的織軸上，以在編織步驟之前平均地提供平常量的纖維。然后，將織軸安裝在扁平經(jīng)紗編織機(jī)中以制備網(wǎng)。在本發(fā)明中，可以用由Tricot扁平經(jīng)紗編織機(jī)或Raschel扁平經(jīng)紗編織機(jī)制備網(wǎng)。當(dāng)制備網(wǎng)時(shí)，可以控制結(jié)構(gòu)和形狀，以便賦與所述網(wǎng)在早期所需的強(qiáng)度和挺度，同時(shí)防止不可降解材料在體內(nèi)大量殘留，提高生物相容性和撓性，控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和挺度。作為最終步驟，將制備的網(wǎng)固化以確定網(wǎng)的形狀。固化步驟在避免發(fā)黃和性質(zhì)改變的溫度和時(shí)間條件下進(jìn)行。通常，所述網(wǎng)在比通常情況構(gòu)成所述網(wǎng)的組分的熔點(diǎn)低10℃到15℃的溫度下，例如，在90℃到160℃下固化1到30分鐘。例如，在制備包括聚丙烯的網(wǎng)中，如果可降解組分的熔點(diǎn)高于聚丙烯的熔點(diǎn)，則根據(jù)聚丙烯的熔點(diǎn)來(lái)確定網(wǎng)的固化溫度，即，所述網(wǎng)可以在100-155℃下固化3到20分鐘。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，扁平經(jīng)紗編織機(jī)可以使用具有以下結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。
(經(jīng)紗編織結(jié)構(gòu)實(shí)例1)隔距數(shù)＝18(隔距/英寸)G1＝10 01 10 12 21 12G2＝00 11 00 22 11 22G＝導(dǎo)向桿(經(jīng)紗編織結(jié)構(gòu)實(shí)例2)隔距數(shù)＝12(隔距/英寸)G1＝10 01 10 12 21 12G2＝00 11 00 22 11 22G3＝00 11 00 22 11 22G4＝00 11 00 11 00 11(經(jīng)紗編織結(jié)構(gòu)實(shí)例3)
隔距數(shù)＝12(隔距/英寸)G1＝10 01 10 12 21 12×4G2＝00 11 00 22 11 22×4G3＝22 33 22 33 22 33 11 22 11 11 00 11 11 22 11 33 22 33 22 33 22 44 33 44G4＝11 22 11 33 22 33 22 33 22 44 33 44 22 33 22 33 22 33 11 22 11 22 00 22(經(jīng)紗編織結(jié)構(gòu)實(shí)例4)隔距數(shù)＝18(隔距/英寸)G1＝10 12 23 21G2＝23 21 10 12(經(jīng)紗編織結(jié)構(gòu)實(shí)例5)隔距數(shù)＝18(隔距/英寸)G1＝21 12 10 12 21 23G2＝12 21 23 21 12 10圖2A是根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)在降解之前的電子顯微鏡圖，而圖2B是降解之后的網(wǎng)的電子顯微鏡圖，所述圖相顯示構(gòu)成網(wǎng)的組分在降解之前具有單絲形式，而在降解之后轉(zhuǎn)化成多股不可降解聚合物的多絲形式。
在本發(fā)明中，用裂片形式的單絲制備網(wǎng)，其中可降解聚合物和不可降解聚合物反復(fù)和交替地分布在穿過(guò)整個(gè)纖維的所有方向上，以提高在實(shí)施外科手術(shù)之后其與體內(nèi)組織的生物相容性和早期的粘結(jié)強(qiáng)度。此外，與降解之前相比，降解之后的挺度減少了至少70％，以最大化殘余在體內(nèi)的網(wǎng)在手術(shù)傷口愈合后的撓性。與僅包含不可降解組分或部分可降解組分的常規(guī)網(wǎng)相比，本發(fā)明中，降低了網(wǎng)中不可降解組分的初始量和殘余量，并且同時(shí)提高了所述網(wǎng)的生物相容性和撓性。
因此，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)適于疝修補(bǔ)，因?yàn)榫W(wǎng)保持了強(qiáng)度和挺度，所以獲得了早期外科手術(shù)的方便，且隨著手術(shù)傷口的愈合，網(wǎng)部分降解而提高了撓性。
根據(jù)本發(fā)明，具有由可降解聚合物和不可降解聚合物復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)的單絲不僅可以應(yīng)用到疝網(wǎng)，還可應(yīng)用到其他手術(shù)中，例如陰道吊帶術(shù)、人造韌帶和腱手術(shù)、需要增加強(qiáng)化材料或橋接材料的筋膜缺陷等。
在下文中，將通過(guò)以下實(shí)例更具體地描述本發(fā)明，其不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1在以下表1中示出的條件下，通過(guò)將作為可降解聚合物的55體積％的乙交酯(75)/己內(nèi)酯(25)共聚物和作為不可降解聚合物的45體積％的聚丙烯復(fù)合紡絲來(lái)制備裂片形式的單絲。制成的裂片形式的單絲用150支紗/7”織軸進(jìn)行整經(jīng)，以制備上述根據(jù)以上實(shí)例1的經(jīng)紗編織結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。制成的網(wǎng)在150℃固化5分鐘。根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法測(cè)定諸如厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度的網(wǎng)性能，結(jié)果在以下表6中示出。


實(shí)施例2在以下表2中示出的條件下，通過(guò)作為可降解聚合物的55體積％的乙交酯(75)/己內(nèi)酯(25)共聚物和作為不可降解聚合物的45體積％的丙烯(97)/乙烯(3)共聚物復(fù)合紡絲來(lái)制備裂片形式的單絲。制備成的裂片形式的單絲用120支紗/7”織軸進(jìn)行整經(jīng)，以制備根據(jù)上述實(shí)例2的經(jīng)編結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。制成的網(wǎng)在155℃固化3分鐘。根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法確定諸如厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度的網(wǎng)的性能，結(jié)果在以下表6中示出。


實(shí)施例3在以下表3中示出的條件下，通過(guò)作為可降解聚合物的55體積％的二噁烷酮(90)/三亞甲基碳酸酯(9)/己內(nèi)酯(1)三嵌段共聚物和作為不可降解聚合物的45體積％的聚丙烯的復(fù)合紡絲來(lái)制備裂片形式的單絲。制備成的裂片形式的單絲用120支紗/7”織軸進(jìn)行整經(jīng)，以制備以上根據(jù)實(shí)例3的上述經(jīng)編結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。制成的網(wǎng)在95℃固化10分鐘。根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法測(cè)定諸如厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度的網(wǎng)的性能，結(jié)果在以下表6中示出。


實(shí)施例4由與實(shí)施例1中相同的方法制備網(wǎng)，只是不可降解聚合物的段數(shù)是8。根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法確定諸如厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度的網(wǎng)的性能，并且在以下表6中示出其結(jié)果。
實(shí)施例5由與實(shí)施例1中相同的方法制備網(wǎng)，只是定量泵的轉(zhuǎn)速(rpm)對(duì)于聚丙烯(50體積％)是9.7，對(duì)于乙交酯/己內(nèi)酯共聚物(50體積％)是4.9。根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法確定諸如厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度的網(wǎng)的性能，并且在以下表6中示出其結(jié)果。
實(shí)施例6由與實(shí)施例1中相同的方法制備網(wǎng)，只是定量泵的轉(zhuǎn)速(rpm)對(duì)于聚丙烯(40體積％)是9.6，對(duì)于乙交酯/己內(nèi)酯共聚物(60體積％)是7.2。根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法確定諸如厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度的網(wǎng)的性能，并且在以下表6中示出其結(jié)果。
比較例1由與實(shí)施例1中相同的方法制備網(wǎng)，只是定量泵的轉(zhuǎn)速(rpm)對(duì)于聚丙烯(25體積％)是4.9，對(duì)于乙交酯/己內(nèi)酯共聚物(75體積％)是7.3。獲得的單絲是海/島類(lèi)型的單絲，其中聚丙烯組分被乙交酯/己內(nèi)酯共聚物組分包圍，如圖3A中所示。
比較例2由與實(shí)施例1中相同的方法制備網(wǎng)，只是聚丙烯的熔融指數(shù)是27。單絲具有裂片結(jié)構(gòu)，但是單絲的拉伸強(qiáng)度低于實(shí)施例1的拉伸強(qiáng)度，并且所述裂片結(jié)構(gòu)不是對(duì)稱(chēng)的(圖3B)。
比較例3由與實(shí)施例1中相同的方法制備網(wǎng)，只是拉伸條件的三輥速度和四輥速度同為55m/min，從而不施加應(yīng)力松弛。
與實(shí)施例1相比，其提高了裂片形式的所得單絲的強(qiáng)度，但是當(dāng)制備網(wǎng)時(shí)發(fā)生了兩種組分的纖維股發(fā)生了分離(圖3C)。
比較例4根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法測(cè)定僅由聚丙烯單絲組成的常規(guī)網(wǎng)產(chǎn)品(Prolene疝網(wǎng)，Ethicon Co.)的厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度。結(jié)果顯示在下述的表6中。
比較例5根據(jù)常規(guī)測(cè)量方法測(cè)定包括乙交酯/丙交酯共聚物多絲作為可降解組分和聚丙烯單絲作為不可降解組分的常規(guī)網(wǎng)產(chǎn)品(Vypro II疝網(wǎng)，Ethicon Co.)的厚度、重量、拉伸強(qiáng)度和挺度。結(jié)果顯示在下述的表6中。
實(shí)驗(yàn)實(shí)施例性能測(cè)量方法概括在下述表4中。


在下述表5中描述了所述性質(zhì)的測(cè)量方法。
在測(cè)量了初始性能后，在加速條件(80℃，PBS中10天，pH7.4)下可降解組分完全降解并且僅殘余不可降解組分時(shí)，測(cè)量網(wǎng)的性能，以比較降解之前和之后的性能。


以下表6中所示為在實(shí)施例1至實(shí)施例6及比較例4至比較例5中制備的網(wǎng)的測(cè)量性能。


如表6中所示，當(dāng)將用包括可降解材料和不可降解材料的裂片形式的單絲制備的實(shí)施例1至實(shí)施例6的網(wǎng)的性能，與僅用不可降解的單絲或者可降解多絲和不可降解單絲混和物制備的比較例4到5的網(wǎng)的性能比較時(shí)，可知這些實(shí)施例中的網(wǎng)的初始性能與比較例中的初始性能相同，但是相比之下殘余量和挺度相對(duì)降低，所以提高了本發(fā)明的網(wǎng)的生物相容性和撓性。
即，在如比較例4中用聚丙烯單絲制備的常規(guī)疝網(wǎng)的情況下，甚至在一段時(shí)間之后其仍保持初始強(qiáng)度和挺度，而在如實(shí)施例1中制備的網(wǎng)的情況下，可降解材料降解并且殘余在體內(nèi)的量減少到低于比較例4的至少3倍，并且挺度減少了至少10倍，減輕了患者的錯(cuò)覺(jué)。
而且，當(dāng)將實(shí)施例1至實(shí)施例6與比較例5相比較時(shí)，可知在實(shí)施例1至6中，初始量和降解后的殘余量低，挺度也降低了三至四倍，從而顯著提高生物相容性和撓性。
比較例1是這樣一種情況，其中聚丙烯的含量是30體積％或者更少，其表現(xiàn)出通過(guò)復(fù)合紡絲獲得的單絲不具有裂片結(jié)構(gòu)但是具有海/島結(jié)構(gòu)，其中聚丙烯組分被乙交酯/丙交酯共聚物組分包圍。當(dāng)例如在比較例2中那樣進(jìn)行熔融指數(shù)有較大差異的兩種組分的復(fù)合紡絲時(shí)，在噴絲頭中的分配板上，具有低熔融指數(shù)的組分將具有高熔融指數(shù)的組分推向一側(cè)，從而產(chǎn)生不均勻的裂片結(jié)構(gòu)。而且，當(dāng)例如在比較例3中那樣在拉伸步驟的最后加熱階段不施加應(yīng)力松弛時(shí)，應(yīng)力存在于具有不同熱收縮性的兩種組分的纖維之間，當(dāng)其受到外界沖擊時(shí)，產(chǎn)生纖維分離現(xiàn)象，尤其當(dāng)在制備網(wǎng)時(shí)進(jìn)行整經(jīng)和編織的時(shí)候。
如前所述，本發(fā)明提供一種有用的技術(shù)，該技術(shù)可用于使用可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲獲得裂片結(jié)構(gòu)的單絲來(lái)制備網(wǎng)，以提高生物相容性和撓性。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)1、一種單絲，其具有通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲所形成的裂片結(jié)構(gòu)。
2、權(quán)利要求1的單絲，其中所述可降解聚合物的含量是30-70體積％，而所述不可降解聚合物的含量是30-70體積％。
3、權(quán)利要求1的單絲，其中所述可降解聚合物是選自以下組中的一種或多種單體的均聚物或共聚物乙交酯、乙醇酸、丙交酯、乳酸、己內(nèi)酯(ε-己內(nèi)酯)、二噁烷酮(對(duì)-二噁烷酮)、三亞甲基碳酸酯、聚酐和多羥基鏈烷酸酯(PHA)。
4、權(quán)利要求3的單絲，其中所述可降解聚合物是乙交酯/己內(nèi)酯的共聚物，或者是二噁烷酮/三亞甲基碳酸酯/己內(nèi)酯的共聚物。
5、權(quán)利要求1的單絲，其中所述不可降解聚合物選自以下組中聚烯烴、聚酰胺、聚氨酯和含氟聚合物。
6、權(quán)利要求5的單絲，其中所述不可降解聚合物是聚丙烯，或者是丙烯和乙烯的共聚物。
7、權(quán)利要求1的單絲，其中所述可降解聚合物的熔融指數(shù)不低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)。
8、權(quán)利要求7的單絲，其中所述可降解聚合物和不可降解聚合物的熔融指數(shù)之間的差值為10或更小。
9、權(quán)利要求1的單絲，其中所述不可降解聚合物被分隔成至少四股。
10、一種在疝修補(bǔ)、陰道吊帶術(shù)、人造韌帶和腱手術(shù)、或者需要增加強(qiáng)化材料或橋接材料的修補(bǔ)筋膜缺陷中使用權(quán)利要求1-9之一的單絲的方法。
11、一種疝網(wǎng)，其具有改進(jìn)的撓性和生物相容性，包括具有通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)的單絲。
12、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物的含量是30-70體積％，而所述不可降解聚合物的含量是30-70體積％。
13、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物是選自以下組中的一種或多種單體的均聚物或共聚物乙交酯、乙醇酸、丙交酯、乳酸、己內(nèi)酯(ε-己內(nèi)酯)、二噁烷酮(對(duì)-二噁烷酮)、三亞甲基碳酸酯、聚酐和多羥基鏈烷酸酯。
14、權(quán)利要求13的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物是乙交酯/己內(nèi)酯的共聚物，或者是二噁烷酮/三亞甲基碳酸酯/己內(nèi)酯的共聚物。
15、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述不可降解聚合物選自以下組中聚烯烴、聚酰胺、聚氨酯和含氟聚合物。
16、權(quán)利要求15的疝網(wǎng)，其中所述不可降解聚合物是聚丙烯，或者是丙烯和乙烯的共聚物。
17、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物的熔融指數(shù)不低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)。
18、權(quán)利要求17的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物和不可降解聚合物的熔融指數(shù)之間的差值為10或更小。
19、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述不可降解聚合物被分隔成至少四股。
20、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述單絲的直徑是100-250μm。
21、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物降解后的挺度與降解前的挺度相比下降至少70％。
22、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述不可降解聚合物被可降解聚合物隔開(kāi)，而所述可降解聚合物具有連續(xù)形式。
23、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是正方形、六邊形或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
24、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中孔的尺寸是0.1-4.0mm，厚度是200-800μm。
25、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中基于經(jīng)紗編織機(jī)中針之間的距離的網(wǎng)密度是8到20隔距/英寸。
26、權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物被部分染色。
27、一種制備疝網(wǎng)方法，其包括紡絲、固化、結(jié)晶及拉伸以制備單絲的步驟，以及整經(jīng)、編織和固化的步驟，以制備疝網(wǎng)，其中所述紡絲步驟通過(guò)熔融30-70體積％的可降解聚合物和30-70體積％的不可降解聚合物，并進(jìn)行復(fù)合紡絲以形成裂片結(jié)構(gòu)而進(jìn)行；所述拉伸步驟通過(guò)施加應(yīng)力松弛以制備單絲來(lái)進(jìn)行；
所述固化步驟在90到160℃下進(jìn)行1到30分鐘。
28、權(quán)利要求27的方法，其中施加至少10％應(yīng)力松弛。
權(quán)利要求
1.一種單絲，其具有通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲所形成的裂片結(jié)構(gòu)。
2.權(quán)利要求1的單絲，其中所述可降解聚合物的含量是30-70體積％，而所述不可降解聚合物的含量是30-70體積％。
3.權(quán)利要求1的單絲，其中所述可降解聚合物是選自以下組中的一種或多種單體的均聚物或共聚物乙交酯、乙醇酸、丙交酯、乳酸、己內(nèi)酯(ε-己內(nèi)酯)、二噁烷酮(對(duì)-二噁烷酮)、三亞甲基碳酸酯、聚酐和多羥基鏈烷酸酯(PHA)。
4.權(quán)利要求3的單絲，其中所述可降解聚合物是乙交酯/己內(nèi)酯的共聚物，或者是二噁烷酮/三亞甲基碳酸酯/己內(nèi)酯的共聚物。
5.權(quán)利要求1的單絲，其中所述不可降解聚合物選自以下組中聚烯烴、聚酰胺、聚氨酯和含氟聚合物。
6.權(quán)利要求5的單絲，其中所述不可降解聚合物是聚丙烯，或者是丙烯和乙烯的共聚物。
7.權(quán)利要求1的單絲，其中所述可降解聚合物的熔融指數(shù)不低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)。
8.權(quán)利要求7的單絲，其中所述可降解聚合物和不可降解聚合物的熔融指數(shù)之間的差值為10或更小。
9.權(quán)利要求1的單絲，其中所述不可降解聚合物被分隔成至少四股。
10.一種在疝修補(bǔ)、陰道吊帶術(shù)、人造韌帶和腱手術(shù)、或者需要增加強(qiáng)化材料或橋接材料的修補(bǔ)筋膜缺陷中使用權(quán)利要求1-9之一的單絲的方法。
11.一種疝網(wǎng)，其具有改進(jìn)的撓性和生物相容性，包括具有通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)的單絲。
12.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物的含量是30-70體積％，而所述不可降解聚合物的含量是30-70體積％。
13.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物是選自以下組中的一種或多種單體的均聚物或共聚物乙交酯、乙醇酸、丙交酯、乳酸、己內(nèi)酯(ε-己內(nèi)酯)、二噁烷酮(對(duì)-二噁烷酮)、三亞甲基碳酸酯、聚酐和多羥基鏈烷酸酯。
14.權(quán)利要求13的單絲，其中所述可降解聚合物是乙交酯/己內(nèi)酯的共聚物，或者是二噁烷酮/三亞甲基碳酸酯/己內(nèi)酯的共聚物。
15.權(quán)利要求11的單絲，其中所述不可降解聚合物選自以下組中聚烯烴、聚酰胺、聚氨酯和含氟聚合物。
16.權(quán)利要求15的單絲，其中所述不可降解聚合物是聚丙烯，或者是丙烯和乙烯的共聚物。
17.權(quán)利要求11的單絲，其中所述可降解聚合物的熔融指數(shù)不低于不可降解聚合物的熔融指數(shù)。
18.權(quán)利要求17的單絲，其中所述可降解聚合物和不可降解聚合物的熔融指數(shù)之間的差值為10或更小。
19.權(quán)利要求11的單絲，其中所述不可降解聚合物被分隔成至少四股。
20.權(quán)利要求11的單絲，其中所述單絲的直徑是100-250μm。
21.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物降解后的挺度與降解前的挺度相比下降至少70％。
22.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述不可降解聚合物被可降解聚合物隔開(kāi)，而所述可降解聚合物具有連續(xù)形式。
23.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是正方形、六邊形或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
24.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中孔的尺寸是0.1-4.0mm，厚度是200-800μm。
25.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中基于經(jīng)紗編織機(jī)中針之間的距離的網(wǎng)密度是8到20隔距/英寸。
26.權(quán)利要求11的疝網(wǎng)，其中所述可降解聚合物被部分染色。
27.一種制備疝網(wǎng)方法，其包括紡絲、固化、結(jié)晶及拉伸以制備單絲的步驟，以及整經(jīng)、編織和固化的步驟，以制備疝網(wǎng)，其中所述紡絲步驟通過(guò)熔融30-70體積％的可降解聚合物和30-70體積％的不可降解聚合物，并進(jìn)行復(fù)合紡絲以形成裂片結(jié)構(gòu)而進(jìn)行；所述拉伸步驟通過(guò)施加應(yīng)力松弛以制備單絲來(lái)進(jìn)行；所述固化步驟在90到160℃下進(jìn)行1到30分鐘。
28.權(quán)利要求27的方法，其中施加至少10％的應(yīng)力松弛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片結(jié)構(gòu)的單絲、一種具有提高的撓性和生物相容性的疝網(wǎng)及其制備方法。更特別地，具有提高的撓性和生物相容性的本發(fā)明的疝網(wǎng)使用通過(guò)可降解聚合物和不可降解聚合物的復(fù)合紡絲形成的裂片形式而獲得的單絲制備，以控制其在體內(nèi)逐步降解，由此消除了早期的挺度，并因此也消除了異體感覺(jué)。
文檔編號(hào)A61B19/00GK1950036SQ200580013626
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者呂奎東, 金晙培 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三養(yǎng)社