MXPA99011708A - Radiopacidad incrementada de tubo de cateter periferico y central - Google Patents

Abstract

Un implante médico, tubo y método para proveer intensidad incrementada de detección de rayos X en catéteres, stents, injertos vasculares u otros implantes tubulares;en un aspecto el implante médico incluye un polímero radiopaco visualmente transparente y un material de relleno que tiene un componente radiopaco.

Description

RADIOPACIDAD INCREMENTADA DE TUBO DE CATÉTER PERIFÉRICO Y CENTRAL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere de manera general a implantes médicos y más particularmente a implantes médicos incluyendo tubos médicos para catéteres, endoprótesis (stents) y otros dispositivos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En ciertos procedimientos médicos, se colocan implantes médicos en el cuerpo. Estos implantes incluyen catéteres insertados en pasajes, vasos sanguíneos o cavidades corporales para pasar fluidos, drenar fluidos, realizar exámenes médicos, etc. Un stent es un segundo tipo de implante médico que se utiliza para mantener abierto un orificio o cavidad corporal durante el injerto de piel o para proveer soporte para estructuras tubulares, por ejemplo, durante o después de una anastomosis. Generalmente se desea que los implantes médicos, tales como catéteres y stents, sean radiográficamente opacos, de modo que su localización precisa, dentro del cuerpo hospedero, pueda detectarse mediante examen con rayos X. Además, es ventajoso que tales implantes médicos sean óptica o visualmente transparentes, de manera que se pueda observar un flujo de fluido de un lado a otro de los mismos. Muchos implantes médicos con forma tubular, tales como catéteres y stents, se elaboran a partir de una base polimérica. Los polímeros apropiados son aquellos que se pueden configurar en formas tubulares que son, particularmente en el caso de catéteres, lo suficientemente flexibles para ser enrutados o serpenteados hacia un lugar en el cuerpo. En el caso de un catéter central insertado periféricamente (CCIP), por ejemplo, el tubo del catéter se enruta o serpentea, en un caso, a través de una vena del cuello o del brazo del paciente hacia la vena cava superior del corazón del paciente. El tubo debe ser lo suficientemente flexible para ser enrutado en esta forma sin ocasionar trauma al paciente. El polímero elegido así como el implante médico debe también tener suficiente resistencia cuando se configura en un tubo de manera que el lumen no se colapse en un pasaje u orificio. Incluso, el tubo debe ser resistente al plegamiento o al retorcimiento de manera que se asegure un pasaje continuo. Los polímeros con base de poliuretano son una elección popular para polímeros para implantes médicos, debido a que ciertos poliuretanos poseen las propiedades benéficas indicadas. En general, los poliuretanos son productos de condensación de reacciones entre diisocianato (compuestos de diisocianato que tienen una o dos funcionalidades) y polioles de bloque suave. Típicamente, ios poliuretanos se combinan con dioles o diaminas aromáticas o alifáticas de bajo peso molecular como extensores de la cadena para impartir las propiedades útiles de flexibilidad, resistencia y resistencia al retorcimiento. Los dioles de bajo peso molecular incluyen butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, heptanodiol, benceno-dimetanol, hidroquinona-dietanol y etilenglicol. La adición de extensores de cadena a base de diamina forma una clase de poliuretanos comúnmente conocida como poliuretanureas. Las diaminas apropiadas incluyen etilendiamina, butandiamina, propandiamina y pentandiamina. Una característica adicional de los poliuretanos con los extensores de cadena de diol o de diamina es que los catéteres o stents formados a partir de estos materiales típicamente son óptica o visualmente transparentes haciendo a estas matrices poliméricas excelentes compuestos para implantes médicos.

Sin embargo, desafortunadamente, estos poliuretanos generalmente no son radiopacos. Se han desarrollado implantes médicos radiopacos, tales como catéteres, incluyendo poliuretanos radiopacos. Generalmente, estas estructuras poliméricas radiopacas son de dos formas. Una primera forma de polímero radiopaco incorpora un material de relleno o pigmento radiopaco. Los materiales de relleno típicos incluyen sulfato de bario (BaSO ), subcarbonato de bismuto o ciertos metales tales como el tungsteno (W). Otros materiales de relleno radiopacos son pigmentos que se incorporan en un tubo de polímero incluyen oxicloruro de bismuto y otras sales de bismuto tales como subnitrato de bismuto (nitrato de bismuto básico) y óxido de bismuto (Véase patente E.U.A. No. 3,618,614). Un inconveniente de los polímeros con material de relleno incorporado es que, aunque tales polímeros son radiopacos, el material de relleno tiende a hacer que el polímero no sea transparente. Una segunda forma de polímero radiopaco útil en implantes médicos incorpora un extensor de cadena halogenado en la matriz polimérica. En las patentes E.U.A. Nos. 4,722,344; 5,177,710 y 5,346, 981 se describen ejemplos de estos tipos de polímeros. El halógeno preferido en estas patentes es el bromo (Br). Los polímeros que incorporan un extensor de cadena bromado en la matriz polimérica generalmente rinden un tubo que es radiopaco y óptica o visualmente transparente. Para impartir debidamente las propiedades radiopacas útiles, el polímero de cadena extendida con halógeno, tal como un polímero de cadena extendida con bromo, debe tener una cantidad mínima de halógeno (por ejemplo bromo) para impartir radiopacidad al polímero. Los estudios experimentales muestran que, por ejemplo, la cantidad mínima de bromo en un polímero con base de poliuretano útil como un catéter, es de aproximadamente 15 porciento. Cantidades menores a ésta tienden a hacer que el tubo sea difícil de detectar con rayos X. Un segundo problema con los polímeros de cadena extendida con halógeno es que la cantidad máxima de halógeno que puede ser incorporada en el polímero está limitada. Los estudios experimentales muestran que los polímeros que tienen, por ejemplo, una concentración de bromo mayor del 30% son demasiado rígidos para ser utilizados como un implante médico, tal como un tubo de catéter. Por consiguiente, la radiopacidad del tubo está limitada por la cantidad de bromo que pueda ser incorporada en la matriz polimérica sin degradar las propiedades del tubo elaborado a partir de tal polímero. Como se indicó anteriormente, ciertos polímeros de cadena extendida con halógeno ofrecen tanto radiopacidad como transparencia óptica. Sin embargo, para mantener debidamente las propiedades superiores demostradas por el elastómero de poliuretano termoplástico convencional con extensores de cadena no halogenados, las cantidades de halógeno deben ser estrictamente limitadas. Sería deseable, en ciertos casos, tener un polímero de cadena extendida con halógeno con una propiedad radiopaca que no esté limitada por la cantidad de bromo que se incorpore en la matriz polimérica. Lo que se necesita es una combinación que pueda llevar al máximo la radiopacidad del implante sin incrementar la concentración de halógeno del polímero más allá de la que pudiera afectar negativamente las características físicas del implante médico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un método y aparato para proveer radiopacidad aumentada a un polímero mientras que conserva su rigidez o flexibilidad deseadas. En una modalidad, se produce un implante médico tal como un tubo que comprende un polímero radiopaco visualmente transparente y un material de relleno rad iopacif icante que tiene un componente radiopaco.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las figuras 1 , 2, 3 y 4 son secciones transversales del tubo de modalidades alternativas de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para producir implantes médicos, catéteres, stents, injertos vasculares y similares, es importante obtener un balance entre la radiopacidad, la transparencia óptica y las propiedades flexibles o manejables de la composición para formar un material efectivo. El equilibrio natural de incrementar una de estas propiedades a expensa potencial de la otra se hace clara a partir de la técnica antecedente y los antecedentes, presentando limitaciones significativas. La invención se refiere a un tubo radiopaco que comprende un polímero radiopaco visualmente transparente y un material de relleno radiopaco útil como un implante médico tal como un catéter, stent, injerto vascular o un dispositivo similar. En una modalidad, el polímero radiopaco visualmente transparente comprende un poliuretano que incluye un diisocianato, un poliol, y un extensor de cadena, el cual contiene entre 10-30% en peso de concentración de bromo. El material de relleno contiene un agente radiopaco que puede ser, por ejemplo, sulfato de bario, subcarbonato de bismuto, tungsteno u otro material. En una modalidad, el material de relleno se combina con el polímero radiopaco en un tubo combinando el material de relleno y el polímero y extruyéndolos dentro de un tubo unitario. La figura 1 muestra una sección transversal de un tubo en donde la combinación de polímero radiopaco y material de relleno está dispuesta de manera circunferencial para formar el tubo 20 definiendo el lumen 30. En una modalidad, el material de relleno, por ejemplo, es material de relleno de sulfato de bario o subcarbonato de bismuto, el cual provee radiopacidad al aparato final (por ejemplo, tubo). Una forma de elaborar un implante médico tal como un tubo médico es combinar el material de relleno como un polvo con trozos de polímero radiopaco transparente y procesar la combinación mediante un extrusor de tornillos gemelos para formar pellas. Las pellas se extruyen después de conformidad con las técnicas de extrusión convencionales para formar el implante médico mostrado en la figura 1. En otra modalidad, el material de relleno incluye material de relleno y polímero (por ejemplo, poliuretano termopiástico) y se coextruye con una cantidad de polímero radiopaco vísualmente transparente. El tubo de la figura 1 se puede extruir a partir de pellas de polímero que contengan el material de relleno (polímero rellenado) y pellas de polímero que contengan el polímero radiopaco visualmente transparente utilizando un extrusor. Para elaborar las pellas de polímero del material de relleno, el material de relleno (por ejemplo, sulfato de bario, subcarbonato de bismuto, etc.) se puede agregar en forma de un polvo con trozos de polímero y se procesa mediante un extrusor de tornillos gemelos para formar las pellas de polímero rellenado. Aunque se provee la ventaja de un incremento sustancial en la radiopacidad, cuando se combina con el polímero, el material de relleno en el tubo resultante de la invención tenderá a limitar la transparencia óptica del polímero. Esto puede ser superado mediante diversas modalidades las cuales proveen por lo menos una ventana de polímero radiopaco visualmente transparente, la cual está libre de material de relleno, coextruida para producir un segmento de sección transversal óptica o visualmente transparente del tubo. Las figuras 2-4 ilustran diversa modalidades formadas combinando el polímero radiopaco visualmente transparente (por ejemplo poliuretano bromado) con un material de relleno de un polímero rellenado (poliuretano termoplástico rellenado y/o poliuretano bromado rellenado). La figura 2 muestra una sección transversal de tubo que tiene material de relleno (polímero rellenado) dispuesto a través del tubo 20. Se coextruye una ventana de polímero radiopaco visualmente transparente como el segmento 10 que permite la observación visual del fluido que fluye dentro del lumen 30 del tubo. En otras modalidades, se pueden agregar ventanas múltiples, cada vez que se desee, en segmentos separados a lo largo de la circunferencia de sección transversal del tubo, que sin embargo se extienden de manera longitudinal, paralelas a la dirección general de flujo dentro del lumen. En la figura 3 se ilustra uno de tales ejemplos de composición de ventana múltiple. Cada modalidad ilustrada por la figura 2 y la figura 3 puede ser coextruida utilizando dos extrusores, un extrusor para el polímero radiopaco visualmente transparente y un segundo extrusor para el material de relleno, el cual, en estas modalidades es un polímero rellenado. En la figura 3, la extrusión particular puede ser dividida para formar las ventanas múltiples que aparezcan de manera longitudinal como franjas a lo largo de la longitud de tubo. Se contempla que las modalidades adicionales de diversas disposiciones de ventanas están dentro del campo y alcance de la invención. La figura 4 muestra una modalidad que resulta de la coextrusión del polímero radiopaco visualmente transparente que no tiene material de relleno y el material de relleno (polímero rellenado). En la figura 4, el material de relleno (polímero rellenado en su mayoría está aislado y concentrado en uno o más segmentos 40 dispuestos dentro del tubo, que en otras condiciones es visualmente transparente, de por ejemplo polímero bromado 10. Cuando el tubo se mira en el sentido longitudinal, los segmentos 40 del material de relleno tienden a formar una o más franjas de tamaño variado las cuales se extienden generalmente de manera longitudinal a lo largo de alguna porción del tubo, básicamente paralelas a la dirección del flujo dentro del lumen 30. Esta modalidad permite la colocación específica de segmentos radiopacos, aunque potencialmente son ópticamente obstruyentes (polímero rellenado) de modo que permita la observación del flujo del fluido mientras conserva la radiopacidad superior de los segmentos, apareciendo como franjas dentro del tubo, en donde están dispuestas cantidades concentradas del material de relleno. Al igual que con la modalidad de la figura 3, una coextrusión utilizando dos extrusores con extrusiones separadas puede formar el patrón en franjas. El polímero radiopaco visualmente transparente se prepara de conformidad con los procedimientos de polimerización conocidos en la técnica. En ciertas modalidades, el polímero es un poliuretano bromado que se prepara de conformidad con los métodos descritos en las Patentes E. U. A. Nos. 5,346,981 , 5,177,170 y 4,722,344. Un ejemplo de un poliuretano apropiado comprende un diisocianato, un poliol y un extensor de cadena bromado. Los diisocianatos apropiados incluyen, pero no se limitan a, trans- 1 ,4-ciclohexano diisocianato, metilenbis-difenildiisocianato y metilenbis- diciclohexandiisocianato. Los polioles apropiados incluyen pero no se limitan a, politetrahidrofurano, polietilenglicol, etilenglicol-b-propilenglicol-b- etilenglicol, diol de poliéster y diol de poliéstercarbonato. Los extensores de cadena bromados apropiados incluyen, pero no se limitan a, bromobisfenol-A-dietanol (por ejemplo tetrabromobisfenol-A- dietanol) hidroquinona-dietanol bromado, benceno-dietanol bromado y bifeniioxidietanol bromado. En donde el polímero radiopaco visualmente transparente es un poliuretano, la concentración de bromo en el polímero típicamente es menor de aproximadamente 30% en peso del polímero debido a! efecto potencial que los niveles elevados de bromo tienen sobre las propiedades del polímero, y las limitaciones estequiométricas potenciales para unir bromo adicional al polímero. El material de relleno apropiado como el material de relleno del implante médico de la invención incluye, pero no se limita a, sulfato de bario, ciertos compuestos de bismuto incluyendo subcarbonato de bismuto y oxicloruro de bismuto, y ciertos metales que tiene propiedades radiopacas incluyendo tungsteno. Como se indicó anteriormente, los materiales de relleno apropiados se pueden combinar directamente con el polímero radiopaco visualmente transparente (por ejemplo poiiuretano termoplástico que contiene extensores de cadena bromados) para formar el tubo mostrado, por ejemplo, en la figura 1. Alternativamente, los materiales de relleno apropiados pueden ser combinados con un polímero radiopaco o no radiopaco para formar un polímero rellenado. El polímero rellenado después puede ser combinado con un polímero radiopaco visualmente transparente para formar el tubo mostrado, por ejemplo en las figuras 1 -4. Los polímeros no radiopacos apropiados para el material de relleno incluyen, pero no se limitan a, los poliuretanos termoplásticos indicados anteriormente con las propiedades elastoméricas deseadas (por ejemplo poliuretanos, o poliuretanurea, de cadena extendida con dioles o diaminas de bajo peso molecular respectivamente). Los polímeros radiopacos apropiados incluyen, pero no se limitan a, los poiiuretanos que tienen extensores de cadena bromados tales como los descritos anteriormente con referencia al polímero radiopaco visualmente transparente.

En las modalidades particulares en donde el polímero radiopaco visualmente transparente es un poliuretano bromado y está combinado con un material de relleno de poliuretano radiopaco o no radiopaco rellenado, un implante médico resultante, es decir tubo, tendrá un porcentaje de material de relleno (es decir, poliuretano rellenado) de entre 35% y 65% en peso. Las relaciones de peso típicas de poliuretano bromado a poliuretano rellenado incluyen 50:50, 55:45, 60:40, 65:35. Se apreciará que las relaciones de peso variarán dependiendo de, entre otras consideraciones, el nivel deseado de radiopacidad del implante médico resultante y si es que el polímero rellenado es formado de un polímero radiopaco. La adición del material de relleno radiopacificante (ya sea como material de relleno solo con el polímero radiopaco visualmente transparente o como un material de relleno combinado con un polímero radiopaco o no radiopaco) sustancialmente incrementa la intensidad de rayos X del tubo resultante sin afectar las propiedades del polímero. Generalmente se conservan su flexibilidad y sus propiedades elastoméricas. Las proporciones típicas del material de relleno utilizadas varían dependiendo del tipo particular. Por ejemplo, para el subcarbonato de bismuto, el porcentaje de material de relleno en peso del tubo completo está entre 15 y 30% cuando se combinan con un polímero de poliuretano. El sulfato de bario se puede utilizar en una concentración entre 18-35%, aunque, en ciertos procedimientos de coextrusión, ésta se puede incrementar hasta 45%. El material de relleno radiopacificante a base de tugnsteno se utiliza comúnmente en un porcentaje de concentración en peso del tubo de entre 15-25%. La descripción detallada precedente se enfocó en la combinación de un polímero y un material de relleno. Se apreciará que los polímeros o aditivos adicionales, pueden ser combinados con el polímero y el material de relleno para, en ciertos casos, aumentar adicionalmente las propiedades de la composición final incluyendo un implante médico. Por ejemplo, el poliuretano se puede combinar con otros polímeros de grado médico tales como amida de poliéter, éster de poliéter y elastómeros termoplásticos que no tengan base de uretano. En la descripción detallada precedente, la invención se describe con referencia a modalidades específicas de la misma. Sin embargo, se hará evidente que se pueden hacer diversas modificaciones y cambios a la misma sin alejarse del amplio alcance y campo de la invención tal y como se indica en las reivindicaciones. Por consiguiente, la especificación y los dibujos se deben considerar en un sentido ilustrativo más que restrictivo.

Claims (30)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un implante médico que comprende: un polímero radiopaco visualmente transparente; y un material de relleno que tiene un componente radiopaco.

2.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el polímero radiopaco visualmente transparente es un primer polímero y el material de relleno radiopacificante comprende un segundo polímero.

3.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el segundo polímero está bromado.

4.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material de relleno comprende un material de relleno seleccionado del grupo que consiste de sulfato de bario, subcarbonato de bismuto y tungsteno.

5.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el polímero es un poliuretano.

6.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el polímero comprende un poliol.

7.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el polímero comprende un extensor de cadena bromado que puede reaccionar con el isocianato.

8.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la concentración de bromo está aproximadamente entre 10% y 30% en peso del implante médico.

9.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material de relleno es sulfato de bario en un intervalo entre aproximadamente 18% a 45% en peso del implante médico.

10.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el componente radiopaco del material de relleno es un compuesto de bismuto en un intervalo aproximadamente entre 15% y 30% en peso del implante médico.

11.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el componente radiopaco del material de relleno es tungsteno en un intervalo aproximadamente entre 15% y 25% en peso del implante médico.

12.- Un tubo que comprende: un polímero radiopaco visualmente transparente; y un material de relleno radiopacificante que tiene un componente radiopaco.

13.-EI tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el polímero radiopaco visualmente transparente es un primer polímero y el material de relleno radiopacificante comprende un segundo polímero.

14.- El tubo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el segundo polímero está bromado.

15.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el material de relleno comprende material de relleno seleccionado del grupo que consiste de sulfato de bario, subcarbonato de bismuto y tungsteno.

16.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el polímero es un poliuretano.

17.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el polímero comprende un poliol.

18.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el polímero comprende un extensor de cadena bromado que puede reaccionar con el ¡socianato.

19.- El tubo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque la concentración de bromo está aproximadamente entre 10% y 30% en peso del tubo.

20.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque componente radiopaco del material de relleno es sulfato de bario en un intervalo entre aproximadamente 18% y 45% en peso del tubo.

21.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el componente radiopaco del material de relleno es un compuesto de bismuto en un intervalo aproximadamente entre 15% y 30% en peso del tubo.

22.- El tubo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el componente radiopaco del material de relleno es tungsteno en un intervalo aproximadamente entre 15% y 25% en peso del tubo.

23.- Un método que comprende: combinar un polímero radiopaco visualmente transparente; y un material de relleno radiopaco; y formar la combinación en un implante médico.

24.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque el polímero radiopaco visualmente transparente es un primer polímero y el material de relleno radiopaco comprende un segundo polímero.

25.- El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el segundo polímero está bromado.

26.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque el polímero radiopaco visualmente transparente es un poliuretano bromado radiopaco.

27.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque el polímero es una primera porción y el método comprende además: coextruir una segunda porción del polímero.

28.- El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque el polímero es una primera porción y el método comprende además: coextruir una segunda porción del polímero de manera que sustancialmente se aisle y abarque por lo menos un segmento de la combinación polímero-material de relleno dentro del polímero.

29.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el paso de coextruir comprende también configurar un tubo en donde la combinación polímero-material de relleno está dispuesta de manera longitudinal con una porción del tubo.

30.- El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque la disposición longitudinal de la combinación primera porción del polímero-material de relleno forma franjas coextensivas con una porción del tubo.