DE202019101465U1

DE202019101465U1 - New coronary anastomosis connector

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Publication number: DE202019101465U1
Application number: DE202019101465.2U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2029-03-15

Abstract

Koronarer Anastomosekonnektor auf Polylactidbasis für die Bypasschirurgie, der die Gestalt eines T-Y-Hybrids aufweist.

Polylactide-based coronary anastomosis connector for bypass surgery, which has the shape of a TY hybrid.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen koronaren Anastomosekonnektor für die Bypasschirurgie, der die Gestalt eines T-Y-Hybrids aufweist und vorzugsweise aus Polylactid besteht.The present invention relates to a coronary anastomosis connector for bypass surgery, which has the shape of a T-Y hybrid and preferably consists of polylactide.

Das Herz ist ein im Durchschnitt etwa 300 Gramm schweres Muskelorgan, das zwischen den beiden Lungenflügeln etwas nach links versetzt, schräg hinter dem Brustbein liegt. Der Herzbeutel, ein Sack aus Bindegewebe, hält das Herz an seinem Platz. Zusammen mit den Blutgefäßen bildet das Herz das sogenannte Herz-Kreislaufsystem und pumpt mit rhythmischen Kontraktionen pro Minute rund fünf Liter Blut durch den Körper.The heart is an average of about 300 grams of heavy muscle, which is slightly offset to the left between the two lungs, lying obliquely behind the breastbone. The pericardium, a sac of connective tissue, holds the heart in place. Together with the blood vessels, the heart forms the so-called cardiovascular system and pumps rhythmic contractions per minute about five liters of blood through the body.

Genauer betrachtet besteht das Herz aus zwei im gleichen Takt schlagenden Pumpen, die durch die Herzscheidewand voneinander getrennt sind. Die rechte Pumpe versorgt den Lungenkreislauf. Die linke Pumpe pumpt über die Hauptschlagader (Aorta) Blut in den Körperkreislauf und versorgt so sämtliche Körperzellen mit Sauerstoff und Nährstoffen und transportiert Endprodukte aus dem Zellstoffwechsel wie Kohlendioxid wieder ab.More precisely, the heart consists of two pumps striking at the same time, separated by the cardiac septum. The right pump supplies the pulmonary circulation. The left pump pumps blood into the systemic circulation via the main artery (aorta), supplying oxygen and nutrients to all of the body's cells and removing end products from cell metabolism such as carbon dioxide.

Jede Herzhälfte besteht aus zwei Hohlräumen, einem Vorhof (Atrium) und einer Herzkammer (Ventrikel). Im rechten Vorhof sammelt sich das sauerstoffarme Blut aus dem Körperkreislauf, im linken Vorhof das sauerstoffreiche Blut aus der Lunge. Die linke Herzkammer ist von einer starken Muskelschicht umschlossen, da sie die Hauptlast zu tragen hat, indem sie das sauerstoffreiche Blut aus dem linken Vorhof in den gesamten Körperkreislauf pumpt. Die rechte Herzkammer pumpt das sauerstoffarme Blut aus dem rechten Vorhof in den Lungenkreislauf.Each half of the heart consists of two cavities, an atrium and a ventricle. In the right atrium, the oxygen-poor blood from the systemic circulation collects, in the left atrium, the oxygen-rich blood from the lungs. The left ventricle is surrounded by a strong layer of muscle, as it has the brunt to carry by pumping the oxygen-rich blood from the left atrium into the entire systemic circulation. The right ventricle pumps the oxygen-poor blood from the right atrium into the pulmonary circulation.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (kardiovaskuläre Erkrankung, CVD) sind die häufigste Todesursache beim Menschen. 2008 wurden 30% der Todesfälle durch CVD verursacht. Davon waren 75% die Folge einer koronaren Erkrankung oder eines Schlaganfalls. Zu den Risikofaktoren gehören unter anderem: Rauchen, Übergewicht, wenig Bewegung, hoher Cholesterinspiegel, Bluthochdruck und schlecht kontrollierter Diabetes. Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben häufig keine Symptome oder können Brustschmerzen oder Kurzatmigkeit verursachen.Cardiovascular disease (CVD) is the most common cause of death in humans. In 2008, 30% of deaths were caused by CVD. Of these, 75% were the result of a coronary disease or stroke. Risk factors include smoking, being overweight, lack of exercise, high cholesterol, high blood pressure and poorly controlled diabetes. Cardiovascular diseases often have no symptoms or can cause chest pain or shortness of breath.

Unter einer koronaren Herzkrankheit werden - vereinfacht gesagt - verengte Herzkranzgefäße verstanden. Das ist ein sehr gefährlicher Zustand, denn damit ist das Risiko für einen Herzinfarkt stark erhöht. Ein Herzinfarkt entsteht durch den kompletten Verschluss eines der Herzkranzgefäße (Koronarien). Durch den Verschluss wird das Herz nicht mehr ausreichend mit Blut versorgt und ein Teil des Herzmuskelgewebes kann absterben.By a coronary heart disease - in simplified terms - constricted coronary arteries are understood. This is a very dangerous condition because it greatly increases the risk of a heart attack. A heart attack is caused by the complete occlusion of one of the coronary arteries. The occlusion does not provide enough blood to the heart and part of the myocardial tissue may die.

Oftmals läßt sich eine kardiovaskuläre Erkrankung nur noch operativ behandeln, wobei der sogenannten Bypasschirurgie eine besondere Bedeutung zukommt.Often, a cardiovascular disease can only be treated surgically, whereby the so-called bypass surgery is of particular importance.

Ein Bypass wird gelegt, wenn Herzkranzgefäße hochgradig verengt oder verschlossen sind. Als Überbrückung dienen körpereigene Venensegmente, die vorher aus dem Unter- oder Oberschenkelbereich des Patienten entnommen wurden. Die Vene wird mit dünnen Nähten stromabwärts (distal) des Engpasses in die Herzkranzarterie und danach direkt in die Hauptschlagader eingenäht. Alternativ kann die Brustwandrückseitenarterie (A. mammaria interna; LIMA) als Bypass angelegt werden. Bei diesem Blutgefäß erfolgt nur die Nahtverbindung distal der Engstelle in der Koronararterie. Der natürliche Zufluss aus einem Seitenarm der Hauptschlagader bleibt erhalten.A bypass is placed if the coronary arteries are severely narrowed or occluded. As a bridging serve the body's own vein segments, which were previously removed from the lower or thigh area of the patient. The vein is sewn with thin sutures downstream (distal) of the constriction into the coronary artery and then directly into the main artery. Alternatively, the thoracic posterior artery (A. mammaria interna, LIMA) can be bypassed. In this blood vessel, only the suture connection is distal to the constriction in the coronary artery. The natural inflow from a branch of the main artery is preserved.

Angaben aus dem Jahr 2000 zufolge werden in Deutschland jährlich bei ca. 70.000 Bypass-Eingriffen etwa 250.000 Koronaranastomosen manuell angefertigt. Die minimalinvasive direkte koronararterielle Bypass (MIDCAB) Revaskularisation mit der Arteria mammaria (LIMA) auf den Ramus interventrikularis anterior (RIVA) hat sich hierbei als klinisches Verfahren für einen Teil der Patienten etabliert. Das Aufnähen der Vene auf die Herzkranzarterie erfordert aufgrund der kleinen Verhältnisse (2-5mm) hohe Akribie und großes Geschick des behandelnden Chirurgen. Der Zugang zum Herzen erfordert allerdings eine relativ große Brustkorberöffnung. Das Brustbein wird dabei der Länge nach aufgesägt. In vielen Fällen ist der Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine erforderlich.According to data from the year 2000 approximately 250,000 coronary anastomoses are produced manually every year in Germany with approximately 70,000 bypass procedures. Minimally invasive direct coronary artery bypass graft (MIDCAB) revascularization with the mammary artery (LIMA) on the ramus interventrikularis anterior (RIVA) has become established as a clinical procedure for some of the patients. Sewing the vein on the coronary artery requires due to the small ratios (2-5mm) high meticulousness and great skill of the treating surgeon. However, access to the heart requires a relatively large thoracic opening. The breastbone is sawn lengthwise. In many cases, the use of a heart-lung machine is required.

Generell sind diese Bypass-Operationen aufwendig und kostenintensiv. Bei einer Revaskularisation (Wiederherstellung der Durchblutung) am schlagenden Herzen über eine Minithorakotomie (kleine Brustkorberöffnung) kann das Zugangstrauma vermindert und auf den Einsatz der Herz-Lungen-Maschine verzichtet werden Die Ergebnisse sind aus medizinischer Sicht allerdings noch nicht zufriedenstellend, so dass in der Regel auf die vorgenannten herkömmlichen Operationsmethoden nicht verzichtet werden kann.In general, these bypass operations are complex and costly. Revascularization (restoration of blood flow) to the beating heart via a mini-thoracotomy (small thoracic opening) may reduce the access trauma and eliminate the use of the heart-lung machine. However, from a medical point of view, the results are still unsatisfactory, as a rule can not be waived the aforementioned conventional surgical methods.

In jüngster Zeit wurden erste klinische Anstrengungen unternommen, die Revaskularisation des RIVA am schlagenden Herzen total endoskopisch und mit Roboterunterstützung durchzuführen. Auch hierbei wird die Anastomose konventionell in chirurgischer Nahttechnik durchgeführt und stellt somit eine erhebliche technische Herausforderung dar, die eine breite Anwendung verhindert. Auch die Ergebnisse der robotergestützten Nähvorgänge sind aus medizinischer Sicht keineswegs zufriedenstellend.More recently, the first clinical efforts have been made to perform the endovascular revascularization of the RIVA on the beating heart with robotic support. Here, too, the anastomosis is conventionally performed in surgical suture technique and thus represents a significant technical challenge that prevents widespread use. The results of robot-assisted sewing are by no means satisfactory from a medical point of view.

Es sind auch bereits temporäre intraluminale Konnektors als einfache Gefäßbrücken vorgeschlagen worden, welche den Blutstrom aufrechterhalten und den Nähvorgang an sich, insbesondere durch Lagestabilisierung der Blutgefäße, vereinfachen und verbessern sollen. Der Einsatz solcher durchströmbarer, intraluminaler Konnektors (TILS), die eine Aufrechterhaltung des Blutstroms gewährleisten, kann einen protektiven Effekt auf das Myokard haben. Durch das Einbringen eines temporären Konnektors wird die Ischämie vermindert, so dass z. B. ischämisch bedingte Rhythmusstörungen, die zum Kammerflimmen führen können, nicht entstehen Das möglicherweise durch den Konnektor entstehende Gefäßwandtrauma und die Ausbildung von Stenosen als mögliche Folge stellen jedoch nicht unbeträchtliche Nachteile des TILS-Einsatzes dar. Ein weiterer Nachteil der besagten temporären Konnektoren, die meist auf Silikonbasis gefertigt sind, ist, dass diese rechtzeitig wieder entfernt werden müssen. Damit können sie zwar zur Stabilisierung des Nähvorganges, besonders in der Anfangsphase, beitragen, bereiten aber andererseits wiederum einen Zusatzaufwand für ihre Entfernung aus dem Nahtbereich. Nach der Entfernung des Konnektors ist die Bypass-Operation unter den eingangs genannten Bedingungen zu Ende zu führen. Die Nahttechnik erfordert nach wie vor einen entsprechenden Bewegungsfreiraum, so dass einer minimalinvasiven Behandlungsmethode Grenzen gesetzt sind. Temporary intraluminal connectors have also been proposed as simple vascular bridges, which maintain the blood flow and simplify and improve the sewing process itself, in particular by stabilizing the position of the blood vessels. The use of such flow-through, intraluminal connector (TILS), which ensure the maintenance of blood flow, may have a protective effect on the myocardium. By introducing a temporary connector ischemia is reduced, so that z. The cardiovascular trauma possibly resulting from the connector and the formation of stenoses as a possible consequence, however, represent not inconsiderable disadvantages of the use of TILS. Another disadvantage of the said temporary connectors, which are usually are made of silicone, is that they need to be removed in time. Although they can contribute to the stabilization of the sewing process, especially in the initial phase, but on the other hand prepare additional effort for their removal from the seam area. After removal of the connector, the bypass operation should be completed under the conditions mentioned above. The suture technique still requires a corresponding freedom of movement, so that a minimally invasive treatment method limits.

Es wurden auch vereinfachte Anastomosentechniken für den Einsatz in minimal invasiven Verfahren erprobt. Bei den distalen Koronaranastomosen wurden maschinelle Systeme entwickelt, die einzelne Nähte im Sinne eines Nahtapparates applizieren können. Diese Systeme waren jedoch sehr störanfällig und bezüglich der Morphologie der Koronararterien mit ihren Wandverkalkungen und erheblichen intra- und interindividuellen Diameterschwankungen zu unflexibel, so dass sie über klinische Erprobungsstadien nicht hinauskamen.Simplified anastomotic techniques have also been tested for use in minimally invasive procedures. In the case of distal coronary anastomoses, mechanical systems have been developed that can apply individual sutures in the sense of a suture device. However, these systems were very susceptible to interference and were too inflexible with respect to the morphology of the coronary arteries with their wall calcifications and considerable intra- and inter-individual Diameterschwankungen so that they did not get beyond clinical trial stages.

Weitere Versuche der nahtfreien koronararteriellen Anastomose wurden mit einem Stent-Konnektor tierexperimentell vorgenommen, setzten nachteiliger Weise allerdings den dauerhaften Verbleib eines großen, rigiden Rohrsystems im Koronarlumen voraus.Further trials of suture-free coronary artery anastomosis have been conducted experimentally with a stent-connector, but disadvantageously presuppose the permanent retention of a large, rigid tube system in the coronary lumen.

Ein anderes System bediente sich einer magnetisch unterstützten nahtfreien Anastomose. Auch diese Methode stellte sich als zu unflexibel und störanfällig heraus. Klinisch überprüfbare Resultate hinsichtlich der Güte der Anastomose und der längerfristigen Offenheitsrate liegen nicht vor.Another system used a magnetically assisted, seamless anastomosis. This method turned out to be too inflexible and prone to failure. Clinically verifiable results regarding the quality of the anastomosis and the long-term patency rate are not available.

Bei der Anfertigung proximaler Venenanastomosen mit der Aorta, wie sie in der konventionellen Koronarchirurgie angefertigt werden, konnten Anastomosenapparate jedoch über das Entwicklungsstadium in eine erste erfolgreiche klinische Evaluation überführt werden. Die proximalen Anastomosensysteme sind allerdings technisch nicht für periphere Anastomosen geeignet oder adjustierbar, da der Minimaldurchmesser aus technischen und systemimmanenten Gründen 4 mm nicht unterschreiten kann und somit für ein typisches 1,5 bis 2 mm großes peripheres Koronargefäß nicht in Frage kommt.However, in the preparation of proximal venous anastomoses with the aorta, as done in conventional coronary surgery, anastomotic apparatus could be transferred to a first successful clinical evaluation through the developmental stage. However, the proximal anastomosis systems are technically not suitable or adjustable for peripheral anastomoses, since the minimum diameter for technical and system-inherent reasons 4 mm can not fall below and thus for a typical 1.5 to 2 mm large peripheral coronary vasculature is out of the question.

Eine weitere Möglichkeit, Anastomosen nahtrfrei durchzuführen, stellen Systeme unter Einsatz von Gewebekleber dar.Another way to perform anastomoses near free are systems using tissue adhesive.

Seit vielen Jahren werden Klebstoffe in der Herzchirurgie an sich erfolgreich verwendet. Im breiten Umfang durchgesetzt hat sich bisher der Fibrinkleber. Aufgrund seiner geringen Klebekraft erlaubt er keine eigenständige suffiziente Verbindung von Geweben, ist aber als Hämostyptikum (Mittel zur Blutstillung) wegen seiner guten Biokompatibilität unerreicht.For many years, adhesives have been used successfully in cardiac surgery. The fibrin sealant has been widely adopted so far. Due to its low adhesive power, it does not allow independent proper connection of tissues, but is unequaled as a hemostyptic (haemostatic agent) because of its good biocompatibility.

Ein Klebstoff mit guter Klebekraft ist der Gelatine-Resorcin-Glutar-/Formaldehyd-Kleber, der eine belastbare, elastische Gewebeverbindung erzeugt, die in der Chirurgie der Aortendissektion Anwendung findet.An adhesive with good adhesive power is the gelatin-resorcinol-glutaric / formaldehyde adhesive that produces a resilient, resilient tissue connection that finds application in aortic dissection surgery.

Klebstoffe auf Aldehydbasis sind kontinuierlich weiterentwickelt worden. Aktuell steht ein kommerziell verfügbarer Klebstoff (BioGlue®) mit Albumin und Glutaraldehyd Komponenten zur Verfügung, der eine hohe Elastizität bei guter Klebekraft und geringer Toxizität aufweist. Obgleich von höchster Klebekraft, konnten sich Zyanoakrylat-Kleber bisher nicht breit in der Chirurgie durchsetzen, da sie toxisch sind sowie glashart und damit unelastisch aushärten. Damit waren sie bisher lediglich Anwendungen in der Zahnheilkunde oder bei Hautwunden vorbehalten. In den letzten Jahren wurde jedoch ein nun unter dem Namen „Glubran“ kommerziell verfügbarer Klebstoff auf Akrylatbasis entwickelt, der elastischer und weniger toxisch ist und somit auch an inneren Organen verwendet werden kann, für die er bereits zugelassen ist.Aldehyde-based adhesives have been continuously developed. Currently, a commercially available adhesive (BioGlue®) with albumin and glutaraldehyde components is available, which has a high elasticity with good adhesive strength and low toxicity. Although highly adhesive, cyanoacrylate adhesives have not been widely used in surgery as they are toxic, hard to cure, and therefore inelastic. Thus, they were previously only used in dentistry or skin wounds. In recent years, however, an acrylate-based adhesive commercially available under the name "Glubran" has been developed, which is more elastic and less toxic and thus can also be used on internal organs for which it has already been approved.

Bereits vor über 20 Jahren wurden Anastomosen mit Laserschweißungen durchgeführt, die allerdings den experimentellen Bereich nicht verlassen haben.Already more than 20 years ago anastomoses were performed with laser welding, which did not leave the experimental area.

Alle bisherigen Versuche, Anastomosen nahtfrei durchzuführen, konnten jedoch nur partielle Erfolge verzeichnen. Limitationen der mechanischen Belastbarkeit, der Thrombogenität der Initima im Anastomosenbereich, Toxizität des Klebstoffes, mangelnde Elastizität der Gefäßverbindung und frühzeitige degenerative Veränderungen, wie z. B. Kalzifikationen mit konsekutiver Stenose, wurden regelmäßig beobachtet. Die nahtfreie Klebung von Anastomosen wird daher klinisch bisher nicht durchgeführt, wenngleich die Abdichtung einer nicht optimal genähten Anastomose mit geringer Leckage durch Fibrinkleber seit Jahren erfolgreich praktiziert wird.All previous attempts to perform anastomoses seamlessly, however, were only partially successful. Limitations of mechanical resilience, the thrombogenicity of the initiation in the anastomotic area, toxicity of the adhesive, lack of elasticity of the vascular connection and early degenerative changes such. B. calcifications with consecutive stenosis, were observed regularly. The seamless gluing of anastomoses is therefore not yet clinically performed, although the sealing of a not optimally sewn anastomosis with low leakage by fibrin glue has been successfully practiced for years.

Medizinisch einsetzbare, biologisch abbaubare (biodegradable) Materialien sind aus dem Stand der Technik bekannt.Medically applicable, biodegradable materials are known from the prior art.

Häufig werden bioabbaubare Materialien wie Polyester, Polyanhydride, und Polyorthoester eingesetzt.Often, biodegradable materials such as polyesters, polyanhydrides, and polyorthoesters are used.

In der US-Patentschrift 5 085 629 wird beispielsweise die Verwendung eines biologisch abbaubaren Polyester-Terpolymers in einem Harnröhren-Stent offenbart.In the U.S. Patent 5,085,629 For example, the use of a biodegradable polyester terpolymer in a urethral stent is disclosed.

Viele biologisch abbaubare Polymere durchlaufen hydrolytische Kettenspaltungen in der Gegenwart von Wasser, wodurch wasserlösliche Spezies mit niedrigem Molekulargewicht gebildet werden. Von Polyestern ist bekannt, dass sie dazu tendieren, über die Dicke der Vorrichtung simultan Hydrolyse zu durchlaufen (homogene Hydrolyse), während Polyanhydride und Polyorthoester eher von der Oberfläche aus hydrolysieren (heterogene Hydrolyse).Many biodegradable polymers undergo hydrolytic chain scission in the presence of water to form water-soluble low molecular weight species. Polyesters are known to tend to undergo simultaneous hydrolysis across the thickness of the device (homogeneous hydrolysis) while polyanhydrides and polyorthoesters tend to hydrolyze from the surface (heterogeneous hydrolysis).

Polyhydroxyessigsäure, auch Polyglycolsäure (PGA), ist ein Polyester, der als medizinisches Nahtmaterial benutzt wird, da er vom Körper resorbiert werden kann. Die Hydrolyse, durch die das Material abgebaut wird, führt zu einer vollständigen Resorption in etwa 60-90 Tagen.Polyhydroxyacetic acid, also called polyglycolic acid (PGA), is a polyester used as a medical suture because it can be absorbed by the body. Hydrolysis, which breaks down the material, results in complete absorption in about 60-90 days.

Polycaprolacton (PCL), genauer Poly-ε-Caprolacton, ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff, der auf der Basis von Erdöl hergestellt wird. Er ist thermisch verformbar und wird entsprechend in die Thermoplaste eingeordnet. Gebildet wird er als Kette des Caprolacton, dem ε-Lacton der Capronsäure. Polycaprolacton wird im medizinischen Bereich für eine Reihe von verschiedenen Anwendungen genutzt. Dabei verwendet man es für Präparate mit kontrollierter Abgabe (Retard) von Medikamenten, Klebstoffe und synthetische Wundverbände und orthopädische Abdrücke. In der aktuellen Forschung wird es zudem als Trägermaterial für Stammzellen bei der regenerativen Osteogenese oder Knorpelzellen beim Tissue Engineering erforscht. Die bislang medizinisch eingesetzten Caprolacton-Polymere und -Copolymere werden innerhalb einiger Wochen vollständig resorbiert.Polycaprolactone (PCL), more specifically poly-ε-caprolactone, is a biodegradable plastic made from petroleum. It is thermoformable and is classified accordingly in the thermoplastics. It is formed as a chain of caprolactone, the ε-lactone of caproic acid. Polycaprolactone is used in the medical field for a number of different applications. It is used for sustained release preparations of drugs, adhesives and synthetic wound dressings and orthopedic impressions. In current research, it is also being investigated as a carrier material for stem cells in regenerative osteogenesis or cartilage cells in tissue engineering. The medicinally used caprolactone polymers and copolymers are completely absorbed within a few weeks.

Polyglycolide sind gleichfalls biologisch abbaubar und für medizinische Anwendungen zugelassen. Durch Variationen in der Zusammensetzung von Polyglycolidverbindungen kann die Resorptionsgeschwindigkeit von wenigen Tagen bis zu mehreren Wochen variiert werden.Polyglycolides are also biodegradable and approved for medical applications. By variations in the composition of polyglycolide compounds, the rate of absorption can be varied from a few days to several weeks.

Es gibt jedoch mehrere Probleme, die den Einsatz von Stents oder andere Gefäßimplantaten, die aus diesen bioabbaubaren Materialien hergestellt wurden, bislang verhindert haben.However, there are several problems that have hitherto prevented the use of stents or other vascular grafts made from these biodegradable materials.

Bei den vorbeschriebenen Materialien geht mit dem Abbau ein signifikanter Verlust an Festigkeit einher, bevor ein signifikanter Masseverlust eingetreten ist. So können beispielsweise Stents oder andere Gefäßimplantate versagen, indem sie in große Stücke brechen, die die Gefäße, in denen sich entwickelt haben, verstopfen. Implantate aus den vorgenannten bioabbaubaren Materialien können durch Zellen aus dem Blut, zum Beispiel Fibroblasten, Thrombozyten, etc. besiedelt werden, was zur unerwünschten Entstehung einer Neo-Intima (Gefäßinnenwand) in dem Gefäßimplantat und letztlich zu Thrombosen führen kann.With the materials described above, the degradation is accompanied by a significant loss of strength before a significant mass loss has occurred. For example, stents or other vascular grafts may fail by breaking into large pieces that clog the vessels in which they have developed. Implants of the abovementioned biodegradable materials can be colonized by cells from the blood, for example fibroblasts, platelets, etc., which can lead to the undesired formation of a neo-intima (vessel inner wall) in the vascular implant and ultimately to thromboses.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den chirurgischen und zeitlichen Aufwand für die operative Erstellung von Gefäßanastomosen zu verringern und die Qualität der Anastomose zu verbessern.It is an object of the present invention to reduce the surgical and temporal outlay for the surgical preparation of vascular anastomoses and to improve the quality of the anastomosis.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass es ein koronarer Anastomosekonnektor auf Polylactidbasis ermöglicht, Anastomosen unter gänzlichem Verzicht auf diffizile Präparation und Nahttechnik durchzuführen, wodurch die Bypasschirurgie erleichtert und beschleunigt wird, was zu einer Verringerung der gesundheitlichen Belastung und des Risikos für den Patienten führt.Surprisingly, it has been found that a polylactide-based coronary anastomosis connector makes it possible to perform anastomoses without resorting to delicate preparation and suturing technique, thereby facilitating and accelerating bypass surgery, leading to a reduction in health burden and risk to the patient.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein koronarer Anastomosekonnektor auf Polylactidbasis für die Bypasschirurgie, der die Gestalt eines T-Y-Hybrids aufweist.The subject of the present invention is therefore a polylactide-based coronary anastomosis connector for bypass surgery, which has the shape of a T-Y hybrid.

Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor ist im Wesentlichen ein von Blut durchströmbarer und in Form eines T-Y-Hybrids ausgebildeter 3-Endschlauch.The anastomosis connector according to the invention is essentially a 3-end tube through which blood can flow and in the form of a T-Y hybrid.

Unter einem T-Y-Hybrid wird erfindungsgemäß ein „asymmetrisches Y“ verstanden, bei dem der Winkel zwischen den Schenkeln S2 und S3 ( bis ) im Bereich von etwa 60° bis etwa 77,5° liegt, insbesondere im Bereich von 65° bis 70°.According to the invention, a TY hybrid is understood to mean an "asymmetrical Y" in which the angle between the legs S2 and S3 ( to ) is in the range of about 60 ° to about 77.5 °, in particular in the range of 65 ° to 70 °.

Die Oberfläche des Anastomosekonnektors ist an der Außenseite erfindungsgemäß bevorzugt möglichst rauh, um eine optimale Haftung der Innenwände der zu verbindenden Blutgefäße an der Außenfläche des Konnektors zu gewährleisten.According to the invention, the surface of the anastomosis connector is preferably as rough as possible on the outer side in order to ensure optimal adhesion of the inner walls of the blood vessels to be connected to the outer surface of the connector.

An der von Blut durchstömten Innenseite hingegen ist die Oberfläche des Konnektors vorzugsweise möglichst glatt, um das Risiko der Anhaftung von Fibroblasten, Thrombozyten, etc., die eine Neo-Intima bilden und zu Thrombosen führen könnten, zu verringern. On the inside swept by blood, on the other hand, the surface of the connector is preferably as smooth as possible in order to reduce the risk of attachment of fibroblasts, platelets, etc. which form a neo-intima and which could lead to thrombosis.

Die Rauheit (gemäß der Definition in https://de.wikipedia.org/wiki/Rauheit) der Oberfläche des Anastomosekonnektors liegt vorzugsweise bei maximal 5% des Außendurchmessers.The roughness (as defined in https://en.wikipedia.org/wiki/Rauheit) of the surface of the anastomosis connector is preferably at most 5% of the outer diameter.

Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor kann in einer bevorzugten Ausführungsform pharmakologische Wirkstoffe enthalten. Diese Wirkstoffe können homogen verteilt im Material des Konnektors enthalten sein oder auch, was erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist, in Form einer Beschichtung auf der Innen- oder Außenseite des Konnektors appliziert werden.The anastomosis connector according to the invention may contain pharmacologically active compounds in a preferred embodiment. These active ingredients can be homogeneously distributed in the material of the connector or, which is particularly preferred according to the invention, be applied in the form of a coating on the inside or outside of the connector.

Beispielsweise kann die Außenseite des Konnektors mit einem wundheilungsfördernden Wirkstoff beschichtet sein, der das Zusammenwachsen der zu verbindenden Blutgefäße beschleunigt, während die Innenseite z. B. mit einem blutverdünnenden Wirkstoff beschichtet sein kann, der die Ausbildung von Thrombosen verhindert.For example, the outside of the connector may be coated with a wound healing promoting agent, which accelerates the convergence of the blood vessels to be connected, while the inside z. B. may be coated with a blood-thinning agent that prevents the formation of thrombosis.

Gegebenenfalls kann zur Abdichtung und Festigung der Anastomose biologisch abbaubares Nahtmaterial nach Art eines Kabelbinders verwendet, d. h. als Schlinge um die Anastomosestelle gelegt und festgezogen werden.Optionally, biodegradable suture, such as a cable tie, can be used to seal and strengthen the anastomosis, i. H. be placed as a noose around the anastomosis site and tightened.

Vorteilhafterweise vereinfacht der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor die Bypasschirurgie erheblich. Die zu verbindenden Blutgefäße werden einfach über die Röhrchen des Konnektors gezogen. Komplizierte und zeitaufwändige Nähte entfallen vollständig.Advantageously, the anastomosis connector according to the invention considerably simplifies bypass surgery. The blood vessels to be connected are simply pulled over the tubes of the connector. Complicated and time-consuming seams are completely eliminated.

Außerdem wird durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Anastomosekonnektors keine zweite Operation notwendig, wie beispielsweise bei aus dem Stand der Technik bekannten Anastomosekonnektoren auf Metallbasis, die aus dem Körper des Patienten entfernt werden müssen.In addition, the use of the anastomosis connector of the present invention eliminates the need for a second operation, such as prior art metal-based anastomosis connectors that must be removed from the patient's body.

Die Anastomose mittels des erfindungsgemäßen Konnektors weist eine einheitliche Kreisform auf. Diese regelmäßige Struktur, die mittels klassischer Nahttechnik nicht erreichbar ist, beschleunigt das Zusammenwachsen der Gefässränder und erleichtert die optische Kontrolle der Dichtigkeit der Verbindung am Ende der Operation. Nachblutungen und damit verbundene Nachoperationen werden hierdurch deutlich seltener.The anastomosis by means of the connector according to the invention has a uniform circular shape. This regular structure, which is not achievable by means of classical suture technique, accelerates the fusion of the vessel margins and facilitates the optical control of the tightness of the connection at the end of the operation. Postoperative bleeding and associated reoperation will become much less frequent.

Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor ist auf Polylactidbasis aufgebaut, das heißt, aus Polylactid oder Polylactid enthaltenden Verbindungen gefertigt. Polylactid (PLA) ist ein nicht natürlich vorkommender Polyester, der über eine mehrstufige Synthese aus Zucker hergestellt wird. Dabei wird Zucker zu Milchsäure fermentiert und diese zu PLA polymerisiert.The anastomosis connector according to the invention is based on polylactide, that is, made of polylactide or polylactide-containing compounds. Polylactide (PLA) is a non-naturally occurring polyester produced by a multi-step synthesis of sugar. This sugar is fermented to lactic acid and this polymerized to PLA.

Grundstoff für PLA ist die Milchsäure, die in zwei stereoisomeren Varianten, D-Lactid und L-Lactid, vorkommt. Dementsprechend gibt es auch zwei PLA-Varianten: Poly-D-Lactid (DPLA) und Poly-L-Lactid (LPLA).The basic substance for PLA is the lactic acid, which occurs in two stereoisomeric variants, D-lactide and L-lactide. Accordingly, there are also two PLA variants: poly-D-lactide (DPLA) and poly-L-lactide (LPLA).

Je nachdem, wie die Bausteine in der PLA-Kette eingebunden werden, unterscheidet sich auch die Morphologie des Materials, von amorph bis kristallin, mit entsprechendem Einfluss auf die thermischen und mechanischen Eigenschaften. PLA ist transparent, kristallin, steif, besitzt eine hohe mechanische Festigkeit und kann mit herkömmlichen thermoplastischen Verfahren verarbeitet werden.Depending on how the building blocks are integrated in the PLA chain, the morphology of the material differs, from amorphous to crystalline, with a corresponding influence on the thermal and mechanical properties. PLA is transparent, crystalline, rigid, has high mechanical strength and can be processed by conventional thermoplastic processes.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Konnektor aus LPLA oder LPLA enthaltenden Copolymeren gefertigt.Preferably, the connector according to the invention of LPLA or LPLA-containing copolymers is made.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist der Anastomosekonnektor aus einem Copolymer aus L-Lactid und Glykolid oder einem Copolymer aus L-Lactid und Caprolacton, dem ε-Lacton der Capronsäure gefertigt.According to the invention, the anastomosis connector is made of a copolymer of L-lactide and glycolide or a copolymer of L-lactide and caprolactone, the ε-lactone of caproic acid.

Erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt ist der Anastomosekonnektor aus einem Copolymer aus L-Lactid und Glykolid gefertigt, das unter der Bezeichnung RESOMER® LG 824 S von der Evonik Nutrition & Care GmbH erhältlich ist.Most preferably, according to the invention, the anastomosis connector is made from a copolymer of L-lactide and glycolide, which is available under the name RESOMER® LG 824 S from Evonik Nutrition & Care GmbH.

Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor wird vorzugsweise mittels Spritzguß hergestellt. Er kann jedoch auch durch 3D-Druck oder andere dem Fachmann geläufige Verfahren hergestellt werden.The anastomosis connector according to the invention is preferably produced by means of injection molding. However, it can also be produced by 3D printing or other methods familiar to the person skilled in the art.

PLA ist im Blut biologisch abbaubar. Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor baut sich vorteilhafterweise langsam über einen Zeitraum von etwa 12 Monaten ab, ohne dabei in größere Bruchstücke zu zerfallen, die den Patienten gefährden könnten.PLA is biodegradable in the blood. The anastomosis connector according to the invention advantageously degrades slowly over a period of about 12 months, without disintegrating into larger fragments which could endanger the patient.

Erstaunlicherweise hat sich herausgestellt, dass für den Zweck der vorliegenden Erfindung, nämlich den chirurgischen und zeitlichen Aufwand für die operative Erstellung von Gefäßanastomosen zu verringern und dennoch eine stabile und dauerhafte Anastomose zu bewirken, ein Anastomosekonnektor am besten geeignet ist, der eine möglichst große Biegefestigkeit (idealerweise ≥ 125 GPa), maximale Steifigkeit (E-Modul idealerweise ≥ 10 GPa) sowie eine möglichst hohe Glastemperatur aufweist. Bislang war davon ausgegangen worden, dass ein Gefäßimplantat, beispielsweise ein Stent, möglichst flexibel sein sollte, um sich der Biomechanik des weichen Blutgefäßes bestmöglich anpassen zu können.Surprisingly, it has been found that for the purpose of the present invention, namely to reduce the surgical and temporal outlay for the surgical creation of vascular anastomoses and yet to effect a stable and permanent anastomosis, an anastomosis connector is the most appropriate one Bending strength (ideally ≥ 125 GPa), maximum rigidity (modulus of elasticity ideally ≥ 10 GPa) and the highest possible glass transition temperature. So far it had been assumed that a vascular implant, for example a stent, should be as flexible as possible in order to be able to adapt as best as possible to the biomechanics of the soft blood vessel.

Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor ist mittels herkömmlicher Verfahren sterilisierbar, beispielsweise durch Begasung mit EO (Ethylenoxid), Wasserdampfsterilisation oder Bestrahlung mit

-Strahlen.The anastomosis connector according to the invention can be sterilized by conventional methods, for example by gassing with EO (ethylene oxide), steam sterilization or irradiation with

Rays.

Vorteilhafterweise erhält der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor mit seiner widerstandsarmen Durchströmbarkeit den Bluttransport und somit die Blutversorgung des durch die Kranzarterie zu versorgenden Herzmuskelgewebes zuverlässig aufrecht, ohne ganz oder teilweise operativ entfernt werden zu müssen. Der Konnektor verbleibt vielmehr als Verbindungselement der Gefäße noch ca. ein Jahr bis zu seiner vollständigen Auflösung im Körper des Patienten und dient somit auch nach Abschluss des operativen Bypasseingriffs bis zur vollständigen Materialresorption noch als Stütz- und Halteelement. Durch den gänzlichen Wegfall von Präparationen und Nahttechnik sowie ggf. Halte- und Fixierprozessen zur und während der Nahtverbindung, gelingt es, die Bypassoperation tatsächlich minimalinvasiv durchzuführen. Der chirurgische Eingriff beschränkt sich auf die Einbringung des erfindungsgemäßen Anastomosekonnektors, die Zuführung des Bypassgefäßes (LIMA) und die kabelbinderähnliche Fixierung der Gefäße am Konnektor. Eine weitere operative Zugänglichkeit und eine bisher noch erforderliche Nahttechnik ist, wie erwähnt, nicht mehr erforderlich.Advantageously, the anastomosis connector according to the invention, with its low-resistance flow properties, reliably maintains the blood transport and thus the blood supply to the heart muscle tissue to be supplied by the coronary artery, without having to be completely or partially removed surgically. The connector remains rather as a connecting element of the vessels for about a year until its complete dissolution in the body of the patient and thus serves even after completion of the operative bypass procedure until complete absorption of material still as a support and holding element. Due to the complete omission of preparations and suture technique and possibly holding and fixing processes for and during the suture connection, it is possible to perform the bypass surgery actually minimally invasive. The surgery is limited to the introduction of the anastomosis connector according to the invention, the supply of the bypass vessel (LIMA) and the cable tie-like fixation of the vessels on the connector. A further operational accessibility and a hitherto still necessary suture technique is, as mentioned, no longer necessary.

Darüber hinaus ergibt sich infolge der schnellen Anastomose eine erhebliche Zeitersparnis gegenüber der konventionellen Operationstechnik. Das Koronargefäß muss lediglich minimal für den Einsatz des Anastomosekonnektors geöffnet werden. Außerdem werden durch die rigide Struktur des erfindungsgemäßen Konnektors Kollapse des Konnektorlumens und irreversible Formveränderungen (Beschädigungen, Abknickungen, Brüche der Y-Verbindung) vermieden.In addition, as a result of the rapid anastomosis, there is a considerable saving of time compared to the conventional surgical technique. The coronary vessel has only to be opened minimally for the use of the anastomosis connector. In addition, the rigid structure of the connector according to the invention prevents collapse of the connector lumen and irreversible changes in shape (damage, kinking, breaks in the Y connection).

Der erfindungsgemäße Anastomosekonnektor kann in unterschiedlichen Größen, mit Variationen der Schenkellängen, Schenkeldurchmesser und Schenkelwinkel hergestellt werden, um möglichst allen unterschiedlichen, patientenspezifischen Einsatzerfordernissen zu genügen, insbesondere individuell verschiedenen Gefäßformen und -größen.The anastomosis connector according to the invention can be produced in different sizes, with variations of the leg lengths, thigh diameters and leg angles, in order to satisfy all different, patient-specific application requirements, in particular individually different vessel shapes and sizes.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die drei Schenkel des Konnektors (S1, S2, S3) gleich lang. Sie können jedoch auch unterschiedliche Längen aufweisen, um individuellen operativen oder anatomischen Anforderungen zu genügen. Vorzugsweise ist die Länge jedes Schenkels ≤ 2 cm, insbesondere etwa 1 cm.In a preferred embodiment, the three legs of the connector ( S1 . S2 . S3 ) of equal length. However, they can also have different lengths to meet individual operative or anatomical requirements. Preferably, the length of each leg is ≤ 2 cm, in particular about 1 cm.

Der Außendurchmesser der Konnektorschenkel liegt vorzugsweise bei 1 bis 5 mm, insbesondere bei 1 bis 2,5 mm.The outer diameter of the connector legs is preferably 1 to 5 mm, in particular 1 to 2.5 mm.

Die Wandstärken der Konnektorschenkel sind idealerweise immer gleich. Die Wandstärke der Konnektorschenkel sollte zudem möglichst gering sein. Idealerweise liegt sie unterhalb von 1 mm, besonders bevorzugt bei etwa 0,3mm.The wall thicknesses of the connector legs are ideally always the same. The wall thickness of the connector legs should also be as low as possible. Ideally, it is less than 1 mm, more preferably about 0.3 mm.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verläuft der Übergang zwischen den Konnektorschenkeln S1 und S3 konisch ( und ).In a particularly preferred embodiment, the transition between the connector legs runs S1 and S3 conical ( and ).

Der Konnektor ist auf Grund seiner T-Y-Hybridform in kürzester Zeit mit dem geraden Teil, also den Schenkeln S1 und S2, in das minimal aufgeschnittene Koronargefäß einbringbar. Zu diesem Zweck wird das obere Drittel des Koronargefäßes an der Herzoberfläche freigelegt und auf wenige Millimeter Länge aufgeschnitten. Beim Einsatz des Konnektors in diese kurzstreckige Öffnung des Kranzgefäßes erlaubt die Rauheit der Oberfläche und die Steifigkeit des Materials eine leichte Handhabbarkeit sowie eine schnelle und beständige Verbindung der Gefäße. Die Blutversorgung bleibt durch den Konnektor aufrechterhalten. Der Schenkel S3 dient als Applikator, auf welchen das vorbereitete und leicht angeschrägte Ende des herangeführten Bypassgefäßes aufgesteckt wird. Danach erfolgt die Abdichtung durch den kabelbinderähnlichen Verschluß.The connector is due to its TY hybrid form in no time with the straight part, so the thighs S1 and S2 , into the minimally cut coronary vessel einbringbar. For this purpose, the upper third of the coronary vessel is exposed on the heart surface and cut to a few millimeters in length. When using the connector in this short opening of the wreath vessel, the roughness of the surface and the rigidity of the material allow easy handling and a fast and stable connection of the vessels. The blood supply is maintained by the connector. The thigh S3 serves as an applicator, on which the prepared and slightly bevelled end of the brought-by bypass vessel is plugged. Thereafter, the seal is made by the cable tie-like closure.

Die folgenden Abbildungen zeigen beispielhafte Ausführungsformen, die die Erfindung erklären, sie jedoch nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränken.The following figures show exemplary embodiments which explain the invention but do not limit it to the embodiments shown.

Figurenlistelist of figures

: Schematic representation of a connector according to the invention (without conical transition) with TY hybrid form.
: Sectional view of a connector according to the invention (without conical transition) with TY hybrid form.
: Schematic representation of a small connector according to the invention (with conical transition) with TY hybrid form.
: Schematic representation of a connector according to the invention (with conical transition) with TY hybrid form.

Die Schenkellänge beträgt jeweils 1 cm.The leg length is 1 cm each.

Die Wandstärke beträgt jeweils 0,4 mm. The wall thickness is 0.4 mm each.

Der Außendurchmesser des Schenkels S3 beträgt 2,5 mm.The outer diameter of the thigh S3 is 2.5 mm.

Der Außendurchmesser der Schenkel S1 und S2 beträgt 1,5 mm.The outer diameter of the legs S1 and S2 is 1.5 mm.

Der Winkel zwischen den Schenkeln S2 und S3 beträgt 60°.The angle between the thighs S2 and S3 is 60 °.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5085629 [0025]

Claims

Polylactide-based coronary anastomosis connector for bypass surgery, which has the shape of a T-Y hybrid.

Coronal anastomosis connector after Claim 1 in which the angle between the legs S2 and S3 is in the range of 60 ° to 77.5 °, in particular in the range of 65 ° to 70 °.

Coronal anastomosis connector after Claim 1 or 2 whose surface is as rough as possible on the outside and as smooth as possible on the inside.

A coronary anastomosis connector according to one of the preceding claims, containing pharmacologically active ingredients in the form of a coating on the inside or outside of the connector, wherein preferably the outside of the connector with a wound healing promoting substance and the inside is coated with a blood thinning agent.

A coronary anastomosis connector according to any one of the preceding claims, which is fixed to seal and consolidate the anastomosis with biodegradable suture in the manner of a cable tie by placing the suture around the anastomosis site as a loop and tightening it.

A coronary anastomosis connector according to any one of the preceding claims made from copolymers containing LPLA or LPLA, in particular from a copolymer of L-lactide and glycolide or a copolymer of L-lactide and caprolactone, and more preferably from a copolymer of L-lactide and glycolide, which is available under the name RESOMER® LG 824 S from Evonik Nutrition & Care GmbH.

A coronary anastomosis connector according to one of the preceding claims, produced by means of injection molding or 3D printing.

A coronary anastomosis connector according to any one of the preceding claims having a flexural strength of ≥125 GPa) and an E-modulus of ≥ 10 Gpa.

A coronary anastomosis connector according to one of the preceding claims, whose three legs S1, S2 and S3 each have a length of ≤ 2 cm and the three legs are preferably of equal length.

A coronary anastomosis connector according to one of the preceding claims, in which the outer diameter of the connector legs is 1 to 5 mm, in particular 1 to 2.5 mm.

A coronary anastomosis connector according to one of the preceding claims, wherein the wall thickness of the connector legs is below 1 mm.

A coronary anastomosis connector according to any one of the preceding claims, wherein the transition between the connector legs S1 and S3 is conical.