WO2018051205A1 - Tapón hemostático de matriz extracelular para biopsias percutáneas y aparato para su fabricación - Google Patents
Tapón hemostático de matriz extracelular para biopsias percutáneas y aparato para su fabricación Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention belongs to the field of interventional radiology and to the field of hemostatic materials.
- Performing a biopsy in a patient with kidney or liver disease is a safe, useful and effective diagnostic procedure for the management of the disease through histological evaluation of the organ of interest.
- liver biopsy is considered the gold standard for the evaluation of acute and chronic liver disorders, just as renal biopsy is for the characterization of chronic kidney disease.
- the histological observation of the tissues allows to identify critical variables in the organ that provide information about the epidemiology and pathobiology of the disease.
- Liver and kidney biopsies are usually performed percutaneously or transjugularly. Percutaneous biopsy is performed in the doctor's office and involves puncturing through the skin to the organ of interest to obtain a fragment of tissue 1 to 2 cm in length and 1 to 2 mm in diameter.
- a main cutting needle is introduced to the organ of interest and by means of a trigger system a second cylindrical needle is coaxially slid over the main needle The second cylindrical needle cuts a specimen that enters a groove of the main needle.
- the main needle is removed from the organ and the sample is collected from the groove.
- a needle and sleeve system is used to access the organ.
- the needle is removed from the inside of the shirt leaving the shirt inserted in the organ, and the needle controlled by the trigger system is inserted through the shirt.
- transjugular biopsy the procedure is performed in a sterile room with cardiac monitoring. Access to the organ is achieved through the jugular vein, into which a rigid cannula is inserted and visualized with a fluoroscope in real time. Jugular access involves accessing the organ of interest through the jugular vein, the superior vena cava, the right atrium of the heart, the inferior vena cava and one of the hepatic or renal veins. Once the organ of interest is reached, a coaxial needle system and needle and sleeve system similar to that used in percutaneous biopsy are used.
- Performing a liver biopsy exposes the patient to a risk of bleeding inherent in liver disease, since the liver's function of coagulation factor synthesis may be compromised by the same liver disease to be diagnosed.
- Coagulopathic or anticoagulated patients constitute i Extreme risk cases for percutaneous biopsy (either hepatic or renal), since without coagulation mechanisms it is not possible to stop bleeding naturally or assisted. Consequently, these patients are referred to a transjugular biopsy procedure, the cost of which is 10 times or more percutaneously. In addition to the higher cost, the transjugular procedure has other drawbacks. There is a risk of collecting tissue samples other than that of the organ of interest, because the visualization of the organ by this route is less accurate. This risk implies admission to observation of the patient for a period of 24 hours.
- percutaneous liver biopsy which includes the use of a resorbable hemostatic gelatin plug to obstruct the puncture site after the procedure in patients with coagulopathies.
- a gel or a reabsorbable biocompatible foam that gels at the biopsy site is advanced through the shirt.
- This alternative allows performing a percutaneous biopsy in those patients in which it is contraindicated, and constitutes a safe alternative to the risky and expensive transjugular biopsy.
- these methods are based on the improvised use of hemostatic materials that are not designed for application.
- these may present the risk of generating mixtures with the body fluids (blood, ascites) that can be drained, compromising the formation of a solid jelly at the site of interest and thus stopping the bleeding. Additionally, these materials are not controllable during positioning, which creates a serious risk of pulmonary embolization or other ducts to which the material is drained.
- FIGURES Figure 1 (a) Circumferential axes of the porcine intestine.
- an acellular membrane of porcine intestinal submucosa is prepared from the jejunum of an adult pig, by a process consisting of mechanically removing the serous, muscular and mucous layers of the small intestine, washing in a disinfectant solution and store in sterile distilled water until use.
- Each membrane is 30 to 50 cm in length.
- the intestine is cut longitudinally along the external circumferential axis (1), so that the internal circumferential axis (2) is located in the center of the membrane (3), as illustrated in the Figure 1 (a) and 1 (b).
- the rigid thread is formed by a procedure in which a segment of porcine intestinal submucosa is rotated about its longitudinal axis (2a) between 40 and 120 times, preferably 70 to 1 10 times, and preferably using an apparatus (4) designed to it.
- the apparatus (4) is illustrated in Figure 2 and comprises a plurality of support bars (6) fixed to a vertical wall (7) anchored by means of supports in ele (8) to a lower surface (9).
- the pivot bars (1 1) rotate by means of bearings (12) inserted in the vertical wall (10).
- the support bars (6) and the pivot bars (1 1) have through holes (13) at the ends facing the opposite vertical wall. The distance between two facing holes (13) facing each other is 15 to 25 cm, preferably 20 cm.
- Said distance corresponds to the final length of the hemostatic cap and can be determined by modifying the distance between the vertical wall (7) and the vertical wall (10).
- the holeless ends of the pivot bars (1 1) are attached to pinions (14).
- One of the turning bars (1 1) acts as the main turning bar (15) and generates the rotation of all the pinions (14).
- Figure 2 shows a diagram of a preferred embodiment of the apparatus (4) with five support bar systems (6), pivot bar (1 1) and main pivot bar (15), with their corresponding bearings (12 ) and pine nuts (14); however, the present invention encompasses apparatus with one or more support bar systems and pivot bars (1 1) and (15) with corresponding bearings (12) and pinions (14).
- the conformation of a rigid wire is illustrated in Figure 3.
- the ends of one of the segments (16) cut from the extracellular matrix membrane (3) are traversed through the through holes (13) of a support bar (6) and the pivot bar (1 1) coaxial to said support bar (6), as shown in Figure 3 (a). Said ends correspond to the ends in the direction of the longitudinal axis (2a) of the segment (16).
- the segment (16) is positioned so that the length of the contact of the segment (16) in its middle section (18) with the lower surface (9) is 0.1 to 5.0 cm in length, preferably 1.0 cm.
- the ends of the segment (16) are secured by compressing said ends against the bars (6) or (1 1) with a plastic fastener or strap (17) as shown in detail in Figure 3 (b) for a segment (16) secured to a support bar (6).
- segments (16) are inserted and secured in the same way in the plurality of support bars (6) and remaining pivot bars (1 1).
- the main turning bar (15) is used to rotate the pinions fixed to the rotating bars (1 1).
- a number of turns are made between 40 and 120, preferably 70 to 1 10. Between every 20 to 40 turns, preferably every 25 turns, the plug is compressed in its radial direction to remove water and bubbles.
- the segment (16) is allowed to dry for 1 to 3 hours, preferably for 1 to 2 hours.
- the final shape of the plug (19) after the winding and drying steps in the apparatus (4) is illustrated in Figure 4.
- the final diameter of the plug (19) is between 0.4 and 2.0 mm, preferably between 0.7 and 1. 0 mm
- the resulting hemostatic plug (19) is cut from the fasteners at the ends adjacent to the bars (6) and (1 1), packed in a cannula with perforations (20) to maintain its shape, as shown in Figure 5 , and is sterilized with ethylene oxide.
- the support bars (6), the pivot bars (1 1), the vertical walls (7) and (10) and the lower surface (9) are preferably made of acrylic to provide a surface that can be cleaned with ethanol to the 70% or sterilized with ethylene oxide.
- the main turning bar (15) is rotated by the use of a motor.
- the plug (19) is pushed through a biopsy jacket and positioned using ultrasound to visualize its correct positioning. The remaining end on the outside of the patient is cut flush.
- the hemostatic plug has the main advantage that it provides an option to perform a biopsy of any organ percutaneously instead of transjugularly in patients with deficiencies in coagulation mechanisms. This decreases the risks of the procedure, the cost, exposure to x-rays and the length of hospital care after the procedure. Additionally, the hemostatic cap of the present invention is echogenic, so that it can be positioned in the correct location by means of ultrasound visualization.
- the hemostatic plug and the apparatus for its manufacture described in the present invention have surprising technical effects on the use of other products of materials other than the porcine intestinal submucosa used in the present invention.
- the qualities of this material give the cap biocompatibility, anti-inflammatory properties and resistance to infection.
- the porcine intestinal submucosa is impervious to blood, which makes it an ideal material to build a barrier that stops bleeding. Other materials that absorb the blood may become saturated and drain the blood to other organs, exposing the patient to a continued risk of bleeding.
- the apparatus of the present invention was specifically designed for the present invention so as to allow homogeneously producing plugs of rigidity, gauge and density suitable for use through a biopsy needle sleeve.
- the manufacture of rigid threads through other methods would not allow a porcine intestinal submucosa membrane to be formed into a thread of stiffness and density achieved with the apparatus of the present invention.
- one of the most important characteristics of the porcine intestinal submucosa used in the present invention is its echogenic property, which allows it to be located in the necessary position by means of ultrasound observation.
- a biocompatibility study was carried out in Yorkshire pigs, 22 ⁇ 2 kg, for thirty days to determine the safety of the hemostatic plug of the present invention.
- Blood samples from subjects of study at the time of implantation of the plug yielded a platelet count of 345 ⁇ 33 x 10 3 / ⁇ , prothrombin time of 1 1 .6 ⁇ 0.2 was INR of 1 .06 ⁇ 0.02, indicating that the subjects did not present coagulopathy at the time of implantation.
- a minimal inflammatory reaction restricted to the plug material was found, in an area of radius less than 100 ⁇ . No migration of inflammatory cells to the parenchyma of the organs was observed. The plugs were completely degraded in the liver of 57% of the subjects and in the kidney of 100% of the subjects. Additionally, in some cases neovascularization of the hemostatic plug was observed, indicating an integration of the plug with the organ of the subject, which, given the absence of an adverse inflammatory reaction, consists of a first signal of regeneration of the organ from the hemostatic plug.
- the blood samples of the patients at the time of implantation of the cap showed a platelet count of 98.5 ⁇ 14.1 x 10 3 / ⁇ , prothrombin time of 13.0 ⁇ 0.6 was INR of 1.20 ⁇ 0.05 indicating that the patients did not present coagulopathy picture at the time of implantation.
- Patients were administered systemic heparin during surgery.
- the results of the efficacy study indicated that the bleeding decreased by 72% with the use of the hemostatic plug after the biopsy was performed.
- the weight of the blood collected in the gauze used to quantify the bleeding within 3 minutes after the biopsy was 3 ⁇ 1 mg in the cases in which the cap was used and 7 ⁇ 2 mg in the cases in which it was not used plug. Bleeding stopped after 3 minutes in 100% of cases in which the hemostatic plug was used to stop bleeding after biopsy, and in 7% of cases in which no hemostatic plug was used.
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Abstract
La presente invención está dirigida a un tapón hemostático de matriz extracelular para biopsias percutáneas que consiste en un hilo rígido introducido a través de un sistema de camisa y aguja de biopsia. El tapón se inserta en el cuerpo humano a través de la camisa y queda posicionado en toda la trayectoria recorrida por la aguja, desde la piel hasta el órgano muestreado, y de esta manera rellena y sella el espacio dejado libre por el tejido removido debido a la punción de la aguja y durante la biopsia. El dispositivo es fabricado preferiblemente de submucosa intestinal porcina, una membrana de matriz extracelular compuesta por colágeno, proteínas adhesivas, glicosaminoglicanos y factores de crecimiento. La presente invención comprende adicionalmente un aparato para la fabricación del tapón, que permite obtener tapones de características y dimensionas homogéneas y de rigidez adecuada para su manipulación e implantación a través de la camisa. La presente invención puede ser usada comercialmente en múltiples aplicaciones de medicina regenerativa como reparación de lesiones en pared abdominal, piel y manguito rotador. Adicionalmente, La presente invención también puede ser usada como reemplazo de la arteria carótida.
Description
TAPÓN HEMOSTÁTICO DE MATRIZ EXTRACELULAR PARA BIOPSIAS PERCUTÁNEAS Y APARATO PARA SU FABRICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de la radiología intervencionista y al campo de materiales hemostáticos.
ESTADO DE LA TÉCNICA
La realización de una biopsia en un paciente con enfermedad renal o hepática es un procedimiento diagnóstico seguro, útil y efectivo para el manejo de la enfermedad a través de la evaluación histológica del órgano de interés. En particular, la biopsia hepática es considerada el patrón de oro para la evaluación de desórdenes agudos y crónicos del hígado, así como la biopsia renal lo es para la caracterización de la enfermedad renal crónica. La observación histológica de los tejidos permite identificar variables críticas en el órgano que arrojan información acerca de la epidemiología y patobiología de la enfermedad. Las biopsias hepáticas y renales se realizan generalmente por vía percutánea o vía transyugular. La biopsia percutánea es realizada en el consultorio médico y consiste en realizar una punción a través de la piel hasta el órgano de interés para obtener un fragmento de tejido de 1 a 2 cm de longitud y 1 a 2 mm de diámetro. Tras administración de anestesia local en la pared torácica y la realización de una incisión en la piel, observando mediante ecografía, se introduce una aguja cortante principal hasta el órgano de interés y mediante un sistema de gatillo se desliza de manera coaxial una segunda aguja cilindrica sobre la aguja principal. La segunda aguja cilindrica corta un espécimen que entra en una ranura de la aguja principal. La aguja principal se retira del órgano y la muestra se recolecta de la ranura. En otra modalidad que permite la toma de varias muestras en la misma área, se utiliza un sistema de aguja y camisa para acceder al órgano. En esta modalidad, la aguja es retirada del interior de la camisa dejando la camisa insertada en el órgano, y la aguja controlada por sistema de gatillo se inserta a través de la camisa. En el caso de realizarse la biopsia por vía transyugular, el procedimiento se realiza en una sala estéril con monitoreo cardiaco. El acceso al órgano se logra a través de la vena yugular, en la cual se inserta una cánula rígida que se visualiza con un fluoroscopio en tiempo real. El acceso yugular involucra acceder al órgano de interés a través de la vena yugular, la vena cava superior, la aurícula derecha del corazón, la vena cava inferior y una de las venas hepáticas o renales. Una vez alcanzado el órgano de interés, se utiliza un sistema de agujas coaxiales y sistema de aguja y camisa similar al utilizado en la biopsia percutánea.
La realización de una biopsia hepática expone al paciente a un riesgo de sangrado inherente a la enfermedad hepática, dado que la función del hígado de síntesis de factores de coagulación puede verse comprometida por la misma enfermedad hepática a diagnosticar. Los pacientes coagulopáticos o anticoagulados constituyen i
casos de riesgo extremo para la biopsia percutánea (ya sea hepática o renal), dado que sin mecanismos de coagulación no es posible detener el sangrado de forma natural o asistida. En consecuencia, estos pacientes son remitidos a procedimiento de biopsia por vía transyugular, cuyo costo es 10 veces o más el del procedimiento por vía percutánea. Adicional al mayor costo, el procedimiento transyugular presenta otros inconvenientes. Existe el riesgo de recolección de muestras de tejido distinto al del órgano de interés, debido a que la visualización del órgano por esta vía es menos precisa. Este riesgo implica la admisión a observación del paciente por un periodo de 24 horas. Por otra parte, la calidad de las muestras obtenidas por biopsia transyugular ha sido ampliamente cuestionada, dado que son más pequeñas, irregulares y fragmentadas. En consecuencia, es necesario realizar un mayor número de cortes en el órgano de interés para obtener al menos tres muestras no fragmentadas que permitan hacer un diágnostico. Otros riesgos comprenden hemorragia en la punción yugular inicial, neumotorax, macro hematuria, hemorragias severas por punción del hígado, su cápsula o la arteria hepática y en hígados muy pequeños punción y sangrado subcapsular o intraperitoneal. Otras complicaciones incluyen daño al sistema digestivo por punción de asas intestinales o colon, punción de la vesícula o ductos biliares, hemorragia interna por fístula bilioentérica y hematomas presentados tiempo después del procedimiento. Por dichas razones, el procedimiento transyugular es considerado secundario frente al percutáneo.
Existe una variación de la biopsia hepática percutánea, que incluye el uso de un tapón de gelatina hemostática reabsorbible para obstruir el sitio de la punción tras el procedimiento en pacientes con coagulopatías. En esta variación, después de tomar las muestras con la aguja accionada por gatillo y antes de retirar la camisa, se avanza a través de la camisa un gel o una espuma biocompatible reabsorbible que se gelifica en el lugar de la biopsia. Esta alternativa permite realizar una biopsia percutánea en aquellos pacientes en que es contraindicada, y constituye una alternativa segura a la riesgosa y costosa biopsia transyugular. Sin embargo, estos métodos son basados en el uso improvisado de materiales hemostáticos que no están diseñados para la aplicación. Al ser materiales fluidos, éstos pueden presentar el riesgo de generar mezclas con los fluidos corporales (sangre, ascitis) que pueden drenarse, comprometiendo la formación de una gelatina sólida en el sitio de interés y por ende la detención del sangrado. Adicionalmente, estos materiales no son controlables durante el posicionamiento, lo que genera un grave riesgo de embolización pulmonar u otros ductos a los que sea drenado el material.
LISTADO DE FIGURAS Figura 1. (a) Ejes circunferenciales del intestino porcino.
(b) Membrana de submucosa intestinal porcina para la elaboración de dos tapones hemostáticos de matriz extracelular. Figura 2. Aparato para fabricar tapones hemostáticos de matriz extracelular.
Figura 3. (a) Segmento de membrana de submucosa intestinal porcina insertado en el aparato para fabricar tapones hemostáticos de matriz extracelular.
(b) Detalle del segmento de membrana de submucosa intestinal porcina asegurado en el aparato para fabricar tapones hemostáticos de matriz extracelular.
Figura 4. Tapón hemostático de matriz extracelular después del paso de secado en el aparato para fabricar tapones hemostáticos de matriz extracelular.
Figura 5. Tapón hemostático de matriz extracelular empacado para su uso. DESCRIPCIÓN DETALLADA
En la forma preferida de la invención, se prepara una membrana acelular de submucosa intestinal porcina a partir del yeyuno de un porcino adulto, mediante un proceso que consiste en remover mecánicamente las capas serosa, muscular y mucosa del intestino delgado, lavar en una solución desinfectante y almacenar en agua destilada estéril hasta su uso. Cada membrana es de 30 a 50 cm de longitud. Durante la obtención de la submucosa, el intestino es cortado longitudinalmente a lo largo del eje circunferencial externo (1 ), de manera que el eje circunferencial interno (2) queda ubicado en el centro de la membrana (3), como se ilustra en la Figura 1 (a) y 1 (b). Una vez se obtiene la membrana acelular de submucosa, se corta y retira una sección de aproximadamente 0.5 a 2.0 cm de ancho, preferiblemente 1 cm de ancho, del centro de la membrana. Cada uno de los dos segmentos restantes es utilizado para conformar un hilo rígido. El hilo rígido se conforma mediante un procedimiento en el que un segmento de submucosa intestinal porcina es girado alrededor de su eje longitudinal (2a) entre 40 y 120 veces, preferiblemente 70 a 1 10 veces, y preferiblemente utilizando un aparato (4) diseñado para ello.
El aparato (4) se ilustra en la Figura 2 y comprende una pluralidad de barras de soporte (6) fijadas a una pared vertical (7) anclada mediante soportes en ele (8) a una superficie inferior (9). Paralela a la pared vertical (7) hay una segunda pared vertical (10) dentro de la cual están insertadas un número de barras de giro (1 1 ), igual al número de barras de soporte (6), cuyos ejes coinciden con los ejes de las barras de soporte (6). Las barras de giro (1 1 ) giran mediante cojinetes (12) insertados en la pared vertical (10). Las barras de soporte (6) y las barras de giro (1 1 ) tienen agujeros pasantes (13) en los extremos orientados hacia la pared vertical opuesta. La distancia entre dos agujeros pasantes (13) enfrentados es de 15 a 25 cm, preferiblemente 20 cm. Dicha distancia corresponde a la longitud final del tapón hemostático y puede ser determinada modificando la distancia entre la pared vertical (7) y la pared vertical (10). Los extremos sin agujero de las barras de giro (1 1 ) están unidos a piñones (14). Una de las barras de giro (1 1 ) actúa como barra de giro principal (15) y genera la rotación de todos los piñones (14). En la Figura 2 se muestra un esquema de una modalidad preferida del aparato (4) con cinco sistemas de barra de soporte (6), barra de giro (1 1 ) y barra de giro principal (15), con sus correspondientes cojinetes (12) y piñones (14);
sin embargo, la presente invención abarca aparatos con uno o más sistemas de barra de soporte y barras de giro (1 1 ) y (15) con sus correspondientes cojinetes (12) y piñones (14). La conformación de un hilo rígido se ilustra en la Figura 3. Para conformar un hilo rígido, en el aparato (4), se atraviesan los extremos de uno de los segmentos (16) cortados a partir de la membrana de matriz extracelular (3) a través de los agujeros pasantes (13) de una barra de soporte (6) y la barra de giro (1 1 ) coaxial a dicha barra de soporte (6), como se muestra en la Figura 3(a). Dichos extremos corresponden a los extremos en la dirección del eje longitudinal (2a) del segmento (16). El segmento (16) es posicionado de manera que la longitud del contacto del segmento (16) en su sección media (18) con la superficie inferior (9) sea de 0.1 a 5.0 cm de longitud, preferiblemente 1 .0 cm. Los extremos del segmento (16) son asegurados comprimiendo dichos extremos contra las barras (6) o (1 1 ) con un sujetador plástico o cincho (17) como se muestra en detalle en la Figura 3(b) para un segmento (16) asegurado a una barra de soporte (6). Una vez asegurado el segmento de submucosa (16), se insertan y aseguran de la misma manera segmentos (16) en la pluralidad de barras de soporte (6) y barras de giro (1 1 ) restantes. Una vez asegurados todos los segmentos (16) en el aparato (4), se utiliza la barra de giro principal (15) para girar los piñones fijados a las barras de giro (1 1 ). Se realizan un número de giros entre 40 y 120, preferiblemente 70 a 1 10. Entre cada 20 a 40 giros, preferiblemente cada 25 giros, se comprime el tapón en su dirección radial para eliminar agua y burbujas. Una vez girado el número de veces deseado, el segmento (16) se deja secar por 1 a 3 horas, preferiblemente por 1 a 2 horas. La forma final del tapón (19) posterior a los pasos de enrollado y secado en el aparato (4) se ilustra en la Figura 4. El diámetro final del tapón (19) es entre 0.4 y 2.0 mm, preferiblemente entre 0.7 y 1 .0 mm.
El tapón hemostático (19) resultante se corta de los aseguramientos en los extremos adyacentes a las barras (6) y (1 1 ), se empaca en una cánula con perforaciones (20) para mantener su forma, como se muestra en la Figura 5, y se esteriliza con óxido de etileno.
Las barras de soporte (6), las barras de giro (1 1 ), las paredes verticales (7) y (10) y la superficie inferior (9) son preferiblemente fabricadas en acrílico para brindar una superficie que puede ser limpiada con etanol al 70% o esterilizada con óxido de etileno. En una modalidad del aparato (4), la barra de giro principal (15) es girada mediante el uso de un motor.
Todos los procedimientos descritos para la elaboración del tapón hemostático son llevados a cabo en condiciones estériles dentro de una cabina de bioseguridad de flujo laminar.
Para utilizar el tapón hemostático para detener el sangrado después de una biopsia, se empuja el tapón (19) a través de una camisa de biopsia y se posiciona utilizando ultrasonido para visualizar su correcto posicionamiento. El extremo restante en el exterior del paciente es cortado a ras de piel.
Ventajas del tapón hemostático
El tapón hemostático tiene como ventaja principal que provee una opción de realizar una biopsia de cualquier órgano por vía percutánea en lugar de vía transyugular en pacientes con deficiencias en mecanismos de coagulación. Esto disminuye los riesgos del procedimiento, el costo, la exposición a rayos-x y la longitud del cuidado hospitalario posterior al procedimiento. Adicionalmente, el tapón hemostático de la presente invención es ecogénico, de manera que puede ser posicionado en la ubicación correcta por medio de visualización por ultrasonido.
El tapón hemostático y el aparato para su fabricación descritos en la presente invención tienen efectos técnicos sorprendentes sobre la utilización de otros productos de materiales diferentes a la submucosa intestinal porcina utilizada en la presente invención. Las cualidades de este material le confieren al tapón biocompatibilidad, propiedades antiinflamatorias y resistencia a la infección. Adicionalmente, la submucosa intestinal porcina es impermeable a la sangre, lo cual lo hace un material ideal para construir una barrera que detenga el sangrado. Otros materiales que absorban la sangre podrían saturarse y drenar la sangre hacia otros órganos, exponiendo al paciente a un riesgo continuado de sangrado. Estas propiedades fueron comprobadas en estudios en animales y un estudio en hígados humanos que se describen más adelante. Por otro lado, el aparato de la presente invención fue diseñado específicamente para la presente invención de manera que permita producir de forma homogénea tapones de rigidez, calibre y densidad adecuados para su uso a través de una camisa de aguja de biopsia. La fabricación de hilos rígidos a través de otros métodos no permitiría conformar una membrana de submucosa intestinal porcina en un hilo de la rigidez y densidad conseguidos con el aparato de la presente invención. Finalmente, una de las características más importantes de la submucosa intestinal porcina utilizada en la presente invención es su propiedad ecogénica, que le permite ser ubicado en la posición necesaria por medio de observación con ultrasonido.
Estudio de capacidad de formación de coágulo
Con tapones hemostáticos sin esterilizar (n=7), se evalúa la capacidad de formación de coágulo, medida según el cambio de diámetro en función del tiempo (5, 10, 15 y 20 s) después de la exposición in vitro a sangre humana sin anticoagulante. El diámetro del tapón hemostático aumenta en 23% después de exposición de 3 minutos a sangre humana sin anticoagulante (n=7). Estudio de biocompatibilidad (seguridad), propiedades antinflamatorias y resistencia a la infección
Se realizó un estudio de biocompatibilidad en porcinos Yorkshire, 22 ± 2 kg, durante treinta días para determinar la seguridad del tapón hemostático de la presente invención. Se realizaron dos biopsias renales y dos biopsias hepáticas en cada porcino (n=14 para cada tipo de biopsia). Se realizaron estudios de histopatología para determinar la ocurrencia de una reacción inflamatoria adversa, fibrosis o infección que comprometa la funcionalidad del órgano. Las muestras de sangre de los sujetos de
estudio en el momento de implantación del tapón arrojaron un conteo de plaquetas de 345 ± 33 x 103/μΙ, tiempo de protrombina de 1 1 .6 ± 0.2 s e INR de 1 .06 ± 0.02, indicando que los sujetos no presentaron cuadro de coagulopatía en el momento de la implantación. Después de treinta días de implantación, se encontró una reacción inflamatoria mínima restringida al material del tapón, en un área de radio menor a 100 μηι. No se observó migración de células inflamatorias al parénquima de los órganos. Los tapones fueron completamente degradados en el hígado de 57% de los sujetos y en el riñon de 100% de los sujetos. Adicionalmente, en algunos casos se observó neovascularización del tapón hemostático, indicando una integración del tapón con el órgano del sujeto, la cual, dada la ausencia de reacción inflamatoria adversa, consiste en una primera señal de regeneración del órgano a partir del tapón hemostático.
Capacidad de detención del sangrado en hígados humanos (estudio de eficacia) Se realizó un estudio de eficacia en la detención del sangrado del tapón hemostático en hígados humanos de pacientes con enfermedad hepática, justo antes de descartar el hígado durante cirugía de trasplante hepático. Se realizaron dos biopsias después de la cual se implantó el tapón hemostático y dos biopsias de control sin uso del tapón. El orden en que se realizaron las biopsias y el uso o no uso de tapón fueron aleatorizados entre los segmentos V a VIII del hígado determinados de acuerdo con la segmentación de Couinaud. Posterior a la biopsia o a la implantación del tapón, se recolectó la sangre proveniente de la biopsia en una gasa por 3 minutos, tiempo después del cual se pesaron las gasas para determinar el cambio en el volumen de sangrado. Las muestras de sangre de los pacientes en el momento de implantación del tapón arrojaron un conteo de plaquetas de 98.5 ± 14.1 x 103/μΙ, tiempo de protrombina de 13.0 ± 0.6 s e INR de 1 .20 ± 0.05 indicando que los pacientes no presentaron cuadro de coagulopatía en el momento de la implantación. A los pacientes se les administró heparina sistémica durante la cirugía. Los resultados del estudio de eficacia indicaron que el sangrado disminuyó en 72% con el uso del tapón hemostático después de la realización de la biopsia. El peso de la sangre recolectada en las gasas utiizadas para cuantificar el sangrado en los 3 minutos posteriores a la biopsia fue de 3 ± 1 mg en los casos en que se utilizó el tapón y 7 ± 2 mg en los casos en que no se utilizó tapón. El sangrado se detuvo después de 3 minutos en 100% de los casos en los que se utilizó el tapón hemostático para detener el sangrado después de la biopsia, y en 7% de los casos en que no se utilizó tapón hemostático.
Claims
1 . Un tapón hemostático de matriz extracelular, caracterizado porque es un hilo rígido elaborado a partir de una membrana de matriz extracelular.
2. El tapón hemostático de la reivindicación 1 , caracterizado porque la membrana de matriz extracelular es una membrana acelular de submucosa intestinal porcina obtenida del yeyuno de un porcino adulto.
3. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la membrana de matriz extracelular es de 30 a 50 cm de longitud.
4. El tapón hemostático de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque durante la obtención de la membrana acelular de submucosa intestinal porcina, el intestino es cortado longitudinalmente a lo largo del eje circunferencial externo (1 ), de manera que el eje circunferencial interno (2) queda ubicado en el centro de la membrana de matriz extracelular (3). 5. El tapón hemostático de la reivinidicación 4, caracterizado porque una vez se obtiene la membrana acelular de submucosa intestinal porcina, se corta y se retira una sección de 0.
5 a 2.0 cm de ancho del centro de la membrana determinado por el eje circunferencial interno (2), de manera que se obtienen dos segmentos (16) restantes de membrana de matriz extracelular.
6. El tapón hemostático de la reivindicación 5, caracterizado porque la sección que se retira del centro de la membrana es de aproximadamente 1 .0 cm de ancho.
7. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de los segmentos (16) de la membrana de matriz extracelular es utilizado para conformar un hilo rígido.
8. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el hilo rígido consiste en una membrana de matriz extracelular girada alrededor de su eje longitudinal (2a).
9. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el hilo rígido consiste en una membrana acelular de submucosa intestinal porcina girada alrededor de su eje longitudinal (2a) entre 40 y 120 veces.
10. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el hilo rígido consiste en una membrana acelular de submucosa intestinal porcina girada alrededor de su eje longitudinal (2a) entre 70 y 1 10 veces.
1 1 . El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el hilo rígido se conforma preferiblemente utilizando un aparato (4) diseñado para ello.
12. Un aparato (4) para conformar el tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una pluralidad de barras de soporte (6) fijadas a una pared vertical (7) anclada mediante soportes en ele (8) a una superficie inferior (9) y una segunda pared vertical (10) paralela a la pared vertical (7), dentro de la cual están insertadas un número de barras de giro (1 1 ), igual al número de barras (6), cuyos ejes coinciden con los ejes de las barras de soporte (6).
13. El aparato de la reivindicación 12, caracterizado porque las barras de giro (1 1 ) giran mediante cojinetes (12) insertados en la pared vertical (10).
14. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las barras de soporte (6) y las barras de giro (1 1 ) tienen agujeros pasantes (13) en los extremos orientados hacia la pared vertical opuesta.
15. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia entre dos agujeros pasantes (13) enfrentados es de 15 a 25 cm.
16. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia entre dos agujeros pasantes (13) enfrentados es de aproximadamente 20 cm.
17. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia entre dos agujeros pasantes (13) enfrentados corresponde a la longitud final del tapón hemostático y puede ser determinada modificando la distancia entre la pared vertical (7) y la pared vertical (10).
18. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los extremos sin agujero de las barras de giro (1 1 ) están unidos a piñones (14).
19. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una de las barras de giro (1 1 ) actúa como barra de giro principal (15) y genera la rotación de todos los piñones (14).
20. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato (4) tiene uno o más sistemas de barra de soporte (6) y barra de giro (1 1 ), con sus correspondientes cojinetes (12) y piñones (14).
21 . El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una modalidad preferida el aparato (4) tiene cinco sistemas de barra de soporte (6) y barra de giro (1 1 ), con sus correspondientes cojinetes (12) y piñones (14).
22. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la barra de giro principal (15) es girada por un motor.
23. Un procedimiento para fabricar el tapón hemostático de la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende los siguientes pasos:
a. Cortar segmentos (16) a partir de una membrana de matriz extracelular (3); b. Atravesar en el aparato (4) los extremos de uno de los segmentos (16) cortados a partir de la membrana de matriz extracelular (3) a través de los agujeros pasantes (13) de una barra de soporte (6) y la barra de giro (1 1 ) coaxial a dicha barra de soporte (6), donde dichos extremos corresponden a los extremos en la dirección del eje longitudinal (2a) del segmento (16); c. Posicionar el segmento (16) de manera tal que la longitud del contacto del segmento (16) en su sección media (18) con la superficie inferior (9) es de 0.1 a 5.0 cm de longitud,
d. Asegurar los extremos de los segmentos (16) comprimiendo dichos extremos contra las barras (6) o (1 1 );
e. Insertar y asegurar de la misma manera segmentos (16) en la pluralidad de barras de soporte (6) y barras de giro (1 1 ) restantes;
f. Girar la barra de giro principal (15), lo cual a su vez causa la rotación de los piñones (14) fijados a las barras de giro (1 1 ), realizando un número de giros entre 40 y 120;
g. Comprimir el tapón en su dirección radial cada 20 a 40 giros de manera que se eliminan agua y burbujas.
h. Dejar secar el segmento (16) por 1 a 3 horas, preferiblemente por 1 a 2 horas;
i. Cortar el tapón hemostático (19) resultante de sus aseguramientos en los extremos adyacentes a las barras (6) y (1 1 );
j. Empacar el tapón hemostático (19) en una cánula con perforaciones (20).
24. El procedimiento de la reivindicación 23, caracterizado porque el segmento (16) se posiciona de manera tal que la longitud del contacto del segmento (16) en su sección media (18) con la superficie inferior (9) es de aproximadamente 1 .0 cm de longitud.
25. El procedimiento de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los segmentos (16) son asegurados en la pluralidad de barras de soporte (6) y barras de giro (1 1 ) con un sujetador plástico o cincho (17).
26. El procedimiento de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el número de giros en el paso f es entre 70 y 1 10 giros.
27. El procedimiento de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tapón se comprime en su dirección radial aproximadamente cada 25 giros.
28. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque su diámetro final es entre 0.4 y 2.0 mm.
29. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque su diámetro final es entre 0.7 y 1 .0 mm.
30. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque su longitud es entre 15 y 25 cm.
31 . El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque su longitud es aproximadamente 20 cm.
32. El tapón hemostático de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es esterilizado con gas de óxido de etileno.
33. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las barras de soporte (6), las barras de giro (1 1 ), las paredes verticales (7) y (10) y la superficie inferior (9) son fabricadas de acrílico.
34. El aparato de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las barras de soporte (6), las barras de giro (1 1 ), las paredes verticales (7) y (10) y la superficie inferior (9) son fabricadas de un material polimérico rígido, un material metálico o un material cerámico.
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