DE60021309T2

DE60021309T2 - Gefässtransplantat mit verbesserter oberflächenströmung

Info

Publication number: DE60021309T2
Application number: DE2000621309
Authority: DE
Inventors: H. James BRAUKER; C. Leslie BUTTERS; F. Daniel DAVIDSON; J. Mark ULM
Original assignee: Gore Enterprise Holdings Inc
Current assignee: Gore Enterprise Holdings Inc
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2020-01-13
Also published as: CA2329219A1; US6517571B1; EP1064034A1; EP1064034B2; DE60021309D1; AU766188B2; EP1064034B1; DE60021309T3; AU2503600A; CA2329219C; WO2000043052A1; ATE299718T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Gefäßtransplantaten, welche typischerweise verwendet werden, um lebende Blutgefäße oder andere Körperkanäle zu ersetzen, auszukleiden oder anderweitig zu reparieren.
Hintergrund
Die erste erfolgreiche Gefäßoperation, von der in der Literatur berichtet wird, war die Arbeit von T. Gluck, der 1898 sein Einbringen eines Adertransplantats in die Halsschlagader eines Patienten im Jahre 1894 beschrieb. Carrel und Guthrie berichteten 1908, dass sie erfolgreich ein Segment der Hohlvene eines Hundes, welche vorher in Formalin konserviert wurde, in eine Halsschlagader verpflanzt haben. Guthrie folgerte prophetisch, dass diese Transplantatsegmente nicht die Lebensfähigkeit lebenden Gewebes erhielten, sondern nur als ein Kanal für Blut dienten und ein mögliches Gerüst für das Anwachsen von Zellen bereitstellten. Carrel versuchte danach und erfolglos, Röhren aus Glas und Metall als Gefäßtransplantate zu verwenden.
Im Anschluss an die Entdeckung durch Voorhees, dass ein loser Seidenfaden, der innerhalb der rechten Herzkammer eines Hundeherzes lag, mit einer Endothel ähnlichen Substanz belegt wurde, wurde vorgeschlagen, dass ein Gefäßersatz aus solchen Fäden hergestellt werden sollte. Voorhees et al. beschrieben 1952 die Verwendung kurzer Schlauchlängen, hergestellt aus Vinyon „N" Stoff, als Ersatz für Aorta Segmente in Hunden. 1954 beschrieben Voorhees und Blakemore den Ersatz von 17 Unterleibsaneurysmen und eines Knieaneurysmas mit synthetischen Schläuchen. Jahre zusätzlicher Arbeit von Gefäß-Chirurgen, welche auf diesem Anfang aufbauten, führte zu dem Verständnis, dass, während herkömmliche synthetische Transplantate aus Materialien wie z.B. Polyethylen-Terephthalat (PET) in Anwendungen großen Durchmessers (z.B. jene, die das Reparieren von Aortenaneurysmen mit sich bringen) gut arbeiteten, ihre Durch gängigkeit mit abnehmenden Durchmessern abnahm. Darling und Linton berichteten 1972, dass acht Jahre alte PET Implantate im Fuß Durchgangsraten von ungefähr 10 % besaßen, im Vergleich zu umgekehrten Durchgangsraten der Saphenusvene von ungefähr 65–70 %.
R.W. Gore erfand poröses gerecktes Polytetrafluorethylen (ePTFE) im Jahre 1969. Er lehrte in den US Patenten 3,953,566 und 4,187,390, dass Polytetrafluorethylen (PTFE) Pastenextrudat, nach Entfernen des Extrusionschmierstoffes, bei einer Temperatur unterhalb des kristallinen Schmelzpunktes von PTFE schnell gestreckt werden kann, um die resultierende poröse Mikrostruktur aus Knoten zu schaffen, die durch Fibrillen miteinander verbunden sind. Während des Jahres 1972 berichteten Soyer et al. die Verwendung von ePTFE Schläuchen als venösen Ersatz in Schweinen. Matsumoto et al. beschrieben 1973 die Verwendung von ePTFE Schläuchen als Oberschenkelarterienersatz in Hunden. Im Jahr 1976 berichteten Campbell et al. erstmals die Verwendung von ePTFE als Gefäßersatz in Menschen. Mit weiterer Entwicklung, um ausreichend mechanische Stabilität sicherzustellen, wurden diese Transplantate bald der Standard für synthetische Transplantate geringen Durchmessers. Trotzdem wurde festgestellt, dass diese verbesserten synthetischen Stoffe manchmal nicht genauso arbeiteten wie autogenetische saphenuse Venentransplantate. Es wurde beobachtet, dass synthetische Transplantate, sowohl PET als auch ePTFE, im Allgemeinen nicht über 1 oder 2 cm von jeder Anastomose hinaus endothelialisierten. Der primäre Fokus weiterer Arbeit an verbesserten synthetischen Transplantaten hat seitdem zu Ansätzen geführt, um die Endothelialisierung von Transplantat-Lumenoberflächen zu verbessern. In Bezug auf ePTFE Transplantate bedingte diese Arbeit häufig Verfahren zum Modifizieren der Oberflächenenergie der Transplantat-Lumenoberflächen, um das hydrophobe PTFE Material viel hydrophiler zu machen. Umgekehrt wurden gewebte PET Transplantate mit Beschichtungen der Lumenoberflächen aus als Plasma aufgebrachtem Tetrafluorethylen (TFE) Monomergas versehen, wie durch das US Patent 4,718,907 (Karwoski et al.) gelehrt.
Porosität wurde vor langer Zeit als eine fundamentale Charakteristik erkannt, welche die Durchgängigkeit von synthetischen Gefäßtransplantaten beeinflusst; siehe beispielsweise das bahnbrechende Dokument von Wesolowski et al., das den Titel „Poro sity: primary determinant of ultimate fate of synthetic vascular grafts" (Surgery, Vol. 50, Nr. 1 (Juli 1961) hat. Dementsprechend fokussierte sich ein großer Teil der Forschung in ePTFE Transplantaten auf Bestrebungen, um die mittlere Fibrillenlänge solcher Transplantate zu optimieren. Während im Allgemeinen zu dem Schluss gekommen wurde, dass diese Transplantate benötigt wurden, um eine mittlere Fibrillenlänge von mindestens 5–6 Mikrometern und nicht mehr als ungefähr 90 Mikrometern zu besitzen, bleiben die in der Literatur berichteten Daten inkonsistent. Siehe z.B. Golden et al., „Healing of polytetrafluoroethylene arterial grafts is influenced by graft porosity;" J. Vasc. Surg., Seiten 838–845 (Juni 1990); ferner Branson et al., „Expanded Polytetrafluoroethylene as a Microvascular Graft: A Study of Four Fibril Lengths," Plastic and Reconstructive Surgery, Vol.76, Nr. 5, Seiten 754–763 (November 1985). Kommerziell erhältliche ePTFE Transplantate besitzen typischerweise eine mittlere Fibrillenlänge an der Lumenoberfläche im Bereich von ungefähr 15–30 Mikrometern.
Verschiedene ePTFE Schläuche sind in der Patentliteratur beschrieben, welche unterschiedliche mittlere Fibrillenlängen an der Lumenoberfläche als anderswo an dem Schlauch besitzen oder welche andererseits mindestens zwei sich unterscheidende Mikrostrukturen innerhalb der Struktur des Schlauchs besitzen. Sie können sich in der mittleren Fibrillenlänge, der gerichteten Orientierung der Fibrillen oder Beidem unterscheiden.
Die US Patente 4,082,893 und 4,208,745 (Okita) und 4,332,035 (Mano) beschreiben ePTFE Schläuche, welche zur Verwendung als Gefäßtransplantate vorgesehen sind, die einer Hitze oberhalb der kristallinen Schmelztemperatur von PTFE an ihrer äußeren Oberfläche für ein Zeitspanne ausgesetzt wurden, die ausreichend ist, um eine Modifikation der äußeren Oberfläche mit dem Ergebnis zu verursachen, dass die Mikrostruktur an der äußeren Oberfläche des Schlauchs aufgrund des zusammen Verschmelzens der Komponenten der Mikrostruktur gröber wird und eher radial als längs orientiert ist. US Patent 4,822,361 (Okita et al.) beschreibt, dass dieser gleiche Schlauchtyp optional mit verschiedenen resorbierbaren Materialien einschließlich Collagen, Albumin, Chitosan und Heparin imprägniert werden kann.
Das US Patent 4,225,547 (Okita) und das US Patent 4,743,480 (Campbell et al.) beschreiben unterschiedliche Verfahren zum Orientieren der Mikrostruktur von ePTFE Schläuchen an den inneren und äußeren Oberflächen der Schläuche in verschiedenen Richtungen. Die Schläuche sind auch vorgesehen, als Gefäßtransplantate verwendet zu werden.
Das US Patent 4,550,447 (Seiler et al) lehrt eine Modifikation eines schlauchförmigen PTFE Extrudats, indem es durch einen Teil der äußeren Wand angeritzt wird, bevor der Extrusionsschmierstoff entfernt wird, und es unterhalb der Schmelztemperatur gedehnt wird, mit dem Ergebnis, dass es ein Erzeugnis einer dichteren, außen gerippten Struktur ist, die integral mit dem Rest des Schlauchs geformt ist. Der Schlauch ist als ein außen verstärktes Gefäßtransplantat beschrieben.
Verschiedene Patente lehren Coextrusionsverfahren, wodurch unterschiedliche Mikrostrukturen in unterschiedlichen, konzentrisch angeordneten Teilen der Wand der ePTFE Schläuche geschaffen werden können. Unterschiedliche PTFE oder andere Fluorpolymerharze können konzentrisch coextrudiert werden, um zu den sich unterscheidenden Mikrostrukturen zu führen. Ebenso können andere Materialien so wie Siloxane in einer oder mehreren der coextrudierten Schichten enthalten sein. Diese Patente umfassen US Patent 4,816,339 (Tu et al.), US Patent 4,973,609 (Browne), US Patent 5,064,593 (Tamaru et al.) und US Patent 5,453,235 (Calcote et al.). Alle lehren die Konstruktion von ePTFE Gefäßtransplantaten.
Noch weitere Patente lehren die Konstruktion von ePTFE Schläuchen mit wechselnden oder alternierenden Bereichen unterschiedlicher Porosität entlang der Länge des Schlauchs, welche durch Herstellen radial gerichteter Segmente hergestellt sind, die sich zwischen angrenzenden Segmenten in der Porosität unterscheiden. US Patent 5,433,909 (Martakos et al.) lehrt ein schlauchförmiges ePTFE Gefäßtransplantat, das mit schmalen alternierenden, ringförmigen Segmenten aus porösem ePTFE und nicht porösem PTFE hergestellt ist. US Patent 5,747,128 (Campbell et al.) beschreibt ein ePTFE Gefäßtransplantat mit alternierenden, ringförmigen Segmenten aus mehr oder weniger dichtem ePTFE. Dieses Transplantat kann hergestellt sein, um in Bezug auf den Umfang auf große Durchmesser dehnbar zu sein, wobei es in dieser Form als ein intraluminales Transplantat nutzbar ist.
Verschiedene Patente beschreiben die Modifikation der Lumenoberflächen von ePTFE Gefäßtransplantaten. Beispielsweise lehrt das US Patent 5,246,451 (Trescony et al.) eine Modifikation von Lumenoberflächen von ePTFE Gefäßtransplantaten durch eine Gasplasma-Ablagerung von Fluorpolymer-Beschichtungen, gefolgt vom Verbinden eines Proteins mit der modifizierten Lumenoberfläche. Optional werden in die resultierende Lumenoberfläche Endothelzellen gesäht. Das europäische Patent EP 0 790 042 beschreibt ein ePTFE Gefäßtransplantat, wobei die Lumenoberfläche modifiziert ist, um hydrophil zu werden, gefolgt durch die Befestigung einer Gewebe induzierenden Substanz auf der Oberfläche.
Mit Bezug auf ePTFE Gefäßtransplantate mit relativ kleiner mittleren Fibrillenlänge, lehrt das US Patent 4,177,334 (Okita) ein Verfahren zum Herstellen solch eines Schlauchs, der auch eine relativ hohe Porosität besitzt.
Andere Patente lehren die Herstellung unterschiedlicher Typen von schlauchförmigen ePTFE Formen, die für sich von Gefäßtransplantaten unterscheidende Anwendungen vorgesehen sind. US Patent 4,279,245 (Takagi et al.), US Patent 5,529,820 (Nomi et al.) und US Patent 5,789,047 (Sasaki et al.) beschreiben verschiedene ePTFE Schläuche zur Verwendung als Endoskopschläuche, wobei zumindest die Lumenoberfläche des ePTFE Schlauchs durch Füllen oder Beschichten mit Siloxanen oder Fluorpolymeren nicht porös hergestellt ist. Schläuche des durch Sasaki et al. gelehrten Typs mit einer Lumenoberfläche aus PTFE sind relativ glatt, besitzen jedoch eine sehr limitierte Porosität, wobei sie eine Raumdichte von ungefähr 1,55 g/cc besitzen (wobei nicht poröses PTFE eine Dichte von ungefähr 2,2 g/cc besitzt).
WO/90/06150 lehrt die Herstellung eines Katheterschlauchs, wobei eine Länge nicht porösen PTFE Schlauchmaterials mit einem integral befestigten, porösen ePTFE Spitzenbereich bereitgestellt wird. US Patent 4,280,500 (Ono) lehrt die Konstruktion eines Kathetereinführgeräts mit alternierenden, ringförmigen Abschnitten aus nicht porösem PTFE und porösem ePTFE.
Die medizinische Literatur hat in Bezug auf PTFE Gefäßtransplantate im Allgemeinen auf Ansätze fokussiert, um ein Anhaften von Endothelzellen an den Lumentransplantat-Oberflächen zu verbessern. In der umfangreichen Gefäß-Literatur wurde in Gelegenheitsartikeln der Bedarf an weniger haftenden Oberflächen diskutiert. Insbesondere beschreibt ein Artikel von Lumsden et al., „Non-porous silicone polymer coating of expanded polytetrafluoroethylene grafts reduces graft neointimal hyperplasia in dog and baboon models," J. Vasc. Surg., Vol. 24, Nr. 5, Seiten 825–33 (Nov. 1996), die Verwendung von Silikon, um die Lumenoberflächen von ePTFE Gefäßtransplantaten vollständig oder teilweise zu beschichten, wodurch die beschichtete Oberfläche nicht porös gemacht wird, wobei danach die gesamte Lumenoberfläche jedes Transplantats mit einer Gasplasma-Beschichtung aus HFE/H2 Monomergas versehen wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen ePTFE Transplantaten, welche als Oberschenkel AV Abzweigungen („shunts") in Hunden verwendet wurden, wurde im Anschluss an die Rückgewinnung nach 30 Tagen festgestellt, dass die beschichteten Transplantate einen kleineren neointimalen Bereich an der Venenanastomose besitzen. Die verwendeten Transplantate hatten einen 6mm Innendurchmesser und waren ungefähr 2,5 cm lang (d.h., ein Transplantat mit relativ großem Durchmesser im Vergleich zu seiner recht kurzen Länge, verwendet in einer strömungsreichen Anwendung). Die Oberflächenglätte des Transplantats wurde durch die Oberflächenmorphologie der Lumenoberfläche des ePTFE Transplantats limitiert, auf die die Silikonbeschichtung aufgebracht wurde. Alle Transplantate blieben durchgängig, sowohl bei dem Ergebnis der Hunde- als auch der Pavian-Studien. Die entsprechende Arbeit ist im US Patent 4,687,482 (Hanson) beschrieben.
Andere nicht haftende Beschichtungen zur Verwendung auf den Lumenoberflächen von ePTFE Transplantaten werden beschrieben. Haimovich et al. beschreiben, dass die Verwendung von Chitosan- und Polyvinylalkohol-Beschichtungen eine Blutplättchenhaftung reduzieren können („ A New Method for Membrane Construction on ePTFE Vascular Grafts: Effect on Surface Morphology and Platelet Adhesion," J. Appl. Polym. Sci., Vol. 63, Seiten 1393–1400, 1997).
Es verbleibt ein Bedarf für ein Gefäßtransplantat mit kleinem Durchmesser, das eine verbesserte Durchgängigkeit im Vergleich zu herkömmlich erhältlichen Transplantaten bietet. Diese Transplantate können von besonderem Wert in Anwendungen geringen Durchmessers sein, wie z.B. in Unterschenkel- und koronaren Anwendungen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Gefäßtransplantat bereitgestellt, umfassend einen Gegenstand, der eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 1,7 Mikrometern RMS oder weniger besitzt, wobei die Lumenoberfläche Polytetrafluorethylen umfasst und die Lumenoberfläche als eine Blutkontaktfläche für das Gefäßtransplantat orientiert ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Gefäßtransplantat, das eine einzelne Blutkontaktoberfläche besitzt, die die Ablagerung von okklusiven Blutkomponenten reduziert oder verhindert. Dies wird durch Bereitstellen einer extrem glatten und im Wesentlichen nicht haftenden Lumenoberfläche erreicht, die PTFE und besonders bevorzugt poröses gerecktes PTFE umfasst. Die glatte Lumenoberfläche wird in Kombination mit einem Gefäßtransplantat bereitgestellt, das gute Handhabung und Nahteigenschaften bietet. Der betreffende Parameter für die Glätte der Lumenoberfläche (Oberflächenwerte) der vorliegenden Erfindung ist Rq, was der quadratische Mittelrauwert ist, der als der geometrische Mittelwert des Rauhigkeitprofils von der Mittellinie in die Probenlänge gemessen definiert ist, ausgedrückt in Einheiten von Mikrometern RMS. Die Lumenoberfläche (d.h. die Blutkontaktfläche) des Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung besitzt eine Oberfläche mindestens so glatt wie ungefähr 1,70 Mikrometer RMS, 1,60 Mikrometer RMS, 1,50 Mikrometer RMS, 1,40 Mikrometer RMS, 1,30 Mikrometer RMS, 1,20 Mikrometer RMS, 1,10 Mikrometer RMS, 1,00 Mikrometer RMS, 0,90 Mikrometer RMS, 0,80 Mikrometer RMS, 0,70 Mikrometer RMS, 0,60 Mikrometer RMS, 0,50 Mikrometer RMS, 0,40 Mikrometer RMS, 0,30 Mikrometer RMS und 0,25 Mikrometer RMS. Allgemein wird eine größere Glätte bevorzugt mit Werten von ungefähr 1,00 Mikrometer RMS oder glätter, was als besonders bevorzugt angesehen wird. Ein Oberflächenwert von ungefähr 1,2 Mikrometer RMS oder weniger scheint besonders effektiv zu sein, mit einem Wert von ungefähr 0,6 Mikrometer RMS oder weniger sogar noch effektiver.
Die glatte PTFE Lumenoberfläche ist vorzugsweise das Ergebnis des Bereitstellens einer glatten Oberfläche mit ePTFE Material kleiner mittlerer Fibrillenlänge, im Vergleich zu vorher verfügbaren PTFE Transplantaten. Mit der Oberflächenglätte glaubt man ein Anhaften von okklusiven Blutkomponenten einschließlich Blutplättchen zu vermeiden oder zu reduzieren, welche ungefähr einen Durchmesser von 2–4 Mikrometern besitzen. Die kleine Porengröße (allgemein als die mittlere Fibrillenlänge der ePTFE Mikrostruktur gekennzeichnet) beträgt vorzugsweise weniger als ungefähr 5 Mikrometer und besonders bevorzugt weniger als ungefähr 3 Mikrometer. Es wird vermutet, dass die Fibrillenlänge oder Porengröße reduziert werden kann, bis die glatte Oberfläche nicht porös ist, im wesentlichen nicht porös oder eben völlig nicht porös.
Das Reduzieren der Porengröße wird in vielen Fällen zu reduziertem Einfall durch Zellen in die Poren des Transplantats und zu einer reduzierten Diffusionsrate von Molekühlen durch die Transplantatswand gemäß des Fick'schen Gesetzes führen. Ein völlig nicht poröses Material wäre komplett resistent gegen das Durchtreten von Zellen und Molekühlen. Das reduzierte Eindringen von Zellen und Diffusion von Molekühlen kann zusätzliche Vorteile haben, indem die Funktion von Gefäßtransplantaten verbessert wird.
Diese Auskleidung der Lumenoberfläche ist vorgesehen, um eine glatte Oberfläche für das Gefäßtransplantat bereitzustellen, das für als im Wesentlichen nicht anhaftend für okklusive Blutkomponenten wie z.B. Blutplättchen, Fibrin und Thrombin, und als undurchlässig für Zellen des Bluts gehalten wird, wodurch die Bildung einer okklusiven Beschichtung verhindert wird, die letztendlich über die Zeit dicker werden könnte und eventuell zu einem Gefäßverschluss führen könnte. Diese dicker werdenden Beschichtungen sind an den distalen Anastomosen von Gefäßtransplantaten als besonders problematisch bekannt, wobei es häufig dokumentiert wurde, dass intimale Hyperplasia, die an dieser Stelle auftritt, zum Verschluss und Verlust von Transplantatsdurchlässigkeit führen wird. Während diese verschließenden Blutkomponenten im wesentlichen daran gehindert werden an der Oberfläche des erfindungsgemäßen Transplantats festzukleben, wird geglaubt, dass verschiedene andere Blutkomponenten, wie z.B. verschiedene Proteine und/oder Endothelzellen dennoch an der Oberfläche anhaften können, ohne zu einer Beschichtung der okklusiven Blutkomponenten zu führen, die für ein verdickendes Neointima über die Zeit verantwortlich sind.
Die glatte PTFE Lumenoberfläche des Transplantats der vorliegenden Erfindung ist auch vorgesehen, um Implantatanwendungen zu begünstigen, die keinen Blutkontakt bedingen. Beispielsweise können die glatten PTFE Lumenoberflächen die Implantatleistung durch Reduzieren einer bakteriellen Anhaftung für Transplantate steigern, die in Anwendungen wie z.B. biliären Transplantaten und biliären Stenttransplantaten verwendet werden. Die glatte Oberfläche kann auch einen Vorteil für Anwendungen bieten, in denen es als wünschenswert betrachtet wird, Gewebefibrose zu vermeiden, wie z.B. intra-abdominale Haftbarrieren.
Während vorher andere Transplantate mit einigermaßen glatten Oberflächen beschrieben wurden, bietet keines solch eine Oberfläche kombiniert mit den Vorteilen eines PTFE Materials an. Die Verwendung von PTFE stellt die Vorteile vieler Erfahrungsjahre mit diesem höchst biokompatiblen und äußerst chemisch inerten Material bereit, während die Verwendung von anderen Materialien, welche wahrscheinlich weniger biokompatibel sind, vermieden wird.
Dass die Lumenoberfläche eines Transplantats der vorliegenden Erfindung, mit einer glatten PTFE Lumenoberfläche, eine glatte PTFE Lumenoberfläche bereitstellt, kann mit verschiedenen Verfahren nachgewiesen werden. XPS (Röntgen Photoelektron Spektroskopie, „x-ray photoelectron spectroscopy) ist das bevorzugte analytische Verfahren, um das Vorhandensein von PTFE an der Lumenoberfläche zu identifizieren.
Ein „Gefäßtransplantat" ist hierin als irgendein Kanal oder ein Teil davon definiert, welches als ein Prothesegerät zum Transportieren von Blut beabsichtigt ist, und daher eine Blutkontaktfläche (d.h. „luminal") besitzt. Während es primär als eine Schlauchform vorgesehen ist, kann das Transplantat auch ein Folienmaterial sein, das nützlich für mit Lappen zu versehende Teile des Umfangs lebender Blutgefäße ist (diese Materialen werden allgemein als kardiovaskuläre Lappen bezeichnet). Gleichermaßen umfasst der Begriff Gefäßtransplantat intraluminale Transplantate zur Verwendung innerhalb lebender Blutgefäße. Die erfindungsgemäßen Transplantate als solche können auch als ein Stent verwendet werden der auf der äußeren, luminalen oder beiden Oberflächen eines implantierbaren Gefäßstents abdeckt. Während es nicht erforderlich ist, dass das glatte Lumenoberflächentransplantat der vorliegenden Erfindung an eine Stentkomponente geklebt wird, ist eine solche Verbindung bevorzugt. Geeignete Verfahren zum befestigen des Transplantats an einen Stent als eine Stentabdeckung sind im US Patent 5,735,892 (Myers et al.) beschrieben.
„Konfiguriert als ein Gefäßtransplantat" meint, dass das fertige Gerät zur Verwendung als ein Gefäßtransplantat geeignet ist, d.h. zusätzlich zu der glatten Lumenoberfläche, dass das Gerät biokompatibel, genau proportioniert in Bezug auf die entsprechenden Dimensionen, wie z.B. Durchmesser, Länge und Wanddicke, und leicht an dem vorgesehenen lebenden Gewebe zu befestigen ist, wie z.B. durch Nähte, entsprechende Handhabungscharakteristiken wie z.B. gute Flexibilität, Biegen und Knickbeständigkeit während des Biegens bietet, und sterilisierbar ist. Dementsprechend werden Gefäßtransplantate im Allgemeinen für die vorgesehene Verwendung getestet und als solche auf Verpackungen und in Bedienungsanleitungen gekennzeichnet.
Vorzugsweise ist der Substratschlauch für das Transplantat der vorliegenden Erfindung aus einem herkömmlichen ePTFE Schlauch hergestellt, der eine Mikrostruktur aus Knoten, die durch Fibrillen verbunden sind, und eine mittlere Fibrillenlänge oder einen Abstand zwischen Knoten von ungefähr 5–90 Mikrometern besitzt, vorzugsweise zwischen ungefähr 10–45 Mikrometern und besonders bevorzugt zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern oder sogar 15–30 Mikrometern. Schläuche mit einer mittleren Fibrillenlänge zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern werden nachfolgend allgemein als ePTFE Schläuche mit 30 Mikrometer mittlerer Fibrillenlänge bezeichnet, falls anderweitig kein bestimmter mittlerer Fibrillenlängenwert bereitgestellt wird. Schläuche diesen Typs werden als Substratschläuche verwendt, auf denen eine Lumenoberflächeabdeckung aus einem anderen ePTFE Material bereitgestellt wird, welches die äußerst glatte Lumenoberfläche bereitstellt. Vorzugsweise ist diese ePTFE Lumenoberflächenschicht in der Form eines gereckten PTFE Films, der mit der primären Richtung der Filmausdehung (die überwiegende Orientierungsichtung der Fibrillen und der Richtung des Films mit höherer Festigkeit) orientiert werden kann, im Wesentlichen parallel zu der Blutflussrichtung über der Lumenoberfläche, oder im Wesentlichen senkrecht zu dieser Richtung, oder in irgendeinem Winkel oder Winkeln zwischen parallel und senkrecht. Der Film ist vorzugsweise ein Film, der hergestellt ist, wie durch das US Patent 5,476,589 (Bacino) gelehrt. Dieser Film wird nachfolgend als '589 Film bezeichnet.
Diese '589 Filme besitzen typischerweise Fibrillen, die in alle Richtung innerhalb der Ebene des Films ausgerichtet sind. Dies ist das Ergebnis einer Filmausdehnung in sowohl Längs- als auch Querrichtung. Die Fibrillen in der Längsrichtung besitzen typischerweise einen erheblich größeren mittleren Durchmesser als Fibrillen, die in andere Richtungen orientiert sind. Diese Orientierung der Fibrillen größeren Durchmessers kann verwendet werden, um die Längsrichtung des Films zu bestimmen, welche mit der Richtung höherer Festigkeit übereinstimmt. Die Fibrillen können herkömmlich mit der Hilfe von Lichtmikroskopie betrachtet werden.
Des weiteren, um die äußerst glatte und nicht haftende PTFE Lumenoberfläche bereitzustellen, besitzt der ePTFE Schlauch, der die Lumenoberflächenabdeckung aus ePTFE Film besitzt, gute mechanische Festigkeitseigenschaften, einschließlich guter Mantelfestigkeit und Ausdehungsbeständigkeit, welche aus dem Aussetzen gegenüber Blutdruck über lange Zeitspannen resultiert, kann leicht zugenäht werden (typischerweise mit einer Dichte von ungefähre 0,5–0,7 g/cc) und besitzt gute Nahtrückhaltungseigenschaften. Das Vorhandensein der Lumenfilmschicht erhöht die mechanischen Festigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Transplantats. Die Kombination des Substratschlauchs mit 10–30 Mikrometer Fibrillenlänge und der glatten Lumenoberfläche aus ePTFE Film stellt dem erfindungsgemäßen Transplantat auch eine gute Flexibilität und Handhabungseigenschaften bereit.
Die guten Handhabungseigenschaften sind im Allgemeinen das Ergebnis des Bereitstellens eines Transplantats mit einer Dichte von weniger als ungefähr 1,55, bevorzugt weniger als ungefähr 1,5, 1,4, 1,3, 1,2, 1,0, 0,9, 0,8, 0,7, 0,6 und 0,5, wobei die geringeren Dichten allgemein die beste Handhabung bieten (leichteres Biegen ohne zu knicken und leichteres Nähen), weshalb sie besonders bevorzugt sind. Die Dichte wird als die Masse geteilt durch Bruttovolumen des Transplantatmaterials betrachtet und umfasst somit jegliches Hohlraumvolumen, welches aus einer Porosität des Transplantatmaterials folgt (d.h. Raumdichte ausgedrückt in Gramm pro cm³). Da die Dichte umgekehrt proportional zur Porosität ist, ist sie ein guter Hinweis für den Porositätswert oder das Hohlraumvolumen innerhalb des Materials. Die Dichte von nicht porösem PTFE beträgt im Allgemeinen ungefähr 2,2 g/cc.
Die Dichte muss für schlauchförmige Gefäßtransplantate bestimmt werden, indem eine kennzeichnende 1 cm Musterlänge schräg aus dem Transplantat geschnitten wird, mit dem Ergebnis, dass sie eine 1 cm lange Länge des Transplantatschlauchs mit Enden ist, die senkrecht zu der Längsachse des Transplantatschlauchs geschnitten sind. Der Schlauch wird dann durch seine Wanddicke in der Richtung seiner Länge geschnitten (parallel zu der Längsachse) und mit dem Ergebnis freigelegt, dass er eine rechteckige Form ist, die das Transplantatmaterial beinhaltet. Die Länge und Breite werden dann zusammen mit der Wanddicke gemessen, um das Raumvolumen des Musters zu bestimmen, wobei das Muster danach genau gewogen wird, um die Masse (Gewicht) zu bestimmen. Die Wanddicke wird gemessen, indem das Muster zwischen den Pads einer Mitutoyo Model Nr. 804-10 Schnappmesslehre („snap gauge") mit einem Rahmen mit der Teile Nr. 7300 platziert wird und die Pads durch behutsames Verringern mit den gegenüberliegenden Oberflächen des Musters unter der ganzen Kraft der federbetriebenen Pads der Schnappmesslehre in Kontakt gebracht werden.
Transplantate der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben können mehr als eine Komponente besitzen, wie z.B. eine erste Komponente aus einem ePTFE Substratschlauch und eine zweite Komponente aus einer Schicht aus ePTFE Film, die die Lumenoberfläche des Transplantats bereitstellt. Die Raumdichte solch eines Transplantats umfasst somit die möglicherweise unterschiedlichen Dichten der zwei oder mehreren Komponenten.
Das Gefäßtransplantat kann mit irgendeiner Dichte innerhalb dieser beschriebenen Bereiche in irgendeiner Kombination mit den vorbeschriebenen Bereichen der Oberflächenglätte vorgesehen sein.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das erfindungsgemäße Transplantat völlig aus ePTFE Film hergestellt sein, wie z.B. der '589 ePTFE Film; Beispiele für Verfahren zum Herstellen von Film-Schläuchen werden in der WO 95/05555 beschrieben.
Verschiedene Ausführungsbeispiele des Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung können hergestellt sein, um ziemlich dünn zu sein, insbesondere wenn sie als Film-Schläuche hergestellt sind. Während sie so dünn wie eine einzige Schicht dieses Films hergestellt werden können (ungefähr 0,004 mm), sind sie vorzugsweise dicker, wie z.B. 0,0013 mm, 0,05 mm, 0,08 mm, 0,1 mm, 0,2 mm und 0,5 mm, um eine praktische Handhabung zu ermöglichen. Die dünnen Ausführungsbeispiele finden insbesondere als intraluminale Transplantate und als Stentabdeckungen Nutzen. Dünnheit ist eine wünschenswerte Eigenschaft bezüglich der Wand des Transplantats welche minimal in den verfügbaren Luminalraum eingreift.
Das Transplantat kann optional mit schnellen Wiederherstellungs- oder „Ausdehnungs"-Eigenschaften versehen sein, wie durch die US Patente 4,877,661; 5,026,513 und 5,308,664 gelehrt. Eine schnelle Wiederherstellung kann ePTFE in unterschiedlichen Werten bereitgestellt werden, wie z.B. mehr als ungefähr 6 %, 8 %, 10 %, 15 %, 20 %, 22 %, 25 %, 30 % oder 50 %.
Während das bevorzugte Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Gefäßtransplantats das Bereitstellen eines ePTFE Substratschlauchs mit einer glatten Lumenoberfläche aus ePTFE Film einschließt, wird anerkannt, dass es andere Wegen geben kann eine solches Transplantat herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine isometrische Schnittansicht eines Gefäßtransplantats gemäß der vorliegenden Erfindung, welche schematisch einen längs extrudierten und gereckten ePTFE Schlauch darstellt, der mit einer Lumenoberfläche versehen ist, die eine oder mehrer Schichten eines ePTFE Films beschichtet, wobei die Richtung höherer Festigkeit des Films parallel zu der Längsachse des Schlauchs orientiert ist.
1A ist eine isometrische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gefäßtransplantats ähnlich dem der 1 mit einer hinzugefügten Zwischenschicht oder Schichten des gleichen Films, der für die Lumenoberfläche verwendet wird, wobei die Richtung höherer Festigkeit des Films, der als die zwischenliegende Schichten) verwendet wird, in einer Umfangsrichtung orientiert ist.
2 ist eine isometrische Schnittansicht eines Gefäßtransplantats gemäß der vorliegenden Erfindung, welche schematische einen längs extrudierten und gereckten ePTFE Schlauch darstellt, der mit einer Lumenoberfläche versehen ist, die eine oder mehrer Schichten eines ePTFE Films beschichtet, wobei die Richtung höherer Festigkeit des Films in Umfangsrichtung orientiert ist.
2A ist eine isometrische Schnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels bezüglich des in 2 gezeigten, wobei die Richtung höherer Festigkeit des Films spiralförmig ist, vorgesehen in der Form einer spiralförmigen Wicklung des Films.
3 ist eine schematische Wiedergabe eines längslaufenden Querschnitts der oberen Wand eines herkömmlichen ePTFE Gefäßtransplantats des Standes der Technik (einschließlich einer längslaufenden Querschnittansicht der Lumenoberfläche des Transplantats), das eine mittlere Fibrillenlänge an der Lumenoberfläche von zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern besitzt.
3A ist eine Mikroaufnahme (500×) eines längslaufenden Querschnitts eines Musters eines kommerziell erhältlichen ePTFE GORE-TEX^® Markenartikel Gefäßtransplantats, analog zur schematischen Ansicht der 3. Die untere Kante des Musters illustriert somit einen längslaufenden Querschnitt der Lumenoberfläche.
4 ist eine schematische Wiedergabe eines längslaufenden Querschnitts der oberen Wand eines ePTFE Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung (einschließlich einer längslaufenden Querschnittansicht der Lumenoberfläche des Transplantats), wobei ein Substratschlauch aus ePTFE, mit zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge, mit einer glatten Lumenoberfläche aus drei Schichten '589 ePTFE Film bereitgestellt wird.
4A ist eine Mikroaufnahme (500×) eines längslaufenden Querschnitts eines Musters eines ePTFE Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung mit einer glatten Lumenoberfläche, welche sich durch das Anwenden von drei Schichten des '589 ePTFE Films auf die Lumenoberfläche ergibt, wobei der Film eine mittlere Fibrillenlänge von weniger als ungefähr 5 Mikrometern besitzt (analog zu der schematischen Ansicht der 4). Die untere Kante des Musters illustriert somit einen längslaufenden Querschnitt der Lumenoberfläche.
4B und 4C sind Mikroaufnahmen (500× bzw. 5000×) der Lumenoberfläche des Transplantats der 4A.
5 ist eine isometrische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung, wobei das Gefäßtransplantat einen Schlauch aus geeignetem ePTFE Film umfasst, wobei die Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films parallel zu der Längsachse des Schlauchs ist.
5A ist eine isometrische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung, wobei das Gefäßtransplantat einen Schlauch aus geeignetem ePTFE Film umfasst, wobei die Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films umlaufend ist.
5B ist eine isometrische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels gegenüber dem der 5A, wobei die Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films spiralförmig ist.
6 ist eine längslaufende Querschnittansicht eines alternativen Gefäßtransplantats gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die glatte PTFE Lumenoberfläche nur für eine relativ kurze Länge an einem Ende des Schlauchs vorgesehen ist, wobei das Ende zur Verwendung als eine Transplantatsanastomose vorgesehen ist.
6A ist ein längslaufender Querschnitt eines alternativen Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung, wobei sich eine mit ePTFE Film ausgekleidete Lumenoberflä che über ein Ende des Substratschlauchs hinaus erstreckt, an dem die Auskleidung befestigt ist.
7 ist eine längslaufende Querschnittansicht eines Verfahrens zur Herstellung des vedichteten Endes des erfindungsgemäßen Transplantats, welches durch 6 beschrieben wird.
8A, 8B und 8C zeigen jeweils längslaufende Querschnitte von Stents, welche mit Abdeckungen aus den erfindungsgemäßen Gefäßtransplantaten vorgesehen sind, wobei 8A eine Abdeckung zeigt, die auf der Lumenoberfläche eines Stents vorgesehen ist, 8B eine Abdeckung zeigt, die auf der äußeren Oberfläche eines Stents vorgesehen ist, und 8C eine Abdeckung sowohl auf der Lumen- als auch auf der äußeren Oberfläche eines Stents zeigt.
9 zeigt ein Transplantat der vorliegenden Erfindung, welches ein biokompatibles Folienmaterial ist, das für die Ausbesserung von Körpergewebe einschließlich Gefäßkanälen gedacht ist.
10 ist eine Mikroaufnahme (5000×) der glatten Lumenoberfläche des verdichteten Endes des Transplantats, das in Beispiel 4 beschrieben wird.
11 ist eine Mikroaufnahme (500×) der glatten Lumenoberfläche des Transplantats, welches in Beispiel 7 beschrieben wird.
12 ist eine Mikroaufnahme (500×) der glatten Lumenoberfläche des Transplantats, welches in Beispiels 9 beschrieben wird.
13 ist eine Mikroaufnahme (5000×) der glatten Lumenoberfläche des Schlauchs, der in Beispiel 11 beschrieben wird.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine isometrische Schnittansicht eines Gefäßtransplantats 10 der vorliegenden Erfindung, wobei ein Substratschlauch 12, vorzugsweise aus ePTFE, mit einer Lumenoberflächenabdeckung aus einer ePTFE Filmschicht 14 bereitgestellt ist. Der ePTFE Substratschlauch 12 ist vorzugsweise ein längs extrudierter und gereckter PTFE Schlauch mit einer mittleren Fibrillenlänge zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern; es wird vorweggenommen, dass auch ePTFE Schläuche mit anderer Fibrillenlänge verwendet werden können. Dieser Schlauch 12 kann ein relativ konventioneller ePTFE Schlauch sein, wie er vorher für kommerziell verfügbare Gefäßtransplantate verwendet wurde, wie z.B. GORE-TEX^® Markenprodukt Gefäßtransplantate, erhältlich von W.L. Gore & Associates, Flagstaff, AZ. Es stellt das fertige Transplantat mit guter Nahtbeibehaltung, Flexibilität und Handhabungseigenschaften bereit, womit Chirurgen bereits vertraut sind.
Eine Lumenoberflächenauskleidung 14 wird innerhalb des Substratschlauchs 12 bereitgestellt, wobei die Auskleidung 14 vorzugsweise eine Schicht oder mehrere Schichten des '589 ePTFE Films sind. Solche Filme sind vorzugsweise durch Dehnung in eine primäre Richtung hergestellt (typischerweise die Längenrichtung des Films und die Richtung höherer Festigkeit des Films), mit dem Ergebnis, dass die Fibrillen der Filmmikrostruktur (sichtbar mit Hilfe einer Vergrößerung) eine vorherrschende Orientierung in die Richtung höherer Festigkeit haben.
Die Lumenoberflächenabdeckung 14 aus ePTFE Film ist vorzugsweise durch Orientieren des Films bereitgestellt, so dass die Richtung höherer Festigkeit der Orientierung des Films ausgerichtet ist, um im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 16 des schlauchförmigen Transplantats 10 zu sein. Der Film ist am einfachsten in einer oder mehreren Schichten aufgebracht, um eine Kante oder Naht 18 zu haben, die auch im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 16 ist und die sich zwischen den Enden des Transplantats erstreckt.
In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels, die durch 1A beschrieben wird, kann das Transplantat 10 mit einer oder mehreren zusätzlichen Zwischenschichten eines Films 15 der selben Art wie die Schicht 14 versehen sein, außer dass die zusätzliche Schichten) 15 die Richtung höherer Festigkeit in einer spiralförmigen oder Um fangsrichtung in Bezug auf das schlauchförmige Transplantat 10 orientiert hat. Solch eine Schicht 15 stellt zusätzliche Mantelfestigkeit und eine daraus resultierende, zusätzliche Ausdehungsbeständigkeit bereit.
Alternativ können eine oder mehrere Schicht des Films 14 an der Lumenoberfläche mit der Richtung höherer Festigkeit des Films in einer im Wesentlichen Umfangsrichtung orientiert sein, wie durch 2 gezeigt. Für diese Orientierung ist bevorzugt, dass eine Folie aus ePTFE Film für die Lumenoberflächenauskleidung verwendet wird, welche von angemessener Breite ist, um sich über die gesamte Länge des Transplantats zu erstrecken. Auf diese Art und Weise kann die resultierende Kanten- oder Nahtlinie 18 des Films so ausgerichtet werden, um in Wesentlichen parallel zu der Längsachse 16 des Transplantats zu sein.
In einer Abwandlung dieses in 2A gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Richtung höherer Festigkeit des Films 14 in einer spiralförmigen Orientierung in der Form einer spiralförmigen Umwicklung des Films 14 vorgesehen. Der auf die Lumenoberfläche aufgebrachte Film kann daher als eine spiralförmige Umwicklung einer schmaleren und längeren Länge Band aufgebracht werden, das von dem ePTFE Film abgeschnitten ist, wobei angrenzende Kanten der spiralförmigen Windung überlappen. Wenn es in dieser Art und Weise hergestellt ist, wird angenommen, dass es bevorzugt ist, das Transplantat mit den erhöhten Kanten der Überlappung an der Hinterkante des Films in Bezug auf die Richtung des Blutflusses zu implantieren, dass heißt, mit diesen Kanten, die eher distal (oder stromabwärts in Bezug auf die Richtung des Blutflusses) als proximal gerichtet sind.
Wie in 1, 1A und 2 gezeigt, wird das Transplantat am einfachsten durch Einhüllen einer Folie aus dem Filmmaterial über die Oberfläche einer Spindel hergestellt, wobei die Filmkanten 18 orientiert sind, um im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 16 des Transplantats und der Spindel zu sein, und wobei die Richtung höherer Festigkeit des Films wie gewünscht orientiert ist. Ein geeigneter ePTFE Schlauch 12 wird dann vorsichtig über der Filmschicht(en) 14 oder 15 befestigt, nachdem die Anordnung in einem Ofen platziert ist, der über die kristalline Schmelztemperatur von PTFE (unge fähr 327 °C) hinaus für eine geeignete Zeit erwärmt wird, um zu dem thermischen Kleben des Films und des Schlauchs zu führen.
3 illustriert in schematischer Weise einen längslaufenden Querschnitt der oberen Wand eines herkömmlichen Gefäßtransplantats des Standes der Technik in der Form eines ePTFE Schlauchs 12, der eine ungefähre mittlere Fibrillenlänge an der Lumenoberfläche 47 von zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern besitzt. Der Schlauch 12 ist mit seiner Mikrostruktur aus Knoten 41 gezeigt, die durch feine Fibrillen 43 miteinander verbunden sind. Es sollte verstanden werden, dass die Oberflächenmorphologie, die dem fließenden Blut präsentiert wird (das im Wesentlichen Blutplättchen von ungefähr 2–4 Mikrometern beinhaltet), relativ rau und unregelmäßig ist, wie durch die Profillinie 45 dargestellt wird, die direkt unterhalb und parallel zu der Lumenoberfläche 47 gezeigt ist. In der Realität ist aufgrund der dreidimensionalen Natur der porösen Lumenoberfläche und der relativ großen effektiven Porengröße im Vergleich zu den Blutplättchen die den Blutkomponenten präsentierte Lumenoberflächenmorphologie noch unregelmäßiger, als durch die Profillinie 45 gezeigt.
3A ist eine Mikroaufnahme (500×) eines längslaufenden Querschnitts der oberen Wand einer Probe eines kommerziell erhältlichen ePTFE Gefäßtransplantats (GORE-TEX^® Markenprodukt Gefäßtransplantat, Teilenummer V04030L), analog zu der schematischen Ansicht der 3. Die untere Kante des Musters beschreibt somit einen längslaufenden Querschnitt der Lumenoberfläche.
4 zeigt schematisch einen längslaufenden Schnitt der oberen Wand eines Gefäßtransplantats, nun in der Form eines Transplantats der vorliegenden Erfindung, wobei ein ePTFE Schlauch 12 mit einer Lumenoberflächenabdeckung aus dem '589 ePTFE Film 14 vorgesehen ist. Die Morphologie der resultierenden Lumenoberfläche 57, wie durch die parallele Profillinie 55 dargestellt, welche hängend unterhalb der Lumenoberfläche 57 gezeigt wird, ist im Wesentlichen glatter in Bezug auf die Blutkomponenten, die diese Oberfläche berühren werden, im Vergleich zu der Oberfläche 47 der 3. Es wird angenommen, dass solch eine glatte Oberfläche das Anhaften von okklusiven Blutkomponenten im Wesentlichen reduzieren oder verhindern und das Durchtreten von Zellen durch die Filmschicht verhindern wird.
4A ist eine Mikroaufnahme (500×) eines längslaufenden Querschnitts der oberen Wand eines Musters eines ePTFE Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung, das eine glatte Lumenoberfläche besitzt, was aus dem Anbringen von drei Schichten des '589 ePTFE Films an die Lumenoberfläche resultiert (analog zu der schematischen Ansicht der 4). Die untere Kante des Muster beschreibt somit einen längslaufenden Querschnitt der Lumenoberfläche. 4B und 4C (500× bzw. 5000×) beschreiben Mikroaufnahmen der Lumenoberfläche des Transplantats, das in 4A dargestellt ist.
In einer anderen Alternative, die durch 5 beschrieben wird, kann das Transplantat einen Schlauch aus dem oben beschriebenen Film (Filmschlauch) ohne dem aufliegenden Substratschlauch umfassen, wobei der Film nicht nur die Lumenoberfläche des Schlauchs umfasst sondern auch die Gesamtheit des Schlauchs. Solch ein Schlauch kann in ähnlicher Art und Weise zu der hergestellt sein, die oben mit dem um die Oberfläche einer geeigneten Spindel gewickelten Film beschrieben ist. Der Film kann mit irgendeiner gewünschten Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films und in irgendeiner Anzahl gewünschter Schichten, einschließlich nur einer einzigen Schicht, herum gewickelt sein, wobei er eine ausreichende Überlappung an den Kanten des Films hat, um ein Verbinden mittels Verfahren zu erlauben, wie z.B. durch kurzes Erhitzen über die Schmelztemperatur des Films. Diese Filmschläuche können als intraluminale Transplantate zum Bereitstellen einer neuen Lumenoberfläche für bestehende natürliche Blutgefäße (einschließlich sowohl Arterien als auch Venen) verwendet werden und können ebenso verwendet werden, um eine Abdeckung für Stents, indem sie mit der äußeren Oberfläche eines Stents verbunden werden (wodurch sie die Zwischenräume zwischen benachbarten Stent-Strukturkomponenten abdecken), die Lumenoberfläche eines Stents oder um sowohl der Außen- als auch Lumenoberflächen bereitzustellen. Die Verwendung solch eines Filmschlauchs kann für verschiedene Arten von Stents effektiv sein, einschließlich selbst ausdehnende und mit einem Ballon ausdehende Stents. Die Filmabdeckung kann mit dem Stent mittels unterschiedlicher Verfahren verbunden werden, einschließlich jener, die durch das US Patent 5,735,892 (Myers et al.) gelehrt werden.
5A illustriert ein alternatives Ausführungsbeispiel gegenüber dem der 5, wobei die Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films umlaufend ist gegenüber der längslaufenden Orientierung, die in 5 verwendet wird. Wie erwähnt, kann die Richtung höherer Festigkeit des Films in irgendeiner gewünschten Richtung orientiert sein. Des weiteren kann der Film in unterschiedlichen übereinanderliegenden Schichten angewandt werden, wobei die unterschiedlichen Schichten unterschiedliche Orientierungen der Richtung höherer Festigkeit des Filmes besitzen. Beispielsweise kann eine innere Schicht verwendet werden, um die Lumenoberfläche zu schaffen, wobei diese Schicht eine längslaufende Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films besitzt, mit einer darüber liegenden Schicht, wobei die Richtung umlaufend oder spiralförmig ist. Unterschiedliche spiralförmig orientierte Schichten können mit einer ersten Schicht verwendet werden, wobei sie eine spiralförmige Orientierung in einer Richtung und die andere in der entgegengesetzten Richtung besitzen (entgegengesetzte Spiralen). Des weiteren können auch zweiachsig oder mehrachsig orientierte Filme verwendet werden, das heißt Filme, die Fibrillen besitzen, die in mehr als einer oder mehreren Richtungen orientiert sind und die eine vorherrschende einzige Richtung höherer Festigkeit besitzen, um Filmschläuche zu schaffen. Das primäre Kriterium für Zwecke der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung des Films auf den Lumenoberflächen zu einer angemessen glatten Oberfläche führt. Des weiteren kann irgendeiner dieser Filmschlauchkonstruktionen verwendet werden, um eine glatte Lumenoberfläche innerhalb eines Substratschlauchs bereitzustellen.
5B ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels gegenüber dem der 5A, wobei die Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films spiralförmig ist.
Während die 5, 5A und 5B Filmschläuche beschreiben, die eine Nahtlinie enthalten, wobei Kanten des Films überlappen, wird vorweggenommen, dass geeignete Filmschläuche auch ohne Nähte mittels Extrusion und nachfolgender Ausdehnung schlauchförmiger PTFE Formen gemacht werden können oder mittels Verfahren wie z.B. durch das US Patent 5,620,763 gelehrt. Solche Filmschläuche (mit entweder genähter oder nahtloser Konstruktion) können verwendet werden, um die nötige Lumenoberfläche mit der oben beschriebenen Glätte bereitzustellen.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel, welches durch den längslaufenden Querschnitt der 6 beschrieben wird, kann ein Gefäßtransplantat 50 mit einer glatten Lumenoberfläche 53 an nur einem oder beiden Enden 52 des Transplantats 50 hergestellt sein, in dem Bereich der Anastomose des Transplantats 50 mit einem lebenden Gefäß 56. Das Transplantatende 52, das die glatte Lumenoberfläche 53 besitzt, kann mit einer relativ kurzen Länge hergestellt sein, wie z.B. ungefähr 0,5, 1,0 oder 1,5 cm. Die Länge 54 des Transplantats 50 zwischen den zwei Enden oder angrenzend an das eine Ende 52 kann mit einer typischeren oder herkömmlichen Oberfläche 55 hergestellt sein, ähnlich zu der Lumenoberfläche kommerziell erhältlicher ePTFE Transplantate, welche Mikrostrukturen mit Fibrillenlängen zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern besitzen. Wenn das Transplantat mit einem einzigen Ende hergestellt ist, das eine Lumenoberfläche besitzt, ist dieses Ende vorzugsweise an dem Distalende des Gefäßtransplantats 50 implantiert. Alternativ und besonders bevorzugt kann die gesamte Länge des Transplantats mit der glatten Lumenoberfläche bereitgestellt sein.
Ein Verfahren zum Herstellen solch eines Transplantats 50 beginnt mit einem ePTFE Zwischenproduktschlauch, der durch Dehnung extrudiert und gereckt wurde, wie durch die US Patente 3,953,566 und 4,187,390 (Gore) gelehrt. Der Schlauch ist vorzugsweise ein Schlauch mit kleinem Durchmesser, der einen Innendurchmesser von 6 mm oder weniger besitzt. Solch ein Schlauch kann beispielsweise einen Innendurchmesser von ungefähr 3 mm, eine Wanddicke von ungefähr 0,5 mm und eine Knoten- und Fibrillenmikrostruktur besitzen, die eine mittlere Fibrillenlänge zwischen ungefähr 10–30 Mikrometern besitzt.
Ein Gefäßtransplantat, das gemäß dieses Verfahrens hergestellt ist, kann optional weiter modifiziert werden, indem es einen Nahtring 58 besitzt, der an die äußere Oberfläche des Transplantats 50 nahe des Endes 52 eingepasst ist. Solch ein Nahtring kann den Abschluss einer genähten Anastomose erlauben, ohne zu erfordern, dass die Nähte ganz durch die Wand des Gefäßtransplantats in herkömmlicher Art und Weise eindringen (d.h., mit Teilen der Nahtlänge, die sich in das Transplantatslumen und in den Blutfluss erstreckt).
6 illustriert auch ein Gefäßtransplantat 50, dass ein Ende 52 mit einer glatten Lumenoberfläche besitzt, die gemäß des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt ist und des weiteren mit solch einem Nahtring 58 modifiziert ist. Das glatte Ende 52 des Transplantats 50 ist mit einem lebenden Blutgefäß 56 über den Nahtring 58 und einer Naht 62 verbunden gezeigt. Das durchgeschnittene Ende des lebenden Blutgefäßes 56 ist über die äußere Oberfläche des Endes 52 des Gefäßtransplantats 50 befestigt, bis es den Nahtring 58 kontaktiert. Das Ende des Blutgefäßes 56 wird dann an den Nahtring 58 über die angezeigte Naht 62 befestigt. Während die durch 6 beschriebene Anastomose entweder eine proximale oder distale Anastomose sein kann, wird von dieser Technik angenommen, dass sie eine distale Anastomose begünstigt. Es wird angenommen, dass eine Okklusion durch Blutkomponenten in dem Anastomosebereich durch beides vermieden wird, durch das Anbieten der anti-thrombotischen, glatten Lumenoberfläche 53 des glatten Transplantatendes 52 angrenzend an das lebende Blutge-fäß 56, während gleichzeitig Nähte und große Nahtlöcher ganz durch die Dicke der Transplantatswand hindurch und sich in den Blutfluss erstreckend vermieden wird.
Der Nahtring 58 muss aus einem Material sein, das zum Eindringen mittels Nadeln und Nähten geeignet ist und vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Transplantat besteht. Ein Nahtring des in 6 gezeigten Typs kann nur durch Abschneiden von querlaufenden, ringförmigen Scheiben von einem Ende einer Länge eines Schlauchmatrials für ein Gefäßtransplantat hergestellt sein, welches einen inneren Durchmesser besitzt, der etwas kleiner ist als der äußere Durchmesser des Transplantats über der äußeren Oberfläche, an der er angebracht werden soll. Der Ring wird am einfachsten und genauesten über der äußeren Oberfläche des Transplantats befestigt, indem zuerst eine gut passende Spindel in das Ende des Transplantats eingeführt wird, um das Transplantat während des Befestigungsprozesses zu stützen. Im Falle eines ePTFE Transplantats wird ein Nahtring aus ePTFE vorzugsweise mit der äußeren Oberfläche des ePTFE Transplantats mit einem biokompatiblen Kleber verbunden, wie z.B. fluoriertes Ethylenpropylen (FEP). FEP kann beispielsweise als ein Streifen aus einem dünnen Film (Daikin 0,0005 inch dicker (0,0125 mm) FEP Film, erhältlich von Norton Performance Plastics, Inc., Wayne, N.J.) verwendet werden, der zwischen dem Nahtring und der äußeren Transplantatsoberfläche durch Verbinden befestigt wird, das durch das Anwenden von Hitze ausgeführt wird, die angemessen ist, um das FEP zum Schmelzen zu bringen.
Dies erlaubt dem FEP in die angrenzende poröse Mikrostruktur des ePTFE einzudringen. Andere biokompatible Klebemittel oder andere Verbindungs- oder Formungsverfahren können ebenfalls verwendet werden, um solch einen Nahtring zu schaffen.
6A ist ein längslaufender Querschnitt eines alternativen Gefäßtransplantats der vorliegenden Erfindung, wobei sich eine Lumenoberflächenauskleidung aus ePTFE Film 14 über ein Ende des Substratschlauchs 12 hinaus erstreckt, an den die Auskleidung befestigt ist. Das Ergebnis ist ähnlich dem Transplantat der 6, mit der Erweiterung, dass an einer distalen Anastomose die verlängerte Lumenoberflächenfilmauskleidung 61 bei der Implantation sich über die Anastomose des Substratschlauchs 12 hinaus mit dem lebenden Gefäß 56 erstreckt. Während sich Nähte 62 durch die Wand des lebenden Gefäßes 56 und in das Lumen des lebenden Gefäßes 56 erstrecken können, können die Nähte 62 und resultierende Nahtlöcher, welche andernfalls dem Blutfluss ausgesetzt werden würden, nun durch die verlängerte Lumenoberflächenabdeckung 61 des Films 14 abgedeckt werden. Dies wird des weiteren möglich gemacht, indem man eine kurze Länge 63 (ungefähr 0,5 cm) der Lumenoberflächenfilmauskleidung 14 an dem äußersten Ende des Substratschlauchs 12 hat (und direkt neben dem verlängerten Bereich der Filmauskleidung 61), die nicht an der inneren Oberfläche des Substratschlauchs 12 befestigt ist. Dies erlaubt dem Film in diesem Bereich 63 von dem Substratschlauch 12 während des Annähens des Substratschlauchs 12 an das durchgeschnittene Ende des Blutgefäßes 56 etwas entfernt gehalten zu werden, so dass ein Eindringen der Nähte durch den Film 14 verhindert wird.
Ein Verfahren zum Herstellen des Transplantats der 6 wird in der längslaufenden Querschnittansicht der 7 beschrieben. Ein Ende des Zwischenproduktschlauchs 73 wird über einem Ende einer Edelstahlspindel 71 eingepasst, welche circa einen 5° Kegel 72 an diesem Ende der Spindel besitzt und einen maximalen Durchmesser gleich oder etwas größer als der Innendurchmesser des Zwischenproduktschlauchs 73 besitzt. Die verbleibende freie Länge 74 des Zwischenproduktschlauchs 73 (der Teil des Schlauchs, der nicht über der Spindel eingepasst ist), wird in das glatte, kegelförmige Lumen 76 einer schlauchförmigen Pressform 75 eingeführt, welche vorzugsweise eine Edelstahlpressform ist. Die Pressform 75 ist ungefähr 1–1,5 cm lang und hat einen minimalen Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Schlauchs plus zweimal einen gewünschten Prozentsatz der Wanddicke des durch die Pressform zusammengepressten Endes des Schlauchs (z.B. zweimal 35 % der Wanddicke des Zwischenproduktschlauchs). Die freie Länge 74 des Zwischenproduktschlauchs 73 wird ganz durch die Pressform 75 gezogen, gefolgt von dem Teil des Schlauchs, der über der kegelförmigen Spindel 71 eingepasst wird. Da die Spindel 71 und der Schlauch 73 durch die Pressform 75 passieren, führen der größer werdende Durchmesser der kegelförmigen Spindel 71 und des kegelförmigen Lumens der Pressform 75 zu einer Komprimierung der Wand des Zwischenproduktschlauchs 73 zwischen der Spindel 71 und der Pressform 75, wobei die Wanddicke letztendlich auf den Abstand zwischen dem größten Durchmesser der Spindel 71 und den minimalen Innendurchmesser des kegelförmigen Lumens 76 der Pressform 75 reduziert wird. Die reduzierte Wanddicke (reduziert typischerweise auf ungefähr 20 bis 50 % auf die des Zwischenproduktschlauchs) in dem Abschnitt des Schlauchs 73, der zwischen der Spindel 71 und dem kegelförmigen Lumen 76 der Pressform 75 komprimiert wurde, führt zu einer glatten Lumenoberfläche mit effektiv erhöhter Dichte und reduzierter Porosität an dem Ende des Transplantats. Die Länge des verdichteten Abschnitts (und die zugehörige glatte Lumenoberfläche und reduzierte Wanddicke) kann mit irgendeiner gewünschten Länge hergestellt oder darauf zugeschnitten werden. Dieses Verfahren kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden oder in einer erhitzten Umgebung gemacht werden, um die Axialkraft zu reduzieren die benötigt wird, um die Spindel und den Schlauch durch die Pressform durchzuführen.
8A, 8B und 8C zeigen jeweils längslaufende Querschnitte von Stents 80, die mit Abdeckungen 81 aus den erfindungsgemäßen Gefäßtransplantaten 10 mit glatten Lumenoberflächen vorgesehen sind, wobei 8A eine Abdeckung 81 zeigt, die auf der Lumenoberfläche eines Stents 80 vorgesehen ist. 8B zeigt eine Abdeckung 81, die auf der äußeren Oberfläche eines Stents 80 vorgesehen ist und 8C zeigt eine Abdeckung auf sowohl der Lumen- als auch der äußeren Oberfläche eines Stents 80. Die Stents können Stents irgendeines Typs sein, die umlaufend dehnbar sind von einem kleineren Umfang, bei dessen Dimension der Stent in das Gefäßsystem eingeführt wird, auf einen größeren Umfang, bei dem der Stent gegen die Lumenoberfläche des Körperkanals eingesetzt wird (der wahrscheinlich ein Gefäßkörperkanal ist, jedoch nicht auf Gefäßkörperkanäle beschränkt ist). Die Stenttypen umfassen besonders mittels Ballon ausdehnbare Stents und selbst ausdehnende Stens und insbesondere selbst ausdehnende Stents mit Formgedächtnis oder superelastischen Materialien, wie z.B. Nitinol.
9 zeigt ein Transplantat 10 der vorliegenden Erfindung, welches ein biokompatibles Folienmaterial 90 ist, das für das Ausbessern von Körpergewebe vorgesehen ist. Es ist besonders bevorzugt ein Gefäßtransplantat, vorgesehen als ein kardiovaskuläres Lappenmaterial. Als solches ist es offensichtlich, dass die Folie auf irgendeine gewünschte Form geschnitten werden kann, wie sie für das Ausbessern irgendeines Teils der Oberfläche eines Gefäßkörperkanals notwendig ist, wie z.B. eine Arterie oder Vene. Ebenso, aufgrund ihres nicht anhaftenden Charakters, kann die Folie effektiv für nicht vaskuläre Ausbesserungen genutzt werden, wie z.B. Wanddefekte, im Allgemeinen und insbesondere Bruchausbesserungen. Mindestens eine der großen Oberflächen der Folie wird wie hierin beschrieben glatt sein und beide (gegenüberliegenden) großen Oberflächen können glatt sein. Ein Verfahren zum Herstellen solch einer glatten Folie ist, eine oder mehrere Schichten des '589 ePTFE Films auf eine große Oberfläche zu laminieren; Verfahren zum Laminieren von ePTFE Materialien sind im Stand der Technik bekannt.
Irgendeines der oben beschriebenen ePTFE Gefäßtransplantate kann mit einer externen Schicht mit einem spiralförmig gewickelten Verstärkungsring für zusätzliche Mantelfestigkeit und Ausdehungsbeständigkeit vorgesehen sein. Solch ein Film sollte bevorzugt eine ungefähre Fibrillenlänge von ungefähr 30–50 Mikrometern besitzen, um ein Einwachsen benachbarten Gewebes in die äußere Oberfläche des Transplantats zu erlauben. In einer ähnlichen Art und Weise können andere Schichten zu der oben beschriebenen Konstruktion hinzugefügt werden, so lange das Transplantat mit einer glatten PTFE Lumenoberfläche vorgesehen ist.
Ebenso können Gefäßtransplantate der vorliegenden Erfindung mit äußerer Verstärkung in der Form relativ starrer Ringe, Rippen, Spiralen oder anderer Verstärkungsstrukturen hergestellt sein. Solche Strukturen können aus Materialen wie z.B. nicht poröses PTFE oder FEP hergestellt sein. Äußeres Verstärken dieses Typs hat besonderen Nutzen in Situationen, wo ein Transplantat ungeschützt vor äußeren Stauchkräften oder vor Knicken während des Biegens (wie z.B. über ein Knie eines Patienten) sein kann.
Die Hohlräume der Transplantatmikrostruktur können auch mit irgendeinem verschiedener therapeutischer Stoffe gefüllt werden, einschließlich anti-thrombotischer Wirkstoffe, anti-bakterieller Wirkstoffe, Gen-therapeutischer Wirkstoffe, etc., um diese in den Blutfluss abzugeben oder um anderweitig die Eigenschaften und die Leistung des Transplantats zu verbessern. Die Abgaberate dieser Wirkstoffe kann durch verschiedene, im Stand der Technik bekannt Verfahren gesteuert werden.
Die Glätte der Transplantatlumenoberfläche wird mittels Profilometrie gemessen. Messungen müssen aus repräsentativen Bereichen (quadratische Bereiche mit 500 Mikrometer Länge auf jeder Seite) des glatten Lumenoberflächenbereichs des zu betrachtenden Transplantats entnommen werden.
Profilometrie Messungen müssen mit einem Tencor Profiler Model P-10 durchgeführt werden, der Muster mit einem quadratischen Bereich von 500 Mikrometern Länge auf jeder Seite misst. Die Universität von Western Ontario (Raum G1), Western Science Center, London, Ontario, Canada N6A 5B7, hat Erfahrung beim Durchführen von Oberflächenmessungen mit diesem Model Profilometer.

Hier enthaltene Oberflächen Daten wurden durch Verwendung des Tencor Profiler Model P-10 mit einem MicroHead sr Exchangeable Measurement Head (Fühlerspitzenradius von 2,0 Mikrometern mit einem Winkel von 60°) gemacht. Menürezepteinstellungen für das Profilometer sind wie folgt:

Scanlänge:	500 Mikrometer
Scangeschwindigkeit:	50 Mikrometer/Sekunde
Abtastrate:	200 Hz
Anzahl von Schritten:	50
Abstand zwischen Schritten:	10 Mikrometer
Anzahl von Punkten/Schritt:	2000
Punktintervall:	0,25 Mikrometer
Fühlerkraft:	5 mg
Bereich/Auflösung:	65 Mikrometer/0,04 Angstrom
Profiltyp:	Spitzen und Täler

Filter:

Welligkeitsfilter:

45 mm/1,8 in

Cursor müssen an jedem Ende der Länge jedes abzutastenden Bereichs gesetzt werden, d.h. bei 0 Mikrometern und bei 500 Mikrometern. Scans werden in der Längsrichtung von schlauchförmigen Mustern durchgeführt. Der interessierende Parameter für Oberflächen der vorliegenden Erfindung ist Rq, was der quadratische Mittelrauwert ist, definiert als der geometrische Mittelwert des Rauhigkeitsprofils von der Mittellinie in die Abtastlänge gemessen, ausgedrückt in Einheiten von Mikrometern RMS.
Die Verwendung von alternativen (feineren) Welligkeitsfiltern während der Profilometrie berücksichtigt Materialien, welche grobe Oberflächenuneinheitlichkeiten umfassen, wie z.B. gewellte Oberflächen, die aus mikroskopisch glatten Materialien hergestellt sind.
Es ist bevorzugt, dass die Transplantate der vorliegenden Erfindung Lumenoberflächen besitzen, die in ihrer Gesamtheit glatt sind, d.h. entlang der gesamten Länge der Lumenoberfläche eines solchen Transplantats. Für Transplantate von relativ gleichmäßiger Oberflächenglätte entlang ihrer gesamten Länge werden Oberflächenmessung vorzugsweise an drei Punkten entlang der Länge der Lumenoberfläche eines Transplantats gemacht, speziell an Punkten, die bei einem Viertel, einer Hälfte und drei Vierteln der Länge des Transplantats beginnen, wenn von einem Ende des Transplantats gemessen wird. Für Transplantate nicht gleichmäßigen Oberflächencharakters entlang ihrer gesamten Länge, sollten fünf gleich beabstandete Muster entlang der Länge betrachtet werden. Verwendete Muster sollten repräsentabel für die Proportionen der Oberflächencharakteristiken sein, die auf dem Transplantat gefunden werden. Dementsprechend können mehrer Muster zugesichert werden, um eine repräsentative Messung der Oberfläche(n) des Materials bereitzustellen. Die Messungen dieser 3–5 oder mehr Musterbereiche werden dann gemittelt, um den Oberflächenwert für das Transplantat zu erhalten.
Für Transplantate mit einem verdichteten Ende sollte eine Oberflächenmessung der Lumenoberfläche gemacht werden, die 0,5 mm von der Endkante des verdichteten Endes des Transplantats entfernt beginnt.
Ein Artikel mit dem Titel „Atomic force microscopy for characterization of the biomaterial interface" beschreibt die Verwendung von AFM zur Betrachtung von Oberflächenglätte (Siedlecki und Marchant, Biomaterials 19 (1998), Seiten 441–454). AFM kann für die Glätteauswertung von Lumentransplantatoberflächen nützlich eingesetzt werden, wo die Auflösung der Profilometrie für äußerst glatte Oberflächen nur wenig geeignet ist. Jedoch sollten für Zwecke der vorliegenden Erfindung Profilometrie Messungen, welche durch Einsatz des oben beschriebenen Tencor Profilometers gemacht wurden, zum Bestimmen der Glätte von Transplantatlumenoberflächen ausreichend sein.
Eine mittlere Fibrillenlänge (manchmal beschrieben als Zwischenknotenabstand oder IND (internodal distance)) von ePTFE Materialien, die Mikrostrukturen aus Knoten besitzen, die durch Fibrillen miteinander verbunden sind, wird wie durch das US Patent 5,747,128 (Campbell et al.) in Spalte 6, Zeilen 19–37 gelehrt bestimmt. Eine mittlere Fibrillenlänge von ePTFE Substratschläuchen wird durch Auswertung von Rasterelektronenmikrophotographie von längslaufenden Querschnitten der in Frage stehenden Schlauchwand bestimmt.
Es ist schwierig das Verfahren des Campbell et al. Patents für ePTFE Materialien zu verwenden, die im Wesentlichen keine Knoten haben (wie z.B. ePTFE Filme, beschrieben durch das US Patent 5,476,589 (Bacino)). Für diese Materialtypen sind individuelle Fibrillenlängen Längen von individuellen Fibrillen zwischen ihren Knotenpunkten mit anderen Fibrillen. Eine mittlere Fibrillenlänge solcher ePTFE Filmmaterialien kann effektiv durch einen Fachmann abgeschätzt werden, indem eine Rasterelektronenmikrophotographie der Oberflächen der Filme ausgewertet wird.
Matrixreißfestigkeit von ePTFE Materialien einschließlich ePTFE Filmen wird wie im US Patent 3,953,566 gelehrt gemessen, indem eine INSTRON Reißtestmaschine mit pneumatischen Kordel und Garn Greifbacken, ein 25,4 mm breites Muster, einen 102 mm Backentrennabstand und eine Gleitgeschwindigkeit von 200 mm/Minute verwendet werden. Die '589 ePTFE Filme, welche verwendet wurden, um verschiedene Beispiele der vorliegenden Erfindung zu konstruieren, haben typischerweise eine Matrixreißfestigkeit von ungefähr 900 Mpa, wenn in die Richtung höherer Festigkeit gemessen wird.
Eine Blasenpunktuntersuchung ist ein Verfahren zum Auswerten der Porosität von Materialien. Im Blasenpunkttest können Flüssigkeiten mit einer freien Oberflächenenergie geringer als die von ePTFE mit der Anwendung eines Differenzdrucks aus der Struktur heraus gezwungen werden. Diese Freigabe der Flüssigkeit wird zuerst an den größten Durchgängen auftreten. Dann wird ein Durchgang geschaffen, durch den ein großer Luftstrom erfolgen kann. Der Luftstrom erscheint als ein gleichmäßiger Strom von kleinen Blasen durch die flüssige Schicht oben auf dem Muster. Der Druck bei dem der erste große Luftstrom erfolgt, wird der Blasenpunkt genannt und ist abhängig von der Oberflächenspannung des Testfluids und der Größe der größten Öffnung. Der Blasenpunkt kann als eine relative Messung der Struktur einer Membran verwendet werden und wird häufig mit einigen anderen Typen von Leistungskriterien korreliert, wie z.B. die Filtrationseffizienz oder Porengröße.
Der Blasenpunkt wird gemäß der Verfahren von ASTM F316-86 gemessen. Isopropylalkohol wird als das Benetzungsfluid verwendet, um die Poren des Testmusters zu füllen. Der Blasenpunkt ist der erforderliche Luftdruck, um den Isopropylalkohol von den größten Poren des Testmusters zu verlagern und den ersten kontinuierlichen Blasenstrom zu schaffen, der durch ihre Erhebung durch eine Schicht aus Isopropylalkohol detektierbar ist, die das poröse Medium abdeckt. Diese Messung stellt eine Bewertung maximaler Porengröße bereit. Typische Blasenpunkte für ePTFE Materialien, wie z.B. hierin beschrieben, sind:
Für Zwecke der vorliegenden Erfindung werden Materialien, welche einen Blasenpunktwert von größer als 50 psi aufzeigen, als im Allgemeinen nicht porös betrachtet.
BEISPIELE
Beispiele von ePTFE Schläuchen mit typischerweise 3 mm Innendurchmesser, 0,5 mm Wanddicke und verschiedenen Fibrillenlängen werden zur Auswertung von Oberflächenglätte und für weitere Lumenoberflächenmodifikation hergestellt, die darauf gerichtet ist, Gefäßtransplantate mit glatten PTFE Lumenoberflächen herzustellen. Diese Beispiele basieren primär auf ePTFE Schläuchen von 22, 8 und 4 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge, welche gemäß der folgenden Beschreibungen hergestellt sind. Einige der resultierenden ePTFE Substratschläuche sind mit Lumenoberflächenabdeckungen aus ePTFE Filmen bereitgestellt, vorzugsweise des '589 Filmtyps. Einige Muster werden wie oben beschrieben mit verdichteten Enden bereitgestellt, um eine Implantation ohne einer distalen Nahtlinie zu berücksichtigen, welche direkt dem Blutfluss ausgesetzt wird. Verschiedene dieser Transplantate werden akut in Hunden implantiert, um eine Durchgängigkeit zu bestimmen und zum groben Auswerten der Lumenoberflächen nach dem Herausholen.
Während die meisten Muster mit 3mm Innendurchmesser und 0,5 mm Wanddicke hergestellt werden, ist es offensichtlich, dass Transplantate verschiedener Durchmesser und Wanddicken verwendet werden können. Insbesondere umfasst dies Transplantate mit Innendurchmessern von 0,5 mm, 1,0 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm und größer. Im Allgemeinen werden Gefäßtransplantate mit kleinem Durchmesser betrachtet, was Transplantate mit 6 mm Innendurchmesser oder kleiner sind.
Die Lumenoberflächenglätte wird durch das oben beschriebene Tencor P-10 Profilometer und dazugehöriger Methodik, für verschiedene Gefäßtransplantatmuster einschließlich Stichproben und erfindungsgemäßen Proben bestimmt, welche wie oben beschrieben hergestellt werden. Diese werden in beispielhafter Form wie folgt beschrieben:
BEISPIEL 1
Ein kommerziell erhältliches GORE-TEX^® Gefäßtransplantat (Teil Nr. V03030L) wird erworben. Eine Oberflächenprofilometrie zeigt einen Oberflächenwert von 3,6489 Mikrometern RMS auf.
BEISPIEL 2
Ein erfindungsgemäßes Transplantat, hergestellt aus dem Substratschlauch mit 22 Mikrometern Fibrillenlänge und vorgesehen mit einer Lumenschicht aus ePTFE '589 Film, wird durch das folgende Verfahren hergestellt.
CD 123 feinpulveriges PTFE Harz (erhältlich von ICI Americas) wird mit 297 cc ISOPAR M geruchlosem Lösungsmittel (Exxon Corp.) pro Kilogramm PTFE Harz gemischt, wobei das Lösungsmittel als ein Extrusionsschmiermittel vorgesehen ist. Die Mischung wird in einem schlauchförmigen Pressblock komprimiert, auf ungefähr 38° C erhitzt und in Schläuche in einem Sinter-Extruder extrudiert, der ein Reduzierungsverhältnis von ungefähr 100:1 besitzt. Das Lösungsmittel wird durch Trocknen in einem ersten Luftkonvektionsofen bei 260 °C für dreißig Minuten von dem Extrudat entfernt. Die Schläuche werden dann durch Strecken expandiert, wie durch das US Patent 3,953,566 gelehrt. Sie werden 5:1 bei einer Rate von ungefähr 400 % pro Sekunde in einem zweiten Luftkonvektionsofen gestreckt, der auf eine Temperatur von 290 °C eingestellt ist. Nach der Expansion werden die Schläuche längs gegen eine Längsschrumpfen zurückgehalten und dann in einem dritten Luftkonvektionsofen bei 350 °C für eine Zeit von ungefähr 1,5 Minuten hitzebehandlet. Die resultierenden Schläuche besitzen mittlere Fibrillenlängen von ungefähr 22 Mikrometern. Sie werden als Zwischenproduktschläuche verwendet, aus denen Beispiele 3–6 hergestellt werden.
BEISPIEL 3
Muster des 22 Mikrometer Schlauchs werden mit einer Lumenoberflächenauskleidung des '589 ePTFE Films bereitgestellt, wie oben beschrieben. Der besondere, verwendete Film ist ungefähr 3–5 Mikrometer dick und besitzt eine Dichte von ungefähr 0,15–0,8, eine Matrixreißfestigkeit von ungefähr 900 MPa und einen Blasenpunkt von ungefähr 25 psi (ungefähr 0,17 MPa).
Ungefähr drei Wicklungen des Films werden auf der Oberfläche einer Edelstahlspindel platziert, wobei die Richtung höherer Festigkeit des Films umlaufend um die Spindeloberfläche ist, nachdem der ePTFE Substratschlauch mit 22 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge aus Beispiel 2 über dem gewickelten Film eingepasst wird. Eine zusätzliche, temporär spiralförmige Wicklung aus ePTFE Film wird um die äußere Oberfläche des Schlauchs bereitgestellt, wobei die Orientierung der Richtung höherer Festigkeit des Films erneut umlaufend in Bezug auf die Oberfläche der Spindel ist. Der Zweck der temporären externen Filmwicklung ist, die Lumenoberfläche des Substratsschlauchs radial gegen die Lumenfilmwicklung während des nachfolgenden Erhitzungsschritts zu zwingen, währenddem die Anordnung in einem vierten Luftkonvektionsofen bei ungefähr 370 °C für ungefähr fünf Minuten platziert wird. Nach dem Entfernen aus dem Ofen und der Möglichkeit abzukühlen wird die temporäre Filmwicklung von dem Äußeren des Transplantats entfernt und die Spindel wird aus dem Transplantatslumen entfernt.
4A–4C sind Mikrophotographien dieses Transplantats, wobei 4A (500×) den längslaufenden Querschnitt der Wand einschließlich der Lumenoberfläche zeigt und 4B und 4C (500× bzw. 5000×) die Lumenoberfläche zeigen. Das resultierende erfindungsgemäße Gefäßtransplantat besitzt einen Oberflächenwert von 0,6135 Mikrometern RMS, wie durch eine Profilometrie angezeigt wird. Die Dichte dieses Schlauchs beträgt ungefähr 0,7 g/cc.
BEISPIEL 4
Ein Schlauch, hergestellt gemäß Beispiel 2, wird mit einem verdichteten Ende von ungefähr 1,5 cm Länge bereitgestellt, hergestellt wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, der von dem Punkt entlang der Wand des Transplantats gemessen wird, wo sich die Wanddicke beginnt von einem im Wesentlichen konstanten Wert zu reduzieren. Der resultierende Schlauch wird dann mit einer Lumenoberfläche des '589 ePTFE Films in gleicher Weise bereitgestellt, wie durch Beispiel 3 gelehrt.
Die äußere Oberfläche des verdichteten Endes des Transplantats wird mit einem Nahtring, wie in 6 gezeigt (Nahtring 58), bereitgestellt, indem ein ungefähr 1 mm breiter Bereich von einer Länge des Transplantats aus Beispiel 2 geschnitten wird und der resultierende Ring diametrisch um einen Wert ein wenig gestreckt wird, um dem Ring zu erlauben, reibungslos über einer 4 mm Durchmesser Spindel aufgebracht zu werden und folglich über dem verdichteten Transplantatsende. Nach dem Einführen einer 3 mm Durchmesser Edelstahlspindel in das Lumen in voller Länge des Transplantats zum Stützen, wird ein 1 mm breiter Streifen 0,0005 mm dicken FEP Films umlaufend um die äußere Oberfläche des verdichteten Endes des Transplantats an einem Punkt gewickelt, der ungefähr 1,5 cm von der Kante des Transplantatendes aus beginnt. Der Nahtring wird dann über der FEP Filmwicklung aufgebracht, nachdem die Transplantat- und Spindelanordnung in einem Konvektionsluftofen bei ungefähr 320 °C für eine Dauer von ungefähr 5 Minuten platziert ist. Diese Zeitdauer ist angemessen, damit das FEP mit einem Wert schmilzt, der nach dem Entfernen der Transplantat- und Spindelanordnung aus dem Ofen und nach dem Abkühlen zum Anhaften des Nahtrings an der äußeren Oberfläche des verdichteten Endes des Transplantats führt. Nach dem Abkühlen wird das Transplantat ungefähr 5 mm von der Kante des Nahtrings weg, die am nächsten zum Ende ist, schräg durchgeschnitten. Die Spindel wird dann entfernt, zu der Zeit das quer abgeschnittene Endsegment weggeworfen wird.
Die Lumenoberfläche des verdichteten Endes wird durch Profilometrie durch Scannen eines 500 Mikrometer langen Musters auf der Oberfläche ausgewertet, die 0,5 mm von der Endkante des verdichteten Endes des Schlauchs weg beginnt und sich in Richtung auf die Mitte der Länge des Schlauchs erstreckt. Dieser Teil des verdichteten Endes, wenn wie oben beschrieben hergestellt, ist ein Bereich von im Wesentlichen nicht porösen PTFE, welches sich von der Endkante des Schlauchs aus einwärts in Richtung auf die Mitte der Länge des Schlauchs für eine Entfernung von 2 bis 3 mm erstreckt. Diese Lumenoberfläche besitzt einen Oberflächenwert von 0,2454 Mikrometern RMS. 10 ist eine Mikrophotographie (5000×) dieser Lumenoberfläche.
BEISPIEL 5
Es wird ein ähnlicher erfindungsgemäßer Schlauch verwendet, hergestellt durch das gleiche Verfahren wie Beispiel 3, wobei ein Substratschlauch mit 22 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge gemäß Beispiel 2 und ein etwas unterschiedlicher '589 Film (mit einer etwas längeren mittleren Fibrillenlänge von ungefähr 1,6 Mikrometern) verwendet wird. Das resultierende Transplantat besitzt einen Lumenoberflächenwert von 1,2400 Mikrometern RMS und eine Dichte von ungefähr 0,7 g/cc.
BEISPIEL 6
Ein Schlauch, hergestellt wie in Beispiel 2 beschrieben, wird mit einem verdichteten Ende von ungefähr 1,5 cm Länge bereitgestellt, hergestellt wie oben beschrieben. Das verdichtete Ende wird mit einem Nahtring, wie in 6 (Nahtring 58) gezeigt, mittels des für Beispiel 4 beschriebenen Verfahrens bereitgestellt. Eine Profilometrieauswertung wird durch Scannen eines 500 Mikrometer langen Musters auf der Oberfläche durchgeführt, die 0,5 mm von der Endkante aus des verdichteten Endes des Schlauchs beginnt und sich in Richtung auf die Mitte der Länge des Schlauchs erstreckt. Dieser Teil des verdichteten Endes, wenn wie oben beschrieben hergestellt, ist ein Bereich von im Wesentlichen nicht porösem PTFE, der sich von der Endkante des Schlauchs aus einwärts in Richtung auf die Mitte der Länge des Schlauchs für eine Distanz von 2 bis 3 mm erstreckt, und besitzt einen Oberflächenwert von 0,7746 Mirkometern RMS.
BEISPIEL 7
Schläuche mit acht Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge werden mittels des gleichen Verfahrens hergestellt, das für die Schläuche mit 22 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge des Beispiels 2 verwendet wurden, ausgenommen dass die Expansionsrate ungefähr 125 % pro Sekunde in einem Wert von 2:2:1 beträgt. Diese Schläuche werden nicht mit der Lumenoberflächenschicht aus Film bereitgestellt. Ein ePTFE Schlauch von ungefähr 8 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge, entsprechend hergestellt, besitzt eine Oberflächenwert von 1,8089 Mikrometern RMS und eine Dichte von ungefähr 0,9 g/cc. 11 ist eine Mikrophotographie (500×) dieser Lumenoberfläche.
BEISPIEL 8
Ein Schlauch, hergestellt wie für Beispiel 7 beschrieben, wird mit einem verdichteten Ende von ungefähr 1,5 cm Länge bereitgestellt, hergestellt wie oben beschrieben. Wie in Beispiel 4 besitzt das verdichtete Ende einen Bereich von ungefähr 2–3 mm Länge angrenzend an die Kante dieses Endes, der im Wesentlichen nicht poröses PTFE ist. Die Lumenoberfläche des verdichteten Endes wird durch Profilometrie ausgewertet, wie für Beispiel 4 beschrieben. Die verdichtet Lumenoberfläche besitzt einen Oberflächenwert von 0,7308 Mikrometern RMS.
BEISPIEL 9
Schläuche mit vier Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge mit 4 mm Innendurchmesser werden durch das gleiche Verfahren hergestellt, welches für die Schläuche mit 22 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge des Beispiels 2 verwendet wurde, außer mit den folgenden Unterschieden. Das PTFE Harz wird mit ungefähr 264 cc Isopar K geruchlosem Lösungsmittel (Exxon Corp.) pro Kilogramm PTFE Harz gemischt. Die komprimierte schlauchförmige Pressform mit gemischtem Schmiermittel und PTFE Harz wird auf ungefähr 60 °C erhitzt und in einem Sinter-Extruder mit einem Reduktionsverhältnis von ungefähr 220:1 in Schläuche extrudiert. Das resultierende schlauchförmige Extrudat wird in einem Luftkonvektionsofen bei ungefähr 130 °C für eine ausreichende Zeit getrocknet, um im Wesentlichen das gesamte Schmiermittel zu entfernen. Diese Schläuche werden bei einer Rate von ungefähr 600 % pro Sekunde in dem ersten aufgezwungenen Luftkonvektionsofen 2:2:1 expandiert, der auf eine Temperatur von ungefähr 290 °C eingestellt ist. Sie werden nachfolgend in dem zweiten Luftkonvektionsofen bei ungefähr 370 °C für eine Zeit von ungefähr 10 Minuten hitzebehandelt.
Der resultierende ePTFE Schlauch mit 4 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge besitzt einen Oberflächenwert von 0,3216 Mikrometern RMS und eine Dichte von ungefähr 1,1 g/cc. 12 ist eine Mikrophotographie (500×) von dieser Lumenoberfläche.
BEISPIEL 10
Die Lumenoberfläche eines Schlauchs mit 4 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge, hergestellt wie für Beispiel 9 beschrieben, wird durch Gleiten einer genau eingepassten, polierten Edelstahlspindel durch das Lumen des Transplantats vor dem Behandeln mit Hitze auf der gleichen Spindel weiter modifiziert, was zum Polieren der Oberfläche führt. Während der Profilometrie wird die Fühler-Anpresskraft auf 1 mg reduziert, um ein Beeinflussen dieser dünnen, polierten Oberfläche während der Oberflächenwertmessung zu vermeiden. Dieses polierte Lumenoberflächentransplantat besitzt einen Oberflächenwert von 0,2718 Mikrometern RMS.
BEISPIEL 11
Ein Muster eines ePTFE Endoskopschlauchmaterials, hergestellt, wie durch Sasaki et al. im US Patent 5,789,047 gelehrt, besitzt einen Oberflächenwert von 0,5770 Mikrometern RMS. Jedoch besitzt dieser Schlauch eine Raumdichte von 1,55 g/cc, was bedeutet, dass er von geringer Porosität ist und dementsprechend relativ unflexibel ist, äußerst dicht für eine gute Handhabung und zu dicht um praktisch genäht zu werden. 13 ist eine Mikrophotographie (5000×) dieser Lumenoberfläche.
IMPLANTATBEISPIEL
Verschiedene Muster von Transplantaten der vorliegenden Erfindung werden hergestellt wie für die Beispiele 1–11 beschrieben und akut (für kurze Dauer) in Hunde gleichzeitig mit Kontrolltransplantaten implantiert. Diese Transplantate werden interpositionell in die Halsschlagader implantiert, typischerweise mit einem Kontrolltransplantat auf einer Seite und dem erfindungsgemäßen Transplantat auf der gegenüberliegenden Seite des gleichen Tiers. Ultraschallflussproben werden verwendet, um Blutfluss in den Transplantaten und letztendlich eine Transplantatdurchdringung zu bestimmen, wobei die Flusssonden distal zu dem implantierten Transplantat befestigt sind. Alle Transplantate sind schlauchförmig, mit 3 mm Innendurchmesser und ungefähr 0,5 mm Wanddicke und ungefähr 4 cm Länge. Die Kontrolltransplantate sind wie in Beispiel 1 beschrieben kommerziell erhältliche GORE-TEX^® Gefäßtransplantate (Teil Nr. V03030L, W.L. Gore & Associates, Inc., Flagstaff, AZ). Die erfindungsgemäßen Transplantate verschiedener Typen werden wie oben beschrieben hergestellt. Ergebnisse werden in Ta belle 1 präsentiert, wobei „+" Beendigung der Studie anzeigt, wobei der Großteil der Prothese weiterhin durchgängig ist.
Allgemein wurde festgestellt, dass glättere Lumenoberflächen mit verdichteten Transplantatsenden zu einer verbesserten Transplantatdurchgängigkeit führten. Des weiteren nimmt auch die Schwankung in der Transplantatsleistung ab. Es wird vermutet, dass sich diese Reduzierung von Schwankungen auf die Blutgerinnselbildung an den Lumenoberflächen mit 8 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge und nachfolgendender Fachbildung bezieht, wenn das Blutgerinnsel größer wird, bis zu einem Punkt, wo es von der Lumenoberfläche durch Blutfluss ablösbar ist. Alternativ kann in dem mit '589 Film ausgekleideten Schlauch ein Blutgerinnsel an der Lumenoberfläche in großen Klumpen nicht anhaften.
In einer zusätzlichen Studie, werden 4 mm Innendurchmesser Kontroll- und erfindungsgemäße Transplantate, alle ohne verdichtete Enden, interpositionell in gegenüberliegenden Halsschlagarterien und Oberschenkelarterien von Hunden für bis zu 90 Tage implantiert, mit statistisch äquivalenten Durchgängigkeitsergebnissen (acht Transplantate jedes Typs in Halsschlagadern und acht von jedem Typ in Oberschenkeladern, siehe Tabelle 2). Kontrolltransplantate waren wie für das Beispiel 1, außer dass sie einen 4 mm Innendurchmesser hatten. Die erfindungsgemäßen Transplantate sind gemäß Beispiel 3 (d.h. ePTFE Schläuche mit 22 Mikrometern mittlerer Fibrillenlänge) mit einer Lumenoberflächenauskleidung des oben beschriebenen '589 ePTFE Films bereitgestellt. Eine lichtmikroskopische Auswertung der herausgenommenen Prothesen zeigt eine dünne Monoschicht aus Endothelzellen, die das Meiste der Lumenoberflächenbereiche der erfindungsgemäßen Transplantate abdeckt (7 von insgesamt 10 ausgewerteten Transplantaten). Bereiche, die rauer sind, verursacht durch rauere Bereich des darunterliegenden 22 Mikrometer Substratschlauchs, entsprechen Bereichen von Thrombus- und Leukozyt-Ablagerung. Die Lumenoberflächen der Kontrolltransplantate des Beispiels 1 sind völlig mit Fibrin bedeckt und sind nicht endothelialisiert. Bei 90 Tagen war die Gesamterscheinung der erfindungsgemäßen Transplantate besser als die Gesamterscheinung der Kontrolltransplantate in 9 von 11 Durchgangspaaren, und waren äquivalent in 2 von 11 Durchgangspaaren. In keinem Fall war die Gesamterscheinung der Kontrolltransplantate besser als die Gesamterscheinung der erfindungsgemäßen Transplantate (siehe Tabelle 2).
TABELLE 1: Akute Ergebnisse
TABELLE 2: Chronische Ergebnisse

Claims

Ein Gefäßtransplantat, umfassend einen Gegenstand, der eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 1,7 Mikrometern RMS oder weniger besitzt, wobei die Lumenoberfläche Polytetrafluorethylen umfasst und die Lumenoberfläche als eine Blutkontaktfläche für das Gefäßtransplantat orientiert ist.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 1,6 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 1,4 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 1,2 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 4, wobei die Lumenoberfläche einen Belag aus porösem gereckten Polytetrafluorethylen umfasst, der eine Mikrostruktur aus miteinander verbundenen Fibrillen besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 4, wobei die Lumenoberfläche ein Substrat besitzt, welches einen Schlauch aus porösem gereckten Polytetrafluorethylen umfasst, der eine mittlere Fibrillenlänge zwischen ungefähr 5 und 90 Mikrometer besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 4, wobei das Gefäßtransplantat ein kardiovaskuläres Stück umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 4, wobei das Gefäßtransplantat ein intraluminales Transplantat umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 4, wobei das Gefäßtransplantat eine Ummantelung über zumindest einen Teil einer Außenfläche eines Stents umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 4, wobei das Gefäßtransplantat eine Ummantelung über zumindest einen Teil einer Lumenoberfläche eines Stents umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 1,0 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 11, wobei die Lumenoberfläche einen Belag aus porösem gereckten Polytetrafluorethylen umfasst, der eine Mikrostruktur aus miteinander verbundenen Fibrillen besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 11, wobei die Lumenoberfläche ein Substrat besitzt, welches einen Schlauch aus porösem gereckten Polytetrafluorethylen umfasst, der eine mittlere Fibrillenlänge zwischen ungefähr 5 und 60 Mikrometern besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 11, wobei das Gefäßtransplantat ein kardiovaskuläres Stück umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 11, wobei das Gefäßtransplantat ein intraluminales Transplantat umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 11, wobei das Gefäßtransplantat eine Ummantelung über zumindest einen Teil einer Außenfläche eines Stents umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 11, wobei das Gefäßtransplantat eine Ummantelung über zumindest einen Teil einer Lumenoberfläche eines Stents umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 0,8 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 0,6 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, welches eine Lumenoberfläche mit einem Oberflächenwert von ungefähr 0,4 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, wobei das Gefäßtransplantat mikroporös mit Leerräumen ist, welche einen therapeutischen Wirkstoff enthalten.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, wobei das Gefäßtransplantat in der Lage ist gedehnt zu werden und dann schnell mehr als ungefähr 6% seiner gedehnten Länge wiedererlangt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, wobei das Gefäßtransplantat eine Dichte von weniger als ungefähr 1,2 g/cc besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 1,2 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 1,0 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 0,6 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei das Gefäßtransplantat eine Dichte von weniger als ungefähr 1,0 g/cc besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 27, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 1,2 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 1,0 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 0,6 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 23, wobei das Gefäßtransplantat eine Dichte von weniger als ungefähr 0,8 g/cc besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 31, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 1,2 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 31, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 1,0 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 31, wobei die Lumenoberfläche einen Oberflächenwert von ungefähr 0,6 Mikrometern RMS oder weniger besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 1, wobei das Gefäßtransplantat einen Substratschlauch umfasst, auf dessen Lumenoberfläche eine Schicht aus porösem gereckten Polytetrafluorethylenbelag aufgetragen ist.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 35, wobei der poröse gereckte Polytetrafluorethylenbelag ein Netzwerk von miteinander verbundenen Fibrillen umfasst, wobei der Belag eine Richtung höherer Festigkeit besitzt, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Schlauchs ist.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 35, wobei der poröse gereckte Polytetrafluorethylenbelag eine Lumenoberfläche bereitstellt, die einen Oberflächenwert von weniger als ungefähr 1,2 Mikrometern RMS besitzt.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 35, wobei der poröse gereckte Polytetrafluorethylenbelag ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Fibrillen umfasst, wobei der Belag eine Richtung höherer Festigkeit besitzt, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Schlauchs orientiert ist.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 35, wobei der Substratschlauch poröses gerecktes Polytetrafluorethylen umfasst.
Ein Gefäßtransplantat nach Anspruch 39, wobei der Belag eine mittlere Fibrillenlänge besitzt, die wesentlich geringer ist als eine mittlere Fibrillenlänge des porösen gereckten Polytetrafluorethylenschlauchs.