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DE60125383T2 - Hydrophile gleitfähige medizinische vorrichtungen für kontrast in der kernspin-bilderzeugung - Google Patents

Hydrophile gleitfähige medizinische vorrichtungen für kontrast in der kernspin-bilderzeugung Download PDF

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DE60125383T2
DE60125383T2 DE60125383T DE60125383T DE60125383T2 DE 60125383 T2 DE60125383 T2 DE 60125383T2 DE 60125383 T DE60125383 T DE 60125383T DE 60125383 T DE60125383 T DE 60125383T DE 60125383 T2 DE60125383 T2 DE 60125383T2
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DE
Germany
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polymer
magnetic
liquid medium
substrate
medical
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DE60125383T
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DE60125383D1 (de
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Deborah Edison SCHACHTER
You-Ling Warren FAN
Venceslav Flemington RUTAR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Original Assignee
Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
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Publication date
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Publication of DE60125383T2 publication Critical patent/DE60125383T2/de
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    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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    • A61L31/18Materials at least partially X-ray or laser opaque
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61K49/18Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • AHUMAN NECESSITIES
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf hydrophile gleitfähige Beschichtungen für medizinische Gegenstände, die mithilfe von Magnetresonanztomographie geortet werden können.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine Vielzahl von gleitfähigen Beschichtungen wurde zur Verwendung auf den Oberflächen von medizinischen Gegenständen, wie z.B. Kathetern, Führungsdrähten und Endotrachealschläuchen und Implantaten, vorgeschlagen. Übliche Materialien, die in der Technik verwendet werden, um gleitfähige Beschichtungen für medizinische Gegenstände bereitzustellen, umfassen z.B. Öl, Silicon und polymere Materialien, wie etwa Poly(N-vinylpyrrolidon), hydrophile Polyurethane, Teflon, Polyethylenoxide und Polyacrylsäure. Unter den häufigsten Materialien, die verwendet werden, um gleitfähige Beschichtungen bereitzustellen, sind hydrophile Polymere, die mit einem Bindemittelpolymer, das reaktive funktionelle Gruppen, z.B. Isocyanat-, Aldehyd- und Epoxygruppen hat, kovalent an das Substrat gebunden sind. Andere Bindemittelpolymere umfassen z.B. Copolymere, die eine Vinyleinheit enthalten. Details über solche Beschichtungen sind z.B. in U.S.-Patenten Nrn. 5,091,205, erteilt am 25. Februar 1992, und 5,731,087, erteilt am 24. März 1998 offenbart.
  • Beschichtungen für medizinische Gegenstände, die bei der Magnetresonanztomographie (MRI) sichtbar sind, gewährleisten die Möglichkeit, Magnetresonanz zu verwenden, um therapeutische Vorgänge durchzuführen. Die möglichen Verwendungen von bildgeführter Therapie, die auch als interventionelle MR bekannt ist, sind umfangreich. Beispiele für diese Anwendungen umfassen die Überwachung von Ultraschall- und Laserablationen, das Führen der Anordnung von Biopsienadeln, endovasculäre Therapie und das interoperative Sichtbarmachen von Krankheiten, wie etwa Tumoren. Diese Art von interventioneller Therapie eliminiert die Gefahren der ionisierenden Strahlung, die mit Röntgenfluoroskopie verbunden sind. Gleichzeitig erfasst sie Echtzeitbilder in drei Dimensionen und aufgrund der Empfindlichkeit der MR auf die Testumgebung kann sie auch zusätzliche diagnostische Informationen bereitstellen. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff "Echtzeit", dass die Sichtbarmachung des medizinischen Gegenstandes mit der Bewegung des Gegenstandes im Körper des Patienten synchronisiert ist.
  • MRI liegt die gleiche Theorie wie der kernmagnetischen Resonanz (NMR) zu Grunde. Es entsteht ein Kontrast, wenn Wasserprotonen im Testgewebe kürzere Relaxationszeiten relativ zu den Protonen der anderen Wassermoleküle in der Umgebung des Gewebes haben. Kontrast kann durch das Vorhandensein eines Mittels, dass die Relaxationszeit der Wasserprotonen noch weiter verkürzt, erhöht werden. Solche Mittel arbeiten in folgender Art und Weise. Wenn Protonen mit einem Radiofrequenzpuls in einem Magnetfeld gepulst werden, befinden sich ihre Kerndipole in einen bestimmten Winkel aus der Phase des angelegten Magnetfeldes. Longitudinale Relaxation ist das Zurückdriften der Protonen in ihre übliche Ausrichtung mit dem Magnetfeld. Paramagnetische Kontrastmittel erleichtern diesen Relaxationsprozess durch Aufnehmen der überschüssigen Energie von den Protonen, bewirkt durch das Pulsen. Gadolinium wurde das paramagnetische Ion, das am häufigsten in der Technik verwendet wird, da es die größte Anzahl von ungepaarten Elektronen in den 4f-Orbitalen hat und deshalb die größte longitudinale (T1) Relaxivität aller Elemente zeigt. In Gegenwart von Gadolinium kann etwas der magnetischen Energie der Kerne im Hochenergiezustand auf Gadolinium übertragen werden und das Gadolinium kann diese Energie aufgrund seiner magnetischen Suszeptibilität aufnehmen.
  • Alternativ wird der Kontrast bei der magnetischen Resonanz auch häufig durch Verwendung von superparamagnetischen Teilchen erreicht. Typischerweise werden Eisenoxid-Nanoteilchen verwendet, da sie die Geschwindigkeit der Spin-Spin- oder T2(transversalen)-Relaxation erhöhen. Dies wird in der folgenden Art und Weise bewerkstelligt. Nach einem 90°-Radiofrequenzpuls in x-Richtung erscheint eine magnetische Komponente in y-Richtung. Dies kann als die Kerndipo le dargestellt werden, die zusammengebündelt um die Oberfläche eines Doppelkegels quer zum angelegten Magnetfeld präzedieren. Diese Bedingung nennt man Phasenkohärenz. Superparamagnetische Teilchen bewirken Inhomogenitäten im angelegten Magnetfeld, was in unterschiedlichen effektiven Magnetfeldern für jeden der Kerne resultiert. Diese Inhomogenitäten bewirken, dass die Kerne Phasenkohärenz mit einer schnelleren Geschwindigkeit relativ zu Protonenkernen, die nicht in Gegenwart von superparamagnetischen Teilchen vorliegen, verlieren.
  • Um medizinische Gegenstände unter Verwendung von MRI zu orten, wurden Gadoliniumkomplexe auf die Oberfläche von Polymersubstraten gepfropft. Z.B. ist in PCT-Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer WO 99/60920 eine ein Magnetresonanz(MR)-Signal emittierende Beschichtung, die einen Polymerkomplex, der ein paramagnetisches Metallion enthält, beinhaltet und ein Verfahren zum Sichtbarmachen von medizinischen Gegenständen in der Magnetresonanztomographie, das den Schritt des Beschichtens der Gegenstände mit dem Polymer, das das paramagnetische Ion enthält, umfasst, beschrieben. Die Patentanmeldung offenbart ferner eine Beschichtung zum Sichtbarmachen von medizinischen Gegenständen in der Magnetresonanztomographie, wobei die Beschichtung einen Komplex der Formel (I): P-X-L-Mn+ (I)enthält, worin P ein Polymer ist, X eine oberflächenfunktionelle Gruppe ist, L ein Chelat ist, M ein paramagnetisches Ion ist und n eine ganze Zahl ist, die 2 oder größer ist. Vorteile können aus diesem Ansatz, der in der Patentanmeldung offenbart ist, gegenüber der Methode der Technik der "aktiven Sichtbarmachung" realisiert werden, da sie die Notwendigkeit des Einbringens von RF-Spulen und Übertragungsdrähten in den Gegenstand eliminiert und sie die Sichtbarmachung des kompletten Gegenstands und nicht nur der Spitze gewährleistet. Dieser Ansatz jedoch scheint wegen der Notwendigkeit, sich mit chemischem Pfropfen und Plasmabehandlungen zu beschäftigen, komplex zu sein. Ferner wird geglaubt, dass die Umsetzung für eine Anwendung im kommerziellen Maßstab extrem schwierig ist.
  • Demnach ist ein einfaches Beschichtungsverfahren, das mit der gegenwärtigen Technologie der hydrophilen gleitfähigen Beschichtungen kompatibel ist, um einem medizinischen Gegenstand eine solche MRI-Fähigkeit zu verleihen, in der Technik erwünscht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden verbesserte gleitfähige medizinische Gegenstände, wie etwa z.B. Katheter, Führungsdrähte, Endotrachealschläuche, Ballone und Implantate, bereitgestellt. Die medizinischen Gegenstände der vorliegenden Erfindung weisen eine hydrophile gleitfähige Beschichtung und ein Mittel mit magnetischer Suszeptibilität auf. Das Mittel wird physikalisch in die gleitfähige Beschichtung eingebracht oder wandert aus einer Polymermatrix bei Hydratisierung in die gleitfähige Beschichtung.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es nun unter Verwendung von leicht kontrollierbaren und einfachen Herstellungsverfahren möglich, Gegenstände herzustellen, die sowohl gleitfähig als auch im MR sichtbar sind,.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt einen Vergleich eines Spektrums von einer Elementaranalyse eines Rasterelektronenmikroskops einer unbeschichteten Probe und einer beschichteten Probe.
  • 2 zeigt einen Querschnitt eines Führungsdrahts der Größe 7 Charr, der aus einem Nylon-Polyethylen-Copolymer mit imbibierten Gadoliniumsalz besteht.
  • 3 zeigt einen Querschnitt eines Nylon-Polyethylen-Copolymersubstrats, das mit einem Gadoliniumkomplex beschichtet ist und mit Celluloseacetat überbeschichtet ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die Mittel mit magnetischer Suszeptibilität, die gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können irgendwelche Stoffe, Elemente oder Ionen sein, die magnetische Suszeptibilität aufweisen, z.B. einen Kontrast bei der Magnetresonanztomographie erzeugen können. Typische Bestandteile, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen z.B. paramagnetische Ionen, paramagnetische Ionenkomplexe und superparamagnetische Teilchen. Ein bevorzugtes Mittel mit magnetischer Suszeptibilität ist Diethylentriaminpentaessigsäure-Gadolinium(III)-dihydrogensalz. Andere bevorzugte Mittel mit magnetischer Suszeptibilität umfassen organometallische Komplexe, wie etwa, aber nicht beschränkt auf Tetrazacyclotetradecantetraessigsäure-Gadolinium-Komplex und Tetrazacyclododecantetraessigsäure-Gadolinium-Komplex. Andere bevorzugte mehrwertige paramagnetische Metalle umfassen z.B. Eisen, Mangan, Chrom, Cobalt und Nickel. Ein besonders bevorzugtes paramagnetisches Ion ist Gadolinium. Andere geeignete Mittel mit magnetischer Suszeptibilität werden z.B. von Jinkins J.R. America J. of Neuroradiology, 1992, 13, 19-27 offenbart. Weitere Details, die die Auswahl von geeigneten Mitteln mit magnetischer Suszeptibilität betreffen, sind dem Fachmann bekannt.
  • Die gleitfähigen Polymere, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen alle Polymere, die im Wesentlichen gleitfähiger sind, wenn sie mit einer wässrigen Flüssigkeit benetzt werden, als wenn sie getrocknet sind, wie z.B. an einer Verringerung des Reibungskoeffizienten ersichtlich. Typischerweise haben die gleitfähigen Polymere eine Wasserlöslichkeit von mindestens etwa 1,0 Gew.-% und vorzugsweise mindestens etwa 2,0 Gew.-% oder sind wasserquellbar. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff "wasserquellbar" ein im Wesentlichen hydrophiles Polymer, das, sogar wenn es in Wasser nicht löslich ist, ausreichend Wasser absorbieren würde, um es im hydratisierten Zustand gleitfähig zu machen. Außerdem bedeutet der Begriff "hydrophil" wie hierin verwendet, dass Wassertröpfchen nicht ohne weiteres Perlen auf der Oberfläche eines solchen hydrophilen Materials bilden, sondern stattdessen, die Wassertröpfchen dazu neigen, einen Berührungswinkel von weniger als 45° anzunehmen, und sich ohne weiteres auf seiner Oberfläche verteilen. Weitere Details, die hydrophile Beschichtungen, die für die Zwecke dieser Erfindung geeignet sind, betreffen, werden von FAN, Y.L. "Hydrophilic Lubricity in Medical Application", Encyclopedia Handbook of Biomaterials and Bioengineering, herausgegeben von D.L. Wide, Teil A, Band 2, S. 1331 offenbart.
  • Die hydrophilen Polymere sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(N-vinyllactamen), Polysacchariden, Polyacrylaten, Polyacrylamiden, Polyalkylenoxiden und Copolymeren, Komplexen, Mischungen und Derivaten derselben. Der Begriff "Poly(N-vinyllactam)" wie hierin verwendet bedeutet Homopolymere und Copolymere von solchen N-Vinyllactamen, wie etwa N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylbutyrolactam, N-Vinylcaprolactam und ähnliche, ebenso wie die vorstehenden, die mit geringfügigen Mengen, z.B. bis zu etwa 20 Gew.-%, eines oder einer Mischung von anderen Vinylmonomeren, die mit N-Vinyllactamen copolymerisierbar sind, hergestellt sind. Von den Poly(N-vinyllactamen) sind Poly(N-vinylpyrrolidon)-Homopolymere bevorzugt. Eine Vielzahl von Poly(N-vinylpyrrolidonen) sind kommerziell erhältlich und von diesen ist ein Poly(N-vinylpyrrolidon) mit einem K-Wert von mindestens etwa 30 besonders bevorzugt. Der K-Wert ist ein Maß für das Molekulargewichts, Details desselben sind den Fachleuten bekannt. Andere bevorzugte hydrophile Polymere zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen, sind aber nicht beschränkt, auf solche, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Vinylpyrrolidon-Hydroxyethylacrylat-Copolymeren, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyacrylamid, Poly(hydroxyethylacrylat), kationisch modifizierter Hydroxyethylcellulose, Polyacrylsäure, Polyethylenoxiden und Komplexen und Derivaten derselben. Besonders bevorzugt sind Poly(N-vinylpyrrolidon), Polyacrylsäure, Polyethylenoxid und celluloseartige Materialien, wie etwa z.B. Carboxymethylcellulose und kationisch modifizierte Cellulose.
  • Die gleitfähigen Polymere, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können nichtionisch, kationisch, anionisch oder amphoter sein. Typischerweise reicht das Molekulargewicht der gleitfähigen Polymere von etwa 100.000 bis 2.000.000 g pro mol, vorzugsweise von etwa 200.000 bis 5.000.000 g pro mol und bevorzugt davon etwa 300.000 bis 2.000.000 g pro mol. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff "Molekulargewicht" gewichtsmittleres Molekulargewicht. Verfahren zur Bestimmung des gewichtsmittleren Molekulargewichts, z.B. Lichtstreuung, sind den Fachleuten bekannt. Weitere Details, die die Herstellung und Auswahl von gleitfähigen Polymeren, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich sind, betreffen, sind den Fachleuten bekannt. Solche gleitfähigen Polymere sind ohne weiteres kommerziell aus einer Vielzahl von Quellen, wie etwa z.B. von Union Carbide Corporation, Danbury, CT, erhältlich.
  • Ein Bindemittelpolymer, das Funktionalität aufweist, um Bindung des gleitfähigen Polymers an das Substrat des medizinischen Gegenstandes zu fördern, wird gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Typische Bindemittelpolymere enthalten Einheiten, die eine kovalente Bindung zwischen dem Bindemittelpolymer und dem gleitfähigen Polymer bilden, z.B. Isocyanat-, Aldehyd-, oder Epoxyeinheiten oder solche, die in erster Linie eine Wasserstoffbrücken- oder eine ionische Bindung bilden, z.B. Polymere, die eine Vinyleinheit, wie etwa Vinylchlorid oder Vinylacetat, und eine Carbonsäureeinheit enthalten. Weitere Details solcher Bindemittelpolymere sind in der Technik bekannt und z.B. in U.S.-Patenten Nrn. 5,091,205, erteilt am 25. Februar 1992 und 5,731,087, erteilt am 24. März 1998, beschreiben.
  • Zusätzlich zu den Bindemittelpolymeren und gleitfähigen Polymeren und Mitteln mit magnetischer Suszeptibilität können die gleitfähigen Beschichtungen der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Additive enthalten, die normalerweise in Beschichtungsformulierungen verwendet werden, wie z.B. oberflächenaktive Mittel, Konservierungsmittel, Mittel zur Veränderung der Viskosität, Pigmente, Farbstoffe, physiologisch aktive Mittel und andere Additive, die den Fachleuten bekannt sind. Typische physiologisch aktive Mittel umfassen um Beispiel Antitrombosemittel, antimikrobielle Mittel und antibiotische Mittel. Wenn ionische Additive in der Beschichtung eingesetzt werden, z.B. Heparin, das anionisch ist, ist es bevorzugt, ein kationisches gleitfähiges Polymer, z.B. eine kationisch modifizierte Hydroxyethylcellulose, zu verwenden. Ähnlich ist es, wenn ein Additiv kationisch ist, bevorzugt, ein anionisches gleitfähiges Polymer, z.B. ein Polyacrylsäure-Acrylamidpolymer, zu verwenden. Die Kombination eines Additivs und eines gleit fähigen Polymers kann variiert werden, wie es benötigt wird, um das gewünschte Leistungsvermögen bereitzustellen.
  • Die Substrate mit Oberflächen, auf denen die gleitfähigen Beschichtungen der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden können, sind nicht beschränkt. Die Substanzen, die als Substrate verwendbar sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf verschiedene organische polymere Verbindungen, wie etwa z.B. Polyamide, Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat und Polystyrolterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Polyacrylsäureester, Polymethylmethacrylat und andere Polymethacrylsäureester, Polyacrylnitril, Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polycarbonat, Polysulfon, Polybutadien-Styrol-Copolymere, Polyisopren, Nylon, Polyethylen, Polypropylen, Polyeutylen, halogenierte Polyolefine, verschiedene Latices, verschiedene Copolymere, verschiedene Derivate und Blends derselben. Die Substrate können auch zusätzlich zu dem Substratpolymer verschiedene anorganische und metallische Substanzen, wie etwa z.B. Glas, Keramiken, Edelstahl und ein superelastisches Metall oder Formgedächtnislegierungen, wie etwa beispielsweise Ni-Ti-Legierung, enthalten. Typische medizinische Gegenstände, auf die die gleitfähigen Beschichtungen der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Katheter, Ballonkatheter, Führungsdrähte, Endotrachealschläuche, Implantate oder andere medizinische Gegenstände.
  • Die gleitfähigen Beschichtungen der vorliegenden Erfindung können entweder mit einem zweistufigen Beschichtungsverfahren oder einem einstufigen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. In einem bevorzugten zweistufigen Beschichtungsverfahren wird der Teil des Substrats, der zu beschichten ist, zuerst mit dem Bindemittelpolymer und nachfolgend mit dem gleitfähigen Polymer beschichtet. In einem bevorzugen einstufigen Beschichtungsverfahren werden das Bindemittelpolymer und das gleitfähige Polymer in einem einzigen Schritt auf das Substrat aufgebracht. Alle üblichen Flüssigkeitsbeschichtungsverfahren können gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche Verfahren umfassen z.B. Tauschbeschichten, Sprühbeschichten, Rakelauftrag und Walzenauftrag. Tauchbeschichten ist ein bevorzugtes Beschichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • In den bevorzugten Beschichtungsverfahren der vorliegenden können die Bindemittelpolymere und die gleitfähigen Polymere aus Flüssigkeiten geliefert werden, die entweder in einer Lösung, einer Dispersion oder einer Emulsion der Polymere enthalten sind, z.B. wird das Bindemittelpolymer in einem ersten flüssigen Medium aufgebracht und das gleitfähige Polymer wird in einem zweiten flüssigen Medium aufgebracht. In einstufigen Beschichtungsverfahren sind die Bindemittelpolymere und die gleitfähigen Polymere in demselben, d.h. einem gemeinsamen flüssigen Medium enthalten. In dem zweitstufigen Verfahren sind die Bindemittelpolymere und die gleitfähigen Polymere in getrennten flüssigen Medien enthalten. Zusätzliche Beschichtungsschritte können auch eingesetzt werden, um unterschiedliche Polymere oder Additive, z.B. physiologisch aktive Bestandteile wie hiernach beschrieben, einzuführen. Die flüssigen Medien, die verwendet werden, um die Bindemittelpolymere und gleitfähigen Polymere zu liefern, können organisch, wässrig oder eine organisch-wässrige Mischung sein. Das flüssige Medium, das zu Lieferung des Bindemittelpolymers verwendet wird, kann so ausgewählt werden, dass eine gewisse Löslichkeit für das Substrat aufweist, d.h. wenn das Substrat polymer ist. Dies kann die Haftung zwischen dem Bindemittelpolymer und dem Substrat verstärken und die Filmbildung des Beschichtungsmaterials unterstützen. Bevorzugte flüssige Medien zur Lieferung der Bindemittelpolymere und gleitfähigen Polymere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Ester, z.B. Ethylacetat, Isopropylacetat, Ehtyllactat; Alkohole, z.B. Isopropylalkohol, Ethanol, Butanol; Ketone, z.B. Aceton, Methylethylketon, Diacetonalkohol, Methylisobutylketon; Amide, wie etwa Dimethylformamid; Toluol; Glykolether, wie etwa Butylglykolether; chlorierte Lösungsmittel, wie etwa Dichlorethan, Wasser und Mischungen daraus. Vorzugsweise werden die flüssigen Medien so ausgewählt, das die Bindemittelpolymere und gleitfähigen Polymere gleichmäßig die Oberfläche des zu beschichtenden Substrats benetzen. Die Additive, wenn verwendet, können entweder in irgendeinem oder beiden der flüssigen Medien, die das Bindemittelpolymer oder das gleitfähige Polymer enthalten, enthalten sein oder können in einem getrennten flüssigen Medium enthalten sein.
  • In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine zusätzliche Beschichtung aufgebracht werden, um die Diffusion des Mittels mit magnetischer Suszeptibilität aus der Beschichtung in Körperflüssigkeiten zu verhindern. Die zu sätzliche Beschichtung besteht typischerweise aus einem Beschichtungsmittel, z.B. einem Polymer, wie etwa Celluloseacetat, das wirksam ist, die Diffusion des Mittels mit magnetischer Suszeptibilität aus der hydrophilen Beschichtung zu verhindern. Die Auswahl, die Menge und die Anwendung des Beschichtungsmittels kann ohne weiteres von den Fachleuten bestimmt werden.
  • Vorzugsweise sind die Konzentration des Bindemittelpolymers und der gleitfähigen Polymere in den flüssigen Medien ausreichend, um die gewünschten Mengen der entsprechenden Polymere in den gleitfähigen Beschichtungen bereitzustellen. Typischerweise wird die Konzentration der Bindemittelpolymere in dem flüssigen Medium von etwa 0,05 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Mediums, reichen. Typischerweise wird die Konzentration der gleitfähigen Polymere von etwa 0,1 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Mediums, reichen. Weitere Details, die die Auswahl von flüssigen Medien zur Lieferung der Bindemittelpolymere und gleitfähigen Polymere der vorliegenden Erfindung betreffen, sind den Fachleuten bekannt. Die Konzentration von Additiven im flüssigen Medium hängt von dem speziellen Additiv und dem gewünschten Effekt ab und kann von den Fachleuten bestimmt werden.
  • Die Beschichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise in flüssiger Phase bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von etwa 20 bis 90°C durchgeführt. Die Verweilzeiten zum In-Berührung-Bringen der Oberfläche des zu beschichtenden Substrats mit den flüssigen Medien, die das Bindemittelpolymer oder das gleitfähige Polymer oder beide enthalten, reichen von etwa 1 s bis zu 30 min, vorzugsweise von etwa 5 s bis etwa 10 min. Es ist im Allgemeinen erwünscht, die Beschichtungen nach Aufbringung der Beschichtung bei einer Temperatur von etwa 30 bis 150°C, vorzugsweise in einem Umluftofen, zu trocknen. Mirkowellenöfen, Vakuumöfen und Infrarotheizgeräte können auch verwendet werden, falls gewünscht. Typische Trocknungszeiten reichen von etwa 1 min bis zu 24 h und reichen vorzugsweise von etwa 10 min bis zu 10 h. Wenn ein zweistufiges Beschichtungsverfahren eingesetzt wird, ist es bevorzugt, das Bindemittelpolymer vor Auftragung des gleitfähigen Polymers zu trocknen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren in Abwesenheit eines Plasmabehandlungsschritts wie in PCT-Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Wo 99/60920 beschrieben durchgeführt. Es gibt in den Verfahren der vorliegenden Erfindung keine Plasmabehandlung.
  • Die gleitfähigen Beschichtungen, die aus den Beschichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung resultieren, haben typischerweise eine Dicke von etwa 0,05 bis 20 μm und vorzugsweise von etwa 0,1 bis 10 μm. Wenn ein zweistufiges Beschichtungsverfahren eingesetzt wird, enthält die resultierende Beschichtung vorzugsweise eine innere Schicht, die reich an, d.h. mehr als 50 %, Bindemittelpolymer ist, die die Oberfläche des Substrats berührt, und eine äußere Schicht, die reich an, d.h. mehr als 50 %, des gleitfähigen Polymers ist, die die innere Schicht berührt. Die äußere Schicht, die reich an dem gleitfähigen Polymer ist, hat eine äußere Oberfläche, die, wenn sie einer wässrigen oder organischen Flüssigkeit ausgesetzt wird, gleitfähig wird. Wenn ein einstufiges Beschichtungsverfahren eingesetzt wird, enthält die resultierende Beschichtung eine einzige Schicht, die vorzugsweise eine im Wesentlichen homogene Mischung des Bindemittelpolymers und des gleitfähigen Polymers ist. Da jedoch das Bindemittelpolymer oft eine größere Affinität für das Substrat als für das gleitfähige Polymer haben wird, wird geglaubt, dass eine höhere Konzentration des Bindemittelpolymers an oder nahe der Oberfläche des Substrats vorliegen kann.
  • Die besondere Art und Weise, in welcher die Mittel mit magnetische Suszeptibilität in die Beschichtung eingebracht werden, ist für die vorliegende Erfindung nicht entscheidend. In einem bevorzugten Aspekt der Erfindung wird, um die Mittel mit magnetische Suszeptibilität in die Beschichtung des Substrats einzubringen, ein Gadoliniumkomplex in eines oder mehrere der flüssigen Medien, in welche der Gegenstand getaucht wird, gegeben. Das flüssige Medium, z.B. das dritte flüssige Medium, ist vorzugsweise eine wässrige Lösung oder Dispersion, die eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare paramagnetische Verbindung enthält. Die bevorzugten wässrigen Lösungen sind solche, die entweder ein anorganisches Salz, wie etwa Natriumphosphat, oder ein wasserlösliches Polymer, wie etwa Poly(N-vinylpyrrolidon), oder beides enthalten. Dem Tauchschritt folgt vorzugsweise Trocknung, entweder an Luft, in einem Ofen oder durch irgendeine andere geeig nete Wärme erzeugende Quelle. Dieses Beschichtungsverfahren kann, wenn notwendig, wiederholt werden, bis genug Beladung an paramagnetischer Verbindung auf den Oberflächen des medizinischen Gegenstandes abgeschieden ist. Alternativ kann die paramagnetische Verbindung in der Beschichtungslösung gelöst oder suspendiert werden und die paramagnetische Verbindung wird auf der Polymermatrix des medizinischen Gegenstandes abgeschieden oder die Matrix wird damit imprägniert. Ferner kann die paramagnetische Verbindung auf dem medizinischen Gegenstand durch einen separaten Beschichtungsschritt aus einem wässrigen Medium, dass ein wassermischbares organisches Lösungsmittel enthält, abgeschieden werden oder der medizinische Gegenstand kann damit imprägniert werden.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung werden die Mittel mit magnetischer Suszeptibilität in die Oberfläche des medizinischen Gegenstandes imbibiert. Um die Mittel mit magnetischer Suszeptibilität in den medizinischen Gegenstand gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung zu imbibieren, wird ein Polymersubstrat mit einer Matrix mit (i) einem inneren Bereich, der ein Substratpolymer enthält (wie oben beschrieben), und (ii) einer äußeren Oberfläche mit einem flüssigen Medium (wie oben beschrieben), das Lösungsvermögen für das Substratpolymer aufweist, in Berührung gebracht. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff "Lösungsvermögen", dass das flüssige Medium ein Lösungsmittel für das Substratpolymer (bei der Beschichtungstemperatur) ist oder wirksam ist, um Quellung des Substratpolymers zu bewirken. Das In-Berührung-Bringen kann vor, gleichzeitig mit oder nach Aufbringung des gleitfähigen Polymers auf das Polymersubstrat durchgeführt werden. Vorzugsweise wird das In-Berührung-Bringen mit dem flüssigen Medium, dass die Mittel mit magnetischer Suszeptibilität enthält, vor der Aufbringung des gleitfähigen Polymers durchgeführt. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff "Imbibierung", dass der Transport der Mittel mit magnetischer Suszeptibilität aus dem flüssigen Medium in den inneren Bereich der Matrix des Substratpolymers bewirkt wird. Das flüssige Medium enthält eine wirksame Konzentration der Mittel mit magnetischer Suszeptibilität, um die Imbibierung der Mittel mit magnetischer Suszeptibilität in die Matrix des Substratpolymers zu fördern.
  • Das Imbibierungsverfahren wird typischerweise bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von etwa 20 bis 90°C durch Tauchen, Sprühen, Walzenauftragen oder anderes In-Berührung-Bringen des Polymersubstrats mit dem flüssigen Medium für eine relativ kurze Dauer durchgeführt, so dass vorzugsweise nicht mehr als 10 % Änderung, bevorzugter nicht mehr als 7 % Änderung in sowohl der Längs- als auch der horizontalen Dimension oder Form nach Trocknung des Polymersubstrats auftritt. Vorzugsweise zeigt die Querschnittsdimension, d.h. der Durchmesser eines Katheters, nicht mehr als 10 % Änderung in der Querschnittsdimension nach In-Berührung-Bringen mit dem flüssigen Medium im Vergleich zur Querschnittsdimension vor diesem In-Berührung-Bringen. Das resultierende imbibierte Substrat kann wie oben beschreiben entweder vor oder nach Aufbringen der gleitfähigen Beschichtung getrocknet werden.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung werden das Polymersubstrat und das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität koextrudiert, um ein geformtes Element zu bilden, dass einen Teil oder den gesamten medizinischen Gegenstand darstellt. Nach Extrusion kann der medizinische Gegenstand mit gleitfähigen Polymeren beschichtet werden. Weitere Details, die die Extrusionsbedingungen und -apparatur betreffen, sind den Fachleuten bekannt.
  • Die Belandung der paramagnetischen Verbindung in der gleitfähigen Beschichtung wird durch die Relaxationszeit T1 der Wassermoleküle in der Beschichtung bestimmt. Im Allgemeinen wird eine ausreichende Belandung, d.h. Konzentration, der paramagnetischen Verbindung benötigt, um die Relaxationszeit T1 um mindestens 10 %, vorzugsweise um 50 % und bevorzugter 90 % des Hintergrunds zu verringern, so dass ein ausreichend klares MRI erhalten werden kann. Die Ladung in Prozent wird durch die paramagnetischen Verbindung in der Lösung oder Dispersion, die Länge der Eintauchzeit und die Anzahl der aufgebrachten Beschichtungen bestimmt. Diese Verfahrensbedingungen können ohne weiteres von den Fachleuten für ein gegebenes Substratmaterial, eine gegebene paramagnetischen Verbindung und für eine spezielle Anwendung bestimmt werden. Weitere Details, die die Beladung betreffen, die für eine bestimmte Situation erforderlich ist, können vom Fachmann bestimmt werden.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele werden für illustrative Zwecke bereitgestellt und sollen den Umfang der Ansprüche, die folgen, nicht beschränken.
  • In den folgenden Beispielen wurden, um Relaxationseffekte im Magnetfeld zu messen, Inversion-Recovery-Experimente unter Verwendung von kernmagnetischer Resonanz (NMR) durchgeführt. Ein Inversion-Recovery-Experiment ist ein Standardverfahren zur Bestimmung der Spin-Gitter-Relaxationszeit T1. In diesem Experiment wird die Probe 180° in x-Richtung bepulst. Die Entwicklung des Magnetisierungsvektors wird verfolgt, wenn der Magnetisierungsvektor zur Wiederausrichtung mit dem angelegten Magnetfeld in z-Richtung zurückrelaxiert.
  • Die Gleichung zur Ermittlung von T1 ist die folgende: M0 – Mz = Ae–t/T1 Mz ist die Magnetisierung in z-Richtung zur Zeit t, A ist eine Konstante, deren Wert von den Anfangsbedingungen abhängt.
  • Die Wirkung von superparamagnetischen Teilchen auf die Spin-Spin-Relaxationszeit wird bestimmt, indem die Linienbreite des beobachteten NMR-Signals gemessen wird. Tatsächlich ist dies, da Verkürzungen entweder der longitudinalen oder der transversalen Relaxationszeit in der Verbreitung des Signals resultiert, ein gutes Screening-Werkzeug, um zu beobachten, ob ein Mittel im MR sichtbar sein wird.
  • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel veranschaulicht die Einbringung eines paramagnetischen Ions in die Beschichtung eines medizinischen Gegenstandes. Der verwendete polymere Gegenstand war ein Führungsdraht der Dicke 7 Charr, der aus einem Nylon/Polyethylen-Copolymer hergestellt ist. Der Führungsdraht wurde in 22,86-cm-Proben (9 inch) geschnitten, mit Isopropanol gereinigt und luftgetrocknet. Die Proben wurden 15 min lang in das Bad, das eine P-106 Primerlösung (ein Polyisocyanat, erhältlich von Union Carbide Corporation aus Danbury, CT) enthielt, eingetaucht. Nach Eintauchen wurden sie 20 min lang in einen vorgeheizten Umluftofen bei 65°C gegeben. Danach wurden die Stents aus dem Ofen entnommen und 10 s lang in ein anderes Beschichtungsbad, das POLISLIPTM COATING T-503M (eine Dispersion einer Polyacrylsäure in einer Lösungsmittelmischung aus Dimethylformamid, t-Butylalkohol und Methylethylketon, erhältlich von Union Carbide Corporation aus Danbury, CT) enthielt, eingetaucht, gefolgt von Trocknung bei 65°C für 2 h. Die beschichteten Stents wurden ferner 10 min lang in ein wässriges Natriumphosphat-Bad, das 10% Diethylentriaminpentaessigsäure- Gadolinium(III)dihydrogensalz enthielt, getaucht und bei 65°C 11 h getrocknet. Die fertige Beschichtung war glatt und einheitlich. Drei Gegenstände wurden behandelt. Sowohl SEM als auch ESCA wiesen Gadolinium auf der Oberfläche jeder der Proben nach (1). Ergebnisse aus dem Inversion-Recovery-Experiment waren, dass alle drei Proben die Relaxationszeit T1 von entgastem Wasser von 7 s auf 0,3-0,7 s reduzierten. Die unbeschichteten Proben hatten keinen wesentlichen Effekt auf die Protonen-Relaxationszeit T1.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel veranschaulicht die Einbringung eines paramagnetischen Ions in eine Polymermatrix. Kraton G, ein Styrol-Butaden-Copolymer-Pulver (30 g) wurde mit 49 g Ferumoxsil Oralsuspension (Mallinckrodt Medical) vermischt. Ferumoxsil ist eine flüssige Formulierung, die Eisenoxid-Nanoteilchen enthält, die üblicherweise für MR-Tomographie des GI-Trakts verwendet wird. Die Konzentration von Eisen in der Formulierung beträgt 175 μg/ml. Aufgrund der Neigung der Eisenoxidteilchen sich abzusetzen, wurde Ferumoxsil mit einem Überkopfrührer vor Zugabe zu dem Polymerpulver vermischt. Die Mischung wurde 15 min in einem Waning Mixscher bei der niedrigsten Geschwindigkeit vermischt. Die Mischung wurde in eine Kristallisationsschale gegeben, mit einem Kimwipe bedeckt und in einem Vakuumofen bei 110°C über Nacht getrocknet.
  • Die resultierende braune Mischung (6 g) wurde in eine Edelstahlform gegeben und die Form wurde in eine Greenard Presse gegeben. Die Platten wurden auf 180°C erhitzt und die Mischung wurde 2 min bei dieser Temperatur gepresst. Die Tafel wurde abgeschreckt, indem Wasser bei Umgebungstemperatur durch die Presse geführt wurde.
  • Proben der Tafel ebenso wie einer Kontrolltafel aus Kraton G ohne Additive wurden auf Effekte in einem Magnetfeld unter Verwendung von NMR gescreent. Die Tafel mit Ferumoxsil zeigte ein breiteres Signal im NMR relativ zu der Kontrolltafel. Die Linienbreite des Probesignals war 60 Hz und die Linienbreite der Referenzprobe war 50 Hz. Die Wirkung auf das Magnetfeld zwischen den beiden Tafeln war ersichtlich.
  • Außerdem wurden, um den superparamagnetischen Effekt weiter zu untersuchen, Nanoteilchen aus Eisenoxid in Polyethylen extrudiert. 5 g Eisenoxidteilchen (durchschnittlich 30 nm groß) wurden mit 20 g Polyethylenharz vermischt und in Polyethylenharz extrudiert. Die extrudierte Probe wurde mithilfe von NMR analysiert und mit der eines reinen Polyethylenharzes verglichen. Die Spektren der Probe, die die Eisenoxid-Nanoteilchen enthielt, zeigten eine komplexe Form mit der nominellen Linienbreite von etwa 276 Hz. Außerdem zeigten einige Komponenten sogar noch deutlichere Verbreiterungen und die Breite bei 10 % der Höhe betrug 2kHz. Die Kontrollprobe erhöhte die Linienbreite nur leicht auf 15 Hz. Das Wassersignal selbst wurde unter den angewandten experimentellen Bedingungen nur auf 8 Hz verbreitert.
  • Die extrudierte Polyethylenprobe, die die Eisenoxid-Nanoteilchen enthielt, wurde unter Verwendung der Vorgehensweise und Materialien, die in Beispiel 1 beschreiben sind, beschichtet, aber unter Weglassen des Gadoliniumkomplexes, und nachfolgend mithilfe von NMR auf die Wirkung auf das Magnetfeld analysiert. Ziemlich überraschend reduzierte die Beschichtung die Wirkung der Probe auf das Magnetfeld nicht. NMR-Ergebnisse zeigen, dass die Linienbreite bei halber Höhe 460 Hz betrug und die Breite bei 10% der Höhe 2,4 kHz betrug.
  • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel veranschaulicht, dass unterschiedliche Konzentrationen des paramagnetischen Ions in der Tauchlösung verwendet werden können, um Sichtbarkeit im MR zu verleihen. Der verwendete polymere Gegenstand war ein Führungsdraht mit einer Dicke von 7 Charr, der aus einem Nylon/Polyethylen-Copolymer hergestellt ist. Der Führungsdraht wurde in 22,86-cm-Proben (9 inch) geschnitten, mit Isopropanol gereinigt und luftgetrocknet. Die Proben wurden 15 min lang in ein Bad, das Primerlösung P-106 enthielt, eingetaucht. Nach Eintauchen wurden sie 20 min lang in einen vorgeheizten Umluftofen bei 65°C gegeben. Danach wurden die Stents aus dem Ofen entnommen und 10 s lang in ein anderes Beschichtungsbad, das POLISLIPTM COATING T-503M enthielt, eingetaucht, gefolgt von Trocknung bei 65°C für 2 h. Die beschichteten Stents wurden ferner 10 min lang in ein wässriges Natriumphosphat-Bad, das entweder 5 oder 10% Diethylentriaminpentaessigsäure-Gadolinium(III)-dihydrogensalzhydrat enthielt, getaucht und bei 65°C 11 h lang getrocknet. Die fertige Beschichtung war glatt und einheitlich. Die NMR-Untersuchung zeigte, dass beide Arten von Stents die Relaxationszeit T1 von Wasserprotonen von 7 s auf 0,1 s bzw. 0,4 s verkürzten.
  • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel veranschaulicht, dass ausreichende Konzentrationen von supermagnetischen Teilchen auf der Oberfläche eines Substrats in einer dramatischen Störung des Magnetfeldes resultiert. Dieses Beispiel veranschaulicht die Einbringung eines paramagnetischen Ions in die Beschichtung eines medizinischen Gegenstandes. Der verwendete polymere Gegenstand war ein Führungsdraht mit einer Dicke von 7 Charr, der aus einem Nylon/Polyethylen-Copolymer hergestellt ist. Der Führungsdraht wurde in 22,86-cm-Proben (9 inch) geschnitten, mit Isopropanol gereinigt und luftgetrocknet. Die Proben wurden 15 min lang in ein Bad, das Primerlösung P-106 enthielt, eingetaucht. Nach Eintauchen wurden sie 20 min lang in einen vorgeheizten Umluftofen bei 65°C gegeben. Danach wurden die Stents aus dem Ofen entnommen und 10 s lang in ein anderes Beschichtungsbad, das POLISLIPTM COATING T-503M enthielt, eingetaucht, gefolgt von Trocknung bei 65°C für 2 h. Die beschichteten Stents wurden 10 min lang in die Feru moxsil Oralsuspension getaucht und dann 10 min lang luftgetrocknet. Dieser letzte Eintauchschritt wurde 6 mal wiederholt.
  • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel veranschaulicht die Wirkung einer Zunahme in der Konzentration von Eisenoxidteilchen auf der Oberfläche eines Polymersubstrats. Standard T60 Videoband, das von 3M hergestellt war, wurde um einen 2 mm dicken 5 cm langen Plastikschlauch gewickelt und wie oben beschrieben analysiert. Die resultierende Linienbreite der Wasserprotonen wurde auf 700 Hz relativ zu 40 Hz, die dem nicht umwickelten Schlauch zuzuschreiben sind, erhöht. Dieses Ergebnis zeigt, dass dramatische Effekte auf das angelegte Magnetfeld erhalten werden können, wenn ausreichend viele der superparamagnetischen Teilchen auf der Oberfläche eines Substrats immobilisiert werden können. Beschichtungen aus superparamagnetischen Teilchen können durch Tauchbeschichtungen, Pulverbeschichtungen, Koextrusion und Laminierung erhalten werden. Der mit Videoband umwickelte Schlauch ist eine Veranschaulichung der Durchführbarkeit dieser Technologie.
  • Beispiel 6
  • Dieses Beispiel veranschaulicht, dass eine paramagnetische Verbindung auch in eine Polymermatrix eines medizinischen Gegenstandes aus einer organischen Lösung imbibiert werden kann. Die wasserlösliche paramagnetische Verbindung wird aus der Polymermatrix in die hydratisierte Schicht der hydrophilischen Beschichtung wandern, um ein Bild in der magnetischen Resonanz zu erzeugen. Zwei Stücke eines Ehylen-Vinylacetat-Copolymer-Stents der Dicke 6 Charr werden mit einer Pyridinlösung, die 2,5 % des Gadoliniumdiethylentriaminpentaessigsäure-Komplexes und 2 % destilliertes Wasser enthält, für einen Zeitraum von 1 h bei Raumtemperatur imprägniert. Die Stents werden 1 h lang bei Raumtemperatur luftgetrocknet. Die Stents werden nachfolgend mit einer hydrophilen gleitfähigen Beschichtung unter Verwendung einer Vorgehensweise ähnlich zu der in Beispiel 1 beschichtet, ausgenommen, dass kein zusätzlicher Gadoliniumkomplex zu der Natriumphosphatlösung gegeben wird. Die fertigen Stents werden einheitlich mit einer hydrophilen Beschichtung bedeckt.
  • Ähnlich wurde in einem anderen Experiment ein Führungsdraht der Größe 7 Charr, der aus einem Nylon/Polythylen-Copolymer hergestellt ist, in einer DMF/GdCl3-Lösung inkubiert und 30 min lang bei 50°C erhitzt. In dieser Art und Weise wurde die Imbibierung des Gd3+-Ions in die Matrix der Stents erreicht (siehe 2). NMR-Analyse dieser Proben nach Beschichtung gemäß der Vorgehensweise und mit den Materialien, die in Beispiel 1 beschrieben sind, zeigte, dass Proben, die in dieser Art und Weise formuliert waren, die Relaxationszeit T1 von Wasser von 3,5 s auf 1,9 s verkürzten. Außerdem wurde die Wirkung der Proben auf das Magnetfeld des Instruments 4 h lang aufrechterhalten.
  • Beispiel 7
  • Dieses Beispiel veranschaulicht, dass die Zeitdauer, für die der beschichtete Gegenstand im Magnetfeld Kontrast hat, gesteuert werden kann. Da die Gadoliniumkomplexe oder -salze ohne weiteres wasserlöslich sind, gibt es eine Tendenz, dass diese aus der hydrophilen Beschichtung und in die umliegende Umbebung diffundieren. Um die Diffusionsgeschwindigkeit in die umliegende Umgebung zu verringern, wurde eine Celluloseacetatbeschichtung auf die Probe gegeben (siehe 3). Dies wurde in der folgenden Art und Weise bewerkstelligt. Eine 4%ige (w/v) Celluloseacetat/Aceton-Llösung wurde hergestellt. Die gadoliniumbeschichtete Probe (wie in Beispiel 1 hergestellt) wurde bei Umgebungstemperatur in die Celluloseacetatlösung eingetaucht. Besonders effektiv war ein mehrfacher Eintauchzyklus mit einem Lufttrocknungsschritt zwischen jedem Eintauchschritt. Proben, die in dieser Art und Weise hergestellt wurden, verringerten die Relaxationszeit von Wasser von 3,7 s auf unter 1 s. Außerdem wurde diese Wirkung für etwa 10 min aufrechterhalten.
  • Während die vorliegende Erfindung mit einer gewissen Spezifität beschrieben und veranschaulicht worden ist, werden die Fachleute die verschiedenen Modifikationen, einschließlich Variationen, Hinzufügungen und Weglassungen, erkennen, die bei dem, was beschrieben worden ist, gemacht werden können. Z.B. können an dere Substanzen als die, die speziell offenbart sind und die das Magnetfeld stören können, das paramagnetische Ion ersetzen. Außerdem können die Mittel mit magnetischer Suszeptibilität entweder in die hydrophile gleitfähige Beschichtung mithilfe irgendeines der geeigneten oben beschriebenen Verfahren oder durch Einmischen in die Polymermatrix des medizinischen Gegenstandes eingebracht werden. Z.B. kann das Mischen, wenn der medizinische Gegenstand ein Katheter oder ein Stent ist, erreicht werden, indem entweder ein Extruder oder eine Spritzgussmaschine verwendet wird.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Herstellung eines gleitfähigen medizinischen Gegenstands, der mithilfe von Magnetresonanztomographie geortet werden kann, wobei dieses Verfahren ohne Plasamaätzen durchgeführt wird und umfasst: (a) In-Berührung-Bringen einer Oberfläche des Gegenstandes mit (i) einem Bindemittelpolymer und (ii) einem hydrophilen Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(N-vinyllactamen), Polysacchariden, Polyacrylaten, Polyacrylsäure, Polyacrylamiden, Polyalkylenoxiden und Copolymeren und Mischungen davon, wobei dieses Bindemittelpolymer Funktionalität hat, um die Bindung des hydrophilen Polymers an das Substrat des medizinischen Gegenstands zu fördern, und (b) In-Berührung-Bringen der Oberfläche mit einem Mittel mit magnetischer Suszeptibilität, um zu bewirken, dass die Oberfläche des medizinischen Gegenstands mithilfe von Magnetresonanztomographie ortbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche mit einem ersten flüssigen Medium, das das Bindemittelpolymer enthält, in Berührung gebracht wird und nachfolgend mit einem zweiten flüssigen Medium, das das hydrophile Polymer enthält, in Berührung gebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Trocknen der Oberfläche vor In-Berührung-Bringen mit dem zweiten flüssigen Medium umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität in mindestens einem des ersten flüssigen Mediums oder des zweiten flüssigen Mediums enthalten ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das In-Berührung-Bringen der Oberfläche mit einem dritten flüssigen Medium, das das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität enthält, umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche mit einem gemeinsamen flüssigen Medium in Berührung gebracht wird, das das Bindemittelpolymer und das hydrophile Polymer und optional das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität enthält.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das Trocknen der Oberfläche nach In-Berührung-Bringen mit dem gemeinsamen flüssigen Medium umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität in die Oberfläche des medizinischen Gegenstands imbibiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität ein paramagnetisches Ion hat.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität ein paramagnetisches Ion hat, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Mangan, Chrom, Cobalt, Nickel und Gadolinium.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität ein organometallischer Komplex ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diethylentriaminpentaessigsäure-Gadolinium(III)-dihydrogensalz, Tetrazacyclododecantetraessigsäure-Gadolinium-Komplex, Tetrazacyclotetradecantetraessigsäure-Gadolinium-Komplex und Mischungen daraus.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus superparamagnetischen Teilchen und iodhaltigen Kontrastmitteln.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyacrylat, Polycarbonat, Polystyrol, Polyesterharzen, Polybutadien-Styrol-Copolymeren, Nylon, Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Silicon, Polyvinylacetat, Polymethacrylat, Polysulfon, Polyisopren und Copolymeren daraus, Glas, Metall, Keramik und Mischungen daraus.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das hydrophile Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Poly(N-vinylpyrrolidon), Poly(N-vinylpyrrolidon)copolymeren, Carboxymethylcellulose, Polyacrylsäure, kationisch modifizierter Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxiden, Polyacrylamiden und Copolymeren und Mischungen daraus.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bindemittelpolymer eine Isocyanat-, Aldehyd-, Epoxy-, Vinyl- oder Carbonsäureeinheit enthält.
  17. Verfahren zur Herstellung eines gleitfähigen medizinischen Gegenstands, der ein geformtes Element enthält, das mithilfe von Magnetresonanztomographie ortbar ist, wobei dieses Verfahren ohne Plasamaätzen durchgeführt wird und das Extrudieren eines Polymers in Gegenwart eines Mittels mit magnetischer Suszeptibilität, um das geformte Element zu bilden, wobei das geformte Element eine Oberfläche aufweist, die mithilfe von Magnetresonanztomographie ortbar ist, und In-Berührung-Bringen einer Oberfläche des geformten Elements mit (i) einem Bindemittelpolymer und (ii) einem hydrophilen Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(N-vinyllactamen), Polysacchariden, Polyacrylaten, Polyacrylsäure, Polyacrylamiden, Polyalkylenoxiden und Copolymeren und Mischungen daraus, umfasst, wobei dieses Bindemittelpolymer Funktionalität aufweist, um die Bindung des hydrophilen Polymers an das Substrat des medizinischen Gegenstands zu fördern.
  18. Medizinischer Gegenstand, der mithilfe von Magnetresonanztomographie ortbar ist und nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 erhältlich ist, wobei dieser Gegenstand aufweist: (a) ein polymeres Substrat mit einer Matrix mit (i) einem inneren Bereich, der ein Substratpolymer enthält, und (ii) einer äußeren Oberfläche, und (b) eine Schicht aus einem hydrophilen Polymer, die an die äußere Oberfläche mit einem Bindemittelpolymer gebunden ist, wobei dieses hydrophile Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Poly(N-vinyllactamen), Polysacchariden, Polyacrylaten, Polyacrylsäure, Polyacrylamiden, Polyalkylenoxiden und Copolymeren und Mischungen daraus, und dieses Bindemittelpolymer Funktionalität aufweist, um die Bindung des hydrophilen Polymers an das Substrat des medizinischen Gegenstandes zu fördern, wobei mindestens eines von dem polymeren Substrat oder dem hydrophilen Polymer ein Mittel mit magnetischer Suszeptibilität enthält, das mithilfe von Magnetresonanztomographie ortbar ist.
  19. Medizinischer Gegenstand nach Anspruch 18, worin die Schicht des hydrophilen Polymers das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität enthält.
  20. Medizinischer Gegenstand nach Anspruch 18, wobei das polymere Substrat das Mittel mit magnetischer Suszeptibilität enthält.
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