CN102958467B - 原位人造膀胱假体 - Google Patents
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Abstract
描述了一种人造膀胱的原位假体（1），包括囊（600）、用于输尿管（6、6’）的强制配合的两个中空元件（300）以及用于在没有缝合线的情况下将尿道（8）连接于所述假体的截头圆锥元件（602）。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置有用于连接于输尿管和尿道的元件的改进的原位人造膀胱假体。
背景技术
如已知的，当病人的膀胱受到严重的、不可治愈的危及膀胱的正常功能的病理影响时，需要用人造膀胱假体对其进行替换。
各种方案被提出以解决这一问题，包括用由软质多层硅树脂制成的可压缩膀胱来替换自生膀胱，这种可压缩膀胱的排尿通过小腹的简单压缩来进行，如在专利申请WO2007/039159中所描述的。
这种类型的假体提供了所述人造膀胱与输尿管和尿道之间的连接，通过缝线的使用完成这种连接。然而，不能始终采用利用缝线进行的附接，例如，在输尿管和/或尿道由于先天或病理原因而变弱和/或变薄的情况下。另外，缝线的使用在替换过程期间需要高超的手艺和大量的时间。
发明内容
本发明的目的是消除现有技术的缺点，提供一种原位人造膀胱假体，其能够替换自生膀胱并且允许对病人生命质量的显著提升。
本发明的另一个目的是提供这样一种原位人造膀胱假体，其不需要使用用于将输尿管和/或尿道附接于所述人造膀胱的缝线，并且能够同时确保输尿管和/或尿道的理想附接，而不会有输尿管和/或尿道与所述膀胱分离的任何风险。
本发明的又一个目的是提供这样一种原位人造膀胱假体，其制造简单并且具有改进的生物可兼容性和减小的排斥。
因此，根据本发明的原位人造膀胱假体包括呈袋或囊的形式的壳体，该壳体由柔软且弹性的合成材料的多层膜制成，通过由特定材料制成的内部和外部涂层而使其变得生物可兼容。
特别地，所述假体由适于在X光片、超声扫描或其他采用无线电波的分析系统中观察的不透辐射的材料制成。另外，所述假体的内表面被涂有不易因尿液而劣化的材料，同时外表面被涂有设计成防止所述假体与周围组织粘连的材料。
所述原位假体还包括用于输尿管的连接的至少两个孔，通过相同数量的中空管状元件来进行输尿管的连接：每个元件由底部和管状部分形成，该管状部分具有大致等于输尿管的直径的内径，该管状部分适于穿过假体中的孔。然后，将每个输尿管强制性地装配到安装在假体上的每个中空元件的所述管状部分内。
因此，每个管状元件代表了中空锥形元件的一部分。所述管状元件连接于具有加宽的底部的截头圆锥部，该底部适于被胶接于所述囊的内表面，以使所述中空锥形元件与所述囊成为一体。
所述中空锥形元件还是高度生物可兼容的，并且还在内部设有一个或多个突起，所述突起适于避免所述输尿管可能的缩回和脱离连接，这是因为输尿管在装配到所述中空元件中之后被张紧。
还设置有第三个孔，用于通过同样高度生物可兼容的相应中空截头圆锥体元件将尿道连接于所述假体，所述中空截头圆锥体元件设有加强网，该加强网允许以更加有效和安全的方式将尿道缝在所述中空截头圆锥体元件上而不会存在所述中空截头圆锥体元件发生破裂的可能。
在实际中，所述假体的主要特征在于，所述截头圆锥体由网加强的硅树脂制成，并且所述管状元件在内部包含多个突起，所述突起适于在所述输尿管的强制装配后无需借助于缝合即可限制所述输尿管。
附图说明
通过下面的详细描述，将使本发明的进一步的特征更明显，下面的描述完全通过示例、因而不是限制性的方式涉及本发明的实施例中的一个，在附图中示出了该实施例，其中：
图1a)是一个实施例的多层式原位人造膀胱假体的前体的正视图；
图1b)是图1a)沿线B-B截取的截面图；
图1c)、1d)、1e)是图1b)中分别由C、D、E表示的细节的截面图；
图1f是图1e)的截头圆锥体在胶接之前的放大的截面图；
图1g和1h是图1f的截头圆锥体的立体图；
图2是人造膀胱的图1的前体的一部分的放大的截面图；
图3是分解的截面立体图，其示出了输尿管和假体之间的通过中空锥形元件和套筒的组装；
图4是输尿管在附接于根据本发明的人造假体之后的正中截面(mediansection)的放大图；
图5a是从上方看到的中空锥形元件的实施例的视图；
图5b是图5a的中空锥形元件沿线A-A截取的竖向正中截面图；
图5c是图5b中由B相应地表示的细节的放大的正中截面图；
图5d是图5b的中空锥形元件沿线D-D截取的部分中断的水平截面图；
图6a和图6b分别是图3所示的要被连接于图5a-5d的中空锥形元件的套筒从上方看到的视图以及正中截面的视图；
图7是原位人造膀胱假体的立体图，其中示出了连接于人造膀胱的输尿管和尿道。
具体实施方式
图1a示出了假体的前体，其为囊600的形式。所述囊600是可塌缩的，使得从其得到的假体的填充和排空机制由于假体内的空气与假体外的空气之间的压力差的作用而起作用。所述假体的容量在500至900cm3之间。
所述囊600由软质硅树脂(silicone)制成的多层膜2(图2)构成，其厚度为大约600微米，从而如前面提到的那样是可压缩、可沉陷或可塌缩的。优选地，囊600的膜由20个硅树脂层制成，每个层具有大约30微米的厚度。优选地，所述膜2通过在专利申请WO2007/039159中描述的方法来制造，该专利申请通过参引的方式被并入本文。
更特别地，多层膜2通过称为浸渍(dipping)的制造过程从作为原材料的硅树脂获得。通过实际称为浸渍设备的机械，从单个硅树脂层开始并且通过在每个层上叠置其他层直至获得例如大约600微米的所需厚度来产生囊或袋。
该多层浸渍技术由以下步骤构成：形成第一层；利用环己烷使第一层蒸发10分钟；叠置第二层；再次用环己烷使第二层蒸发10分钟；以此类推，直至最后层。此时，硅树脂的层叠的膜2处于半流体状态，并且然后被置于炉中——基于要制造的假体的尺寸，在大约150℃的温度下硫化从30分钟到1小时不等的时间。在硫化循环之后，硅树脂的多层膜2处于其柔软度与弹性的最佳一致状态，并且不再处于半流体状态。
所使用的硅树脂例如可以由用硅石加强的二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅氧烷的共聚物构成。优选地，使用医用二甲基硅氧烷，例如代码为MED4735TM并且由Nusil技术公司销售的二甲基硅氧烷。
另外，优选将诸如硫酸钡、二氧化钛等之类的不透辐射的添加物添加到所述硅树脂中，以允许利用通常使用的诸如X射线、超声扫描等之类的技术来检测假体。
在优选实施例中，所述囊600具有0.6mm的厚度和大约72至74mm之间的直径。
在所述囊600上，形成有纵向开口(未示出)和三个圆形孔603’(图1d)，这三个圆形孔限定出三个大致平坦的区域，每个区域均设有止挡盖603(图1a和图1c)。在优选实施例中，所述孔603’具有大约22mm的直径，并且所述止挡盖603具有大约26mm的外径。
在获得所述囊600之后，将圆形截头圆锥体602(图1a)胶接在三个止挡盖603中的一个上，截头圆锥体602在内侧是中空的并且面向所述囊600的外表面601。在优选实施例中，截头圆锥体602具有大约15mm的高度、直径为大约24mm的底部、大约6mm的孔内径以及大约1mm的厚度。
所述截头圆锥体602用加强的硅树脂5制造，并且用作在操作期间的尿道插入的引导件，这将在下面进行描述。
所述截头圆锥体602的加强硅树脂5在内部用插入在厚度中的达可纶(Dacron)的网或网状物加强，并且通过诸如模制、浸渍或类似技术的已知技术来获得，这些技术允许将所述网结合到硅树脂层中。
该网允许将尿道(未示出)更好地缝合到截头圆锥体602的侧表面上，从而避免了可能的撕破。由于缝合线具有40沙利尔(Charrier)的尺寸，所以与如上限定的仅仅具有1mm的厚度的硅树脂的锥体相比，其更加刚性。网的存在还提供了更多的附接点，用于将所述尿道缝合到由所述囊600得到的人造假体。
另外两个在两个止挡盖603处的平整的圆形区域(其没有截头圆锥体602)则用于通过相应的单部件式元件300(图3)将输尿管6(图7)连接于从囊600得到的所述人造膀胱，这将在下面更详细地描述。
一旦已经获得具有截头圆锥体602和止挡盖603的硅树脂的多层式囊600，则根据将在后面详细描述的程序在最外侧的表面601上执行高度生物可兼容的生物材料的微薄膜或层3(图2)的施加。生物材料例如是热解乱层碳(pyrolyticturbostraticcarbon)或类金刚石碳，并且层的厚度可以例如为大约0.2-0.3微米。
这样，同时避免了纤维胶囊与假体的附着、以及由于尿液对未被涂覆的硅树脂的作用而导致的所述假体的内部腐蚀这两个风险。
非晶类金刚石碳是碳涂层——白色的或是透明的，具有类似于金刚石(实际上称为“类金刚石碳”(DLC))的成层结构，除了能够被皮肤良好地接受之外，还具有诸如硬度和抗磨损等方面的出色的表面抗性特征。
除了产生光滑的表面之外，还已经发现所述非晶材料是高度生物可兼容材料并且抗尿液腐蚀。
特别地，已经发现该生物材料的疏水程度确保尿液的高度自流，这使得基本上不结垢。
另外还发现，当与细胞和微生物接触时，所述非晶类金刚石碳是中性的：这产生了细胞的快速聚集和植入装置的加速同化。同时，由于被涂覆表面与这些组织的细胞之间的减小的相互作用，减小了与周围组织的附着。
还可以使用被适当地“掺杂”各种化合物的非晶类金刚石碳，以获得更大或更小的斥水性。
在仅仅遮蔽了前面提到的开口的边缘之后，根据已知的技术将热解乱层碳或类金刚石碳沉积在外表面601上，然后进行所述囊600的第一次硫化。
这样，获得设有截头圆锥体602的囊600，其具有被涂覆热解乱层碳或类金刚石碳的外表面601——与截头圆锥体602的侧表面类似。随后，通过所述开口(未在图中示出)进行所述囊600的第一次内外翻转，以使表面601和所述截头圆锥体602从囊600的外部变为内部。
此时，与表面601相反的内表面604(图1b)朝向外侧翻转：然后，在止挡盖603的此时翻向外侧的表面以及用于进行内外翻转的所述开口的边缘被适当遮蔽之后，通过施加热解乱层碳或类金刚石碳的层4来执行所述表面604的涂覆。
根据本发明，还可以对假体的外表面涂覆热解乱层碳并且对内表面涂覆类金刚石碳，或者，对假体的内表面涂覆热解乱层碳并且对外表面涂覆类金刚石碳。
随后，执行第二次硫化，之后移除对止挡盖603的表面(图1c)的遮蔽。
此时，能够在没有截头圆锥体602的情况下在止挡盖603的一个或两个表面上制作通孔9(或9’)(图3)——优选地，利用用于脑外科手术的不锈钢探针或利用钻孔器来制作所述通孔。
孔9具有基本在5至15沙利尔(Ch)之间的尺寸，并且允许每个中空元件300的管状部分10在同样被涂覆热解乱层碳或类金刚石碳之后的插入和强制通过。
实际上，所述单部件式中空元件300在内部和外部也被涂覆热解乱层碳或类金刚石碳——与在囊600上所进行的类似——遮蔽表面13和先前制作的纵向切口的边缘，然后在已经被纵向切割并打开的中空元件300的两个表面上都施加热解乱层碳或类金刚石碳，进行硫化，随后移除切口的边缘的遮蔽，以便能够执行所述两个被遮蔽的边缘的胶接，从而恢复元件300的初始形状。
随后，执行所述中空元件300的截头圆锥体14的表面13与止挡盖603的未被涂覆热解乱层碳或类金刚石碳的表面605(图4)的胶接。
在胶接的最后，每个元件300都使其自己的截头圆锥部分14翻向囊600的外侧并且使管状部分10翻向内侧。
此时，在已经进行了一个或两个元件300与囊状人造膀胱600的连接之后，囊600被再次内外翻转，然后返回到图1a和图4所示的情形，在该情形下，表面601、截头圆锥体602以及每个所述元件300的管状部分10都翻向外侧，而元件300的截头圆锥部分14、囊的表面604以及止挡盖603的表面605朝囊600的内侧翻转。
此时，可以将用于内外翻转的所述开口的边缘的胶接在一起，以获得封闭的囊600并因此获得封闭的膀胱。优选地，用硅树脂胶执行上述胶接。
在图5a-5d中详细示出了管状元件300。所述元件300是单部件式的并且具有管状部分10——输尿管6将被强制安装于其内(图3-4)——以及截头圆锥部分14，其通过圆形表面13(图5b)连接于所述管状部分10，圆形表面13的用途是允许所述元件300被胶接于人造膀胱的内表面。所述元件300用硅树脂制成，优选地是不透辐射的，具有大约50的肖氏硬度。
在所述元件300的优选实施例中，管状元件10具有大约7mm的内径和大约8mm的外径，大约40mm的总长度，等于大约16mm的圆形表面13的直径以及大约30mm的管状部分10的长度。所述管状部分10正常情况下垂直于所述平坦的底部13。
在所述中空锥形元件300内部，无论是在管状部分10中还是在截头圆锥部分14中都存在多个突起或齿16，以避免输尿管6(图4)从所述元件300中缩回：因为在操作期间，输尿管6被拉向膀胱，以允许其插入在中空锥形元件300的管状体内，所以在操作结束后输尿管可能返回到其初始位置，向肾脏移动，这可能导致所述输尿管6、6’(图7)从所述元件300中缩回。
两对齿16以在水平截面(图5b)中彼此在直径方向上相对的关系、沿纵向方向每隔大约10mm地布置(图5b)。在水平截面中，所述齿16突出以限定出直径比输尿管6、6’的直径小的圆周，从而具有过盈连接部(强制配合连接部)。
这样，中空元件300的管状部分10还将围绕输尿管6、6’的管略微夹紧——这也是由于其弹性的结果。这样，不再需要像在现有技术中那样通过缝合线将输尿管6、6’附接于人造膀胱的膜的部分。
在优选实施例中，每个齿16都具有1沙利尔的高度和1沙利尔的宽度。
齿16的总数至少为4个，虽然如此，对于本发明的而言，这并不是约束性的。
利用到目前为止所描述的过程，获得了人造膀胱600的原位假体(图7)，其在内部和外部都涂覆有热解乱层碳或类金刚石碳，其中截头圆锥体602和单部件式元件300的管状部分10翻向外侧，准备好被植入到病人体内。
在操作期间，截头圆锥体602将被用于脑外科手术的钻孔器或不锈钢探针穿过，以在截头圆锥体602下方对止挡盖603穿孔，并且允许输尿管8(图7)进入人造膀胱中，同时每个输尿管6、6’将被强迫压入所述管状部分10内。
为了提供对插入在所述单部件式元件300的所述管状部分10中的输尿管6、6’的更好的保护以及为了向所述管状部分10提供更大的刚性，优选还使用套筒700(图3和图6)——一旦6、6’被插入，便从外部将套筒700施加于元件300的管状部分10，如图3所示。
因此，利用到目前为止所描述的过程，可以获得根据本发明的假体1，其中人造膀胱1由不透辐射的硅树脂的囊600制成，囊600在内部和外部被涂覆有热解乱层碳或类金刚石碳，并且囊600还包括适于将所述假体1连接于所述输尿管8的由加强硅树脂制成的截头圆锥体602。所述囊还提供了通过单部件式中空元件300进行的输尿管6、6’的附接，中空元件300在内部和外部被涂覆有热解乱层碳或类金刚石碳，中空元件300由截头圆锥部分14加上加宽的底部13形成，底部13连接于管状部分10，管状部分10将插入在形成于所述囊的膜603’中的通孔9、9’中，而元件300的加宽的底部13将与所述膜2的内表面605接触。
可以对当前的实施例进行多种细节方面的变型和改动，这是本领域技术人员能够想到的，并且在任何情况下都处于由所附权利要求表述的本发明的范围内。
Claims (14)
1.一种原位人造膀胱假体(1)，包括由硅树脂多层膜(2)制成的可塌缩囊(600)，所述囊具有外表面(601)和内表面(604)，所述外表面和所述内表面都涂覆有热解乱层碳或类金刚石碳，所述囊设有向外延伸的两个管状部分(10)，所述管状部分适于通过强制配合将输尿管(6、6’)连接于所述假体(1)，并且所述囊具有适于将尿道(8)连接于所述假体的截头圆锥体(602)，
其特征在于，所述截头圆锥体(602)利用由网加强的硅树脂(5)制成，并且所述管状部分(10)在内部包含适于在所述输尿管(6、6’)被强制配合后限制住所述输尿管的多个突起(16)。
2.根据权利要求1所述的假体，其中，每个管状部分(10)是在内部和外部被涂覆有热解乱层碳或类金刚石碳的中空锥形元件(300)的一部分，并且每个管状部分连接于具有加宽的底部(13)的截头圆锥部分(14)，所述底部适于胶接于所述囊(600)的内表面，以使所述中空锥形元件(300)与所述囊(600)成为一体。
3.根据权利要求1或2所述的假体，其中，不透辐射的添加物被添加到所述膜(2)的硅树脂中。
4.根据权利要求1所述的假体，还包括至少两个通孔(9、9’)，每个通孔形成在位于所述囊上的相应的止挡盖(603)上，所述通孔(9、9’)中的每个适于允许所述中空锥形元件(300)的管状部分(10)的插入。
5.根据权利要求1所述的假体，其中，所述多层膜(2)具有600微米的厚度并且由20个硅树脂层形成。
6.根据权利要求1所述的假体，其中，所述截头圆锥体(602)的加强网由制成。
7.根据权利要求1所述的假体，其中，所述热解乱层碳或类金刚石碳以外层(3)和内层(4)的形式存在，每个层具有0.2-0.3微米的厚度。
8.根据权利要求2所述的假体，其中，所述管状部分(10)和相关的中空锥形元件(300)由硅树脂制成。
9.根据权利要求1所述的假体，其中，所述突起(16)的突出方式使得在水平截面中限定出直径小于输尿管(6、6’)的直径的圆周，以紧固所述输尿管。
10.根据权利要求1所述的假体，其中，所述假体的面向外的表面涂覆有热解乱层碳，并且所述假体的面向内的表面涂覆有类金刚石碳，或者，所述假体的面向内的表面涂覆有热解乱层碳，并且所述假体的面向外的表面涂覆有类金刚石碳。
11.根据权利要求3所述的假体，其中，所述添加物从由硫酸钡、二氧化钛构成的组中选择。
12.根据权利要求8所述的假体，其中，所述管状部分(10)和相关的中空锥形元件(300)由具有50的肖氏硬度的不透辐射的硅树脂制成。
13.根据权利要求9所述的假体，其中，所述突起具有1沙利尔的宽度和1沙利尔的高度。
14.一种制备根据前述权利要求1-13中任一项所述的假体的方法，包括：
获得具有外表面(601)和内表面(604)的、呈囊(600)的形式的假体，所述囊(600)由软质硅树脂的膜(2)构成；
在所述囊上获得开口和三个圆形孔(603’)，并且用止挡盖(603)封闭每个圆形孔(603’)；
将由硅树脂制成的圆形截头圆锥体(602)胶接到所述止挡盖(603)中的一个上，所述截头圆锥体在内部是中空的并且面向所述囊(600)的外表面(601)；
在遮蔽了所述开口的边缘之后，将热解乱层碳沉积在所述囊(600)的外表面(601)上和所述截头圆锥体(602)的表面上；
进行第一次硫化；
通过所述开口使被硫化的所述囊(600)内外翻转，以将所述外表面(601)翻转到所述囊(600)的内部并使所述内表面(604)翻转到所述囊的外侧；
在适当地遮蔽所述止挡盖(603)的表面(605)和所述开口的边缘之后，通过施加热解乱层碳或类金刚石碳来涂覆所述内表面(604)；
进行第二次硫化并移除所述遮蔽；
在没有所述截头圆锥体(602)的所述止挡盖(603)的表面(605)上形成通孔(9、9’)，将先前被涂覆了乱层碳或类金刚石碳的所述中空元件(300)的管状部分(10)插入所述通孔(9、9’)中，将加宽的表面(13)胶接于所述止挡盖(603)的未被涂覆的表面(605)；
随后，使所述囊(600)内外翻转，以使所述截头圆锥体(602)和所述中空元件(300)的所述管状部分(10)朝外翻转，并且随后将用于进行内外翻转的所述开口的边缘胶接在一起。
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