RU2327489C2

RU2327489C2 - Balloon catheter

Info

Publication number: RU2327489C2
Application number: RU2006112377/15A
Authority: RU
Inventors: Джанлука ГАЦЦА (MC); Джанлука ГАЦЦА
Original assignee: ИНВАТЭК С.р.л.
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2008-06-27
Also published as: RU2006112377A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: given invention refers to balloon for medicinal equipment, specifically for catheter used within angioplasty containing polyamide copolymer material, characterised by the fact that specified polyamide copolymer material is presented with general formula (I), HO-(PF-OOC-PA-COO-PF-COO-PA)_n-COOH, where PA is polyamide segment, PF is diol segment containing dimeric diol and/or corresponding diol polyester with end OH groups and n is number within 5 to 20.

EFFECT: improved plasticity performance.

25 cl, 1 dwg, 3 tbl, 2 ex

Description

Настоящее изобретение относится к баллонам для медицинских устройств, в частности для баллона, помещаемого в дистальный конец катетера для использования в ангиопластике.The present invention relates to cylinders for medical devices, in particular for a balloon placed at the distal end of a catheter for use in angioplasty.

Использование катетеров в ангиопластике широко известно. Катетер, имеющий на дистальном конце баллон, продвигают вперед за проводящей струной до тех пор, пока он не достигнет входа в суженную артерию. Как только баллон поступает в суженный участок артерии, его неоднократно подвергают раздуванию и сдуванию (инфляции и дефляции). Инфляция баллона и его последующая дефляция внутри артерии уменьшают количество сужений в артериальной системе и восстанавливают адекватный кровоток в пораженной стенозом кардиальной области.The use of catheters in angioplasty is widely known. A catheter having a balloon at the distal end is advanced forward behind the conductive string until it reaches the entrance to the narrowed artery. As soon as the balloon enters the narrowed section of the artery, it is repeatedly inflated and deflated (inflation and deflation). Balloon inflation and its subsequent deflation inside the artery reduce the number of constrictions in the arterial system and restore adequate blood flow in the cardiac region affected by stenosis.

Химические/физические и механические характеристики полимерного материала, из которого состоит баллон, определяют его пластичность, то есть адаптируемость баллона к артериальной системе и его сопротивляемость к растяжению, являющиеся основными характеристиками оптимального режима баллона. Требования к пластичности и прочности и размерам баллона могут меняться в зависимости от вида использования и размера сосуда, в который вводят катетер. Преимущества, которые дают различные полимеры, согласуются с конкретными механическими применениями баллонов.The chemical / physical and mechanical characteristics of the polymeric material of which the balloon is composed determines its ductility, that is, the adaptability of the balloon to the arterial system and its tensile strength, which are the main characteristics of the optimal balloon regime. The requirements for ductility and strength and the size of the balloon may vary depending on the type of use and the size of the vessel into which the catheter is inserted. The benefits of various polymers are consistent with the specific mechanical applications of the cylinders.

Задача, поставленная в настоящем изобретении, заключается в создании баллонного катетера, способного улучшить характеристики пластичности по сравнению с баллонами предшествующего уровня техники.The task of the present invention is to provide a balloon catheter capable of improving ductility characteristics compared with prior art cylinders.

Объектом настоящего изобретения, таким образом, является использование материала, из которого состоят баллонные катетеры для использования в ангиопластике, и баллона, изготовленного из этого материала, что подчеркивается в прилагаемой формуле изобретения.The object of the present invention, therefore, is the use of the material from which the balloon catheters for use in angioplasty consist of, and the balloon made of this material, which is emphasized in the attached claims.

Другие характеристики и преимущества баллона, которые являются объектом настоящего изобретения, станут более понятными из нижеследующего подробного описания настоящего изобретения и из нижеследующей фигуры 1, на которой показан график, показывающий предел прочности на растяжение баллонов, изготовленных из полимерного материала согласно настоящему изобретению.Other characteristics and advantages of the cylinder, which are the object of the present invention, will become clearer from the following detailed description of the present invention and from the following figure 1, which shows a graph showing the tensile strength of the cylinders made of a polymeric material according to the present invention.

Баллоны для использования в медицинских устройствах согласно настоящему изобретению образованы блок-сополимерами с полиэфирамидными блоками. Упомянутые полиэфирамидные полимеры обычно обозначаются сокращенно РЕА.Cylinders for use in medical devices according to the present invention are formed by block copolymers with polyether blocks. Mentioned polyetheramide polymers are usually denoted by the abbreviation REA.

В частности, подходящий полимерный материал для получения баллона, такого как баллон по настоящему изобретению, составлен из мономеров, образующих полиамидные блоки, модифицированные димерными диолами и/или соответствующими сложными полиэфирами с концевыми ОН группами, содержащими димерные диолы.In particular, a suitable polymeric material for producing a balloon, such as the balloon of the present invention, is composed of monomers forming polyamide blocks modified with dimeric diols and / or corresponding OH-terminated polyesters containing dimeric diols.

Преимущественно, наиболее общепринято использование лактамов, аминокарбоновых кислот и диаминов для образования полиамидного сегмента. Тем не менее, полиамидный сегмент предпочтительно выбирается из PA 6, PA 6/6, PA 6/9, PA 6/10, PA 6/12, PA 6/36, PA 11, PA 12, PA 12/12. Кроме того, предпочтительным является использование сополиамидов или мультиполиамидов, полученных из C₂-C₃₆ дикарбоновой кислоты и C₂-C₁₂ диаминов, и также из 6-лактама, 12-лактама, изофталевой, терефталевой и нафталиновой дикарбоновых кислот.Advantageously, the most common use is of lactams, aminocarboxylic acids and diamines to form the polyamide segment. However, the polyamide segment is preferably selected from PA 6, PA 6/6, PA 6/9, PA 6/10, PA 6/12, PA 6/36, PA 11, PA 12, PA 12/12. In addition, it is preferable to use copolyamides or multipolyamides derived from C ₂ -C ₃₆ dicarboxylic acid and C ₂ -C ₁₂ diamines, and also from 6-lactam, 12-lactam, isophthalic, terephthalic and naphthalene dicarboxylic acids.

Более предпочтительно, полиамидные сегменты получают из мономеров C₆-C₁₂ лактама или из мономеров C₆-C₁₂ аминокарбоновой кислоты. Полиамидный компонент также может быть получен поликонденсацией соответствующих вышеописанных солей диаминов и карбоновых кислот.More preferably, the polyamide segments are derived from C ₆ -C ₁₂ lactam monomers or from C ₆ -C ₁₂ aminocarboxylic acid monomers. The polyamide component can also be obtained by polycondensation of the corresponding diamine and carboxylic acid salts described above.

Димерные диолы, обычно используемые для получения полиэфирамидного полимера, являются алифатическими димерными диолами с молекулярным весом в промежутке от 400 до 2000, предпочтительно, в промежутке от 400 до 1000. Эти димерные диолы получают известными промышленными способами, включающими в себя, например, восстановление обеих карбоксильных групп гидратированного димера жирной кислоты до спиртовых групп, или путем димеризации ненасыщенных спиртов. Диолы, полученные при помощи этих технологий, в качестве побочных продуктов всегда имеют определенное изменяющееся количество тримерных триолов и монофункциональных спиртов. Предпочтительно используемые в настоящем изобретении диольные компоненты представляют собой C₃₆ и/или C₄₄димерные диолы с содержанием димерного диола по меньшей мере 90%, с содержанием монодиола меньше 1% и с содержанием триола меньше 5% и имеют гидроксильное число между 195 и 225 мг KOH/г. При этом более предпочтительными являются димерные диолы с содержанием димерного диола больше 94% и с содержанием монофункционального спирта и содержания тримерного триола меньше 0,5%.The dimeric diols commonly used to make the polyester polymer are aliphatic dimeric diols with a molecular weight in the range of 400 to 2000, preferably in the range of 400 to 1000. These dimeric diols are prepared by known industrial methods, including, for example, reducing both carboxylic hydrated fatty acid dimer groups to alcohol groups, or by dimerization of unsaturated alcohols. The diols obtained using these technologies, as by-products, always have a certain varying amount of trimeric triols and monofunctional alcohols. Preferably, the diol components used in the present invention are C ₃₆ and / or C ₄₄ dimer diols with a dimer diol content of at least 90%, a monodiol content of less than 1% and a triol content of less than 5% and have a hydroxyl number between 195 and 225 mg KOH / g Moreover, dimeric diols with a dimeric diol content of more than 94% and a monofunctional alcohol content and a trimer triol content of less than 0.5% are more preferred.

Диольные полиэфиры с концевыми ОН группами, составляющие полиамидный полимер, получают путем конденсации описанных выше диольных димеров с алифатическими и/или ароматическими C₄-C₄₄ дикарбоновыми кислотами. Предпочтительным является использование гидратированного C₃₆ димера жирной кислоты. Предпочтительные диольные полиэфиры имеют гидроксильное число между 28 и 90 мг KOH/г, предпочтительно между 50 и 80 мг KOH/г.OH-terminated diol polyesters comprising the polyamide polymer are prepared by condensation of the diol dimers described above with aliphatic and / or aromatic C ₄ -C ₄₄ dicarboxylic acids. It is preferable to use a hydrated C ₃₆ fatty acid dimer. Preferred diol polyesters have a hydroxyl number between 28 and 90 mg KOH / g, preferably between 50 and 80 mg KOH / g.

Полиамидполиэфирный полимер, используемый для образования баллонов согласно настоящему изобретению, можно изготовлять, применяя одностадийный способ или двухстадийный способ. В первом случае мономеры, образующие полиамидные блоки, помещают в один реакционный реактор с вышеописанными диольными компонентами вместе и конденсируют сначала при нормальном давлении и затем при пониженном давлении, с получением высокомолекулярного полиэфирамидного полимера. Способ синтезирования полиэфирамидного полимера содержит две стадии: на первой стадии полиамидный сегмент образуется из вышеописанных полиамидных мономеров, и на второй стадии полученный таким образом полиамидный сегмент соединяется с диольными компонентами при проведении реакции этерификации в условиях, обычно известных специалистам в данной области техники.The polyamide polyester polymer used to form the cylinders of the present invention can be manufactured using a one-step process or a two-step process. In the first case, the monomers forming the polyamide blocks are placed in a single reactor with the above-described diol components together and condensed first under normal pressure and then under reduced pressure to obtain a high molecular weight polyetheramide polymer. The method for synthesizing a polyether amide polymer comprises two stages: in the first stage, the polyamide segment is formed from the polyamide monomers described above, and in the second stage, the polyamide segment thus obtained is combined with diol components during the esterification reaction under conditions usually known to those skilled in the art.

Общая химическая формула полученных таким образом полиэфирамидных полимеров может быть представлена следующим образом (формула (I)):The general chemical formula of the polyetheramide polymers thus obtained can be represented as follows (formula (I)):

H-(O-PF-OOC-PA-COO-PF-OOC-PA-CO)_n-OH, (I)H- (O-PF-OOC-PA-COO-PF-OOC-PA-CO) _n -OH, (I)

в которой PA представляет собой полиамидный блок, в то время как PF представляет собой диольный блок, содержащий димерные диолы, и/или диольные полиэфиры c концевыми ОН группами, и n составляет число между 5 и 20.in which PA is a polyamide block, while PF is a diol block containing dimeric diols and / or diol polyesters with OH terminal groups, and n is a number between 5 and 20.

Содержание диольного компонента в полиэфирамидном сополимере составляет 5-50% вес. Предпочтительно концентрация диольного компонента поддерживается в пределах интервала от 10 до 30% вес., при этом более предпочтительно между 10 и 20% вес. от веса общего состава.The content of the diol component in the polyether amide copolymer is 5-50% by weight. Preferably, the concentration of the diol component is maintained within the range of 10 to 30% by weight, more preferably between 10 and 20% by weight. by weight of the total composition.

Эти вышеописанные полимеры, используемые в настоящем изобретении для получения баллонов для медицинских устройств, имеются в продаже, например, под торговой маркой Grilamid^® от компании Ems-Chemie AG, Швейцария. Особенно подходящими примерами коммерчески доступных полимеров являются Grilamid^® FE7303 и Grilamid^® FE7372. В частности, полимер Grilamid^® FE7303 образован из полиамидных сегментов, являющихся производными лауриллактама с молекулярным весом, равным 197 г/моль, и из полиэфирных сегментов, являющихся производными димерных диольных компонентов, коммерчески доступных под торговой маркой Pripol^® 2033 и Priplast^® 3197, с молекулярным весом, равным соответственно 550 г/моль и 1980 г/моль, имеющимися в продаже от компании Unichema North America, Chicago, Ill., США. Вес присутствующего лауриллактамного компонента по отношению к общему весу конечного состава сополимера составляет 80,2%, в то время как соотношения веса диольных сегментов в конечном состава сополимера соответственно составляет 12,0% Pripol^® 2033 и 3,7% Priplast^® 3197. В частности, Pripol^® 2033 представляет собой диольный димер, являющийся производным димера C₃₆ жирного спирта с молекулярным весом в 550, диольным компонентом больше 94,5% и гидроксильным числом, равным 200-215 мг KOH/г.These above-described polymers used in the present invention to obtain balloons for medical devices are commercially available, e.g., under the trade name Grilamid ^® by the company Ems-Chemie AG, Switzerland. Particularly suitable examples of commercially available polymers are Grilamid ^® FE7303 and Grilamid ^® FE7372. In particular, Grilamid ^® FE7303 polymer is formed from polyamide segments are derivatives of lauryllactam with a molecular weight equal to 197 g / mol and from polyester segments are derived from dimer diol components commercially available under the trade designation Pripol ^® 2033 and Priplast ^® 3197, with molecular weights of 550 g / mol and 1980 g / mol, respectively, commercially available from Unichema North America, Chicago, Ill., USA. The weight of the laurillactam component present relative to the total weight of the final copolymer composition is 80.2%, while the ratio of the weight of the diol segments in the final copolymer composition is 12.0% Pripol ^® 2033 and 3.7% Priplast ^® 3197, respectively. Pripol ^® 2033 is a diol dimer derived from a C ₃₆ fatty alcohol dimer with a molecular weight of 550, a diol component of greater than 94.5% and a hydroxyl number of 200-215 mg KOH / g.

Priplast^® 3197 представляет собой диольный алифатический полиэфир, образованный из C₃₆ компонентов димерной кислоты, полученной димеризацией ненасыщенной C₁₈ жирной кислоты и диольного компонента, полученного гидрогенизацией C₃₆ димерной кислоты. Этот конкретный диольный полиэфир имеет молекулярный вес в 200 и и гидроксильное значение между 52 и 60 мг KOH/г.Priplast ^® 3197 is a diol aliphatic polyester formed from C ₃₆ dimer acid component obtained by dimerization of unsaturated C ₁₈ fatty acid and a diol component prepared by hydrogenation of C ₃₆ dimer acid. This particular diol polyester has a molecular weight of 200 and and a hydroxyl value between 52 and 60 mg KOH / g.

Полиамидный полимер, имеющий общую формулу (I), характеризуется высокой гибкостью и вязкостью, высокими пределами прочности и хорошей сопротивляемостью гидролизу. В частности PF блоки, являющиеся производными диольных компонентов, отвечают за гибкость и мягкость сополимера, в то время как PA полиамидные блоки придают сополимеру твердость, жесткость и кристалличность.A polyamide polymer having the general formula (I) is characterized by high flexibility and viscosity, high tensile strengths and good hydrolysis resistance. In particular, PF blocks, which are derivatives of diol components, are responsible for the flexibility and softness of the copolymer, while PA polyamide blocks give the copolymer hardness, rigidity and crystallinity.

В частности, рассмотрение свойств вышеописанного сополимерного материала дает лежащее в основе настоящего изобретения понимание об использовании этих свойств, так как они обеспечивают высокие преимущества в конкретном применении указанных полиэфирамидных сополимеров, используемых в медицинских устройствах, и наибольшие преимущества в конкретном использовании баллонов, применяемых в ангиопластике.In particular, consideration of the properties of the above copolymer material gives the underlying understanding of the use of these properties, as they provide high advantages in the specific application of these polyether amide copolymers used in medical devices, and the greatest advantages in the specific use of balloons used in angioplasty.

Ниже в Таблице 1 приведены данные, полученные в тесте на гибкость полиэфирамидного материала согласно настоящему изобретению, проведенном на экструдированных трубках, из которых впоследствии получали баллоны. Этот тест подтверждает характеристики высокой гибкости вышеописанного материала. В частности, измеряли ударную гибкость трубок для баллонов Grilamid^® FE7303. Тест проводили в соответствии с описанием, предоставленным Международной организацией по стандартизации (the International Standards Organisation - ISO) и описанным в стандартах ISO 14630: 1997. Трубку для баллона с внешним диаметром 0,9 мм закрепляют зажимным приспособлением так, чтобы ее полезная длина составляла 0,15 мм. Точечный датчик, связанный с силовым манометром, располагают таким образом, чтобы он только слегка касался поверхности указанной трубки-баллона. Датчик в контакте с трубкой перемещали ниже и измеряли силу, необходимую для достижения определенного нисходящего движения датчика. Скорость нисходящего движения датчика составляла 20 мм/в минуту. Ниже в Таблице 1 приводятся величины нагрузки (в ньютонах, Н), полученные по предварительно определенным значениям для нисходящего движения датчика (от 1 до 8 мм). Table 1 below shows the data obtained in the flexibility test of the polyester material according to the present invention, carried out on extruded tubes, from which balloons were subsequently obtained. This test confirms the high flexibility characteristics of the above material. In particular, the measured shock tubes flexibility Grilamid ^® FE7303 cylinders. The test was carried out in accordance with the description provided by the International Standards Organization (ISO) and described in the ISO 14630: 1997 standards. The tube for the cylinder with an external diameter of 0.9 mm is fixed with a clamping device so that its useful length is 0 , 15 mm. The point sensor associated with the power gauge is positioned so that it only slightly touches the surface of the indicated balloon tube. The sensor in contact with the tube was moved lower and the force necessary to achieve a certain downward movement of the sensor was measured. The downward speed of the sensor was 20 mm / min. Table 1 below shows the load values (in Newtons, N) obtained from predefined values for the downward movement of the sensor (from 1 to 8 mm).

Таблица 1Table 1 Движение подвижного поперечно-расположенного элементаThe movement of the movable transverse element ОбразецSample 1мм1mm 2 мм2 mm 3 мм3 mm 4 мм4 mm 5 мм5 mm 6 мм6 mm 7 мм7 mm 8 мм8 mm 1one 0,080.08 0,150.15 0,240.24 0,250.25 0,250.25 0,230.23 0,210.21 0,150.15 Наг-Nag- 22 0,090.09 0,190.19 0,250.25 0,250.25 0,260.26 0,230.23 0,210.21 0,160.16 рузкаruzka 33 0,090.09 0,190.19 0,260.26 0,260.26 0,260.26 0,240.24 0,20.2 0,150.15 (Н)(H) 4four 0,080.08 0,20.2 0,260.26 0,280.28 0,270.27 0,240.24 0,220.22 0,170.17 55 0,070,07 0,170.17 0,250.25 0,260.26 0,250.25 0,240.24 0,230.23 0,170.17 Среднее
значениеAverage
value 0,080.08 0,180.18 0,250.25 0,260.26 0,260.26 0,240.24 0,210.21 0,160.16

В таблице показана максимальная приложенная точечная нагрузка, равная 0,26 Н, соответствующая перемещению датчика на расстояние 4-5 мм. Это значение определяет точку максимальной пластичности материала. Этот результат является особенно важным, поскольку он ясно показывает превосходные свойства гибкости материала по настоящему изобретению, выражающиеся в упругом удлинении материала.The table shows the maximum applied point load of 0.26 N, corresponding to the movement of the sensor at a distance of 4-5 mm. This value determines the point of maximum ductility of the material. This result is especially important because it clearly shows the excellent flexibility properties of the material of the present invention, expressed in the elastic elongation of the material.

Кроме того, трубка из полиэфирамидного материала, имеющего общую формулу (I), имеет твердость по Шору D (Shore D) более 60, модуль упругости на растяжение между 400 и 800 МПа, растягивающую нагрузку на разрыв между 35 и 55 МПа и удлинение на разрыв около 300%. В частности, предпочтительно используемая трубка Grilamid^® FE7303 имеет твердость по Шору D 66, модуль эластичности на растяжение 500 МПа, растягивающую нагрузку на разрыв 40 МПа и удлинение на разрыв 300%.In addition, a tube of polyester material having the general formula (I) has a Shore D hardness of more than 60, a tensile modulus of between 400 and 800 MPa, a tensile tensile load between 35 and 55 MPa, and a tensile elongation about 300%. In particular, the tube is preferably used Grilamid ^® FE7303 has a hardness of 66 Shore D, a tensile modulus of elasticity of 500 MPa, a tensile load at break of 40 MPa and an elongation at break of 300%.

Таким образом, отличительные свойства превосходной гибкости вышеуказанного полиэфирамидного материала представляют конкретный интерес для применения вышеописанного материала в баллонах в ангиопластике. Фактически, вместе с другими вышеописанными характеристиками отношений твердости и упругости получаемые баллоны отличаются комбинацией свойств прочности, пластичности и мягкости, являющихся характеристиками баллонов настоящего изобретения.Thus, the distinguishing features of the excellent flexibility of the above polyetheramide material are of particular interest for the use of the above material in balloons in angioplasty. In fact, together with the other characteristics of hardness and elasticity described above, the resulting cylinders are distinguished by a combination of strength, ductility and softness properties, which are characteristics of the cylinders of the present invention.

Баллоны, получаемые с полимерным материалом, описанным в настоящем изобретении, обязательно имеют превосходные характеристики высокой пластичности и эластичности. Фактически, в силу того, что пластичность материала означает способность материала восстанавливать свою первоначальную форму после временного изменения этой первоначальной формы деформацией, становится очевидным, что баллон, образованный высокопластичным материалом, легко выдержит механические напряжения, вызванные повторным воздействием инфляции и дефляции, необходимой при ангиопластических вмешательствах.Cylinders obtained with the polymeric material described in the present invention necessarily have excellent characteristics of high ductility and elasticity. In fact, due to the fact that the plasticity of a material means the ability of a material to restore its original shape after a temporary change in its original shape by deformation, it becomes obvious that a balloon formed by a highly plastic material can easily withstand the mechanical stresses caused by repeated exposure to inflation and deflation, which is necessary for angioplastic interventions .

Кроме того, неожиданно было выявлено, что баллон из полиэфирамидного материала, являющегося объектом настоящего изобретения, в дополнение к превосходным характеристикам адаптируемости к артериям и сопротивляемости растяжению имеет превосходные характеристики пластичности, понимаемые как процентное увеличение диаметра баллона с повышением давления.In addition, it was unexpectedly discovered that the balloon made of the polyetheramide material of the present invention, in addition to its excellent arterial adaptability and tensile strength, has excellent ductility characteristics, understood as a percentage increase in balloon diameter with increasing pressure.

Эта комбинация свойств хорошей гибкости, с одной стороны, и превосходной пластичности и прочности, с другой стороны, отличает баллоны настоящего изобретения и, кроме того, является комбинацией свойств, основных для баллона, вводимого в артериальную систему пациента во время ангиопластической операции.This combination of properties of good flexibility, on the one hand, and excellent ductility and strength, on the other hand, distinguishes the cylinders of the present invention and, in addition, is a combination of properties essential for the balloon inserted into the patient’s arterial system during an angioplasty operation.

Для тестов на пластичность и гибкость при номинальном давлении 7 бар испытывали 31 образец баллонов со внешним диаметром 3 мм, с двойной толщиной стенок, составляющей 0,04 мм, и полученных из полимера Grilamid^® FE7303.For tests of ductility and flexibility at a nominal pressure of 7 bar, 31 samples of cylinders with an external diameter of 3 mm, with a double wall thickness of 0.04 mm, and obtained from Grilamid ^® FE7303 polymer were tested.

Тесты на гибкость проводили на баллоне, подвешенном за концы к опорам. Датчик помещали на середину, слегка касаясь поверхности баллона. Затем датчик перемещали вниз и измеряли нагрузку, требуемую для достижения определенного нисходящего движения датчика. Величина изгибающей нагрузки, измеренная для продвижения датчика на расстояние в 4 мм, составляла 0,25 Н. Это значение подтверждает превосходную гибкость тестированных баллонов, полученных с использованием новых материалов согласно настоящему изобретению.Flexibility tests were carried out on a cylinder suspended by its ends to the supports. The sensor was placed in the middle, slightly touching the surface of the cylinder. The sensor was then moved down and the load required to achieve a certain downward movement of the sensor was measured. The magnitude of the bending load, measured to move the sensor a distance of 4 mm, was 0.25 N. This value confirms the excellent flexibility of the tested cylinders obtained using the new materials according to the present invention.

Тесты на пластичность проводили, измеряя увеличение диаметра (в мм) баллонов в зависимости от повышения давления (в барах) до достижения давления разрыва. В Таблице 2 показаны наиболее важные данные, полученные в этом тесте. В этой таблице показаны данные, относящиеся к средним зарегистрированным значениям давления разрыва, стандартным отклонениям проведенных измерений и расчетного RBP (номинального давления разрыва). Значение номинального давления разрыва было выведено из вероятностных вычислений, в которых значение стандартного отклонения три раза вычитали из значения среднего давления разрыва, измеренного в тестах с баллоном. Plasticity tests were carried out by measuring the increase in the diameter (in mm) of the cylinders depending on the increase in pressure (in bars) until the burst pressure was reached. Table 2 shows the most important data obtained in this test. This table shows data related to the average recorded burst pressure, standard deviations of the measurements and the calculated RBP (nominal burst pressure) . The nominal burst pressure value was derived from probabilistic calculations in which the standard deviation value was subtracted three times from the mean burst pressure measured in balloon tests.

Таблица 2table 2 Диаметр баллона (мм)Cylinder diameter (mm) 3,003.00 Средняя толщина стенки (мм)Average wall thickness (mm) 0,0410,041 Среднее давление разрыва (бар)The average burst pressure (bar) 22,3622.36 Стандартное отклонениеStandard deviation 0,890.89 Расчетное RBP (бар)Estimated RBP (bar) 19,6719.67

Специалисту в данной области техники сразу очевидно, что значения, приведенные в этой таблице, являются важными для определения свойств хорошей пластичности баллонов согласно настоящему изобретению. В частности, полученные выше данные давления разрыва являются важными в сочетании со свойствами хорошей гибкости баллонов. Фактически можно отметить, что баллоны, являющиеся объектом настоящего изобретения, обладают свойствами пластичности, обычно имеющимися у гораздо менее гибких материалов. Кроме того, описанные в настоящем изобретении новые баллоны имеют значительное преимущество в более высоком давлении разрыва и, соответственно, более высоком RBP в дополнение к меньшему процентному увеличению диаметра между номинальным давлением и указанным RBP по сравнению со свойствами баллонов в данной области техники, которые имеют сопоставимые характеристики гибкости.One skilled in the art will immediately recognize that the values given in this table are important for determining the good ductility properties of the cylinders of the present invention. In particular, the above burst pressure data are important in combination with the properties of good flexibility of the cylinders. In fact, it can be noted that the cylinders that are the subject of the present invention have the plasticity properties typically found in much less flexible materials. In addition, the new cylinders described in the present invention have a significant advantage in higher burst pressure and, accordingly, higher RBP in addition to a smaller percentage increase in the diameter between the nominal pressure and said RBP compared with the properties of cylinders in the art that have comparable flexibility characteristics.

Кроме того, низкое значение стандартного отклонения, рассчитанное на исследованных образцах баллона, указывает на высокую однородность свойств и характеристик баллонов, полученных с использованием новых материалов согласно настоящему изобретению. Кроме того, этот статистический показатель свидетельствуют о высоком уровне воспроизводимости отличительных предпочтительных характеристик баллонов, являющихся объектом настоящего изобретения.In addition, the low value of standard deviation calculated on the studied samples of the cylinder indicates a high uniformity of the properties and characteristics of the cylinders obtained using the new materials according to the present invention. In addition, this statistic indicates a high level of reproducibility of the distinctive preferred characteristics of the cylinders that are the object of the present invention.

Благодаря своей хорошей гибкости, баллон согласно настоящему изобретению также проявляет более хорошую маневренность. Фактически, баллон из полиэфирамидного материала показывает хорошую способность следовать за струной и обладает хорошей адаптацией к расположению сосуда. Поэтому эта характеристика также улучшает способность катетера, в дистальный конец которого помещен баллон, к лучшему продвижению по сосудистой системе до достижения пораженного стенозом участка. Кроме того, хорошая гибкость баллона при достижении сужения артерии также гарантирует большую возможность поместить ненадутый баллон в блокированный стенозом участок. Лучшая адаптируемость материала способствует прохождению ненадутого баллона через суженный участок артерии. Наконец, такое более легкое прохождение баллона по венозному руслу через пораженный стенозом участок означает снижение риска дополнительного повреждения вовлеченной венозной системы и непосредственно пораженного стенозом участка.Due to its good flexibility, the cylinder according to the present invention also exhibits better maneuverability. In fact, a balloon made of polyester material shows good ability to follow the string and has good adaptation to the location of the vessel. Therefore, this characteristic also improves the ability of the catheter, at the distal end of which the balloon is placed, to better advance along the vascular system until the site affected by stenosis is reached. In addition, the good flexibility of the balloon while achieving narrowing of the artery also guarantees a great opportunity to place the inflated balloon in the stenosis-blocked area. Better material adaptability facilitates the passage of an inflated balloon through a narrowed portion of an artery. Finally, such an easier passage of the balloon through the venous channel through the stenotic site means a reduced risk of additional damage to the involved venous system and the site directly affected by stenosis.

Хорошие характеристики пластичности баллона, полученного из полиэфирамидного материала, описанного в настоящем изобретении, означают, что указанные баллоны являются подходящими для применения в лечении коронарных артерий, так как ограничивается риск разрыва сосуда в результате чрезмерного расширения баллона.The good ductility characteristics of a balloon made from the polyetheramide material described in the present invention mean that these cylinders are suitable for use in the treatment of coronary arteries, since the risk of rupture of the vessel due to excessive expansion of the balloon is limited.

Хорошие характеристики гибкости и эластичности баллона по настоящему изобретению также дают возможность получать баллоны, которые имеют преимущественные отличия в улучшенных свойствах, заключающихся в возвращении к первоначальным размерам диаметра после каждой последовательной инфляции. Это позволяет одному баллону подвергаться инфляции большее количество раз и в течение более продолжительного времени. Кроме того, следствием этого также являются хорошие характеристики износостойкости баллона. Фактически, при нормальном использовании баллонов в ангиопластике уменьшается давление разрыва баллона во время повторных последовательных инфляций. Несмотря на это, хорошая гибкость баллона из полиэфирамидного материала по настоящему изобретению повышает способность поддерживать давление разрыва, установленное для нового баллона. Эта характеристика также позволяет использовать баллон согласно настоящему изобретению для большего количества инфляций и в течение более продолжительного времени.Good characteristics of the flexibility and elasticity of the balloon of the present invention also make it possible to obtain cylinders that have advantageous differences in improved properties, which are returned to the original diameter after each successive inflation. This allows one cylinder to undergo inflation more times and for a longer time. In addition, the result is also good wear resistance characteristics of the cylinder. In fact, with the normal use of balloons in angioplasty, balloon rupture pressure decreases during repeated consecutive inflation. Despite this, the good flexibility of the polyester material balloon of the present invention increases the ability to maintain the burst pressure set for the new balloon. This characteristic also allows the use of the balloon according to the present invention for more inflation and for a longer time.

Дополнительное преимущество баллонов, полученных из полиэфирамидных материалов по настоящему изобретению, состоит в том, что они хорошо проявляют себя в тесте на растяжение.An additional advantage of cylinders made from polyester materials of the present invention is that they perform well in a tensile test.

Фактически, с баллонами по настоящему изобретению проводили тест с целью оценки силы, необходимой для разрыва баллона под нагрузкой растяжением. Этот тест проводили также в соответствии с описанием, предоставленным Международной организацией по стандартизации и описанным в стандартах ISO 14630:1997. Таким образом, с целью тестирования баллонов, таких как баллоны по настоящему изобретению, нагрузкой на разрыв, использовали баллоны, изготовленные из Grilamid^® FE7303 с внешним диаметром 3 мм, длиной 20 мм и толщиной 0,04 мм. Для проведения испытания баллоны с одного конца присоединяли к фиксированному зажиму и с противоположного конца - к подвижному поперечно расположенному элементу, который перемещался со скоростью 50 мм/в минуту, растягивая баллон до разрыва. Затем рассчитывали удлинение баллона как относительную предельную нагрузку до достижения пиковой нагрузки, которая показывает точку разрыва баллона и поэтому соответствует нагрузке разрыва.In fact, a test was performed with the cylinders of the present invention to assess the force required to rupture the container under tensile load. This test was also carried out in accordance with the description provided by the International Organization for Standardization and described in ISO 14630: 1997. Thus, for the purpose of testing cylinders, such as the cylinders of the present invention, with a tensile load, cylinders made of Grilamid ^® FE7303 with an external diameter of 3 mm, a length of 20 mm and a thickness of 0.04 mm were used. To carry out the test, the cylinders were attached from one end to a fixed clamp and from the opposite end to a movable transverse element that moved at a speed of 50 mm / min, stretching the balloon until it burst. Then, the cylinder elongation was calculated as the relative ultimate load until the peak load, which shows the point of rupture of the cylinder and therefore corresponds to the burst load, was reached.

Результаты, полученные в указанном тесте на растяжение баллона согласно настоящему изобретению, показаны на чертеже, который представляет график силы-движения.The results obtained in said balloon tensile test according to the present invention are shown in the drawing, which is a force-motion graph.

В этом тесте выявлено, что баллоны из полиэфирамидного материала имеют значение нагрузки разрыва, составляющее 32,5 Н, что соответствует процентному удлинению, равному около 123 %. При сравнении этих данных с данными, полученными от баллонов, обычно используемых для ангиопластики, отмечаются большая прочность и большая способность к удлинению баллонов согласно настоящему изобретению.In this test, it was found that cylinders made of polyester material have a burst load value of 32.5 N, which corresponds to a percentage elongation of about 123%. When comparing these data with data obtained from cylinders commonly used for angioplasty, greater strength and greater elongation of the cylinders according to the present invention are noted.

Свойство высокой вязкости вышеописанного материала и способность поддерживать высокую степень вязкости даже продолжительное время дают дополнительное преимущество в использовании этого материала, применяемого в баллонах для ангиопластики. В частности, это преимущество отражено в хороших свойствах скольжения материала в процессе экструзии с образованием трубки, из которой затем получают баллон. Поэтому сополимерный материал, описанный в настоящем изобретении, не требует добавления к полиамидному составу пластифицирующих агентов, облегчающих способ.The high viscosity property of the above material and the ability to maintain a high degree of viscosity even for a long time provide an additional advantage in the use of this material used in angioplasty containers. In particular, this advantage is reflected in the good sliding properties of the material during the extrusion process with the formation of a tube from which a balloon is then obtained. Therefore, the copolymer material described in the present invention does not require the addition of plasticizing agents to the polyamide composition to facilitate the process.

Дополнительное преимущество вышеописанного полиэфирамидного материала состоит в низкой абсорбции воды в водных растворах. В действительности известно, что полимерные вещества абсорбируют воду и поэтому имеют тенденцию к набуханию. Однако в силу низкой абсорбции воды полиэфирамидные полимеры по настоящему изобретению не имеют тенденции к набуханию и поэтому в водных растворах имеют очень малое увеличение веса и объема, сохраняя присущую им форму, объем и неизменные размеры.An additional advantage of the above polyetheramide material is the low absorption of water in aqueous solutions. In fact, it is known that polymeric substances absorb water and therefore tend to swell. However, due to the low absorption of water, the polyetheramide polymers of the present invention do not tend to swell and therefore have a very small increase in weight and volume in aqueous solutions, while maintaining their inherent shape, volume and constant size.

Это свойство также представляет собой преимущество прежде всего на этапе экструзии трубки, из которой затем получают баллон. Фактически, до экструзии все материалы должны помещаться в сушильный шкаф для удаления остаточной влажности, присутствующей в гранулах. Поэтому полимерный материал, имеющий более низкую абсорбцию воды, в первую очередь требует более короткого предварительного времени высушивания. Кроме того, во время этапа экструзии трубку, появляющуюся из пресс-формы, пропускают через калибровочный и охладительный танки, содержащие воду. Чем больше количество воды, которое полимерная трубка стремится абсорбировать, тем возникает больший риск образования микрополостей внутри стенки трубки и, следовательно, микрополостей внутри стенки баллона. Эти микрополости означают резкие изменения толщины стенок баллона и поэтому представляют потенциальные слабые точки разрыва баллона.This property also represents an advantage especially in the extrusion stage of the tube from which the balloon is then obtained. In fact, prior to extrusion, all materials must be placed in an oven to remove residual moisture present in the granules. Therefore, a polymer material having a lower absorption of water primarily requires a shorter preliminary drying time. In addition, during the extrusion step, a tube emerging from the mold is passed through calibration and cooling tanks containing water. The greater the amount of water that the polymer tube tends to absorb, the greater the risk of microcavities forming inside the tube wall and, therefore, microcavities inside the cylinder wall. These microcavities mean dramatic changes in the wall thickness of the balloon and therefore represent potential weak points of rupture of the balloon.

Кроме того, необходимо отметить, что полиэфирамидный материал, описанный в настоящем изобретении, имеет высокую химическую устойчивость к гидролизу в водной среде. Эта химическая стабильность по отношению к гидролитическому разрушению способствует увеличению срока хранения баллона, полученного из этого материала, так как отличительные механические свойства баллона гарантированно сохраняются в течение времени.In addition, it should be noted that the polyether amide material described in the present invention has a high chemical resistance to hydrolysis in an aqueous medium. This chemical stability with respect to hydrolytic destruction contributes to an increase in the shelf life of the balloon obtained from this material, since the distinctive mechanical properties of the balloon are guaranteed to persist over time.

Баллоны согласно настоящему изобретению изготовлены с использованием известных для производства баллонных катетеров техник, таких как, например, техника экструзии полимерного материала, известная специалистам в данной области техники.Cylinders according to the present invention are manufactured using techniques known for the manufacture of balloon catheters, such as, for example, the extrusion technique of a polymer material known to those skilled in the art.

Настоящее изобретение дополнительно описывается посредством следующих примеров, приводимых для иллюстрации и не ограничивающих объем настоящего изобретения, из которых характеристики и преимущества настоящего изобретения станут еще более очевидными.The present invention is further described by way of the following examples, illustrative and not limiting, of which the characteristics and advantages of the present invention will become even more apparent.

ПримерыExamples

Условия экструзии трубок для баллонов из материала согласно настоящему изобретениюExtrusion conditions for tubes for cylinders of material according to the present invention

В Примерах 1 и 2 описаны трубки для баллонов, произведенных экструзией полимерного материала Grilamid^® FE7303. Перед экструзией шарики этого полимера высушивали до содержания влажности менее 0,10%. Трубку экструдировали при регулируемой температуре плавления от 210°C и до 240°C посредством горячей экструзии через пять экструзионных зон с соответственно регулируемыми температурами. Основой для параметров способа экструзии являлись условия обработки полимера, рекомендованные производителем полимера. После того, как полимерный материал экструдировали из пресс-формы трубки, его пропускали через небольшую зону аэрации, в которой его охлаждали в ванне деионизированной воды, с температурой, поддерживаемой около 20°C. Затем для переноса трубки через водяную баню использовали ручной подъемник. После этого трубку разрезали на отрезки по 260 мм.Examples 1 and 2 describe tubes for cylinders produced by extrusion of Grilamid ^® FE7303 polymer material. Before extrusion, the balls of this polymer were dried to a moisture content of less than 0.10%. The tube was extruded at a controlled melting temperature from 210 ° C to 240 ° C by hot extrusion through five extrusion zones with correspondingly controlled temperatures. The basis for the parameters of the extrusion method was the polymer processing conditions recommended by the polymer manufacturer. After the polymer material was extruded from the tube mold, it was passed through a small aeration zone in which it was cooled in a bath of deionized water, with a temperature maintained at about 20 ° C. Then, a hand lift was used to transfer the tube through the water bath. After that, the tube was cut into segments of 260 mm.

С использованием этого способа изготавливали трубки различных размеров.Using this method, tubes of various sizes were made.

Пример 1Example 1

В этом примере изготавливали баллоны, полученные из Grilamid^® FE7303, размером 3,00 мм. Этот полимер имеет твердость по шкале Шора D 66, модуль упругости на растяжение 500 МПа, растягивающую нагрузку на разрыв 40 МПа и удлинение на разрыв 300 %. Отрезки трубки имели значение внешнего диаметра OD 0,85 мм и 0,55 мм. Для получения баллона размером 3,00 мм с длиной основной части в 20 мм, использовали форму с размерами, подходящими, чтобы дать возможность и основной части трубки и внутреннему диаметру центральной части трубки расширяться и раздуваться до желательных конечных размеров. Эти баллоны размером 3,00 мм получали способом с температурой в 90°C и внутренним инфляционным давлением 28 атм.In this example, balloons were produced, obtained from Grilamid ^® FE7303, size of 3.00 mm. This polymer has a Shore D hardness of D 66, a tensile modulus of 500 MPa, a tensile tensile load of 40 MPa and a tensile elongation of 300%. The tube segments had an outer diameter OD of 0.85 mm and 0.55 mm. To obtain a balloon of 3.00 mm in size with a main body length of 20 mm, a mold was used with dimensions suitable to allow both the main part of the tube and the inner diameter of the central part of the tube to expand and inflate to the desired final dimensions. These cylinders of 3.00 mm in size were obtained by a method with a temperature of 90 ° C and an internal inflation pressure of 28 atm.

Баллоны, полученные таким путем, подвергали стандартному тесту на разрыв. В частности, измеряли двойную толщину стенки ненадутого баллона. Кроме того, баллон подвергали инфляции с последовательным повышением давления, с тем, чтобы измерить внешний диаметр при каждом повышении давления до разрыва баллона. Итоговые результаты, полученные в этом тесте, приведены ниже в таблице 3.The cylinders obtained in this way were subjected to a standard tensile test. In particular, the double wall thickness of an inflated balloon was measured. In addition, the balloon was inflated with a successive increase in pressure in order to measure the outer diameter at each pressure increase until the balloon ruptured. The final results obtained in this test are shown below in table 3.

Пример 2Example 2

В этом примере изготавливали баллоны, полученные из Grilamid^® FE7303, размером 3,50 мм. Этот полимер имеет твердость по шкале Шора D 66, модуль упругости на растяжение 500 МПа, растягивающую нагрузку на разрыв 40 МПа и удлинение на разрыв 300%. Отрезки трубки имели значение внешнего диаметра OD 0,85 мм и 0,55 мм. Для получения баллона размером 3,50 мм с длиной основной части в 20 мм использовали тот же способ, описанный в примере 1, за исключением различных температурных условий и внутреннего инфляционного давления. В частности, использовали температуру процесса в 100°C и внутреннее инфляционное давление в 26 атм. Итоговые результаты, полученные в тесте этих баллонов на разрыв, приводятся ниже в таблице 3In this example, balloons were produced, obtained from Grilamid ^® FE7303, size of 3.50 mm. This polymer has a Shore D hardness of D 66, a tensile modulus of 500 MPa, a tensile tensile load of 40 MPa and a tensile elongation of 300%. The tube segments had an outer diameter OD of 0.85 mm and 0.55 mm. To obtain a balloon of 3.50 mm in size with a length of the main part of 20 mm, the same method described in Example 1 was used, with the exception of various temperature conditions and internal inflation pressure. In particular, a process temperature of 100 ° C and an internal inflation pressure of 26 atm were used. The final results obtained in the test of these cylinders for rupture are shown below in table 3

Таблица 3Table 3 ПримерExample Размер
баллона (мм)The size
cylinder (mm) Толщина
двойной
стенки (мм)Thickness
double
wall (mm) Среднее
давление
разрыва
(атм)Average
pressure
the gap
(atm) RBP
(атм)RBP
(atm) 1one 3,003.00 0,0320,032 2121 18eighteen 22 3,503,50 0,0360,036 20twenty 1616

Claims

1. A balloon for medical devices, in particular for catheters used in angioplasty, containing a polyamide copolymer material, characterized in that said copolymer polyamide material is represented by the general formula (I)

H- (O-PF-OOC-PA-COO-PF-COO-PA-CO) _n -OH,

in which RA is a polyamide segment, PF is a diol segment containing polyesters of dimeric diols with terminal OH groups, and n is a number from 5 to 20.

2. The bottle according to claim 1, wherein said diol segment has a molecular weight of from 400 to 2000.

3. The bottle according to claim 2, in which the indicated diol segment has a molecular weight of from 400 to 1000.

4. The cylinder according to claims 1, 2 or 3, wherein said dimeric diols are C ₃₆ and / or C ₄₄ dimeric diols with a diol dimer content of at least 90%.

5. A bottle according to any one of claims 1 to 3, in which the hydroxyl number of these dimeric diols is from 195 to 225 mg KOH / g

6. A cylinder according to any one of claims 1 to 3, wherein said OH-terminated diol polyesters are obtained by condensation with aliphatic and / or aromatic C ₄ -C ₄₄ dicarboxylic acids.

7. The bottle according to claim 6, in which the hydroxyl number of these diol complex polyesters is from 28 to 90 mg KOH / g

8. A bottle according to any one of claims 1, 3 or 7, in which the concentration of the specified diol segment is from 5 to 50% by weight of the total composition.

9. The bottle of claim 8, in which the concentration of the specified diol segment is from 10 to 30% by weight of the total composition.

10. The bottle according to claim 9, in which the concentration of the indicated diol segment is from 10 to 20% by weight of the total composition.

11. A cylinder according to any one of claims 1 to 3, 9 and 10, wherein said polyamide segment is selected from PA 6, PA 6/6, PA 6/9, PA 6/10, PA 6/12, PA 6/36 , PA 11, PA 12, PA 12/12.

12. A cylinder according to any one of claims 1 to 3, 9 and 10, wherein said polyamide segment is derived from linear or cyclic, aliphatic or aromatic C ₂ -C ₃₆ dicarboxylic acids and from aliphatic or aromatic C ₂ -C ₁₂ diamines.

13. A bottle according to any one of claims 1 to 3, 9 and 10, wherein said polyamide segment is a C ₆ -C ₁₂ lactam.

14. A cylinder according to any one of claims 1 to 3, 9 and 10, wherein said polyamide segment is a C ₆ -C ₁₂ aminocarboxylic acid.

15. A bottle according to any one of claims 1 to 3, 9 and 10, wherein said polyamide segment is lauryl lactam.

16. The container according to any one of claims 1-3, 9 and 10, wherein said diol segment is a polyester diol of dimer Pripol ^® 2033 and / or Priplast ^® 3197.

17. The container according to any one of claims 1-3, 9 and 10, wherein the polyamide copolymer material is Grilamid ^® FE7303.

18. The container according to claim 17, characterized in that it has a diameter of 3 mm at a nominal pressure of 7 bar and a wall thickness of 0.04 mm.

19. The cylinder according to p. 18, characterized in that it has a bending load equal to 0.25N, when moving the sensor, comprising 4 mm

20. The cylinder according to claim 18, characterized in that it has an estimated average burst pressure of 22.36 bar.

21. The cylinder according to claim 18, characterized in that it has a nominal burst pressure of 19.67 bar.

22. The container according to claim 18, characterized in that it has a tensile tensile load of 32.5 MPa and a percentage elongation at break of about 123%.

23. A cylinder according to any one of claims 1 to 3, 9, 10, 18-22, characterized in that its polyamide copolymer material has a Shore hardness of D 66, a tensile modulus of 500 MPa, a tensile tensile load of 40 MPa and elongation by a gap of 300%.

24. The use of the polyamide copolymer material according to any one of claims 1-17 for the manufacture of cylinders for medical devices, in particular for catheters used in angioplasty.

25. The use of the polyamide copolymer material according to paragraph 24, wherein said material has a shore hardness of D 66, a tensile modulus of 500 MPa, a tensile tensile load of 40 MPa and a tensile elongation of 300%.