!HU000007984T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 007 984
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 0326768 542867 P 542866 P 0422307
(73) Jogosult: BTG INTERNATIONAL LIMITED, London EC4M 7RD (GB)
2003. 11. 17. 2004. 02. 10. 2004. 02. 10. 2004. 10. 07.
GB US US GB
(72) Feltalálók: WRIGHT, David Dakin Iorwerth, High Wycombe, Buckinghamshire HP11 1PT (GB); HARMAN, Anthony David, Henley on Thames, Oxfordshire RG9 5JP (GB); ROBINSON, Nikki, Cowley, Uxbridge UB8 2EE (GB); HODGES, Garry c/o BTG International Ltd., London EC4M7SB (GB); KADAR, Adil c/o BTG International Ltd., London EC4M7SB (GB); VAN LIEW, Hugh, Barnstable, MA 02630 (US); MOGGRIDGE, Geoffrey D.Depart.of Chem. Engineering, Cambridge CB2 3RA (US) (54)
HU 007 984 T2
A61K 9/12
(21) Magyar ügyszám: E 04 798564 (22) A bejelentés napja: 2004. 11. 17. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040798564 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1701701 A1 2005. 06. 02. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1701701 B1 2009. 12. 30.
(2006.01) A61M 5/155 (2006.01) A61M 5/19 (2006.01) A61P 9/14 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05048984 PCT/GB 04/004846
(74) Képviselõ: Kmethy Boglárka, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Eljárások szklerotizálószert tartalmazó hab elõállítására
A leírás terjedelme 16 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 007 984 T2
Ebben a bejelentésben igényeljük a 2004. február 10¹én benyújtott 60/542867 és 60/542866 számú amerikai átmeneti szabadalmi bejelentések elsõbbségét. A bejelentésben igényeljük a 2004. október 7¹én benyújtott 0422307.9 számú és a 2003. november 17¹én benyújtott 0326768.9 számú nagy-britanniai szabadalmi bejelentések elsõbbségét is. Mindegyik említett bejelentést hivatkozás útján a leírásba foglaljuk. A találmány szklerotizálóanyagot, különösen szklerotizálóoldatot tartalmazó hab képzésére vonatkozik, amely alkalmas különféle, a véredényeket érintõ orvosi esetek, különösen visszerek és vénás deformációval járó más rendellenességek kezelésére. A visszerek szklerózisa azon alapul, hogy a vénákba folyékony szklerotizálóanyagot fecskendeznek, amely többek között lokalizált gyulladásos reakciót okoz és kedvez ezeknek a rendellenes vénáknak a megszüntetésének. A közelmúltig a szkleroterápia egy olyan technika volt, amelyet kis és közepes átmérõjû visszerek esetén választottak, az olyan visszereket, amelyek átmérõje 7 mm vagy annál nagyobb, sebészeti beavatkozással kezelték. Egy terápiás alkalmazásra – különösen nagyobb vénák esetén – alkalmas injektálható mikrohabot fejlesztettek ki és ismertetnek az EP–A–0656203 és az US 5676962 (Cabrera & Cabrera) dokumentumokban, melyekre itt hivatkozunk. Ezekben kis sûrûségû mikrohabot ismertetnek, amelyet szklerotizálóanyagból állítanak elõ, és amely a vénába fecskendezve kiszorítja a vért és biztosítja, hogy a szklerotizálószer ismert koncentrációban és ellenõrizhetõ ideig lép érintkezésbe az ér endotéliumával, elérve az egész elfoglalt szegmens szklerózisát. Ezeknek a szabadalmaknak az elsõbbségi napja elõtt sok éve ismert volt, hogy folyékony szklerotizálószer visszerekbe, különösen kisebb visszerekbe adott injekciója hatásos lehet. Az is sok éve ismert volt, hogy kis mennyiségû levegõt injektálnak a vénába a szklerotizálófolyadék injekciója elõtt, melynek célja, hogy kiszorítsák a vért a vénából és elkerüljék, hogy a szklerotizálószer túl gyorsan híguljon. Ennek a technikának egy fejlesztése volt, hogy egy laza habot képezzenek és ezt injektálják tiszta levegõ helyett a szklerózisfolyadék injekciója helyett. Ezeket a technikákat, amelyeket „air block” néven ismertünk, Orbach fejlesztette ki, és általában csak kisebb vénák kezelésénél voltak hatékonyak. Ezenkívül ismertettek finomabb habokat kisebb visszerek kezelésére (Fluckiger alábbi hivatkozásaiban) vagy egy kombinált eljárást, amelyben mind mûtétet, mind habot használtak az egész vena saphena magna (rózsaér) kezelésére: Mayer; Brucke: „The Aetiology and Treatment of Varicosities of the Lower Extremities”, Chirurgische Praxis, 521–528, 1957. Ezekre a habbal végzett kezelésekre vonatkozó összes korábbi kitanításban a hab elõállítását gázállapotú összetevõként levegõ alkalmazásával ismertetik. A dokumentumok egyike sem említi, hogy az injektált habban lévõ levegõ súlyos problémákat vetne fel. Az egyik hivatkozásban egy rövid ideig tartó légembóliát
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
említenek: P. Fluckiger: „Non-surgical retrograde sclerosis of varicose veins with Varsyl foam”, Schweizerische Medizinische Wochenschrift No. 48, 1368–1370. oldalak (1956). Ebben a cikkben a szerzõ azt jelzi, hogy a beadott hab térfogatát 15 ml¹rõl 10 ml¹re csökkentette, mivel egyik betege 15 ml habbal végzett kezelés után közvetlenül állás közben mellkasi fájdalmat érzett. Egy késõbbi elõadásban ugyanez a szerzõ azt jelzi, hogy végül is késõbb 15 ml habot használt kedvezõtlen hatások észlelése nélkül: egy 1962. évi elõadás a hamburgi Dermatológiai Társaság számára, melynek címe „A contribution to techniques for outpatient treatment of varicose veins”. A fent hivatkozott Mayer és Brucke referenciában úgy tûnik, hogy akár 50 ml levegõs hab alkalmazását ismertetik és nem említenek semmi problémát. Azonban ismert, hogy nagy mennyiségû levegõ gyors, intravénás injekciója szemben a habbal, légembóliához vezethet, amely végzetes lehet. Ennek ellenére a fent ismertetett „air block” és habos technikákat alkalmazó gyakorló orvosok nem számolnak be arról, hogy az eljárásaikban alkalmazott levegõtérfogatok elegendõek lettek volna súlyos problémák okozásához. Az „air block” technika az 1980¹as évekre nagymértékben háttérbe szorult, és a fentiekben említett többi habos technikáról gyakorlatilag nem tudtak. Cabreráék egy mikrohab alkalmazását javasolták visszerekbe történõ injektálás céljából, vagyis olyan mikrohabét, amelyben mikroszkopikusan kis buborékok vannak, vagyis ahol a buborékok többsége puszta szemmel nem látható. Egy mikrohab alkalmazása szemben egy nagyobb buborékokat tartalmazó habbal sok elõnyhöz vezet a szabályozhatóság tekintetében és olyan szempontból, hogy a vért ki lehet szorítani még a legnagyobb visszerekben is, ami lehetõvé teszi gyakorlatilag az összes visszér kezelését anélkül, hogy sebészeti beavatkozást kéne igénybe venni. A leírásban a hab kifejezés alá tartozik mindenféle méretû buborékot tartalmazó hab, ideértve a mikrohabokat is. Az elsõ kitanítás, amely levegõvel készült mikrohab termék intravénás injekciójával foglalkozik, és eléggé komoly ahhoz, hogy változást idézzen elõ, a fent említett Cabrera szabadalmi referenciákban található. Ezek a dokumentumok azt jelzik, hogy a technika állása szerinti levegõalapú technikák „veszélyesek a vérben csak kismértékben oldódó atmoszferikus nitrogén mellékhatásai miatt”, bár pontosan nem említik, mik a veszélyek, vagy hogy milyen térfogatú vagy sebességû levegõ vagy nitrogéngáz injekció váltja ki ezeket a veszélyeket. Azonkívül, hogy elõször javasolják mikrohab alkalmazását nagyobb buborékos habok helyett és hogy a legnagyobb vénák kezelését is mûtét nélkül javasolják, Carbreráék azt is javasolták, hogy a mikrohabot oxigénnel vagy szén-dioxid és oxigén keverékével készítsék. Ilyen háttér figyelembevételével Cabreráék hozzájárulása nagyon innovatív számos szempontból: az akkor uralkodó véleménnyel szemben felismerték (i) egy szklerotizáló mikrohab jelentõségét, (ii) oldható gázok szükségességét, (iii) oxigén alkalmazását, amely nem
1
HU 007 984 T2
degradálja a mikrohabot, sõt még a vér fel is veszi, (iv) az oxigén biztonságosságát, de (v) bizonyos %¹ban nagymértékben oldódó szén-dioxid hozzáadásának lehetõségét is. A Cabreráék mikrohabos technikájának az 1990¹es évek közepén történõ publikálása óta számos gyakorló orvos alkalmazta a habot mind Európában, mind az Egyesült Államokban. Egy közelmúltbeli flebológus világkonferencián San Diegóban 2003 augusztusában a bemutatott mintegy 250 értekezés közelítõleg egyharmada a habbal végzett kezelésre vonatkozott. Azonban a szklerotizáló habot alkalmazó gyakorló orvosok ezt szinte kivétel nélkül levegõvel végzik. A vélemény megoszlik arról, hogy mennyi habot kell injektálni, egyesek mindössze 5 ml¹t javasolnak, míg mások készek többet is injektálni. A Cabreráék-féle mikrohabot ex tempore készítik a klinikumban, közvetlenül a felhasználás elõtt. Az elkészítés tartalmazza egy szklerotizáló oldatnak egy motor által nagy sebességgel forgatott, kis kefével történõ felverését egy oxigén vagy oxigén és szén-dioxid forráshoz kapcsolt fedél alatt. A Cabreráékat követõ legtöbb gyakorló orvos egy alternatív technikát alkalmaz a hab ex tempore elkészítéséhez, amely magában foglalja a szklerotizálóoldat és levegõ ismételt átnyomását két, összekötött fecskendõ között. Ezt az eljárást ismertetik az US 2002 077589 számú amerikai szabadalomban. Egy másik megoldás a felszínén lyukakat tartalmazó második dugattyúval ellátott fecskendõ, amely dugattyú függetlenül mozgatható a fecskendõhengerben egy folyadék és egy gázkeverék fecskendõben történõ habosítása céljából. Ezt az eljárást ismertetik a következõ szakirodalmi helyen, Mayer H. és munkatársai: „The Aetiology and Treatment of Varicosities of the Lower Extremity”, Chirugische Praxis, 521–528. oldal (1957). Mindkét utóbbi eljárástípus elég kényelmetlen és számolni kell azzal, hogy a habkészítmény változó az azt elõállító személytõl függõen: a gáztartalom, a buborékméret, a sûrûség és a stabilitás mind figyelmet igényel. Ezekhez a technikákhoz nagyfokú figyelem és tudás szükséges, amit nehéz lehet ismételni, ha nyomás alatt van az ember, vagyis ha a hab elõállításához rendelkezésre álló idõ rövid. Egy, lényegében véve a Cabreráék féle mikrohab kényelmesebb és könnyebben reprodukálható módon történõ elõállítását célzó termék jelenleg kifejlesztés alatt áll, és Európában és az Egyesült Államokban klinikai vizsgálatok alatt áll. Ez a termék egy túlnyomásos palackos rendszer, amelyben a habot gáz és szklerotizálószer nyomás alatt több finom hálón keresztül történõ átáramoltatással állítjuk elõ. Ennek a terméknek a vizsgálataiban az a cél, hogy egy teljes vena saphena magnát és annak mellékvisszereit kezeljük egyetlen kezeléssel, ami 25 ml vagy akár 50 ml hab injekcióját jelentheti. A WO 00/72821–A1 (BTG International Limited) dokumentumban, amelyre itt hivatkozunk, ismertetik ennek a palackos terméknek az alapjául szolgáló alapvetõ elgondolásokat. A habot úgy állítják elõ, hogy gázt és szklerotizálófolyadékot egy vagy több, mikronokban
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
mért kis nyílásokkal rendelkezõ hálón nyomnak keresztül. A Cabrera-szabadalmakhoz hasonlóan ez a dokumentum elismeri a levegõvel/nitrogénnel kapcsolatos lehetséges kérdéseket és megpróbálja a nitrogén szintjét csökkenteni a habban. A WO 00/72821¹A1 dokumentumban ismertetett egy elõnyös gázforma 50 térfogat% vagy ennél több oxigént tartalmaz, a fennmaradó rész szén-dioxid vagy szén-dioxid, nitrogén és nyomnyi mennyiségû gázok a környezeti levegõben megtalálható arányban. Egy késõbbi szabadalmi bejelentésben, a WO 02/41872–A1(BTG International Limited) dokumentumban, amelyre itt hivatkozunk, a szklerotizálófolyadékot és egy oxigénben gazdag, fiziológiásan elfogadható, vízben diszpergálódó gázt különálló tartályokban tartanak, közvetlenül a felhasználás elõttig, amikor is a vérben diszpergálódó gázt bevezetik a szklerotizálófolyadékot tartalmazó tartályba. A vérben diszpergálódó gáz és a szklerotizálófolyadék keverékét ezután kiengedik, a keverék összetevõi a kiengedéskor kölcsönhatnak, szklerotizálóhabot képezve. Az ebben a szabadalmi bejelentésben ismertetett rendszerben bizonyos mennyiségû nitrogént (25%) szándékosan vezetnek be a polidokanolos palackba. Miután a szklerotizálószert (polidokanolt) tartalmazó palackba oxigént töltenek a nagyobb nyomású oxigénes palackból, a nitrogén %¹os mennyisége mintegy 7–8%¹ra csökken. Úgy vélték, hogy ez a nitrogénszint tolerálható. A WO 02/41872–A1 dokumentumban ismertetett eszköz jó, egységes injektálható habot eredményez a felhasznált gázoktól függetlenül. A polidokanolos palackban töltõgázként 100% CO2 alkalmazása elõnyös, mivel a CO2 nagyon jól oldódik a véráramban, de a jelen bejelentés feltalálói azt találták, hogy a CO2 százalékos arányának növelése a végsõ gázkeverékben a hab stabilitásának nemkívánatos csökkenését okozhatja, ami rövidebb felezési idõt eredményez. Közelebbrõl, lehet, hogy a hab felezési ideje nem felel meg a 2,5 perces megadott számnak, amelyet a WO 00/72821¹A1 dokumentumban elõnyösnek jeleznek. A feltalálók folytatják a szklerotizáló hab injekciója klinikai aspektusainak kutatását, valamint a palackos hab termék kifejlesztését és klinikai vizsgálatainak véghezvitelét Európában és az Egyesült Államokban. Mindig is az volt a cél, hogy biztonságos habterméket fejlesszünk ki, amely a lehetõ legjobban definiált, de amelynek mûszaki elõírásában könnyen betartható tûréshatárok vannak. Egy habnak számos olyan paramétere van, amely változtatható. Ezek közé tartoznak többek között korlátozás nélkül: a vegyszer, annak tisztasága és az oldat töménysége; a buborékok mérete vagy még pontosabban a méreteloszlása, a sûrûség (vagyis a folyadék és a gáz aránya), a hab élettartama („felezési idõ”-ként mérve vagy abban az idõben kifejezve, amely alatt a hab fele folyadékká alakul vissza) és a gázkeverék. A nitrogént, amely a levegõ mintegy 80%¹át teszi ki, gyakorlati okokból nehéz teljesen kizárni a habból. Ez igaz akkor is, ha a habot egy palackrendszer alkalma-
1
HU 007 984 T2
zásával készítjük, mely esetben a nitrogén hajlamos a palackba szivárogni a gyártás során, vagy akkor is, ha bármelyik fecskendõs technikát vagy a Cabreráék-féle forgókefés technikát használjuk, vagy pedig bármely más technikát a számos kevésbé ismert közül, amelyeket a mikrohabok Cabreráék-féle ismertetése óta kifejlesztettek. Egy kétfecskendõs technikában, abban az esetben, ha a habot levegõtõl különbözõ gázzal akarjuk elkészíteni, a gázkomponens bevezetésének egy valószínû módszere az lenne, hogy az egyik fecskendõt egy nyomás alatt lévõ gázforráshoz csatlakoztatjuk, majd leválasztjuk, és a másik, a szklerotizálóanyagot tartalmazó fecskendõhöz kapcsoljuk. Egy ilyen fajta technikában a két fecskendõt hab képzése céljából pumpáljuk, majd a habbal töltött fecskendõt leválasztjuk. Kis mennyiségû levegõ/nitrogén beáramlásának lehetõsége ennek az eljárásnak a során nyilvánvaló. Hasonlóan, még a Cabreráék-féle technika esetén is nehéz lehet 100%-ban kizárni a levegõt/nitrogént a környezetbõl, amelyben a habot elõállítják. A feltalálók által kifejlesztés alatt álló habtermék egyik célja egy teljes vena saphena magna kezelése, nagyobb mellékvénáival együtt egy humán páciensben egyetlen injekcióval. Ehhez 25 ml, 30 ml, vagy akár 50 ml habra van szükség. Jelenleg a levegõs hab legkonzervatívabb használói legfeljebb 5 ml¹t injektálnak a vénás rendszerbe, úgy tûnik, bármiféle káros hatás nélkül. Ezért a feltalálók arra következtettek, hogy ekvivalens mennyiségû nitrogénnek biztonságosnak kell lennie az egész vena saphena kezeléséhez szükséges viszonylag nagy dózisú habban. Ezért kiindulási pontként ezt vették: 5 ml levegõ, 80% nitrogéntartalommal, 4 ml nitrogént tartalmaz; a megfelelõ nitrogénarány mondjuk 50 ml, alacsonyabb nitrogéntartalmú habban 8% körüli lenne. A közelmúltig a feltalálók úgy gondolták, hogy egy mintegy 8% nitrogént tartalmazó hab elfogadható biztonsági szempontból, és hogy ez a %¹os arány a hab mûszaki elõírásában a nitrogénszint könnyen elérhetõ tûréshatását jelenti. Ha elfogadjuk ezt a nitrogénszintet, annak az is az elõnye, hogy kis mennyiségû nitrogén szándékosan bevihetõ a polidokanolos palackba, hogy csökkentsük a nagymértékben oldódó szén-dioxidnak a hab stabilitására gyakorolt káros hatásait (ahogyan azt a fentiekben ismertettük). Ezt a habot és egy rendszert az elõállítására, a fentiekben hivatkozott WO 02/41872¹A1 dokumentumban ismertetik. Ahogyan a fentiekben ismertettük, a fent említett szabadalmi publikációkon kívül a visszerek habbal történõ kezelésére vonatkozó szakirodalmi publikációk kevés vagy egyáltalán semmi veszélyt nem említenek 15 ml levegõs hab injektálásával kapcsolatban. Az egyetlen eset, amelyet Fluckinger jegyzett fel, egy átmeneti mellkasi fájdalom volt. A fent említett szabadalmi publikációk, amelyek a nitrogénnel kapcsolatban veszélyt említenek, semmit sem mondanak arról a nitrogénmennyiségrõl, amely veszélyes lehetne és arról, hogy milyen veszélyes hatásokat okozhat. Számos gyakorló orvos használ jelenleg levegõalapú habot, bár
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
egyesek az injektált mennyiséget 5 ml¹re korlátozzák. A feltalálók részt vettek a fent említett 7–8% nitrogént tartalmazó palackos termék 650 beteget számláló, többcentrumos európai fázis-III klinikai vizsgálatban; semmilyen súlyos káros hatást nem jegyeztek fel a hab gázkomponensével kapcsolatban. Most azonban a fent ismertetett palackrendszer klinikai vizsgálataival kapcsolatos további kutatások azt mutatták, hogy nagyszámú buborék található a szívben, melyek egy része jelentõs ideig megmarad. Ebben a vizsgálatban a betegek kezelése során a szív ultrahangos monitorozása számos buborékot mutatott a szív jobb oldalán, és az ehhez csatlakozó véredényekben. Mivel a habot a vénás keringésbe injektálják, vagyis abba, amely a szív jobb oldalával áll kapcsolatban, várható volt, hogy valamennyi buborék a szív jobb oldalán megfigyelhetõ lesz. Azonban a buborékok száma és hosszú ideig való megmaradása meglepõ volt. Ezenkívül buborékokat figyeltek meg a szív bal oldalán is egy betegnél, akirõl késõbb megállapították, hogy egy kisebb szívsövénydefektusa vagy nyitott foramen ovaléja (PFO) van, vagyis a szívében egy nyílás van. A beteg átmeneti látászavar észlelésérõl számolt be. Ez azért fontos, mert ha a buborékok megjelennek a keringés bal oldalán, akkor eljuthatnak az agyba, ahol mikroinfarktusokat okozhatnak. Jelenleg úgy gondoljuk, hogy nem megoldható az összes beteget szûrni akár a legkisebb mértékû PFO¹ra egy választáson alapuló eljáráshoz, mint amilyen a visszérkezelés, és ez talán nem is lehetséges. Túl bonyolult és eléggé invazív technikára lenne szükség. Ezenkívül növelné az eljáráshoz szükséges idõt és kizárná olyan mértékû PFO-val rendelkezõ betegek kezelését, akik feltehetõen jelentõs számban vannak. Ezeknek a váratlan felfedezéseknek a fényében a feltalálók jelentõs további alapkutatást végeztek. A feltalálók állatmodellek alkalmazásával kísérleteket végeztek és a szakterületen nemzetközileg elismert szakembereket bíztak meg, hogy végezzék el az oxigén¹, szén-dioxid- és nitrogénbuborékok vérben való viselkedésének részletes matematikai modellezését. A feltalálók in vitro kísérleteket is végeztek, hogy mérjék a gázok abszorpcióját friss humán vénás vérben. Ennek eredményeképpen világossá vált, hogy a feltalálók korábbi elgondolásával szemben és a visszér kezelésére jelenleg ex tempore habot készítõ, szinte minden gyakorló orvos gondolkodásával éles ellentétben még a legkisebb térfogatú nitrogén is fontos lehet tartósan megmaradó buborékok elõidézésében. Ezenkívül a közelmúltban olyan tanulmányokat publikáltak, amelyek még inkább megerõsítik azt, hogy a szakterületen korábban javasolt levegõalapú habok bizonyos komplikációkat okoznak bizonyos betegcsoportoknál. Például Dr. Philip Kritzinger, MD esettanulmányokat mutatott be, amelyekben vénák szkleroterápiájához gázfázisként levegõ alkalmazásával elõállított habok agyvérzéshez és szívinfarktushoz vezethetnek néhány idõs embernél vagy koszorúér-problémák kockázatának nagymértékben kitett betegeknél.
1
HU 007 984 T2
A feltalálók most meghatározták, hogy egy olyan termék elõállítása céljából, amely beadható a betegeknek hosszadalmas PFO szûrési módszer szükségessége nélkül, szükség lehet a nitrogén mennyiségét olyan felsõ korlát alá csökkenteni, amelyeket korábban nem ismertek fel. A WO 00/72821–A1 és WO02/41872–A1 dokumentumokban ismertetett palackrendszerek további fejlesztését tervezték meg, kimondottan növelve a szén-dioxid %¹os arányát a habban, és a habban levõ nitrogén mennyiségét közel 0¹ra csökkentve. A nagymértékben oldódó szén-dioxid káros hatásainak ellensúlyozására a hálóban lévõ nyílások méretét 20 mikronról 5 mikronra csökkentették. Ilyen elrendezésû palackokat kellõ számban készítettek vizsgálatokhoz. Kezdetben a fentiekben ismertetettekhez hasonló dupla palackrendszereket készítettek úgy, hogy a palackokat a kívánt gázzal öblítették, mielõtt lezárták és nyomás alá helyezték õket. Ez a termék 1% és 2% közötti nitrogént tartalmazó habot eredményezett. További kutatások eredményeképpen azonban a feltalálók úgy gondolták, hogy még ez a szint is túl magas lehet. Elismerve, hogy mindig lesz szennyezõdés, akármilyen technikát is alkalmazzanak a hab elõállítására, a feltalálók úgy gondolják, hogy a 0,01 és 0,8% közötti tartományba esõ térfogat%-nyi nitrogént tartalmazó szklerotizálóhab egyaránt biztonságos klinikailag és következetesen reprodukálható. Rutinszerûen lehetséges lehet mindössze 0,0001% nitrogéngázt tartalmazó palackokat elõállítani. Az alábbiakban bemutatott példák szemléltetik egy ilyen hab elõállítását/készítését, valamint klinikai hatásait. A feltalálók azt is elismerik, hogy olyan technikáknak, mint például amelyeket a fentiekben ismertettünk és fecskendõket alkalmaznak, valamint számos más technikának szklerotizálóhab ex tempore elõállítására, amelyek a Cabreráék általi kitanítás óta kifejlesztettek, helyük van a habbal végzett szkleroterápia területén. Ezek a technikák egy kevésbé drága lehetõséget biztosíthatnak, mint egy palackos termék. A feltalálók úgy vélik, hogy lehetséges nagyon alacsony nitrogéntartalmú habokat készíteni, ahogyan azt a fentiekben ismertettük, ilyen típusú technikákkal is, valamint egy palackrendszer alkalmazásával is. A találmány szerint egy eljárás hab készítésére tartalmazza két fecskendõ elõkészítését, ahol az 1. fecskendõ folyadékfázissal van töltve és a 2. fecskendõ gázfázissal van töltve, az 1. fecskendõ a folyadékfázissal és a gázfázissal van töltve vagy mindkét fecskendõ a folyadékfázissal és a gázfázissal van töltve; és a folyadékfázis és a gázfázis ismételt átnyomását az egyik fecskendõbõl a másikba egy kapcsolóelemen keresztül, habot képezve, ahol a folyadékfázis tartalmaz legalább egy szklerotizálószert és a gázfázis legalább egy fiziológiailag elfogadható gázból áll, 0,0001%-tól 0,8 térfogat%¹ig terjedõ mennyiségû, gázállapotú nitrogénnel együtt, ahol a fiziológiailag elfogadható gázok oxigén, szén-dioxid, nitrogén-dioxid vagy hélium. Egy másik megvalósítási módban a találmány szerint egy eljárás hab elõállítására tartalmazza az aláb-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
biakat: elõkészítünk egy fecskendõt, amely tartalmaz egy hengert, egy elsõ dugattyút és egy második dugattyút, ahol a második dugattyúnak egy nyílásokkal ellátott dugattyúfeje van, amely alkalmas arra, hogy a hengerben az elsõ dugattyútól függetlenül mozgassuk, ahol a fecskendõ meg van töltve egy folyadékfázissal és egy gázfázissal; és a második dugattyút ide-oda mozgatjuk habot képezve; ahol a folyadékfázis tartalmaz legalább egy szklerotizálóanyagot és a gázfázis legalább egy fiziológiailag elfogadható gázból áll 0,0001%-tól 0,8 térfogat%¹ig terjedõ mennyiségû, gázállapotú nitrogénnel együtt, ahol a fiziológiásan elfogadható gázok oxigén, szén-dioxid, dinitrogén-oxid vagy hélium. A „fiziológiásan elfogadható gáz” olyan gázokat jelent, amelyeket könnyen abszorbeál a vér, vagy amelyek gyorsan át tudnak menni a tüdõ gázcserélõ membránjain. Konkrétan az oxigént, a szén-dioxidot, a dinitrogén-oxidot és a héliumot vesszük számításba. Más gázok, amelyek lehet, hogy nem esnek a fiziológiásan elfogadható gázok definíciójának jelentésébe, használhatók legalábbis kis mennyiségben, ilyen például a xenon, az argon, a neon és mások. A leírásban egy gázfázis, amely „lényegében” egy adott gáz, mint például „lényegében O2”, olyan gázfázist jelent, amely O2 a kereskedelmi orvosi tisztaságú O2 gázban szokásosan található szennyezõdésekkel. A bejelentésben használt egyéb kifejezéseknek a következõ definícióik vannak. Egy szklerotizálófolyadék egy olyan folyadék, amely képes a véredényeket szklerotizálni, ha az ér lumenébe injektálják, és ide tartoznak korlátozás nélkül a polidokanol, tetradecil-szulfát, etanol-amin-oleát, nátrium-morruát, hipertóniás glükózos vagy glükózos sós oldatok, kromátot tartalmazó glicerin, jódozott oldatok. A szkleropátia vagy szkleroterápia véredények megszüntetésére irányuló kezelésre vonatkozik. Egy aeroszol egy folyadék diszperziója gázban. Egy gáz nagyobb aránya 50 térfogat% fölötti. Egy gáz kisebb aránya 50 térfogat% alatti. Egy folyadék kisebb mennyisége egy másik folyadékban 50% alatti az össztérfogatra vonatkoztatva. Az atmoszferikus nyomás és bar 1000 millibar. Egy hab felezési ideje az az idõ, ami ahhoz kell, hogy a habban lévõ folyadék fele visszaalakuljon nem habos folyadékfázissá. Ahogyan azt Cabrera javasolta, és ahogyan azt a fentiekben tárgyaltuk, lehet használni oxigént vagy oxigén és szén-dioxid keverékeit gázkomponensként. A szén-dioxid nagyon jól oldódik vízben (és így vérben is), és az oxigén nem nagyon oldódik vízben, de viszonylag gyorsan felveszi a vér hemoglobinja. A feltalálók olyan vizsgálatokat is végeztek, amelyek azt mutatták, hogy a CO2¹t és az O2¹t a vér sokkal gyorsabban felveszi, mint az N2¹t vagy a levegõt. Azonban kizárólag szén-dioxiddal vagy más vízben jól oldódó gázzal készült habok nagyon instabilak és nem elég hosszú életûek ahhoz, hogy használhatóak legyenek. Mivel a CO2 haboknak nagyon kicsi a felezési ideje, eddig nem használtak magas CO2-koncentrációjú habokat szkleroterápiára való habok elõállításához.
1
HU 007 984 T2
Például egy döntõen oldhatatlan gázkeverék, mint például a levegõ, stabil kemény habot eredményez, melynek felezési ideje 150–200 másodperc a Cabreraeljárás alkalmazásával. Azonban a nagymértékben oldódó gázatmoszférák, mint amilyen a 100% CO2, sokkal rövidebb felezési idejû habokat képeznek. Úgy gondoljuk, hogy a CO2 gyors oldódása és a hab lamellás cellafalaiba történõ szállítódása felelõs egyes CO2 habok csökkent stabilitásáért. Ez lehetõvé teszi, hogy a hab kisebb, nagynyomású buborékai gyorsan átszállítsák az összes gáztartalmukat szomszédos, nagyobb, alacsony nyomású buborékokba, ami ezután a habon keresztül felemelkedik és kipukkad vagy összegyûlik a felszínen. Ezt a folyamatot Ostwalt-érésnek nevezik, és a csak CO2-vel készült haboknál a folyékony cellafal már nem képez jelentõs akadályt a szomszédos, különbözõ Laplace-nyomású buborékok közötti diffúziónak. A hab folyadékvesztését és gáz- és folyadékkomponensekre történõ szétválását befolyásolja a folyadékkomponens viszkozitása is. Az oxigénes habok nem rendelkeznek ezzel a problémával, de beszámoltak arról, hogy az oxigéngáz injektálása veszélyes és tulajdonképpen majdnem annyira veszélyes, mint a levegõ, ha a vénás rendszerbe injektálják. Lásd például Moore & Braselton: „Injections of Air and carbon Dioxide unto a Pulmonary Vein”, Annals of Surgery, 112. kötet, 212–218 oldal (1940). Míg egy másik tanulmány arra utal, hogy bizonyos nagy kockázatú betegcsoportoknál a szkleroterápiára használt habokban levõ nagy O2-koncentrációk növelhetik a mellékhatások kockázatát. Közelmúltbeli tanulmányok arra is utaltak, hogy magas koncentrációjú nitrogénnel vagy oxigénnel készült szkleroterápiás habok mellékhatásokhoz vezethetnek bizonyos betegcsoportoknál. Még közelebbrõl egy tanulmány arra utal, hogy a nitrogén magas koncentrációja artériás embólia magasabb kockázatához vezethet bizonyos betegcsoportokban. A feltalálók azonban azt találták, hogy lehetséges hatékony habot elõállítani szkleroterápiában történõ alkalmazásra, a gázfázisban magas koncentrációjú CO2 alkalmazásával, egy viszkozitásnövelõ szer folyadékfázishoz történõ hozzáadásával. A viszkozitásnövelõ szer hozzáadása azonban bár növeli a CO2 hab felezési idejét, növeli a hab sûrûségét is. Így túl nagy sûrûség csökkentheti a habnak az a képességét, hogy kiszorítja a vért és így hatásos hab legyen szkleroterápiára. Azt találtuk, hogy a sûrûség és a felezési idõ egy egyensúlya lehetõvé teszi hatékony hab elõállítását. Egy megvalósítási módban a sûrûségnek és a felezési idõnek ezt az egyensúlyát úgy érjük el, hogy a viszkozitásnövelõ szert legalább 20 tömeg%¹ig növeljük és a hab elõállításához különbözõ, itt ismertetett módszereket használunk. A viszkozitásnövelõ szerek közé tartozik bármilyen olyan anyag, amely növeli egy folyadékfázis viszkozitását, ilyen például a PVP és a glicerin. Egy megvalósítási módban legalább 20 tömeg% viszkozitásnövelõ szer van jelen a folyékony fázisban, így például 25%, 30%, 35%, 40%.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
A folyadékfázis viszkozitása a hab elõállítása elõtt szintén egy tényezõ lehet a hab felezési idejében. Például a folyadékfázis viszkozitásának növelése növelni fogja a hab felezési idejét. Azonban ez a nagyobb viszkozitás növelheti a kapott hab sûrûségét bizonyos rendszerekben. Részletes leírás A bejelentésben használt kifejezéseknek a következõ definícióik vannak. Egy szklerotizálófolyadék egy olyan folyadék, amely képes a véredényeket szklerotizálni, ha az ér lumenébe injektálják. A szkleropátia vagy szkleroterápia véredények megszüntetésére irányuló kezelésre vonatkozik. Egy aeroszol egy folyadék diszperziója gázban. Egy gáz nagyobb aránya 50 térfogat% fölötti. Egy gáz kisebb aránya 50 térfogat% alatti. Egy folyadék kisebb mennyisége egy másik folyadékban 50% alatti az össztérfogatra vonatkoztatva. Az atmoszferikus nyomás és bar 1000 millibar. Egy hab felezési ideje az az idõ, ami ahhoz kell, hogy a habban lévõ folyadék fele visszaalakuljon nem habos folyadékfázissá. Egy kiviteli alakban a hab olyan, hogy számokban kifejezve a 25 mm és afölötti átmérõjû buborékok legalább 50%-ának az átmérõje nem nagyobb 200 mm-nél. A felezési idõt kényelmesen úgy mérjük, hogy egy edényt ismert térfogatú és tömegû habbal töltünk meg és ebbõl lehetõvé tesszük, hogy a folyadék átfolyjon egy fokbeosztásokkal ellátott edénybe, és egy adott idõ alatt elfolyt mennyiség lehetõvé teszi a felezési idõ, vagyis a hab folyadékká és gázfázisokká történõ visszaalakulása felezési idejének kiszámolását. Ezt elõnyösen standard hõmérsékleten és nyomáson hajtjuk végre, de a gyakorlatban megfelelõek a klinikai vagy laboratóriumi környezeti feltételek. A viszkozitást a Brookfield Engineering Labs által gyártott Brookfield DVII+Pro típusú berendezéssel határoztuk meg szobahõmérsékleten. Egy megvalósítási módban a gáz/folyadék arányt az elegyben úgy szabályozzuk, hogy a hab sûrûsége 0,09 g/ml és 0,16 g/ml közötti legyen, még elõnyösebben 0,11 g/ml–0,14 g/ml legyen. Egy másik kiviteli alakban a hab felezési ideje legalább 100 másodperc, így például 2 perc, 2,5 perc és 3 perc. A felezési idõ lehet akár 1 vagy 2 óra vagy annál több is, de elõnyösen 60 percnél kevesebb, még elõnyösebben 15 percnél kevesebb és legelõnyösebben 10 percnél kevesebb. Egy megvalósítási módban a gáz és a szklerotizálófolyadék keveréke aeroszol, folyadékban levõ buborékok diszperziója vagy makrohab formájában van. Makrohabon olyan habot értünk, amelyekben a buborékok legnagyobb kiterjedése mm¹ekben mérhetõ, például mintegy 1 mm és afeletti, ami például elõállítható úgy, hogy a két fázist rázással enyhén összerázzuk. Egy másik kiviteli alakban a gáz és a folyadék aeroszol formájában van, ahol a felhasználáshoz egy túlnyomásos gázforrást és a kettõ összekeverésére szolgáló eszközt biztosítunk. Lehet, hogy elõször egy makrohabot képezünk, ahol a folyadékot és a gázt csak a felhasználáskor engedjük össze.
1
HU 007 984 T2
A keverékben használt gáz/folyadék arány fontos lehet a képzõdött hab szerkezetének szabályozása céljából, így a stabilitását optimalizáljuk az eljárásra és a körülményekre, amelyek között kivitelezzük. Bizonyos haboknál összekeverhetünk 1 g szklerotizálófolyadékot mintegy 6,25–14,3 térfogatnyi (standard hõmérsékleten és nyomáson, rövidítve: STP), még elõnyösebben 7–12 térfogatnyi (STP) gázzal. Egy megvalósítási módban a fiziológiásan elfogadható, vérben diszpergálódó gáz nagyobb arányban szén-dioxidot és/vagy oxigént tartalmaz. Bizonyos megvalósítási módokban a hab tartalmazhat kisebb arányban nitrogént. Bár bizonyos arányú nitrogén jelen lehet, ahogyan a levegõben is, a találmány lehetõvé teszi szén-dioxid és/vagy oxigén alkalmazását nitrogén jelenléte nélkül is. Az egyik formában az alkalmazott gáz szén-dioxid és más fiziológiás gázok keveréke, közelebbrõl 3 térfogat% vagy annál több szén-dioxidot, így például 10–90% szén-dioxidot, így például 30–50% szén-dioxidot tartalmaz. Ennek a gáznak a másik összetevõje lehet oxigén. A gáz egy másik formája 50 térfogat% vagy annál több oxigént tartalmaz, és a fennmaradó rész szén-dioxid vagy pedig szén-dioxid, nitrogén és nyomgázok a környezeti levegõben megtalálható arányban. Egy gáz lehet 60–90 térfogat% oxigén és 40–10 térfogat% szén-dioxid, egy másik pedig 70–80 térfogat% oxigén és 30–20 térfogat% szén-dioxid. Egy megvalósítási módban 99% vagy több oxigén van. A szklerotizáló anyag elõnyösen polidokanol vagy nátrium- tetradecilszulfát vizes hordozóval, például vízzel vagy különösen sóoldattal képzett oldata. Az oldat még elõnyösebben 0,5–5 térfogat% polidokanolból készül, elõnyösen steril vízben vagy fiziológiásan elfogadható sóoldatban, például 0,5–1,5 térfogat%¹os sóoldatban. A szklerotizálószer koncentrációját az oldatban megnöveljük bizonyos rendellenességek, mint például a Klippel–Trenaunay-szindróma esetén. A polidokanol makrogolok monolauril-étereinek keveréke, amely a C12C25(OCH2CH2)nOH képlettel írható le, ahol n átlagos értéke 9. Nyilvánvalónak értjük, hogy más alkilláncokkal, oxalkil ismétlõdõ egységekkel és/vagy átlagos n értékekkel rendelkezõ keverékek is használhatóak, például ahol n értéke 7–11, de a 9¹es a legkönnyebben beszerezhetõ, például a Kreussler, Németország cégtõl, például Aethoxysklerol™ néven, amely polidokanol egy híg pufferoldata. A szklerotizálószer koncentrációja a vizes folyadékban egy 1–3 térfogat%¹os oldat, mint például polidokanol vízben vagy sóoldatban, például 1 térfogat%-ban. Bizonyos esetekben a víz vagy a sóoldat is tartalmaz 2–4 térfogat% fiziológiásan elfogadható alkoholt, például etanolt. A sóoldat lehet pufferelt. Egy pufferelt sóoldat a foszfát-pufferelt sóoldat. A puffer pH¹értékét beállíthatjuk fiziológiásra, például pH=6,0-tõl pH=8,0¹ig, még elõnyösebben mintegy pH=7,0¹re. A szklerotizálószer tartalmazhat adalék anyagokat is, így például stabilizálószereket, például habstabilizáló szereket, így például glicerint. További össze-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
tevõk közé tartozhatnak az alkoholok, például az etanol. Egy kiviteli alakban a gázállapotú nitrogén térfogattartománya 0,0001%–0,75%, például 0,7%, például 0,6%, például 0,5%. Bár elméleti szempontból kívánatos lehet eltávolítani a lehetõ legtöbb nitrogént, nyilvánvaló, hogy mivel 80% nitrogént tartalmazó légkörben élünk, nagyon nehéz következetesen olyan habot elõállítani, amelynek a tisztasága a nitrogéngázra nézve nagyon nagy. Ennek megfelelõen a nitrogénszennyezõdés elõnyös alsó tartománya (abból a szempontból, hogy könnyebb és/vagy olcsóbb elõállítani) 0,0005%, még elõnyösebben 0,001%, még ennél is elõnyösebben 0,005%, 0,01%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,3% vagy 0,4%. Ahogyan az alábbi példákból kitûnik, a tartomány alsó részén minden egyes növekedési fokozat azt eredményezheti, hogy egy tisztítási lépést el lehet hagyni az elõállítási eljárásból, ami költségmegtakarítást jelent. Egy megvalósítási módban a gáz 1%–50% szén-dioxidot, elõnyösen 10%–40%, még elõnyösebben 20%–30% szén-dioxidot tartalmaz. Meglepõ módon azt találtuk, hogy a hálón kisebb nyílásméret alkalmazásával a WO 00/72821¹A1 dokumentumban leírt jellemzõkkel rendelkezõ habokat elõ lehet állítani olyan gázkeverékekkel, amelyek nagyobb arányban tartalmaznak szén-dioxidot és ennek megfelelõen kisebb arányban tartalmaznak oldhatatlan gázokat, például nitrogént. A szén-dioxid a gázkeverék kívánatos összetevõje lehet, mivel nagyon jól oldódik, jobban, mint az oxigén. Az oldható gázok vérben való viselkedésének fejlõdõ megismerésében egy további tényezõ az a jelenség, hogy nitrogén diffundál ki a vérbõl és a környezõ szövetekbõl be a buborékokba, mivel a nitrogén parciális nyomása különbözik a buborékokban a környezõ vérben és szövetekben lévõhöz képest. Ez a jelentés általában akkor következik be, ha a nitrogén parciális nyomása a buborékban kisebb, mint a környezõ vérben és szövetekben. Úgy tûnik, hogy a szén-dioxid és kisebb mértékben az oxigén kidiffundál a buborékból és viszonylag gyorsan oldatba megy a környezõ vérben, így a buborék viszonylag gyorsan elér egy olyan pontot, amikor a nitrogén parciális nyomása a buborékban nagyobb lesz, mint a környezõ vérben és szövetekben, ezért végül a buborék lényegében véve tiszta nitrogénbõl fog állni. Mihelyt a nitrogén parciális nyomásának gradiense megfordul, a nitrogén kilép a buborékból és oldatba megy a vérben, bár ez viszonylag lassan fog bekövetkezni, mivel a nitrogén rosszul oldódik. Ezt a jelenséget befolyásolja az is, hogy a környezõ vér egyre jobban telítõdik nitrogénnel, amennyiben ez jelentõs mértékben lejátszódik. Ez a jelenség potenciálisan befolyásolja a nitrogén parciális nyomásgradiensét a vérben és azt is jelentheti, hogy a nitrogén oldódása egy korlátot ér el, ha a környezõ vér teljesen telített lesz nitrogénnel. Jelenleg nem teljesen világos, hogy milyen mértékben befolyásolja a vér nitrogénnel való lokális telítettsé-
1
HU 007 984 T2
ge a buborékok oldódását a diszpergálóhabban. Azonban, mivel a véráram állandó mozgásban van, feltételezzük, hogy ez a hatás mindig csak átmeneti lesz, és nem fogja túlzottan befolyásolni a nitrogénoldódás összképét. Úgy tûnik, hogy a szén-dioxid és/vagy oxigén oldódásának kezdeti gyors fázisa kritikus: minél rövidebb ez a periódus, annál kisebb az a nitrogéntérfogat, amely képes bediffundálni a buborékba. Több lehetõség van arra, hogy elimináljuk a visszamaradó buborékokat vagy csökkentsük méretüket és/vagy számukat (azon kívül, hogy csökkentsük a nitrogén kiindulási mennyiségét a hab gázfázisában). Ezek közül az egyik az, hogy olyan kis buborékokat állítunk elõ, amennyire az megvalósítható. Minél kisebb a buborék, annál gyorsabban fog a szén-dioxid és/vagy az oxigén kioldódni a buborékból és így annál rövidebb az az idõ, amely a nitrogén számára rendelkezésre áll ahhoz, hogy a vérbõl bediffundáljon a buborékba, mielõtt a nitrogén parciális nyomásgradiense megfordul úgy, hogy kedvez a nitrogén buborékból történõ kidiffundálásának. Egy másik lehetõség, hogy a beteg oxigént vagy oxigénnel dúsított levegõt lélegez be, amelynek az a hatása, hogy növekszik az oxigén parciális nyomása a vérben, miközben csökken a nitrogén parciális nyomása. Ez a technika ismert a búvárkodás és az ûrkutatás területén, ahol „keszonbetegség” kockázatának csökkentésére használják, ami a nitrogén nyomás alóli felszabadulását jelenti a testszövetekben levõ oldott állapotból (szemben a véredényekkel, amelyekkel itt foglalkozunk). Amennyire azt a feltalálók tudják, korábban sosem javasolták ennek a technikának az alkalmazását gázoknak az érrendszerbe történõ injektálásával kapcsolatban. A felezési idõt kényelmesen úgy mérjük, hogy egy edényt ismert térfogatú és tömegû habbal töltünk meg és ebbõl lehetõvé tesszük, hogy a folyadék átfolyjon egy fokbeosztásokkal ellátott edénybe, és egy adott idõ alatt elfolyt mennyiség lehetõvé teszi a felezési idõ, vagyis a hab folyadékká és gázfázisokká történõ visszaalakulása felezési idejének kiszámolását. Ezt elõnyösen standard hõmérsékleten és nyomáson hajtjuk végre, de a gyakorlatban megfelelõek a klinikai vagy laboratóriumi környezeti feltételek. A tölcsért vizes fürdõben egyensúlyi helyzetbe hozzuk, hogy 25 °C hõmérsékletet biztosítsunk, majd szárítjuk és beletesszük a habot. Az említett paraméter kényelmes mérését lehetõvé teszi, ha egy habbal töltött fecskendõt fejjel lefelé, a dugója nélkül egy beosztásokkal ellátott edénybe vezetõ tölcsér fölé helyezünk. Egy megvalósítási módban a hab a tûn való áthaladáskor nem alakul át a folyadéktartalomra számítva 5%¹nál nagyobb mértékben nem habosított folyadékká, még elõnyösebben nem több mint 2% mértékben. Ezt úgy mérjük, hogy mérjük a hab térfogatának változását a folyadék függvényében. Egy megvalósítási módban a hab képes úgy áthaladni egy tûn, hogy közben megtartja a legalább 25 mm átmérõjû és 200 mm-nél nem nagyobb átmérõjû gázbu-
5
10
15
20
25
2
borékok legalább 50%¹át számokban kifejezve. Ez kényelmesen mérhetõ környezeti körülmények között, még elõnyösebben standard hõmérsékleten és nyomáson (STP). Egy megvalósítási módban a gáz kevesebb mint 40 térfogat% nitrogént tartalmaz. Elõnyösen a hab sûrûsége 0,09–0,16 g/ml, még elõnyösebben 0,11 g/ml–0,14 g/ml. Egy megvalósítási módban a hab sûrûsége, amely a folyadék/gáz arány egy mérõszáma, 0,13–0,14 g/cm3 és felezési ideje legalább 2,5 perc. A hab még elõnyösebben a fentiekben említett buborékméret-paramétereken belül marad ennyi idõn belül. Egy megvalósítási módban a gáz legalább 50% oxigént vagy szén-dioxidot, még elõnyösebben 75% vagy annál több oxigént vagy szén-dioxidot és legelõnyösebben legalább 99% oxigént vagy szén-dioxidot, például lényegében véve 100% oxigént vagy szén-dioxidot tartalmaz. Az oxigén és a szén-dioxid elõnyösen orvosi tisztaságú. Ahogyan a fentiekben említettük, glicerin hozzáadása a fent említett szklerotizálószerhez a kapott hab hosszabb felezési idejét eredményezi. Azonban a glicerin növelheti a sûrûséget és olyan folyamatot is kiválthat, hogy a nyílások eltömõdnek, ha egy fentiekben ismertetett hálós eszközt használunk, tehát óvatosan kell használni, ha az az eszköz, amelybõl létrehozzák, többször használható, vagy ha a „zsák a szelepen” („bag-on-valve”) elrendezést használjuk.
30
35
40
45
50
55
60 8
Berendezések a hab elõállításához A hab ex tempore készítésének jelenlegi gyakorlatával kapcsolatban számos kérdés merül fel, a levegõ alkalmazása gázként csak egyik ezek közül. Más kérdések a termék állaga, amely természeténél fogva nagyon változó, mivel függ attól, ahogyan az orvos megválasztja a gáz/folyadék arányt, majd a gázt és a levegõkeveréket adott számú alkalommal és/vagy adott sebességen pumpálja a megfelelõ termék elõállítása céljából. A habok nagymértékben változóak és a különbözõ buborékméretek és sûrûségek különbözõ biztonsági és hatékonysági profilokkal rendelkeznek. Épp mostanában bocsátottak rendelkezésre egy berendezést, amely úgy van megtervezve, hogy két fecskendõt tud fogadni és adott számú pumpálást végez adott sebességgel, hogy viszonylag megegyezõ termékeket kapjanak. Ezt a szerkezetet „Turbofoam”®nek nevezik, de a feltalálók jelenleg nem tudják, ki forgalmazza ezt a gépet. Ebbe két fecskendõt csatlakoztatnak (ezek közül az egyikbe töltik a szklerotizálóoldatot). Amikor bekapcsolják, a gép automatikusan elõre meghatározott mennyiségû atmoszferikus gázt szív be a fecskendõkbe és addig végzi ezt a periodikus munkát a fecskendõkkel, amíg a kívánt tulajdonságokkal rendelkezõ hab el nem készül. A fenti elrendezés nyilvánvalóan foglalkozik legalább a hab reprodukálhatóságának kérdésével, tekintettel a gáz/folyadék arányra (feltéve, hogy a felhasználó a megfelelõ mennyiségû folyadékot tölti be a kiinduláskor), valamint a ciklusok száma és sebessége te-
1
HU 007 984 T2
kintetében. Azonban nyilvánvalóan számos szempontból nem eléggé megfelelõ és a sterilitás is sérülhet, ha például a gép gázvezetékeiben baktériumok telepednek meg. A feltalálók által javasolt megoldás egy olyan steril csomag rendelkezésre bocsátása, amely egy vagy két fecskendõt tartalmaz adott esetben valamilyen kapcsolóelemmel stb.¹vel együtt. A fecskendõ vagy fecskendõk elõre meg vannak töltve a megfelelõ térfogatú gázzal és szklerotizálófolyadékkal. A legtöbb fecskendõ mûanyagból készül, például polipropilénbõl, amely lehetõvé teszi, hogy idõvel gáz szûrõdjön át rajta. Ezért a csomagolás elõnyösen gáz számára áthatolhatatlan és a csomagban levõ atmoszféra elõnyösen lényegében véve ugyanolyan összetételû, mint a fecskendõbe elõzetesen töltött gáz. Ez a fajta csomagolás önmagában véve jól ismert, és erre példák többek között a fémbevonatú mûanyag lapok, például egy rétegelt alumínium és polietilén. A találmány egy megvalósítási módja szerint rendelkezésre bocsátunk egy lényegében véve steril csomagot, amely tartalmaz: egy fecskendõt, amely meg van töltve egy folyékony szklerotizálószerrel és egy gázeleggyel, amely oxigénbõl, szén-dioxidból vagy ezek keverékébõl áll, 0,0001% és 0,8% közötti gázállapotú nitrogénnel együtt; és egy gázatmoszférát a csomagon belül, amely lényegében véve ugyanolyan összetételû, mint a fecskendõben lévõ gázkeverék. Egy megvalósítási módban a gázkeverék 0,001–0,8% gázállapotú nitrogént, elõnyösen 0,01–0,8%, még elõnyösebben 0,01–0,7% és még ennél is elõnyösebben 0,01–0,6% nitrogént tartalmaz. A szennyezõdés elkerülése érdekében a csomag tartalma lehet kismértékben környezeti nyomás fölött. Ez elérhetõ úgy, hogy a csomagot standard szobahõmérsékletnél alacsonyabb környezeti hõmérsékleten állítjuk elõ. Ha a csomag normális környezetbe kerül, a csomagon belüli atmoszféra hõmérsékletének növekedése kismértékû túlnyomást biztosít. A csomagolt termék elõállítását aszeptikus körülmények között hajtjuk végre az ilyen területen szokásos eljárások alkalmazásával. Ez az elõrecsomagolt termék tartalmazhat egy olyan típusú fecskendõt, amely tartalmaz egy hengert, egy elsõ dugattyút és egy második dugattyút, ahol a második dugattyú egy nyílásokkal ellátott dugattyúfejjel rendelkezik, amely alkalmas arra, hogy a hengeren belül az elsõ dugattyútól függetlenül mozgatható legyen. Egy másik mód szerint a fecskendõ lehet egy szokásos típusú, amely megfelelõ mennyiségû fent ismertetett gázt tartalmaz. Egy szklerotizálószert tartalmazó második fecskendõt biztosíthatunk ugyanabban vagy egy különálló csomagban a csatlakoztatóelemekkel, háromutas szelepekkel és más hasonlókkal együtt, amelyek szükségesek a hab ex tempore készítésének ismert eljárásainak végrehajtásához. Használatkor a csomagot kibontjuk és a szokásos eljárást követjük a hab elõállítására anélkül, hogy mér-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
ni kéne a folyadékot vagy a gázt. Kétfecskendõs eljárás esetén a fecskendõket úgy is szállíthatjuk, hogy már csatlakoztatva vannak, ezzel növelve a kényelmet és kiküszöbölve egy lehetséges szennyezõdési forrást. Adott esetben a csomag tartalmazhat egy fecskendõ-összekötõ elemet, amely magában foglal egy finom hálót 1–20 mikronos, elõnyösen 2–50, még elõnyösebben 3–20 mikronos nyílásokkal a legnagyobb méreteket tekintve. Egy másik mód szerint, ha egy egyetlen fecskendõs eszközt használunk, a hengerben levõ nyílásokat rendelkezésre bocsáthatjuk egy ilyen méretû pórusokkal rendelkezõ háló formájában. A csomag adott esetben alkothat egy olyan patront, amely egy, a fentiekben ismertetett „Turbofoam”®-hoz hasonló habelõállító berendezéshez alkalmazható. Egy másik mód szerint az eljárás lehetõvé teszi, hogy a gázkeverék és a folyadék ugyanazon az átjárósorozaton haladjon keresztül, amelyet például egy vagy több ilyen porózus test biztosít, bizonyos számú alkalommal, például 2–2000-szer, még elõnyösebben 4–200-szor, vagy annyiszor, amely kényelmesen a fentiekben ismertetett kívánt részecskeméret-eloszlású habot eredményezi. Megjegyezzük, hogy minél többször halad át a hab a hálón, annál egységesebbé válik. Ahol több áthaladás lehetséges a hálón, nagy nyílásméret lehet kívánatos, például 20–300 mm, például 40–200 mm, például 60–150 mm. A járatokon keresztül történõ áthaladáskor használt gáznyomás függ a hab elõállításához használt mechanizmus természetétõl. Ha a gáz egy túlnyomásos kamrában van, és csak egyszer halad át a hálón érintkezésben a folyadékkal, ahogyan egy aeroszoltartályban is, az alkalmas nyomások jellemzõen az atmoszferikushoz képest 0,01 és 9 bar többletnyomás tartományban vannak. Hálók alkalmazásakor, például 1–8, sorban elrendezett, 10–20 mm átmérõjû nyílásokkal rendelkezõ hálóknál 0,1–5 bar atmoszféra fölötti nyomás lehet többek között alkalmas. 3–5 darab 20 mm¹es nyílású háló esetén azt találtuk, hogy 1,5–1,7 bar túlnyomás elegendõ jó hab elõállításához. Egy 0,1 mm¹es pórusméretû membránnál, az atmoszferikus nyomáshoz képest 5 bar vagy ennél nagyobb túlnyomás elõnyös. A találmány egy elõnyös kiviteli alakjában a járatok membrán, például polimerbõl, így politetrafluoretilénbõl készült membrán formájában vannak, ahol a membrán véletlenszerûen összekötött szálakból áll, és a névleges hatásos pórusmérete sokkal kisebb lehet, mint a látszólagos pórusmérete. Ennek egy különösen alkalmas formája egy biaxiálisan orientált PTTE film, amelyet a Tetratec™ USA cég gyárt Tetratex™ márkanév alatt, és a standard névleges porozitása 0,1–10 mm. A jelen eljáráshoz és berendezésekhez elõnyös pórusméretek 3–7 mm. Ezt az anyagot laminálhatjuk egy porózus hátlappal, hogy tartást biztosítunk neki, és az az elõnye, hogy egy áthaladás elegendõ lehet olyan hab elõállításához, amely megfelel a stabilitással kapcsolatban fentiekben ismertetett alkalmazási követelményeknek. Azonban szakember számára nyilvánvaló, hogy egynél több ilyen membrán sorozatban
1
HU 007 984 T2
történõ alkalmazása még egységesebb habot fog eredményezni adott elrendezés-sorozatra. A találmány további jellemzõi és elõnyei nyilvánvalóvá válnak különféle konkrét megvalósítási módok alábbi ismertetésébõl. 1. példa 10 beteget kezeltünk visszér miatt egy 1% polidokanololdatból és egy lényegében 7–8% nitrogénbõl és a fennmaradó részben szén-dioxidból (mintegy 22%) és oxigénbõl (mintegy 70%) álló gázkeverékbõl készült habbal. Az eljárás során legfeljebb 30 ml habot (25,5 ml gáz) fecskendeztük a nagy véna saphena combi részébe. Minden betegnél négykamrás szívultrahang-vizsgálatot végeztünk a szívbe érõ buborékok vizsgálata céljából. Mind a 10 betegnél buborékot figyeltünk meg a jobb pitvarban és kamrákban. A buborékok általában néhány perccel a hab injektálása után jelentek meg és fennmaradtak az ultrahangos felvétel végéig, amelyet az injekció után mintegy 40 perccel állítottunk le. Egyik betegnél mikrobuborékokat figyeltünk meg a bal pitvarban és kamrában. Errõl a betegrõl késõbb bebizonyosodott, hogy nyitott foramen ovaléja van.
5
10
15
20
25 2. példa Ennek a vizsgálatnak az volt a célja, hogy megfigyeljük azoknak a visszamaradó buborékoknak a természetét, amelyek a szívbe vándorolnak különbözõ gázkeverékekkel készített polidokanolhab véna saphenába történõ injektálása után. Egy 26 kg¹os érzéstelenített nõstény vadászkutyába különbözõ gázkeverékekkel készített polidokanolhabot injektáltunk. A visszamaradó buborékokat nyelõcsövön keresztül végzett ehcokardiográfiás vizsgálattal (TEE) figyeltük meg a tüdõartériában. A TEE¹ n megjelenõ visszamaradó buborékokra mintát vettünk a tüdõartériából egy széles nyílású katéteren keresztül. Ezeket a vérmintákat megelemeztük a visszamaradó buborékok jelenléte tekintetében fénymikroszkóp és ultrahang alkalmazásával. Az alábbi három különbözõ összetételû habot használtuk: – 1% polidokanol és levegõ, – 1% polidokanol és egy olyan gázkeverék, amely 7–8% nitrogént tartalmazott és a fennmaradó rész szén-dioxid és oxigén, – 1% polidokanololdat és olyan gázkeverék, amely 1%¹nál kevesebb nitrogént tartalmaz és a fennmaradó rész szén-dioxid és oxigén. A TEE kimeneti eredményeit videoszalagra rögzítettük és ezt követõen elemeztük. Mindhárom készítménynél a buborékok elegendõ mennyiségben elérték a tüdõartériát ahhoz, hogy lényegében véve átlátszatlan képet adjanak. Úgy gondoljuk, hogy az ilyen kép adásához szükséges buboréksûrûség küszöbe elég alacsony, így ez a kép önmagában nem szolgáltatott hasznos adatot. Arról az idõrõl, ami ahhoz kellett, hogy az okludált kép visszaalakuljon egyensúlyi háttérképpé, úgy gondoltuk, hogy nagyjából jelzi azt az idõt,
30
2
amely ahhoz kell, hogy minden vagy a legtöbb buborék oldódjon a véráramban. A TEE nagyon érzékeny volt (még akkor is aktivitást mutatott, ha sóoldatot injektáltunk kontrollként); ezért nehéz volt pontos végpontokat meghatározni. Azonban az alábbi becsült értékeket kaptuk arra az idõperiódusra, amely ahhoz kellett, hogy az átlátszatlan kép kitisztuljon a háttérszintre: 4 perc 2 perc 20 másodperc. A TEE elemzésen kívül a tüdõartériából leszívott vérmintákat megfigyeltük az alatt az idõ alatt, amikor a TEE kép alapjában véve átlátszatlan volt. Ezeknek a megfigyeléseknek az alábbi eredményei voltak. Rögtön, amikor a mintát levettük, jelentõs térfogatú buborékot figyeltünk meg a fecskendõben. Amikor a fecskendõt a hosszanti tengelyével vízszintesen tartottuk, egy folyamatos buborékcsíkot figyeltünk meg, amely lényegében véve a 20 ml¹es fecskendõ teljes hosszában elnyúlt. A mintavételkor elõször nem láttunk buborékot a fecskendõben, de néhány másodperc után a fecskendõt vízszintesen tartva buborékok egy csíkja jelent meg, amely keskenyebb volt az A habnál megfigyelt vonalnál. Mintavétel után a fecskendõt vízszintesen tartva nem jelentek meg buborékok 1 perces vagy annál hosszabb ideig. Fokozatosan buborékok vékony vonala kezdett megjelenni a fecskendõ tetején. Nem volt lehetséges megmérni a buborékokat, de kisebbnek tûntek a C készítmény esetén, mint a B készítmény esetén, ugyanakkor a B készítménynél látott buborékok kisebbek voltak, mint az A készítménynél.
35
40
45
50
55
60 10
3. példa In vitro vizsgálatokat hajtottunk végre, hogy meghatározzuk különbözõ gázokkal készített habok abszorpcióját friss humán vénás vérben. Egy 20 ml¹es polipropilénfecskendõ hengerét készítettük elõ úgy, hogy oldalfalát egy viszonylag nagy injekciós tûvel kilyukasztottuk úgy, hogy mintegy 1 mm átmérõjû lyukat képezzünk. Ezt a lyukat ezután egy átlátszó flexibilis PVC-lap darabjának ragasztószalaggal történõ rögzítésével letakartuk. Egy kis mágneses keverõelemet helyeztünk a fecskendõ hengerébe és visszahelyeztük a dugattyút. Ezután egy humán alanytól a szokásos módon 20 ml humán vénás vért vettünk a speciálisan elõkészített fecskendõvel, amelyre egy szubkután tû volt illesztve. A szubkután tût eltávolítottuk és a fecskendõt ezután egy mágneses keverõegységre helyeztük úgy, hogy a mágneses elem a fecskendõben alaposan keverte a vért. Ezután a fecskendõ Luer dugóját egy manométercsõ 50 cm¹es darabjához csatlakoztattuk, amely vízszintesen volt elhelyezve és az egyik végét nyitva hagytuk. A manométer csövet egy skálához rögzítettük. Ezután egy 0,5 ml¹es mérõfecskendõt, amelyre elõzõleg vékony tût rögzítettünk, megtöltöttünk egy
1
HU 007 984 T2
1% polidokanololdatból és levegõbõl készült habbal. A hab sûrûsége 0,13 g/ml (±0,03 g/ml), a folyadékösszetevõ a hab össztérfogatának mintegy 13%¹át (±3%) teszi ki. A 0,5 ml¹es fecskendõ tûjét ezután a 20 ml¹es fecskendõ oldalfalán levõ PVC-fólián keresztül beszúrtuk. Azt találtuk, hogy kis térfogatú vér lépett be a manométer csövébe, és a véroszlop disztális végének helyzetét bejelöltük a skálán. A hab 0,5 ml¹es adagját ezután gyorsan injektáltuk be és ezzel egy idõben elindítottunk egy stoppert (tø). Ahogyan a hab kiszorította a vért a 20 ml¹es fecskendõbõl, a 20 ml¹es fecskendõbõl származó véroszlop a manométer csövébe került, és a csövön a skála szerint bejelöltük azt a távolságot, amelyet a véroszlop disztális vége elért. A skála maga osztóvonalakat tartalmazott, amelyek egyenletesen voltak elosztva mintegy 1 cm¹es közökkel.
5
10
15
2
Meghatároztuk, hogy ezen a skálán egy 45 cm¹es távolság megfelelt a manométercsõ mintegy 0,5 ml¹es belsõ térfogatának. Ahogyan a habban lévõ gáz elkezdett a vérbe abszorbeálódni, a vér a manométercsõben elkezdett visszafelé haladni a fecskendõ felé. Amikor az oszlop megállt, a stoppert leállítottuk (tF). A disztális vég helyzetét ismét bejelöltük. Ezt a kísérletet azután elvégeztük ugyanilyen sûrûségû, de oxigéngázzal („orvosi minõségû” tisztaság –minimum 99,5%) készült habbal. A vizsgálatot újra megismételtük, de most hab helyett közvetlenül egy orvosi tisztaságú oxigéntartályból származó oxigént vezettünk be a 0,5 ml¹es fecskendõbe. Ennek a három vizsgálatnak az eredményét az alábbi 1. táblázatban mutatjuk be.
1. táblázat Kísérlet
Hab/gáz
A vér kezdõ pozíciója („x”)
A vér pozíciója t0 idõpontban („y”)
tF (másodperc)
1
Levegõhab
2
47
2
Oxigénhab
4
48
140
3
Oxigéngáz
2
47
140
A vér pozíciója tF idõpontban („z”)
Abszorbeált térfogat tF idõpontban (ml) 0,5 (y¹z) (y¹x)
Folyadéktérfogat a habban (ml)
40
0,08
11
80*
5,5
Nem abszorbeálódott gáz ml
%
0,13×0,5=0,07
0,35
81%
0,42
0,13×0,5=0,07
0,01
2%
0,46
nulla
0,04
8%
* 80 másodperc után már nem lehetett megfigyelni a véroszlop további mozgását.
Ebben a példában a kísérleti hiba sajnos túl nagy ahhoz, hogy arra következtessünk, hogy oxigéngáz vagy oxigénhab esetén van¹e visszamaradó térfogat, bár nyilvánvalóan a gáznak legalábbis a nagy többsége abszorbeálódik. Kis %¹ban nitrogén is van a gázban, amely a 99,5% tisztaságú oxigéntartályból ered, és lehetséges, hogy a kísérlet során is szivárog be nitrogén. Az is lehet, hogy a vérbõl nitrogén diffundálódik be a buborékokba, ahogyan ezt a fentiekben már tárgyaltuk, és valamennyi nitrogén véletlenül is bekerülhetett a folyamat során. Ebben a kísérletben a levegõalapú habbal végzett vizsgálatot a tF után csak néhány percig folytattuk. Azonban további kísérleteket is végeztünk, amelyeknek az eredményét itt nem mutatjuk be, és amelyekben bizonyos %¹ú nitrogént tartalmazó hab szerepelt. Egy, a fenti kísérletekhez hasonló 20 ml¹es, friss humán vénás vérrel töltött fecskendõbe 0,5 ml olyan habot injektáltunk, amely adott % nitrogént tartalmazott. A fecskendõ tartalmát a fentiek szerint kevertük és hagytuk, hogy elteljen 24 óra. A buborékok könnyen látható térfogata maradt meg a fecskendõben.
35
40
45
50
55
6. példa Egy egységet készítettünk, amely tartalmazott egy házat a két végén csatlakozóegységgel, amelyek stan- 60 11
dard Luer csatlakozóként voltak kialakítva. A házon belül a csatlakozóegységek között egy belsõ útvonal volt, mely útvonalban négy hálóelem volt elrendezve úgy, hogy az áramlásnak a két csatlakozóegység között muszáj volt keresztülhaladnia a hálókon. A hálók 5 mikronos nyílásokkal rendelkeztek. 8 ml 1%¹os polidokanololdatot szívtunk fel egy standard 20 ml¹es fecskendõvel és ezt a fecskendõt a fentiekben leírt hálóegység egyik csatlakozóegységéhez csatlakoztattuk. Egy másik 20 ml¹es fecskendõt is vettünk és felszívtunk vele 12 ml levegõt, majd a hálóegység két csatlakozóegysége közül a másikhoz csatlakoztattuk. A hálóegység belsõ térfogatát megmértük és azt állapítottuk meg, hogy lényegében véve elhanyagolható ebbõl a szempontból, hiszen 0,5 ml vagy annál kisebb volt. Ezután a levegõt és a polidokanololdatot ide-oda mozgattuk a fecskendõk között olyan gyorsan, amilyen gyorsan kézzel lehetséges, 1 percen keresztül. Az áthaladások elért száma 15 volt. A kapott termék homogén megjelenésû fehér folyadék volt és nem voltak benne látható buborékok. Ebbõl a folyadékból egy mintát megelemeztünk a buborékok mérete szempontjából (lásd az alábbi 9. példát) és az eredményeket az alábbi táblázatban mutatjuk be (2. táblázat).
1
HU 007 984 T2
2. táblázat Buborékátmérõ (m)
Buborékok száma
Kumulatív gyakoriság (%)
Gyakoriság (%)
5
0–15
1420
28,4
28,4
15–30
1293
54,3
25,9
30–45
1230
78,9
24,6
45–60
819
95,3
16,4
60–75
219
99,7
4,4
75–90
15
100,0
0,3
90–105
0
100,0
0,0
105–120
0
100,0
0,0
120–135
0
Összesen
4996
100,0
10
15
100,0
7. példa Egy, a fenti 6. példához hasonló kísérletet hajtottunk végre egy 4 hálóegységet tartalmazó házzal, ahol mindegyik háló 5 mikronos volt. Ebben az esetben 10 ml 1%¹os polidokanololdatot szívtunk fel egy 20 ml¹es fecskendõbe, és 10 ml levegõt szívtunk fel a másikba. A levegõt és a polidokanolt ide-oda mozgattuk kézzel, amilyen gyorsan csak lehetett 2 percig, és 27 áthaladást értünk el. A kapott termék homogén megjelenésû fehér folyadék volt és nem voltak látható buborékok. Ennek a folyadéknak egy mintáját megelemeztük a buborékméret szempontjából (lásd az alábbi 9. példát) és az eredményeket az alábbi 3. táblázatban mutatjuk be.
20
3. táblázat
35
Kumulatív gyakoriság (%)
0–15
2387
47,8
47,8
15–30
1293
73,7
25,9
30–45
969
93,1
19,4
45–60
309
99,2
6,2
60–75
32
99,9
0,6
75–90
4
100,0
0,1
90–105
2
100,0
0,0
105–120
0
100,0
0,0
120–135
0
100,0
Összesen
4996
0,0
30
40
45
50
100,0
8. példa Egy a 6. és 7. példákhoz hasonló kísérletet hajtottunk végre egy 4 hálóegységet tartalmazó házzal, ahol mindegyik háló 11 mikronos volt. 8 ml 1%¹os polidokanololdatot szívtunk fel egy 20 ml¹es fecskendõbe és 12 ml levegõt szívtunk fel a másikba. A levegõt és a polidokanolt ide-oda mozgattuk kézzel, amilyen gyorsan csak lehetett 1 percig; 25 áthaladást értünk el.
Buborékátmérõ (m)
Buborékok száma
Kumulatív gyakoriság (%)
Gyakoriság (%)
0–15
620
12,4
12,4
15–30
753
27,5
15,1
30–45
1138
50,3
22,8
45–60
1279
75,9
25,6
60–75
774
91,4
15,5
75–90
331
98,0
6,6
90–105
85
99,7
1,7
105–120
15
100,0
0,3
120–135
1
100,0
0,0
Összesen
4996
100,0
25
Gyakoriság (%)
Buborékok száma
A kapott termék homogén megjelenésû fehér folyadék volt és nem voltak látható buborékok. Ennek a folyadéknak egy mintáját megelemeztük a buborékméret szempontjából (lásd az alábbi 9. példát) és az eredményeket az alábbi 4. táblázatban mutatjuk be. 4. táblázat
0,0
Buborékátmérõ (m)
2
55
9. példa: Buborékosztályozási technika A fenti 6–8. példákban kapott habok buborékméreteloszlásának mérésére használt buborékosztályozási technika a buborékok mikroszkópon keresztüli képének számítógépes elemzését foglalja magában. A hab egy kis mintáját felvisszük egy speciálisan elõkészített tárgylemezre, amelyen 37 mikron magasságú távolságtartók vannak mindegyik oldalon. Egy másik tárgylemezt helyezünk rá óvatosan, a minta és a távolságtartók tetejére, így a mintát 37 mikronos vastagságúra oszlatjuk el. A buborékok 37 mikronos rétege egy részérõl digitális képet veszünk fel és elemezzük. A buborékok a képen gyûrûként jelennek meg és a gyûrûk jelentik a buborékok legszélsõ átmérõjét. Minden egyes buborékot azonosítunk és megszámozzuk, és kiszámoljuk az átmérõjét. A 37 mikron feletti átmérõjû buborékokról feltételezzük, hogy a buborék bizonyos mértékig kilapult és emiatt a képen levõ gyûrû átmérõje nagyobb, mint a nem deformált buborék átmérõje. Egy algoritmust alkalmazunk a nem deformált buborék eredeti átmérõjének kiszámítására. A 37 mikronos és ez alatti buborékoknál feltételezzük, hogy a buborék felúszott a felsõ tárgylemez alsó feléhez és nem deformálódott. A digitális kép vizuális megfigyelésébõl ez nem tûnik ésszerûtlen feltételezésnek, mivel az átfedõ buborékképek vagy teljesen hiányoznak, vagy nagyon ritkák. Ugyanakkor a kísérleteket megismételjük egy 10 mikronos réssel rendelkezõ tárgylemezsorral, és megfelelõen módosított szoftverrel, ha már mindezt kifejlesztettük, így lényegében véve az összes buborék kilapul a tárgylemezek között.
10. példa A fenti 6., 7. és 8. példákat ismételjük meg az aláb60 bi eljárást követve. 12
1
HU 007 984 T2
2
A 6., 7. és 8. példákban ismertetettek szerint polidokanololdatot szívunk fel egy 20 ml¹es fecskendõben, biztosítva, hogy feleslegben vett oldatot szívjunk fel, majd oldatot adagolunk ki úgy, hogy a fecskendõcsõ végét felfelé tartjuk addig, amíg megfelelõ térfogatú polidokanol nem marad. Ilyen módon eltávolítunk minden levegõt a fecskendõbõl, különösen a csõrbõl. Ezután a polidokanollal töltött fecskendõt csatlakoztatjuk a fent ismertetett hálóegységhez úgy, hogy a szerelvényt olyan irányban helyezzük el, hogy a fecskendõ felfelé mutasson, és a hálóelemet megtöltjük oldattal, eltávolítva az összes levegõbuborékot. Egy orvosi tisztaságú oxigénpalack (99,5% tisztaságú) vezetékét csatlakoztatjuk egy 20 ml¹es fecskendõ Luer csatlakozójához, ahol a fecskendõbõl a dugattyút eltávolítottuk. Ezután az oxigénvezetéket és a fecskendõhengert és a Luer csatlakozót 10 másodpercig átöblítjük a palackból jövõ oxigénnel. Az oxigénvezetéket ezután eltávolítjuk úgy, hogy közben az oxigénellátást bekapcsolva hagyjuk, és a fecskendõ dugóját visszaillesztjük a csõbe, és a dugattyút lenyomjuk. Az oxigénvezetéket ekkor ismét rácsatlakoztatjuk a fecskendõ Luer csatlakozójára, és hagyjuk, hogy az oxigén nyomása visszanyomja a fecskendõ dugattyúját úgy, hogy a fecskendõ oxigénnel teljen meg. Az oxigénes fecskendõt ezután azonnal csatlakoztatjuk a hálóegységhez és végrehajtjuk a 6., 7. vagy 8. példában ismertetett hab-elõállítási eljárást.
összes vizet kiszorította az oxigén (ügyelve arra, hogy a csõrben levõ víz is kiszoruljon), behelyezzük a dugattyút, és a fecskendõt kivesszük a víztartályból. Ezután a 10. példában ismertetett eljárást követjük a fecs5 kendõ és a hálóegység összekötése és hab készítése céljából. Ahogyan a fenti 4. példánál ismertettük, ezt az eljárást is finomíthatjuk úgy, hogy a víztartályt folyamatosan frissülõ 99,9999% tisztaságú oxigénatmoszféra 10 alatt tartjuk 24 órán át a fecskendõ megtöltése elõtt.
11. példa Egy a fenti 10. példában ismertetett módon polidokanololdattal megtöltött fecskendõt és hálóegységet egy összelapítható „kesztyûs kamrába” (ez egy olyan bezárható tartály, melynek falába kesztyûk vannak beépítve, hogy lehetõvé tegyék a tartályban levõ dolgokkal történõ manipulálást) helyezünk. Egy további üres fecskendõt is helyezünk a kesztyûs kamrába. A kamrát ezután légmentesen lezárva egy vákuumforráshoz csatlakoztatjuk, és ezzel összelapítjuk úgy, hogy lényegében véve az összes levegõt eltávolítjuk. A vákuumforrást ezután egy 99,995% tisztaságú oxigénforrással helyettesítjük és a kesztyûs kamrát ebbõl a forrásból oxigénnel töltjük meg; az oxigénellátást fenntartjuk és egy kis kiömlõnyílást nyitunk a kesztyûs kamra falában, szemközt az oxigén bemeneti pontjával. Ezután a fenti 10. példában ismertetett eljárást követjük az üres fecskendõ oxigénnel való megtöltésére a 99,995% tisztaságú oxigénforrás alkalmazásával a kesztyûs kamrán belül. Ezután a 6., 7. és 8. példában ismertetett eljárást hajtjuk végre hab elõállítása céljából.
30
12. példa A fenti 10. példa szerint egy polidokanolos fecskendõt és hálóegységet készítünk. A fecskendõt víztartályba merítjük, és a dugattyút eltávolítjuk. Amikor a fecskendõ teljesen tele van vízzel légbuborékok nélkül, a Luer csõre egy dugót erõsítünk. A fecskendõt úgy tartjuk, hogy a csõr felfelé mutasson és egy 99,9999% tiszta oxigénpalackból jövõ vezetéket elõször tisztítunk, majd a fecskendõ csövébe helyezzük. Amikor az
15
20
25
35
40
13. példa A 10–12. példák módosításában a hálóegységet helyettesíthetjük egy egyszerû csatlakozóval vagy háromutas szeleppel és az eljárás minden más szempontból ugyanaz maradhat, azzal a különbséggel, hogy több átnyomásra lehet szükség elfogadható hab elõállításához. Egy standard csatlakozóban vagy háromutas szelepben a nyílásnak a mérete, amelyen keresztül a gázt és a folyadékot átnyomjuk, mintegy 0,5 mm–3 mm a legszélesebb helyen. A folyadéknak és gáznak ezen a nyíláson történõ ismételt átnyomásával még mindig lehetséges használható habot elõállítani, bár a buborékméretek jelentõsen nagyobbak, mint a 6–12. példák eljárásaival kapottak. Ezt a technikát általában „Tessari”-technikaként ismerik. Kísérleteztünk a Tessari-technikával és azt találtuk, hogy a buborékok mérete és eloszlása nagymértékben változik a gáz/levegõ aránytól, valamint a gáz és folyadék nyíláson keresztül történõ átnyomásának sebességétõl és számától függõen. Az átlagos buborékméret egy Tessari-habnál a szakirodalom szerint mintegy 300 mikron. A legjobb, amit el tudtunk érni a Tessari-technikával, egy mintegy 70 mikron átlagos buborékméretû hab, bár ehhez a folyadék és gáz arányát meg kellett növelni, mintegy 40% folyadék, 60% gázra. Ebben a példában a Tessari-technikát adaptálhatjuk bármilyen kívánt sûrûségû és buborékméretû hab elõállításához a fentiekben ismertetett korlátozással, de nagyon kis százalékú nitrogénszennyezõdést tartalmazó gáz alkalmazásával.
22. példa: Polidokanol¹, glicerin- és CO2-habok Habokat készítettünk polidokanolból, glicerinbõl és 45 CO2-bõl különbözõ eljárásokkal. A hab elõállítási eljárásának módja fontos szerepet játszik a kapott hab felezési idejében és sûrûségében. Dupla fecskendõs technika 500 ml, 1% polidokanolt és 30% glicerint tartalmazó pufferelt oldatot készítettünk az alábbi eljárással. 100% polidokanolt (pd) – amely egy viaszos szilárd anyag – megolvasztottunk úgy, hogy vízfürdõbe helyeztük. Egy 1000 ml¹es fõzõpohárban kimértünk 100 ml 55 desztillált vizet, 0,425 g kálium-hidrogén-foszfátot adtunk hozzá stabilizálószerként, kimértünk 5 g folyékony pd¹t, kimértünk 21 g 96%¹os etanolt, 60 50
13
1
HU 007 984 T2
az etanolt és a pd¹t összekevertük, majd a desztillált vízhez adtuk, hozzáadunk 150 g glicerint, vizet adtunk hozzá a 425 ml¹es jelzésig, 0,1 M nátrium-hidroxid hozzáadásával beállítottuk a pH¹t 7,34 és 7,38 közötti értékre, desztillált vizet adtunk hozzá a skálán levõ 500 g¹os jelzésig, az oldatot egy 0,25 mikronos szûrõn keresztül szûrtük. Ugyanezt az eljárást követtük, nagyobb mennyiségû glicerinnel, 40% glicerint tartalmazó oldat elõállítása céljából. Egy 50 ml¹es üvegfecskendõbe felszívtunk 10 ml pd/glicerin oldatot. Egy másik 50 ml¹es üvegfecskendõ csõrét egy szén-dioxid-palack (B. O. C. „CP grade”, melynek tisztasága 99,995%) vezetékéhez csatlakoztattuk. A fecskendõt megtöltöttük szén-dioxiddal, majd eltávolítottuk a vezetékrõl, a dugót lenyomtuk, majd a fecskendõt újratöltöttük a fecskendõhenger 50 ml¹es jelzéséig, majd leválasztottuk a vezetékrõl. Egy mindkét végén anya Luer csatlakozóval rendelkezõ, és egy, mintegy 1 ml átmérõjû keresztnyílású csatlakozóelemet csatlakoztattunk ezután a vezetékhez és átöblítettük. Ezután a két fecskendõt a csatlakoztatóegységhez csatlakoztattuk. A szén-dioxidot és a pd/glicerin oldatot ezután kézzel pumpáltuk ide-oda a két fecskendõ között olyan gyorsan, amilyen gyorsan csak tudtuk, legalább 30 cikluson keresztül. E folyamat során a fecskendõkben hab képzõdött. Az utolsó ciklus után a habot gyorsan átvittük egy felezési idõ és sûrûségmérõ berendezésbe és meghatároztuk a hab felezési idejét és sûrûségét. Az eljárást végrehajtottuk egy 1% polidokanolt és 30% glicerint tartalmazó pufferelt oldatra és egy 1% polidokanolt és 40% glicerint tartalmazó pufferelt oldatra. A kapott habot mindkét esetben kicsit nyúlósnak, bár nem folyadékszerûnek láttuk. Egy sima felszínen nagyon lapos, finoman lekerekített „pöttyöt” képezett, amely 5 másodpercen belül leülepedett és folyadékként szétfolyt. Dupla fecskendõs és hálós technika A fentiekben ismertetett dupla fecskendõs technikát végeztük el a következõ módosításokkal. Egy 1 mm nyílásméretû csatlakozóelem alkalmazása helyett egy úgynevezett „hálósort” (mesh stack) készítettünk, melynek áramlási útvonalába négy hálóelembõl álló sorozatot foglaltunk. Mindegyik hálóelem mintegy 2¹3 mm átmérõjû volt és 5 mikronos átmérõjû pórusokkal rendelkezett. Az eszköz mindkét végén egy Luer csatlakozó volt. A fecskendõket most is ciklikusan mozgattuk olyan gyorsan, ahogyan csak lehetséges, de ez most sokkal lassabb volt, mint az 1 mm nyílásméretû egyszerû csatlakozó esetében. Tíz ciklus után abbahagytuk a fecskendõk pumpálását, mivel már nem volt látható változás a habban. Ehhez a ciklikus pumpáláshoz két
2
kezelõre volt szükség. Mindegyik kezelõ a megfelelõ fecskendõ pumpáját nyomta. Az eljárást végrehajtottuk egy 1% polidokanolt és 30% glicerint tartalmazó pufferelt oldattal és egy 1% 5 polidokanolt és 40% glicerint tartalmazó pufferelt oldattal. A dupla fecskendõs és a hálósoros technikákkal elõállított habok megjelenése nagyon hasonlított a dupla fecskendõs típusú technikával elõállítotthoz, de a 10 „pöttyök” kevésbé laposak voltak és kicsit hosszabb ideig tartott, amíg leülepedtek.
15
20
25
30
35
Palackos technika Mintegy 100 ml térfogatú, nyomásálló palackokat töltöttünk meg mintegy 20 ml pufferelt polidokanol/glicerin oldattal. A palackokat ezután nyomás alá helyeztük, lényegében véve tiszta szén-dioxiddal 3,5 bar abszolút nyomásig. A palackokra ezután egy szelepet helyeztünk egy merülõcsõvel, amely a szeleptõl a palack aljáig ért. A szelep minden oldalán nyílások vannak, amelyek gázt szívnak be, ahogy a folyadék áramlik fel a merülõcsõben nyomás alatt. A szelep fölött a palackra egy fentiekben ismertetett hálósoros egységet csatlakoztatunk. A hab kinyomásához a palack szelepét megnyitjuk. A hab elsõ részét kidobjuk, majd a habot közvetlenül a felezésiidõ- és sûrûségmérõ berendezésbe nyomjuk. Az eljárást végrehajtottuk 1% polidokanolt és 30% glicerint tartalmazó pufferelt oldatot tartalmazó palackokkal és 1% polidokanolt és 40% glicerint tartalmazó pufferelt oldatot tartalmazó palackokkal. A 30%¹os glicerinoldattal készült hab viszonylag szilárd volt és tömör, kerek pöttyöt képezett egy felületen. Látható volt, hogy a pötty 5 másodpercen belül elkezd ülepedni, de sokkal hosszabb ideig maradt inkább „pötty”, mint folyadékpocsolya. A 40%¹os glicerinre nem jegyeztük fel a megfigyeléseket.
Eredmények Dupla fecskendõs hab 1. (100% CO2, 1% polidokanol, 30% glicerin) Sûrûség=0,231; felezési idõ=99 másodperc 2. (100% CO2, 1% polidokanol, 40% glicerin) Lehetetlen volt elegendõ mennyiségû habot elõállí45 tani. 40
50
55
60 14
Dupla fecskendõs és hálós technika 1. (100% CO2, 1% polidokanol, 30% glicerin) Sûrûség=0,174; felezési idõ=155 másodperc 2. (100% CO2, 1% polidokanol, 40% glicerin) Sûrûség=0,186; felezési idõ=166 másodperc Palack 1. (100% CO2, 1% polidokanol, 30% glicerin) Sûrûség=0,094; felezési idõ=121 másodperc 2. (100% CO2, 1% polidokanol, 30% glicerin) Sûrûség=0,124; felezési idõ=166 másodperc 3. (100% CO2, 1% polidokanol, 30% glicerin) Sûrûség=0,124; felezési idõ=108 másodperc
1
HU 007 984 T2
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás hab elõállítására, amely tartalmazza az alábbiakat: elõkészítünk két fecskendõt, ahol az elsõ fecskendõt folyadékfázissal töltjük és a második fecskendõt gázfázissal töltjük, az elsõ fecskendõt töltjük a gázfázissal és a folyadékfázissal, vagy mindkét fecskendõt töltjük a folyadékfázissal és gázfázissal; és a folyadékfázist és a gázfázist ismételten átvisszük a fecskendõk között egy csatlakoztatón keresztül, hab elõállítása céljából, ahol a folyadékfázis legalább egy szklerotizálószert tartalmaz és a gázfázis legalább egy fiziológiailag elfogadható gázból áll, 0,0001–0,8 térfogat% mennyiségû gáz állapotú nitrogénnel együtt, ahol a fiziológiailag elfogadható gázok oxigén, szén-dioxid, dinitrogén-oxid és hélium. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, ahol a fiziológiailag elfogadható gázok oxigén és szén-dioxid. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, ahol a fecskendõk között áthaladó folyadékfázis és gázfázis át kell, hogy haladjon egy nyílásokat tartalmazó hálón, ahol a nyílások legnagyobb mérete 1–200 mikron. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, ahol a legnagyobb méret 2–50 mikron. 5. A 3. igénypont szerinti eljárás, ahol a legnagyobb méret 3–20 mikron. 6. Az 1–5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis legalább 70 térfogat% oxigén. 7. Az 1–6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis legalább 90 térfogat% oxigén. 8. Az 1–7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis legalább 99 térfogat% oxigén. 9. Az 1–8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis lényegében véve 100 térfogat% oxigén. 10. Eljárás hab elõállítására, amely tartalmazza a következõket: (a) elõkészítünk egy fecskendõt, amely tartalmaz egy hengert, egy elsõ dugattyút és egy második dugattyút, ahol a második dugattyú egy nyílásokkal ellátott dugattyúfejjel rendelkezik, amely úgy van kialakítva, hogy a hengerben az elsõ dugattyútól függetlenül mozgatható és a fecskendõbe egy folyadékfázis és egy gázfázis van töltve; és (b) a második dugattyút ide-oda mozgatjuk hab elõállítása céljából;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
15
2
ahol a folyadékfázis legalább egy szklerotizálószert tartalmaz és a gázfázis legalább egy fiziológiailag elfogadható gázból áll, 0,0001–0,8 térfogat% mennyiségû gáz állapotú nitrogénnel együtt, ahol a fiziológiailag elfogadható gázok oxigén, szén-dioxid, dinitrogén-oxid és hélium. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, ahol a fiziológiailag elfogadható gázok oxigén és szén-dioxid. 12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti eljárás, ahol a második dugattyú nyílásainak legnagyobb mérete 1–200 mikron. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, ahol a második dugattyú nyílásainak legnagyobb mérete 2–50 mikron. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, ahol a második dugattyú nyílásainak legnagyobb mérete 3–20 mikron. 15. A 10–14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis legalább 70 térfogat% oxigén. 16. A 10–15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis legalább 90 térfogat% oxigén. 17. A 10–16. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis legalább 99 térfogat% oxigén. 18. A 10–17. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a gázfázis lényegében véve 100 térfogat% oxigén. 19. Steril csomag, amely tartalmaz: (a) egy fecskendõt, amely meg van töltve legalább egy folyékony szklerotizálószerrel és egy gázkeverékkel, amely oxigénbõl, szén-dioxidból vagy ezek keverékébõl áll 0,0001–0,8 térfogat% gázállapotú nitrogénnel együtt; (b) a csomagon belül egy gázatmoszférát, amely lényegében véve ugyanolyan összetételû, mint a fecskendõben lévõ gázkeverék. 20. A 19. igénypont szerinti steril csomag, ahol a gázállapotú nitrogén 0,001–0,8 térfogat%-ban van jelen. 21. A 20. igénypont szerinti steril csomag, ahol a gázállapotú nitrogén 0,01–0,8 térfogat%-ban van jelen. 22. A 21. igénypont szerinti steril csomag, ahol a gázállapotú nitrogén 0,01–0,7 térfogat%-ban van jelen. 23. A 21. igénypont szerinti steril csomag, ahol a gázállapotú nitrogén 0,01–0,6 térfogat%-ban van jelen.
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest