DE2412128A1

DE2412128A1 - Chirurgischer verband und verfahren zur bildung desselben in situ

Info

Publication number: DE2412128A1
Application number: DE2412128A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sewell Hargest
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1974-10-10
Also published as: GB1467334A; JPS49134823A; FR2223010B1; CA1040956A; US3842830A; FR2223010A1

Description

Chirurgischer Verband und Verfahren zur Bildung desselben in situ

In den vergangenen Jahren wurden beträchtliche Anstrengungen unternommen, um einen besseren Verband für Schürfungen, Wunden und Verbrennungen zu entwickeln. Im Idealfall soll ein solcher Verband Blutungen und Flüssigkeitsverlust stoppen, gegen Infektionen schützen, Wärmeisolation bieten und im allgemeinen den Heilungsprozeß ohne gleichzeitige unerwünschte Nebenwirkungen unterstützen. Die Unzulänglichkeiten der bekannten Gazeverbandmaterialien für .jeden dieser Zwecke sind bekannt. Es wurden auch Anstrengungen in Richtung auf alternative Verfahren für den Brand- und Wundschutz unter-

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nommen, einschließlich der Verwendung von trockenen Materialien, die auf die Wundstelle gestätibt werden. Dazu gehören Rider, die von dem Körner adsorbiert werden, wie solche, die aus getrockneten Eier.schalenmembranen gebildet sind (US-PS ji -194 732) und Zellulosematerialien (US-PS 2 914 444 und 3 122 479) sowie nicht- oder teiladsorbierbare Teilchen (US-PS 3 098 und 3 326 213). Diese Puder haben höchstenfalls begrenzte Aufnahme gefunden.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß Glasmikropartikel überraschend, wirksam sind bei der Bildung einer blutstillenden bakteriostatischen Matrix für einen chirurgischen Verband, und insbesondere, daß solche Mikropartikel, die unmittelbar auf den verwundeten Bereich aufgebracht werden, die Blutung stoppen und die Heilung ohne unerwünschte Nebenwirkungen unterstützen. Obwohl sich die medizinische Forschung der blutstillenden Eigenschaften von Glas bewußt war, wurden bisher Glasteilchen im allgemeinen als gefährlich für die Gesundheit betrachtet wegen der Möglichkeit von Schnittverletzungen. Untersuchungen aus ,jüngster Zeit haben Zweifel aufkommen lassen über das Ausmaß solcher Gefahren; aber es wurden keine Empfehlungen dahingehend bekannt, daß die blutstillenden Eigenschaften von Glas für die Hundheilung geeignet seien, oder daß Glasmikropartikelchen günstige Wirkungen haben könnten auf die Behandlung von Schürfungen, Verbrennungen und Wunden.

Ein chirurgischer Verband, der auf der Stelle durch Auflegen von keramischen Mikropartikelchen besonderer Größe, Zusammensetzung, Dichte und Struktur unmittelbar auf die nassen Gewebeoberflächen in der Verletzungszone hergestellt wird, läßt nicht nur die vorteilhaften beschriebenen Wirkun-

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gen erkennen, sondern ist auch irritationsfrei und verursacht keine Fremdköroerreaktion und kein OranuHom. Die Bezeichnung "chirurgischer Verband" bedeutet einen Verband, der auf einen äußerlichen od.er innerlichen verwundeten Bereich aufgebracht wird, wobei der verletzte Bereich von einer Verbrennung, einem Schnitt, einer 8ch>"rftm°·, einer Gescbwürbildung oder von einem chirurgischen Eingriff stammen kann und wobei es gleichmilti/*· ist ob dieser Verband snäter abgestossen, entfernt, adsorbiert oder dauernd beibehalten wird. Das Wort "Verletzunr" bedeutet hier den traumatisierten Förperbereich, der feucht ist durch Blut oder durch eine andere KörOerflüssigkeit aufgrund einer Verbrennung eines Schnittes, einer Schürfunr, einer Geschw'irbildiriP" oder eines chirurgischen Eingriffes.

Die Erfindung wird angewendet durch eine einfache Aufbringung einer gewissen Menp-e keramischer Iiikror)F>rtikelchen unmittelbar auf die Verwundungssteli e. ^T.Jo Blutungen gestonpt werden sollen, soll die Menge der "ikro-nnrtikelchen das Volumen des vorhandenen Blutes an dieser Stelle übertreffen. Die ^T"ikroteilchen sollen steril und inert sein (imt-jfti·") und sollen einen Größenbereich von 30 bin 150 mesh ('>.i ebzahl 100 bis 3000) aufweisen, vorzugsweise 70 bis 100 mesh (Siebzahl 700 bis 1500). Außerdem sollen die !-Tikropartikelchen im allgemeinen kugelförmig oder wenigstens abgerundet sein und. raüssen ein spezifisches Gewicht aufweisen, das wesentlich höher als 1 ist.

Die Mikrouartikelchen können aus ,jedem inerten Glas oder _tieder inerten glasigen Substanz gebildet v/erden ; d.h. aus einer Substanz, die nicht toxische Verbindungen abgibt, wenn nie KörperflMssigkeiten aufgesetzt wird. Glas mit einem ho-

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hen Siliziundioxidgehalt, vie das übliche Sodakalkglas, vmrde pIs besonders v,^rirkspin "befunden. Der Sodakalk^lasgehplt wird für besonders v/icbtig gehalten, da etwas Natriumionen daraus abgegeben werden, v/eiin ein solches TLas wässrigen Flüssigkeiten ausgesetzt wird. Daraus ergibt sich, da^ durch eine solche Exponierung der pH-Tiert des Blutes erhöht wird, was einen bakteriostatischen oder bacteriziden Bereich schafft, der weiterhin den Heilprozeß fördert.

Die genauen Gründe für die große liirksamkeit der Glasmikropnrtikelchen fär die Bildunp eines chirurgischen Verbandes in situ sind nicht genau bekannt, zum Teil weil die komplexen chemischen und biologischen Prozesse des Blutes und seiner konroonenten nicht genau bekannt sind. Es wird als wichtig angenommen, da^a die Hikronartikelchen eine Dichte und. eine Größe haben, die ihre Anwendung an der Verletzungsstelle erleichtert, und die die Zurückhaltung an dieser Stelle unterstützt. Insbesondere müssen die Partikelchen schwer genug sein, daß sie auf der Ve rietzungsstelle verbleiben und nicht durch den BlutfluS weggeschwemmt werden. Gerinnung· wird gefördert, wenn das Blut die Oberflächen der Partikelchen berührt und die Fibrinbildung einen Schorf herstellt, indem die Mikropartikelchen als Matrix fungieren. Nachdem die Partikelchen ein snezifisches Gewicht größer als Blut haben, könnte man annehmen, daß solche Partikelchen von der Verwundungsstelle durch das Gefäßsystem zu anderen Teilen des Körpers wandern; jedoch haben Versuche gezeigt, daß keine solche Wanderung stattfindet.

Es ist zu betonen, daß die Glaspartikelchen als der einzige benötigte Verband wirken; ein Überverband oder zusätzliches Bedecken ist unnötig und kann sogar unerwünscht sein. Da

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Glas ein relativ schlechter Wärmeleiter ist, dient der
chirurgische Glasteilchenverband auch als Wärmeschutz.
Solche Wärmeisolierung ist insbesondere wichtig für die
Behandlung von Verbrennungen, Schürfungen und anderen Verletzungen, die sich über eine beträchtliche Oberfläche erstrecken können.

Während Partikelchen in dem Größenbereich von 30 bis 150
mesh (Siebzahl 100 bis 3000) als geeignet erscheinen, sind erfindungsgemäß die Partikelchen in dem Bereich von 70 bis 100 mesh (Siebzahl 700 bis 1.500) besonders wertvoll. Größere Partikelchen sind ungeeignet, da sie die Neigung haben zu
rollen und deshalb schwierig aufzubringen und zurückzuhalten sind und weil sie eine geringere Oberfläche schaffen im Vergleich zu ihrem Volumen. Auf der anderen Seite sind zu kleine Partikelchen ebenso schwierig zu verwenden, da sie nicht in einfacher Weise auf den Verwundungsbereich aufgebracht werden können und da sie die Neigung haben zu flotieren und durch die Wundflüssigkeit weggewaschen zu werden.

Die Heilung von Verletzungen, die unmittelbar mit den Glasmikrokügelschen behandelt werden, ist überraschend schnell und die Infektionsrate ist außerordentlich gering, vielleicht wegen der alkalischen Ziisammensetzunf: des Glases und des
bakteriostatischen Effektes, den der Anstieg des pH-Wertes verursacht.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

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Beispiel 1

Haut wurde abgeschürft von zwei erwachsenen männlichen weißen Yorkshire-Schweinen mit einem luftbetriebenen Dermatom, was eine Kapillsrblutung verursacht hat. Unmittelbar danach wurden die Spendebereiche mit Ilikrokügelchen aus einem hochpradigen optischen PCronglas des Sodakalktypes mit mindestens 62 ti Siliziuradioxid bestäubt, wobei die Mikrokügelchen den Größenbereich von ⁷O bis 100 mesh (Siebzahl 700 bis I5OO) aufwiesen. Eine genügende Menre solcher Partikelchen wurde auf die Spenderre^end ^estäubt, um d.as Blut zu halten und die Blutung zu stillen. Den Tieren wurde jeweils eine Million Einheiten Penicillin verabreicht und sie wurden zusammen in einer Erholungsstation isoliert.

Zwei weitere Schweine der selben Gruppe und ähnlicher Größe wurden der gleichen Behandlung unterzogen, aber es wurden ihnen keine Antibiotikas verabreicht. Außerdem wurde ein Paar Schweine der selben Grunne und. der selben Größe in ähnlicher Weise behandelt, abgesehen davon, daß sie nicht mit Hikropartikelchen in dem Verletzungsbereich bestäubt wurden; diese Tiere dienten daher als Kontrolltiere.

Die Anwendung, der Glasmikropartikelchen an dem rohen Verletzungsbereich bei den ersten vier Tieren brachte die Blutung zu einem vollständigen Halt ohne Anzeichen von Gewebenässung oder von Körperflüssigkeitsverlust. Die Tiere zeigten keine Erscheinung Von Schüttelfrost und Wärmeverlust. Mach Ablauf von 48 Stunden wurde keinen Nacherholungsproblemen begegnet; der Heilungsprozeß und die Gewebere- generation schien gut zu verlaufen. Die völlige Abheilung der openderbereiche der ersten vier Tiere geschah innerhalb

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24 bis 26 Tare nach dem chirurgischen ^i^priff. Histolo-^ische Schnitte zeirten nur nomnles !~Owebe an den l-e ram inch en Γ·τβη7-flachen. Keine Anzeichen von O-raiiuloma wurden beobachtet, Nach dem Abfall des Schorfes, einschließlich der keramischen Matrix vraren die frischen Haut redenden von ebenförmipern, weichem und cresundem Aussehen. Im Gegensatz dazu erholten sich die zwei verbleibenden Tiere langsam; kein Heiluncsanzeichen war ersichtlich nach dem siebenten Ta/? nach dem chirurgischen Eingriff und am Ende des 30 Ta.f?es nach den chirurgischen Eingriff hatte jedes der Tiere noch verschiedene pro ^e "rund pesenden, die unverheilt varen. In den Gebenden wo Heilunr stattfand, erschien die Haut prob und uneben, und war nit Pusteln verunreinigt.

•Beispiel 2

In einem Versuch wurden Standprdspenderbereiche (Verletzunrsbereiche) durch ein luft betriebenes Dermatom auf einer Seite von den Hinterseiten von zwei kleinen Schweinen pesohaffen. Die Verletzunrrsbereiche in.irden mit radioaktiven keramischen Mikrokügelchen n-ernäP- Beispie]. 1 behandelt und die Tiere wurden dann in Käfipe gebracht, in denen die „'unden in der üblichen "Weise heilen konnten. Abgefallene Sr.horfnroben wurden in einem Scintillationszähler ausn-ez^:lhlt. 'T^ch vollständip-er Heilunp· wurden die gleichen Spender^en-enden wieder «n^eznnft und die neuerdinps erhaltene Haut wurde seziert und mikroskopisch untersucht und mit Fontrollproben öunffräulicher Haut von den gegenüberliegenden Seiten der Tiere verglichen. Alle Proben vmrden in dem Scintillationszähler zum Nachweis der Radioaktivität ausgezählt. VergleichsStudien zeigten keine G-epenwart von Glas in dem neugeschaffenen Gewebe.

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Beispiel 3

Experiinentalversuche zur' Blutstillung mit Hilfe der keramischen Fügelchen zeilen, daß das Material auch in geringen Mengen ein wirksames blutstillendes Mittel ist. In einer Versuchsserie mit vier Tieren (Hunden) wurde rezeigt, daß das Bluten von schweren Vfunden der Leber, Milz und Niere schnell kontrolliert werden kann. Das Verfahren umfasste die Öffnung der Bauchwand nach einer Verletzung der Leber, Milz und Niere mit einem stumpfen Instrument bis starke Blutung eintrat. Hierauf wurde eine Menge von Crlasmikroküpelchen wie im Beispiel 1 beschrieben, entsprechend zu 1 bis 1,5 % des Gewichtes des Tieres in die Wunde gebracht und dort mit sanftem Druck für etwa 5 Minuten festgehalten. Daraxifhin wurde der Einschnitt geschlossen.

Jedes Tier erholte sich vollständig. In gewissen Abständen beginnend nach etwa einem Jahr nach der Operation vmrde jedes Tier getötet und die den Glasmikropartikelchen ausgesetzten Organe untersucht. Die Autopsie zeigt, daß die Kügelchen an den Verletzungsstellen verblieben waren und durch ein Netz, das die Wundoberflächen bedeckte, gehalten wurden. Die Partikel-Gewebe zwischenflächen zeigten keine oder wenig Fremdkörperreaktion.

Beispiel 4

Zum Studium der möglichen Wanderung der innerlich verwendeten keramischen Mikrokügelchen wurde eine Serie von 11 Hunden mit den Mikrokügelchen in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt, ausgenommen, daß diese Mikrokügelchen radioaktiv waren. Die radioaktiven Mikrokügelchen wurden in die Peritonealhöhle jedes Tieres eingeführt in einer Menge, die äquivalent war zu etwa 0,5 % des Körpergewichtes des Tieres. Die Tiere

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wurden dann im Abstand von 15 Tagen getötet. Autopsien wurden durchgeführt und die Proben aller zweckdienlichen Gewebe wurden am Scintillationszähler ausgezählt, um zu bestimmen, ob die Mikrokügelchen in die Lymphknoten, Lungen und in andere Organe bewandert waren. Es wurde kein Anhaltspunkt gefunden, dai3 die keramischen Hikrokügelchen aus den Peritonelhöhlen herauswanderten.

Beispiel 5

Blut kann bei 4 bis zu 3 Wochen aufbewahrt werden, wenn es mit einem geeigneten Antikoagulierungsmittel wie ACD (Säure-Citrat-Dextrose) oder CPD (Citrat-PhosDhat-Dextrose) versetzt wird. Die Zugabe von Adenin zu diesen Antikoagulantien verlängert die Aufbewahrungszeit bis auf 5 Wochen.

Der pH-Wert des Blutes nimmt während der Aufbewahrung ab aufsrund der Bildung von Milchsäure durch den Metabolismus der Dextrose in den roten Blutkörperchen. Zusammen mit dem Abfall des pH-Wertes ist auch ein Abfall in dem Gehalt an 2,3-Diphosphogl3rcerat (DPG) innerhalb der roten Blutzellen verbunden, der einen Zuwachs der Sauerstoffaffinität des Hämoglobins bewirkt. Dies bedeutet, daß die roten Blutzellen den Sauerstoff nicht so leicht an das Gewebe abgeben, als das im frischen Blut geschieht; dies kann zu einem schlechten Sauerstofftransport führen, was eine Gefahr für einen kritisch kranken Patienten darstellt, der viele alte Blutkonserven erhält.

Die folgenden Versuche ergaben, daß GlasOulver den nH-Wert aufbewahrten Blutes erhöhen kann und damit zu einer besseren Aufrechterhaltung des DPG beiträgt.

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50 ml Menscherblut, vermischt nit CPD-Adenin-Antikoarulierunp-smittel (CPD formuliert _t?emäß USP XVIII, Seite 40, das 0,5 K'^r/ml Adenin enthält, und einen mit Natriumhydroxid auf 7 eingestellten pH-Wert aufweist) wurden in zwei 100 ml Plastikblutbeutel gegeben. Ein Beutel enthielt 20 r. Hikroküpelchen (75 bis 100 Mikrons) eines Sodakalk-,-lasefi optischer Qualität, während der andere Beutel zur Fontrolle diente. Die Beutel v/urden bei 4° aufbewahrt. Proben wurden wöchentlich zur Bestimmung' des υΗ-Wertes und des DPG entnommen. Ein Beckman pH-meter wurde für die Bestimmung des pH-Wertes verwendet und DPG wurde nach dem enzymotischen Verfahren pemäß Loos und Prins, "Applications of a Mechanized Method for the Determination of Different Glycolytic Intermediates in the Routine Quality Control of Red Cells", in Red Cell Metabolism and Function, Brewer Ed., Plenum Press, Seiten 277-288 (1970) bestimmt.

Tabelle 1 erläutert die Versuche.

	Tabelle 1	13.15	GIa s PH	DPG
		.13.15	7.81	13.13
Zeit bei (Wochen)	pH und DPG Werte in aufbewahrtem Blut mit und ohne GIasmikroküfeichen	13.55	7.71	11.40
0	4 C Kontrollprobe pH DPG	8.55	7.62	16.70
1	7.75	4.43	7.50	12.55
2	7.57	7.39	10.17
3	7.49
4	7.34
	7.19

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In der vorstehenden Tabelle sind die DPG-Werte ir Mikromol pro Gramm Hämoglobin ausgedrückt.

Patenta^.SOrüche:

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Claims

Patentansprüche

Steriles blutstillendes Material zur Bildung eines chirurgischen Wundverbandes in situ, dadurch gekennzeichnet , daß es aus inerten keramischen Mikroteilchen besteht, die ein spezifisches Gewicht über 1 haben und eine Größe im Bereich der Siebzahl 100 bis 3000 aufweisen.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikropartikelchen aus einem Natrium enthaltenden Glas bestehen, das in der Lage ist Natriumionen an wässrige Lösungen abzugeben.
3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikropartikelchen einen Größenbereich von Siebzahl 700 bis 1500 aufweisen.
4. Steriles blutstillendes Material zur Bildung eines chirurgischen Wundverbandes in situ, dadurch gekennzeichnet , daß es aus inerten keramischen Mikrokügelchen besteht, die ein spezifisches Gewicht über 1 haben und eine Größe im Bereich der Siebzahl 100 bis 3000 aufweisen.
5. Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokügelchen aus einem Natrium enthaltenden Glas bestehen, das in der Lage ist Natriumionen an wässrige . Lösungen abzugeben.
6. Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokügelchen einen Größenbereich von Siebzahl 700 bis 1500 aufweisen.

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