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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden durch Behandlung von Cellulosefäden mit Stickstoffoxiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Cellulosefäden mit Stickstoffoxiden bei einer Temperatur von -11 "C bis + 21 "C im Laufe von 10-30 Minuten in einem organischen Lösungsmittel erfolgt, wonach die Cellulosefäden von dem organischen Lösungsmittel abgetrennt und im Laufe von 15 Minuten bis zu 1,5 Stunden unter einem Überdruck und bei einer Temperatur von + 30 "C bis + 70 "C gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Tetrachlormethan, Trichlorfluormethan, 1,2,2-Trifluor-1,1,2-trichloräthan oder 1,2-Dichlor1,1 ,2,2-tetrafluoräthan eingesetzt wird und die Fäden nach Entfernung des Lösungsmittels bei einer Temperatur von + 55 "C bis + 70 "C und einem Überdruck von 506 hPa bis 1519 hPa gehalten werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden auf Basis von Cellulosefäden, die in der Human- und Veterinärmedizin angewendet werden können.
Gegenwärtig finden resorbierbare chirurgische Fäden in der medizinischen Praxis breite Anwendung. Resorbierbare chirurgische Fäden kommen ohne solche Operationen wie das Fadenziehen aus. Ausserdem ermöglichen sie kosmetisch günstige Operationsnarben.
Zur Gewährleistung einer erfolgreichen Anwendung müssen die resorbierbaren chirurgischen Fäden eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen. Die bisher bekannten resorbierbaren Fäden auf Basis von Cellulosefäden besitzen jedoch nur eine geringe mechanische Festigkeit. Aus diesem Grunde werden zur Ausarbeitung von Herstellungsverfahren von resorbierbaren chirurgischen Fäden auf Basis von Cellulosefäden fortgesetzt, um deren mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Es ist ein Herstellungsverfahren für hämostatische Präparate in Serviettenform bekannt (Jackel E. C., Kenyon W.R., J. Am. Chem. Soc., Vol. 64, Seite 121, 1942), das die Oxidation von Cellulose durch NO2 beinhaltet, wobei die Oxidation bis zu einem Carboxylgruppengehalt von 16 bis 24% erfolgt.
Cellulose mit einem Carboxylgruppengehalt von 16 bis 24% besitzt eine geringe mechanische Festigkeit und kann aus diesem Grunde nicht zur Anfertigung von chirurgischen Fäden verwendet werden.
Weiterhin sind chirurgische Fäden bekannt (US-PS 2 537 979), welche ebenfalls durch Oxidation von Cellulose mittels NO2 gewonnen werden. Jedoch wird die Oxidation im Unterschied zum obengenannten Verfahren bis zu einem Carboxylgruppengehalt von 4 bis 12,5% ausgeführt. Die Dauer des Herstellungsprozesses der angegebenen chirurgischen Fäden beträgt 64 Stunden. Der Vorgang wird bei einer Temperatur von 25 "C durchgeführt. Nach Beendigung der Behandlung der Fäden mit NO2 werden diese mit destilliertem Wasser gewaschen und getrocknet. Das Verhältnis der Zerreissfestigkeit der Fäden nach der NO2-Behandlung zur Zerreissfestigkeit der ursprünglichen Fäden beträgt 36,8-43,5%, d. h. der Festigkeitsverlust beträgt 56,5-63,2%.
Die niedrige mechanische Festigkeit der nach dem oben beschriebenen Verfahren erhaltenen resorbierbaren chirurgischen Fäden erschwert chirurgische Eingriffe.
Ausserdem verliert der entsprechend US-PS 2 537 979 erhaltene Faden im Laufe von 5 Tagen vollständig seine mechanische Festigkeit, wie in der Patentschrift vermerkt ist.
Die Prüfung erfolgte in einer Phosphatpufferlösung mit einem pH-Wert von 7,5 bei einer Temperatur von 37 "C. In dieser Lösung erfolgt der Abbauprozess der Fäden langsamer als im lebenden Gewebe. Der angegebene Faden wurde nicht im lebenden Gewebe überprüft.
Das oben beschriebene Verfahren ist demzufolge nicht geeignet, resorbierbare chirurgische Fäden hoher mechanischer Festigkeit zu erhalten. Ausserdem nimmt es zu viel Zeit in Anspruch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden zu schaffen, dessen technologische Kennwerte es ermöglichen, die Herstellung der Fäden zu beschleunigen und eine gleichmässige Oxidierung der inneren und äusseren Schichten des Fadens zu gewährleisten, wodurch die mechanische Festig- keit der resorbierbaren chirurgischen Fäden erhöht wird.
Im Verfahren zur Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden, welches die Behandlung der Cellulosefäden mit Stickstoffoxiden beinhaltet, wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Behandlung der Cellulosefäden mit Stickstoffoxiden bei einer Temperatur von - 11 "C bis +21 "C im Laufe von 10 bis 30 min in einem organischen Lösungsmittel erfolgt, wonach die Cellulosefäden von dem organischen Lösungsmittel abgetrennt und im Laufe von 15 min bis zu 1,5 h unter Überdruck und bei einer Temperatur von + 30 "C bis + 70 "C gehalten werden.
Aus Cellulosefasern bestehender chirurgischer Zwirn wird gewöhnlich durch Zusammenlegen einer bestimmten Zahl von Einzelfäden und darauffolgendes Verzwirnen hergestellt. Deshalb weisen die genannten Fäden eine hohe Dichte und einen geringen Hohlraumgehalt auf. Infolgedessen sind die inneren Schichten des Fadens für die Stickstoffoxide schwerer zu erreichen als die äusseren. Diese Tatsache stellt den Grund für die ungleichmässige Sorption der Stickstoffoxide durch die äusseren und inneren Schichten des Fadens und damit auch für die unterschiedliche mechanische Festigkeit der äusseren und inneren Schichten dar.
Bei der erfindungsgemässen Behandlung der Cellulosefasern mit Stickstoffoxiden in einem organischen Lösungsmittel quellen diese auf und ermöglichen so eine gleichmässige Sorption der Stickstoffoxide im gesamten Faservolumen.
Die Temperaturerhöhung während der zweiten Phase des Prozesses führt zum Verdunsten des organischen Lösungsmittels, zur Desorption eines Teils der Stickstoffoxide und zur Verschieben des chemischen Gleichgewichts der Reak tion N2O4 N2042NO2 nach rechts. Dadurch erhöht sich in ei- nem hermetisch abgeschlossenen Gefäss der Druck, wodurch folgende entgegengesetzt gerichtete Prozesse verlaufen: Erhöhung der Sorption der Oxide, Kondensation des Lösungsmittels und Verschiebung des chemischen Gleichge wichts der Reaktion N,O,P 2NO2 nach links. Unter den oben genannten Bedingungen fördern diese Prozesse die gleichmässige Verteilung der Stickstoffoxide im gesamten Fadenvolumen und damit die gleichmässige Oxidation aller Fasern sowie die Beschleunigung des Oxidationsprozesses.
Bei der Anwendung von Lösungsmitteln wie z. B. Tetrachlormethan, Trichlorfluormethan, 1,2,2-Trifluor-1,1,2trichloräthan oder 1,2-Dichlor-1,1,2,2-tetrafluoräthan als Lösungsmittel ist es zweckmässig, nach der Entfernung des Lösungsmittels die Fäden bei einer Temperatur von + 55 "C bis + 70 "C und einem Überdruck von 506 hPa bis 1519 hPa zu halten.
Die angegebene Modifikation des Verfahrens ist technologisch am günstigsten und gewährleistet ausserdem eine maximale Geschwindigkeit des Prozesses.
Die Cellulosefäden werden bevorzugt in ein Reaktionsge
fäss aus Edelstahl gegeben, welches ein Volumen von 1 bis 301 besitzt. Als Cellulosefäden können Baumwoll-, Leinen-, Viskose-, Polynosefäden u. a. bei einem breiten Dickenbereich der verwendeten Fasern und bei den unterschiedlichsten Faserzahlen in einem Faden verwendet werden.
Gewöhnlich gibt man in das beschriebene Reaktionsge fäss Fäden und die zuvor hergestellte Lösung von Distickstofftetroxid in einem organischen Lösungsmittel.
Nach dem Füllen des Reaktionsgefässes mit der Lösung von Distickstofftetroxid in einem organischen Lösungsmittel wird dieses in der Regel hermetisch verschlossen. Die Fäden werden in ihm im Laufe von 10 bis 30 min bei einer konstanten, im Bereich von - 11 "C bis + 21 "C befindlichen Temperatur gehalten. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit können die Fäden aus dem beschriebenen Reaktionsgefäss herausgenommen und in ein anderes, leeres Reaktionsgefäss mit einem Volumen von 0,21 gegeben werden, welches ebenfalls hermetisch verschlossen wird. Die Fäden werden in diesem Gefäss im Laufe von 15 min bis zu 1,5 h unter Überdruck und bei einer Temperatur von + 30 "C bis + 70 "C gehalten.
Bei der Verwendung von z. B. Tetrachlormethan, Trichlorfluormethan, 1,2,2-Trifluor-1,1,2-trichloräthan oder 1,2 Dichlor-1,1,2,2-tetrafluoräthan als organisches Lösungsmittel ist es am zweckmässigsten, die Fäden nach der Entfernung des Lösungsmittels bei einer Temperatur von + 55 oC bis + 70 "C und einem Überdruck von 506 hPa bis 1519 hPa zu halten.
Danach wird das Reaktionsgefäss im allgemeinen enthermetisiert und, ohne die Fäden aus ihm zu entfernen, im Laufe von 15-30 min zur Beseitigung des Überschusses an Stickstoffoxiden und des Lösungsmittels mit trockener Luft durchblasen. Danach können die Fäden auf bekannte Art und Weise gewaschen und getrocknet werden. Das Waschen kann zum Beispiel mit einer 50prozentigen Propanollösung bis zu einem pH-Wert der Waschflüssigkeit von mindestens 3,2 und danach mit l00prozentigem Propanol erfolgen. Die Trocknung kann mit einem Luftstrom durchgeführt werden, der eine Temperatur von 19 bis 20 "C aufweist.
Bei den nach dem beschriebenen erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Fäden wurde die Zerreissfestigkeit und der Carboxylgruppengehalt bestimmt. Diese Bestimmungen erfolgten nach allgemein bekannten Methoden.
Im weiteren wird das Wesen der Erfindung an Hand der nachfolgend angeführten Beispiele erläutert.
Beispiel 1:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden auf folgende Art und Weise.
10 g Baumwollfäden mit der Garnnummer 100/18 und dem Nenndurchmesser 0,56, welche aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 10 tex hergestellt wurden, wurden auf eine Spule aus Edelstahl gewickelt. Diese wurde in ein Reaktionsgefäss mit einem Volumen von einem Liter gelegt, in welches dann 250 ml 9prozentige Distickstofftetroxidlösung in Tetrachlormethan gegeben wurden. Das Reaktionsgefäss wurde hermetisch verschlossen. Die Fäden wurden in ihm 10 min bei einer Temperatur von + 20 "C gehalten. Danach wurde die Spule mit den Fäden aus der Lösung herausgenommen und in ein leeres, ebenfalls hermetisch verschliessbares Reaktionsgefäss mit einem Fassungsvermögen von 0,21 gelegt. In diesem Reaktionsgefäss wurde die Temperatur auf + 40 "C erhöht. Dabei stieg der Druck im Reaktionsgefäss bis auf 810 hPa an.
Nachdem sich die Fäden 25 min unter den genannten Bedingungen befunden hatten, wurde das Reaktionsgefäss enthermetisiert. Dabei fiel der Druck im Gefäss, bis er gleich dem Aussendruck war.
Die noch im Reaktionsgefäss befindlichen Fäden wurden im Laufe von 30 min mit trockener Luft durchblasen. Danach erfolgte das Waschen und Trocknen nach der oben beschriebenen Methode.
Die Zerreissfestigkeit und der Carboxylgruppengehalt der nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Fäden wurde bestimmt. Ausserdem wurde die Zerreissfestigkeit der unbehandelten Fäden bestimmt.
Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 angeführt.
Beispiel 2:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen.
10 g der bereits im Beispiel 1 verwendeten Baumwollfäden wurden mit einer 9prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in l,2,2-Trifluor-1,1,2-trichloräthan (Freon-l 13) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 9prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in 1,2,2-Trifluor-1,1,2-trichloräthan, ml 250 Temperatur, "C 15 Dauer der Bearbeitung, min 15
Die weitere Bearbeitung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Bearbeitung, min 25 Temperatur, "C 50 Überdruck, hPa 1013
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des behandelten Fadens sind in Tabelle 1 angeführt.
Beispiel 3:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
20 g der bereits im Beispiel 1 verwendeten Baumwollfäden wurden mit einer 7,5prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan (Freon-l 1) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 5prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan (Freon-l 1), ml 600 Temperatur, "C 0 Dauer der Bearbeitung, min 25
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Bearbeitung, min 25 Temperatur, "C 60 Überdruck, hPa 1317
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des behandelten und des unbehandelten Fadens sind in Tabelle 1 angeführt.
Beispiel 4:
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
20 g der bereits im Beispiel 1 verwendeten Baumwollfäden wurden mit einer 15prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan (Freon-l 1) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 15prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan, ml 600 Temperatur, "C -11 Dauer der Bearbeitung, min 30
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 25 Temperatur, "C 70 Überdruck, hPa 1519
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des behandelten Fadens sind in Tabelle 1 angeführt.
Tabelle 1 Kennwert Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel
1 2 3 4 1. Carboxylgruppen gehalt, % 4,0 6,8 7,9 9,8 2. Zerreissfestigkeit des unbehandelten
Fadens, kg 3,1 3,1 3,1 3,1 3. Zerreissfestigkeit des behandelten Fadens, kg 2,43 2,37 2,32 2,26 4. Verhältnis der
Zerreissfestigkeit des behandelten Fadens zur Zerreissfestigkeit des unbehandelten
Fadens, % 79,0 76,5 74,8 73,0
Beispiel 5:
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
40 g Leinenfäden mit der Garnnummer 22,5/3 und einem Nenndurchmesser von 0,57 mm, hergestellt aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 44,4 tex, wurden mit einer 12prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in 1,2-Di- chlor-1, 1 ,2,2-tetrafluoräthan (Freon-1 13) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 12prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in 1,2-Dichlor1,1,2,2-tetrafluoräthan, ml 800 Temperatur, "C 15 Dauer der Behandlung, min 15
Die weitere Behandlung erfolgte ebenfalls nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 20 Temperatur, "C 50 Überdruck, hPa 1215
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des behandelten Fadens sind in Tabelle 2 angeführt.
Beispiel 6:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
30 g Viskosefäden mit der Garnnummer 60/9 und einem Nenndurchmesser von 0,54 mm, hergestellt aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 16,6 tex, wurden mit einer 10prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in 1,2-Di- chlor- 1,1 ,2,2-tetrafluoräthan (Freon-114) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 10prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in 1,2-Dichlor1,1,2,2-tetrafluoräthan, ml 750 Temperatur, "C -10 Dauer der Behandlung, min 20
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 30 Temperatur, "C 40 Überdruck, hPa 810
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des behandelten und des unbehandelten Fadens sind in Tabelle 2 angeführt.
Beispiel 7:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
25 g Fäden aus verfestigter Viskosefaser mit der Garnnummer 20/8 und einem Nenndurchmesser von 0,53 mm, hergestellt aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 50 tex, wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer 15prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Tetrachlormethan behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 15prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Tetrachlormethan, ml 8 500 Temperatur, "C 21 Dauer der Bearbeitung, min 15
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 15 Temperatur, "C 50 Überdruck, hPa 912
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des behandelten und des unbehandelten Fadens sind in Tabelle 2 angeführt.
Beispiel 8:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fasern folgendermassen:
30 g Fäden aus der gleichen wie im Beispiel 7 verwendeten verfestigten Viskosefaser wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer 12prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Tetrachlormethan behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 12prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Tetrachlormethan, ml 750 Temperatur, "C 21 Dauer der Behandlung, min 15
Die weitere Behandlung erfolgte entsprechend der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 30 Temperatur, "C 50 Überdruck, hPa 1013
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des behandelten Fadens sind in Tabelle 2 angeführt.
Beispiel 9:
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
40 g Fäden aus verfestigter Viskosefaser mit der Garnnummer 20/6 und einem Nenndurchmesser von 0,86 mm, hergestellt aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 50 tex, wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer 15prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan (Freon-l 1) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 15prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan, ml 800 Temperatur, "C 17 Dauer der Behandlung, min 15
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 15 Temperatur, "C 50 Uberdruck, hPa 1418
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.
Tabelle 2 Kennwert Bei- Bei- Bei- Bei- Bei spiel spiel spiel spiel spiel
5 6 7 8 9 1. Carboxylgruppen gehalt, % 3,6 4,0 3,0 6,8 3,5 2. Zerreissfestigkeit des unbehandelten
Fadens, kg 1,88 2,7 4,5 4,5 6,0 3. Zerreissfestigkeit des behandelten
Fadens, kg 1,41 2,16 3,54 3,2 4,8 4. Verhältnis der
Zerreissfestigkeit des behandelten Fadens zur Zerreissfestigkeit des unbehandelten
Fadens, % 75,0 80,1 77,7 71,1 80,0
Beispiel 10:
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
30 g Fäden aus verfestigter Viskosefaser mit der Garnnummer 60/2 und einem Nenndurchmesser von 0,15 mm, hergestellt aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 16,6 tex, wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer 9prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Tetrachlormethan behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 9prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Tetrachlormethan, ml 750 Temperatur, CC 20 Dauer der Bearbeitung, min 10
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter Dauer der Behandlung, min 75 Temperatur, "C 30 Überdruck, hPa 506
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben beschriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des be handelten Fadens sind in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel li:
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von resorbier baren chirurgischen Fäden folgendermassen:
40 g aus Polynosefäden mit der Garnnummer 60/6 und einem Nenndurchmesser von 0,42 mm, hergestellt aus Ein zelfäden mit einer nominalen Feinheit von 16,6 tex, wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer
15prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlor fluormethan (Freon-l 1) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 1Sprozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlor fluormethan, ml 800
Temperatur, "C 10
Dauer der Bearbeitung, min 20
Die weitere Bearbeitung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter
Dauer der Behandlung, min 60
Temperatur, "C 40 Überdruck, hPa 1519
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben be schriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des be handelten Fadens sind in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel 12:
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von resorbier baren chirurgischen Fäden folgendermassen:
30 g Fäden aus Polynose mit der Garnnummer 64/18 und einem Nenndurchmesser von 0,86 mm, hergestellt aus Ein zelfäden mit einer nominalen Feinheit von 15,6 tex, wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode mit einer
12prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlor fluormethan (Freon-l 1) behandelt.
Verfahrensparameter verwendete Menge an 12prozentiger Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlor fluormethan, ml 750
Temperatur, "C 10
Dauer der Behandlung, min 20
Die weitere Behandlung erfolgte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode.
Verfahrensparameter
Dauer der Behandlung, min 90
Temperatur, "C 40 Überdruck, hPa 1418
Das Waschen und Trocknen erfolgte nach der oben be schriebenen Methode.
Die Prüfungsergebnisse des unbehandelten und des be handelten Fadens sind in Tabelle 3 angeführt.
Tabelle 3 Kennwert Beispiel Beispiel Beispiel
10 11 12
Carboxylgruppengehalt, % 3,5 6,5 8,7 Zerreissfestigkeit des unbehandelten Fadens, kg 0,96 3,0 4,82 Zerreissfestigkeit des behandelten Fadens, kg 0,77 2,20 3,58 Verhältnis der Zerreissfestigkeit des behandelten
Fadens zur Zerreissfestigkeit des unbehandelten Fadens, % 79,8 73,3 74,2
Beispiel 13:
Erfindungsgemäss erfolgte die Herstellung von resorbierbaren chirurgischen Fäden folgendermassen:
1,0 kg Fäden (10 000 m) aus Polynose mit der Garnnummer 60/6 und mit einem Nenndurchmesser von 0,42 mm hergestellt aus Einzelfäden mit einer nominalen Feinheit von 16,6 tex, wurden zu 10 Wickelkörpern aufgewickelt und in einen aus Edelstahl bestehenden Apparat mit einem Fassungsvermögen von 30 1 gegeben.
In den Apparat wurden 20 1 einer 15prozentigen Lösung von Distickstofftetroxid in Trichlorfluormethan (Freon-1 1) eingefüllt. Die Fäden wurden im Apparat im Laufe von 20 min bei einer Temperatur von 10 "C gehalten. Danach wurde die Lösung abgelassen, der Apparat hermetisch verschlossen und die Temperatur im Inneren des Apparates auf 40 "C erhöht. Dabei entstand im Apparat ein Uberdruck von 1519 hPa. Nachdem die Fäden 60 min unter den angegebenen Bedingungen gehalten wurden, erfolgte die Enthermetisierung des Apparates. Dabei fiel der Druck im Apparat, bis er gleich dem Aussendruck war. Danach wurden die Fäden mit trockener Luft durchblasen und nach der oben beschriebenen Methodik gewaschen und getrocknet.
Der Carboxylgruppengehalt und die Zerreissfestigkeit der nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Fäden wurde bestimmt. Ausserdem wurde die Zerreissfestigkeit der unbehandelten Fäden bestimmt.
Mittels der erhaltenen Werte wurde der durch die Behandlung hervorgerufene Festigkeitsverlust bestimmt (Verhältnis der Zerreissfestigkeit der erfindungsgemäss erhaltenen Fäden zur Zerreissfestigkeit der unbehandelten Fäden).
Es wurden folgende Werte erhalten: erfindungsgemäss erhaltener Faden: Carboxylgruppengehalt, % 6,5 Zerreissfestigkeit, kg 2,26 Unbehandelter Faden: Zerreissfestigkeit, kg 3,0
Verhältnis der Zerreissfestigkeit der entsprechend der Erfindung erhaltenen Fäden zur Zerreissfestigkeit der unbehandelten Fäden, % 63
Nach der unter Vollnarkose erfolgten Eröffnung der Bauchhöhle entlang der Mittellinie wurde das Lebergewebe von Versuchstieren (Kaninchen, Hammel u.s.w.) mit etwa 1,5 cm langen durchgehenden Einschnitten versehen. Der entsprechend der oben beschriebenen Beispiele erhaltene Faden wurde in das Öhr einer chirurgischen Nadel eingezogen.
Das Gewebe wurde mit einzeln verknoteten Stichen genäht.
Die Muskeln der Bauchwand wurden abwechselnd mit dem zu erprobenden Faden und nichtresorbierbaren Fäden genäht. Der resorbierbare chirurgische Faden erschwerte nicht die Handhabung des nichtresorbierbaren Fadens.
Die Versuchstiere wurden nach erfolgter Operation nach unterschiedlichen Zeitspannen getötet.
Der erfindungsgemäss erhaltene resorbierbare chirurgische Faden verlor im lebenden Gewebe im Laufe von 5 ru 1 Tagen die mechanische Festigkeit. Das umgebende Gewebe war dabei nicht entzündet.
Weiter oben wurden nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben, welche verschiedene, für Fachleute des gegebenen Gebietes augenscheinliche Abänderungen und Zusätze zulassen. Es sind andere Modifikationen der Erfindung möglich, die Wesen und Umfang der Erfindung nicht überschreiten, welche durch die Patentansprüche bestimmt werden.
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PATENT CLAIMS
1. Process for the production of resorbable surgical threads by treating cellulose threads with nitrogen oxides, characterized in that the treatment of the cellulose threads with nitrogen oxides at a temperature of -11 "C to + 21" C in the course of 10-30 minutes in an organic solvent takes place, after which the cellulose threads are separated from the organic solvent and are kept for 15 minutes up to 1.5 hours under an overpressure and at a temperature of + 30 "C to + 70" C.
2. The method according to claim 1, characterized in that carbon tetrachloride, trichlorofluoromethane, 1,2,2-trifluoro-1,1,2-trichloroethane or 1,2-dichloro1,1,2,2-tetrafluoroethane is used as the solvent and the Threads after removal of the solvent are kept at a temperature of + 55 "C to + 70" C and an overpressure of 506 hPa to 1519 hPa.
The invention relates to a method for producing resorbable surgical threads based on cellulose threads, which can be used in human and veterinary medicine.
Resorbable surgical threads are currently widely used in medical practice. Resorbable surgical threads do not require such operations as thread pulling. In addition, they enable cosmetically favorable surgical scars.
To ensure successful application, the resorbable surgical threads must have sufficient mechanical strength. However, the previously known absorbable threads based on cellulose threads have only a low mechanical strength. For this reason, the development of manufacturing processes for resorbable surgical threads based on cellulose threads is continued in order to increase their mechanical strength.
A manufacturing process for napkin-shaped hemostatic preparations (Jackel EC, Kenyon WR, J. Am. Chem. Soc., Vol. 64, pages 121, 1942) is known which involves the oxidation of cellulose by NO2, the oxidation being up to a carboxyl group content of 16 to 24%.
Cellulose with a carboxyl group content of 16 to 24% has a low mechanical strength and can therefore not be used for the production of surgical threads.
Surgical threads are also known (US Pat. No. 2,537,979), which are also obtained by oxidation of cellulose using NO2. However, in contrast to the process mentioned above, the oxidation is carried out up to a carboxyl group content of 4 to 12.5%. The duration of the manufacturing process of the specified surgical threads is 64 hours. The process is carried out at a temperature of 25 ° C. When the threads have been treated with NO2, they are washed with distilled water and dried. The ratio of the tensile strength of the threads after the NO2 treatment to the tensile strength of the original threads is 36.8- 43.5%, ie the loss of strength is 56.5-63.2%.
The low mechanical strength of the resorbable surgical threads obtained by the method described above makes surgical interventions difficult.
In addition, the thread obtained in accordance with US Pat. No. 2,537,979 completely loses its mechanical strength in the course of 5 days, as noted in the patent.
The test was carried out in a phosphate buffer solution with a pH value of 7.5 at a temperature of 37 "C. In this solution the process of degradation of the threads takes place more slowly than in the living tissue. The specified thread was not checked in the living tissue.
The method described above is therefore not suitable for obtaining resorbable surgical threads with high mechanical strength. It also takes too much time.
The invention has for its object to provide a method for producing resorbable surgical threads, the technological characteristics of which make it possible to accelerate the production of the threads and to ensure a uniform oxidation of the inner and outer layers of the thread, as a result of which the mechanical strength of the absorbable surgical threads is increased.
In the process for the production of resorbable surgical threads, which includes the treatment of the cellulose threads with nitrogen oxides, the object is achieved according to the invention in that the treatment of the cellulose threads with nitrogen oxides at a temperature of - 11 "C to +21" C in the course of 10 up to 30 min in an organic solvent, after which the cellulose threads are separated from the organic solvent and kept in the course of 15 min up to 1.5 h under positive pressure and at a temperature of + 30 ° C. to + 70 ° C.
Surgical twine made from cellulose fibers is usually made by folding together a certain number of individual threads and then twisting them. The threads mentioned therefore have a high density and a low void content. As a result, the inner layers of the nitrogen oxide thread are more difficult to reach than the outer ones. This fact is the reason for the non-uniform sorption of the nitrogen oxides by the outer and inner layers of the thread and thus also for the different mechanical strength of the outer and inner layers.
When the cellulose fibers are treated with nitrogen oxides in an organic solvent according to the invention, they swell and thus enable a uniform sorption of the nitrogen oxides in the entire fiber volume.
The temperature increase during the second phase of the process leads to evaporation of the organic solvent, desorption of some of the nitrogen oxides and shifting the chemical equilibrium of the reaction N2O4 N2042NO2 to the right. This increases the pressure in a hermetically sealed vessel, which leads to the following opposite processes: increasing the sorption of the oxides, condensation of the solvent and shifting the chemical equilibrium of the reaction N, O, P 2NO2 to the left. Under the conditions mentioned above, these processes promote the uniform distribution of nitrogen oxides in the entire thread volume and thus the uniform oxidation of all fibers and the acceleration of the oxidation process.
When using solvents such as. B. tetrachloromethane, trichlorofluoromethane, 1,2,2-trifluoro-1,1,2trichloroethane or 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane as the solvent, it is expedient to remove the threads after a removal of the solvent Maintain a temperature of + 55 "C to + 70" C and an overpressure of 506 hPa to 1519 hPa.
The specified modification of the process is the most technologically advantageous and also guarantees a maximum speed of the process.
The cellulose threads are preferably in a reaction
given stainless steel barrel, which has a volume of 1 to 301. As cellulose threads can be cotton, linen, viscose, polynose threads and the like. a. with a wide range of thicknesses of the fibers used and with the most varied number of fibers in one thread.
Usually, threads and the previously prepared solution of nitrous oxide in an organic solvent are added to the reaction vessel described.
After the reaction vessel has been filled with the solution of dinitrogen tetroxide in an organic solvent, the latter is usually hermetically sealed. The threads are held in it over a period of 10 to 30 minutes at a constant temperature in the range from −11 ° C. to + 21 ° C. After the specified time has elapsed, the threads can be removed from the described reaction vessel and placed in another, empty reaction vessel with a volume of 0.21, which is also hermetically sealed. The threads are kept in this vessel for 15 minutes to 1.5 hours under positive pressure and at a temperature of + 30 "C to + 70" C.
When using z. As tetrachloromethane, trichlorofluoromethane, 1,2,2-trifluoro-1,1,2-trichloroethane or 1,2 dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane as the organic solvent, it is most convenient to remove the threads after the Keep solvent at a temperature of + 55 oC to + 70 "C and an overpressure of 506 hPa to 1519 hPa.
Thereafter, the reaction vessel is generally demeterized and, without removing the threads from it, blown through with dry air in the course of 15-30 minutes to remove the excess of nitrogen oxides and the solvent. The threads can then be washed and dried in a known manner. The washing can be carried out, for example, with a 50 percent propanol solution up to a pH of the washing liquid of at least 3.2 and then with 100 percent propanol. The drying can be carried out with an air stream which has a temperature of 19 to 20 "C.
The tensile strength and the carboxyl group content were determined in the threads obtained by the process according to the invention described. These determinations were made using generally known methods.
The essence of the invention is explained below with reference to the examples given below.
Example 1:
According to the invention, resorbable surgical threads were produced in the following manner.
10 g of cotton threads with the thread number 100/18 and the nominal diameter 0.56, which were produced from individual threads with a nominal fineness of 10 tex, were wound on a spool made of stainless steel. This was placed in a reaction vessel with a volume of one liter, into which 250 ml of 9 percent nitrous oxide solution in carbon tetrachloride were then added. The reaction vessel was hermetically sealed. The threads were held in it for 10 minutes at a temperature of + 20 ° C. Then the bobbin with the threads was removed from the solution and placed in an empty, also hermetically sealable reaction vessel with a capacity of 0.21. This reaction vessel was used the temperature increased to + 40 "C. The pressure in the reaction vessel rose to 810 hPa.
After the threads had been under the conditions mentioned for 25 minutes, the reaction vessel was demeaned. The pressure in the vessel fell until it was equal to the outside pressure.
The threads still in the reaction vessel were blown with dry air over the course of 30 minutes. This was followed by washing and drying using the method described above.
The tensile strength and the carboxyl group content of the threads obtained by the described method were determined. The tensile strength of the untreated threads was also determined.
The test results are shown in Table 1.
Example 2:
According to the invention, resorbable surgical threads were produced as follows.
10 g of the cotton threads already used in Example 1 were treated with a 9 percent solution of nitrous oxide in 1,2,2-trifluoro-1,1,2-trichloroethane (Freon-13).
Process parameters amount of 9 percent solution of nitrous oxide in 1,2,2-trifluoro-1,1,2-trichloroethane used, ml 250 temperature, "C 15 processing time, min 15
The further processing was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of processing, min 25 temperature, "C 50 overpressure, hPa 1013
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the untreated and treated thread are shown in Table 1.
Example 3:
According to the invention, resorbable surgical threads were produced as follows:
20 g of the cotton threads already used in Example 1 were treated with a 7.5 percent solution of nitrous oxide in trichlorofluoromethane (Freon-l 1).
Process parameters amount of 5 percent solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane (Freon-1), ml 600 temperature, "C 0 processing time, min 25
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of processing, min 25 temperature, "C 60 overpressure, hPa 1317
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the treated and untreated thread are shown in Table 1.
Example 4:
According to the invention, resorbable surgical threads are produced as follows:
20 g of the cotton threads already used in Example 1 were treated with a 15 percent solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane (Freon-l 1).
Process parameters used amount of 15 percent solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane, ml 600 temperature, "C -11 processing time, min 30
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 25 temperature, "C 70 overpressure, hPa 1519
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the untreated and treated thread are shown in Table 1.
Table 1 Characteristic value Example Example Example Example
1 2 3 4 1. Carboxyl groups,% 4.0 6.8 7.9 9.8 2. Tear resistance of the untreated
Thread, kg 3.1 3.1 3.1 3.1 3. Tear strength of the treated thread, kg 2.43 2.37 2.32 2.26 4. Ratio of
Tear resistance of the treated thread to the tear resistance of the untreated
Fadens,% 79.0 76.5 74.8 73.0
Example 5:
According to the invention, resorbable surgical threads are produced as follows:
40 g of linen threads with the thread number 22.5 / 3 and a nominal diameter of 0.57 mm, made from single threads with a nominal fineness of 44.4 tex, were mixed with a 12 percent solution of nitrous oxide in 1,2-dichloro-1 , 1, 2,2-tetrafluoroethane (Freon-1 13) treated.
Process parameters used amount of 12 percent solution of dinitrogen tetroxide in 1,2-dichloro1,1,2,2-tetrafluoroethane, ml 800 temperature, "C 15 duration of treatment, min 15
The further treatment was also carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 20 temperature, "C 50 overpressure, hPa 1215
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the untreated and treated thread are shown in Table 2.
Example 6:
According to the invention, resorbable surgical threads were produced as follows:
30 g of viscose threads with the thread number 60/9 and a nominal diameter of 0.54 mm, made from individual threads with a nominal fineness of 16.6 tex, were mixed with a 10 percent solution of nitrous oxide in 1,2-dichloro-1,1 , 2,2-tetrafluoroethane (Freon-114) treated.
Process parameters used amount of 10 percent solution of nitrous oxide in 1,2-dichloro1,1,2,2-tetrafluoroethane, ml 750 temperature, "C -10 duration of treatment, min 20
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 30 temperature, "C 40 overpressure, hPa 810
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the treated and the untreated thread are shown in Table 2.
Example 7:
According to the invention, resorbable surgical threads were produced as follows:
25 g of threads made of solidified viscose fiber with the thread number 20/8 and a nominal diameter of 0.53 mm, made from individual threads with a nominal fineness of 50 tex, were treated according to the method described in Example 1 with a 15 percent solution of dinitrogen tetroxide in carbon tetrachloride.
Process parameters used amount of 15 percent solution of nitrous oxide in carbon tetrachloride, ml 8 500 temperature, "C 21 processing time, min 15
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 15 temperature, "C 50 overpressure, hPa 912
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the treated and the untreated thread are shown in Table 2.
Example 8:
According to the invention, resorbable surgical fibers were produced as follows:
30 g of threads made from the same solidified viscose fiber used in Example 7 were treated with a 12 percent solution of nitrous oxide in carbon tetrachloride by the method described in Example 1.
Process parameters used amount of 12 percent solution of nitrous oxide in carbon tetrachloride, temperature 750 ml, "C 21 duration of treatment, min 15
The further treatment was carried out in accordance with the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 30 temperature, "C 50 overpressure, hPa 1013
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the untreated and treated thread are shown in Table 2.
Example 9:
According to the invention, resorbable surgical threads are produced as follows:
40 g of threads made of solidified viscose fiber with the thread number 20/6 and a nominal diameter of 0.86 mm, made from individual threads with a nominal fineness of 50 tex, were, according to the method described in Example 1, with a 15 percent solution of nitrous oxide in trichlorofluoromethane (Freon -l 1) treated.
Process parameters used amount of 15 percent solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane, ml 800 temperature, "C 17 duration of treatment, min 15
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 15 temperature, "C 50 overpressure, hPa 1418
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results are shown in Table 2.
Table 2 Characteristic for-for-for-example game game game game game
5 6 7 8 9 1. Carboxyl groups,% 3.6 4.0 3.0 6.8 3.5 2. Tear resistance of the untreated
Thread, kg 1.88 2.7 4.5 4.5 6.0 3. Tear resistance of the treated
Fadens, kg 1.41 2.16 3.54 3.2 4.8 4. Ratio of
Tear resistance of the treated thread to the tear resistance of the untreated
Fadens,% 75.0 80.1 77.7 71.1 80.0
Example 10:
According to the invention, resorbable surgical threads are produced as follows:
30 g of threads made of solidified viscose fiber with the yarn number 60/2 and a nominal diameter of 0.15 mm, made from individual threads with a nominal fineness of 16.6 tex, were made according to the method described in Example 1 with a 9 percent solution of nitrous oxide in carbon tetrachloride treated.
Process parameters used amount of 9 percent solution of nitrous oxide in carbon tetrachloride, ml 750 temperature, CC 20 processing time, min 10
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters Duration of treatment, min 75 temperature, "C 30 overpressure, hPa 506
Washing and drying were carried out using the method described above.
The test results of the untreated and the treated thread are shown in Table 3.
Example left:
According to the invention, resorbable surgical threads are produced as follows:
40 g of polynose threads with the thread number 60/6 and a nominal diameter of 0.42 mm, made from single threads with a nominal fineness of 16.6 tex, were made according to the method described in Example 1 with a
15 percent solution of nitrous oxide in trichlorofluoromethane (Freon-l 1) treated.
Process parameters Amount of 1% solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane, ml 800
Temperature, "C 10
Processing time, min 20
The further processing was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters
Duration of treatment, min 60
Temperature, "C 40 gauge, hPa 1519
The washing and drying was carried out according to the method described above.
The test results of the untreated and the treated thread are shown in Table 3.
Example 12:
According to the invention, resorbable surgical threads are produced as follows:
30 g of threads made of polynose with the thread number 64/18 and a nominal diameter of 0.86 mm, made from single threads with a nominal fineness of 15.6 tex, were by the method described in Example 1 with a
12 percent solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane (Freon-l 1) treated.
Process parameters used amount of 12 percent solution of nitrous oxide in trichlorofluoromethane, ml 750
Temperature, "C 10
Duration of treatment, min 20
The further treatment was carried out according to the method described in Example 1.
Process parameters
Duration of treatment, min 90
Temperature, "C 40 gauge, hPa 1418
The washing and drying was carried out according to the method described above.
The test results of the untreated and the treated thread are shown in Table 3.
Table 3 Characteristic value Example Example Example
10 11 12
Carboxyl group content,% 3.5 6.5 8.7 Tear strength of the untreated thread, kg 0.96 3.0 4.82 Tear strength of the treated thread, kg 0.77 2.20 3.58 Ratio of the tear strength of the treated
Thread for the tensile strength of the untreated thread,% 79.8 73.3 74.2
Example 13:
According to the invention, resorbable surgical threads were produced as follows:
1.0 kg of threads (10,000 m) made of polynose with the thread number 60/6 and with a nominal diameter of 0.42 mm, made from individual threads with a nominal fineness of 16.6 tex, were wound into 10 packages and into one made of stainless steel existing apparatus with a capacity of 30 1 given.
20 l of a 15 percent solution of dinitrogen tetroxide in trichlorofluoromethane (Freon-1 l) were introduced into the apparatus. The threads were kept in the apparatus at a temperature of 10 ° C. for 20 minutes. The solution was then drained off, the apparatus hermetically sealed and the temperature inside the apparatus increased to 40 ° C. This created an overpressure of 1519 hPa in the apparatus. After the threads had been kept under the specified conditions for 60 minutes, the apparatus was demistered. The pressure in the apparatus fell until it was equal to the outside pressure. The threads were then blown with dry air and washed and dried according to the methodology described above.
The carboxyl group content and the tensile strength of the threads obtained by the described method were determined. The tensile strength of the untreated threads was also determined.
The loss of strength caused by the treatment was determined using the values obtained (ratio of the tensile strength of the threads obtained according to the invention to the tensile strength of the untreated threads).
The following values were obtained: thread obtained according to the invention: carboxyl group content,% 6.5 tensile strength, kg 2.26 untreated thread: tensile strength, kg 3.0
Ratio of the tensile strength of the threads obtained according to the invention to the tensile strength of the untreated threads,% 63
After opening the abdominal cavity under general anesthesia along the center line, the liver tissue of experimental animals (rabbits, mutton, etc.) was provided with incisions of about 1.5 cm in length. The thread obtained according to the examples described above was drawn into the eye of a surgical needle.
The fabric was sewn with individually knotted stitches.
The muscles of the abdominal wall were alternately sewn with the thread to be tested and non-absorbable threads. The absorbable surgical thread did not make handling of the non-absorbable thread difficult.
The experimental animals were sacrificed after different periods of time after the operation.
The resorbable surgical thread obtained according to the invention lost mechanical strength in the living tissue in the course of 5 to 1 days. The surrounding tissue was not inflamed.
Only a few exemplary embodiments of the invention have been given above, which allow various modifications and additions which are obvious to those skilled in the art. Other modifications of the invention are possible that do not exceed the nature and scope of the invention, which are determined by the claims.