DE19722880C1 - Verfahren zum Beschichten von chirurgischen Nadeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von chirurgischen Nadeln. Die Beschichtung soll dazu dienen, die zum Durchführen der chirurgischen Nadeln durch Gewebe erforderliche Kraft (Penetrationskraft) im Vergleich zu unbeschichteten chirurgischen Nadeln (insbesondere mit metallischer Oberfläche) zu verringern.

Aus der EP 0 494 648 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen einer silikonisierten chirurgischen Nadel bekannt, bei dem auf die Oberfläche der Nadel durch Eintauchen in eine Lösung oder durch Aufsprühen ein Aminoalkylsiloxan aufgebracht und anschließend bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird, um eine Silikonbeschichtung bereitzustellen. Als Aminoalkylsiloxan findet vorzugsweise ein von Dow Corning unter der Bezeichnung "MDX4-4159" vetriebenes Produkt Verwendung, wobei die Wärmebehandlung für eine halbe Stunde oder länger bei ca. 120°C durchgeführt wird.

In der EP 0 627 474 A1 ist eine Zusammensetzung für eine Silikonbeschichtung beschrieben, die eine wäßrige Dispersion eines nichtreaktiven Polydimethylsiloxans und eines reaktiven Siloxanpolymers unter Zusatz eines Dispersionsmittels aufweist. Um damit eine chirurgische Nadel zu beschichten, wird die Zusammensetzung auf die Nadel aufgetragen und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet.

Um die Penetrationskraft zu verringern, ist es auch bekannt, chirurgische Nadeln in eine Lösung aus einem kondensationsfähigen Polymethylsiloxan in einem Gemisch aus n-Heptan und Xylol einzutauchen und das Lösungsmittel anschließend durch thermische Nachbehandlung für eine Stunde bei 100°C zu entfernen. Als kondensationsfähiges Polymethylsiloxan eignet sich das von Dow Corning unter der Bezeichnung "Syl-Off DC 23" vertriebene Produkt, das einen mittleren Polymerisationsgrad von ca. 8000 zeigt. Wenn die chirurgische Nadel mit einer Bohrung versehen ist, die zur Aufnahme des Endbereichs eines chirurgischen Fadens bestimmt ist, sollte die Bohrung vor dem Eintauchen der chir­ urgischen Nadel in die Lösung mit Wasser gefüllt werden, damit in deren Bereich die Befestigung des chirurgischen Fadens nicht durch die Beschichtung beeinträchtigt wird.

Die vorbekannten Verfahren liefern zwar chirurgische Nadeln, bei denen die Penetrationskraft gegenüber unbehandelten Nadeln deutlich verringert ist. Bei diesen Nadeln vergrößert sich die Penetrationskraft jedoch beträchtlich, wenn mit derselben Nadel ein Gewebe mehrmals hintereinander durchdrungen wird, wie es in der Praxis bei Operationen häufig vorkommt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Beschichten von chirurgischen Nadeln zu schaffen, mit dessen Hilfe chirurgische Nadeln bereitgestellt werden können, bei denen die Penetrations­ kraft im Vergleich zu nach vorbekannten Verfahren behandelten chirurgischen Nadeln noch geringer ist und bei denen die Penetrationskraft nach mehrmaligem Durchstoßen von Gewebe nicht so stark ansteigt wie bei den nach vorbekannten Verfahren beschichteten chirurgischen Nadeln.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Beschichten von chirurgischen Nadeln mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Beschichten von chi­ rurgischen Nadeln wird auf eine (vorzugsweise metallische) Oberfläche einer chirurgischen Nadel in einem Schritt oder in mehreren Schritten eine Ausgleichsbeschichtung zum Ausfüllen und/oder Ausgleichen von Oberflächenrauhigkeiten aufgebracht, und auf die Ausgleichsbeschichtung wird eine Gleitbeschichtung aufgebracht.

Durch die Ausgleichsbeschichtung wird die Oberflächenrauhigkeit der Nadel stark vermindert. Die als Schmierfilm wirkende Gleitbeschichtung befindet sich daher auf einem im wesentlichen glatten Untergrund, was die Wirksamkeit der Gleitbeschichtung verbessert. Selbst wenn die Gleitbeschichtung mehr oder weniger abgenutzt ist, nachdem die Nadel mehrfach Gewebe durchgestoßen hat, wächst die Penetrationskraft nur in verhältnismäßig geringem Maße an, was auf das günstige Zusammenwirken der Ausgleichs­ beschichtung und der Gleitbeschichtung zurückzuführen ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also ein günstiges Verhalten der verfahrensgemäß beschichteten chirurgischen Nadeln bei Mehrfachpenetration und ein verbessertes Durchzugsverhalten der Nadeln erreicht.

Vorzugsweise wird zum Aufbringen der Ausgleichsbeschichtung die chirurgische Nadel in eine ein kondensationsfähiges Polymethylsi­ loxan enthaltende erste Lösung eingetaucht. Das im Bereich der Nadel befindliche Lösungsmittel wird verdampft, und das kon­ densationsfähige Polymethylsiloxan wird für eine vorgegebene Zeitdauer bei einer vorgegebenen, oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur gehärtet. Dabei kann die Wärmebehandlung zum Härten des kondensationsfähigen Polymethylsiloxans gleichzeitig zum Verdampfen des im Bereich der Nadel befindlichen Lösungs­ mittels genutzt werden. Die beschriebene Schrittfolge kann, wenn es gewünscht wird, einmal oder mehrmals wiederholt werden, um eine Ausgleichsbeschichtung mit größerer Schichtdicke aufzubauen.

Das ausgehärtete kondensationsfähige Polymethylsiloxan bildet einen mechanisch stabilen Film, der Vertiefungen in der Ober­ fläche der chirurgischen Nadel ausfüllt und als Unterlage für die danach aufgebrachte Gleitbeschichtung gut geeignet ist. Vorzugs­ weise wird als kondensationsfähiges Polymethylsiloxan das von Dow Corning unter der Bezeichnung "Syl-Off DC 23" vertriebene Produkt eingesetzt, das einen mittleren Polymerisationsgrad von ca. 8000 zeigt. "Syl-Off DC 23" wird bereits seit vielen Jahren für die Beschichtung chirurgischer Nadeln verwendet und gilt zumindest grundsätzlich anwendungstechnisch als unbedenklich.

Als Lösungsmittel für die erste Lösung eignet sich n-Heptan oder eine Mischung aus n-Heptan und Xylol. Als unpolares Lösungsmittel nimmt es nur sehr geringe Mengen an Wasser auf, was vorteilhaft ist, wenn eine in der chirurgischen Nadel vorgesehene Bohrung, die zur Aufnahme des Endbereichs eines chirurgischen Fadens bestimmt ist, vor dem Eintauchen der chirurgischen Nadel in die erste Lösung mit Wasser gefüllt wird (siehe unten).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Lösung eine Lösung von kondensationsfähigem Polymethylsiloxan in n-Heptan mit einem Zusatz von Xylol, wobei das kondensationsfähige Polymethyl­ siloxan im Konzentrationsbereich von 10 g/l bis 40 g/l vorliegt. Die Massenangabe bezieht sich hierbei auf den Feststoffanteil (d. h. kondensationsfähiges Polymethylsiloxan ohne Lösungsmittel). In handelsüblichem "Syl-Off DC 23" ist ein Feststoffanteil von 30% bis 33% in Xylol gelöst; der Zusatz von Xylol in der ersten Lösung rührt vorzugsweise nur von dem Xylol-Gehalt des ver­ wendeten handelsüblichen "Syl-Off DC 23" her.

Aufgrund der hohen Anzahl der zu beschichtenden chirurgischen Nadeln, wegen der geringen Abmessungen der Nadeln und wegen ihrer Empfindlichkeit gegen mechanische Belastung ist es besonders wirtschaftlich, wenn das für die Ausgleichsbeschichtung vor­ gesehene Material durch Eintauchen der Nadeln in die erste Lösung an die chirurgischen Nadeln herangeführt wird. Der Konzen­ trationsbereich des kondensationsfähigen Polymethylsiloxans in n-Heptan (vorzugsweise unter Zusatz von Xylol) von 10 g/l bis 40 g/l ist dabei besonders günstig. Die erste Lösung hat eine verhältnismäßig geringe Viskosität, um eine schnelle, störungs­ freie Benetzung der Nadeloberfläche zu erreichen und um ein Zusammenkleben benachbarter Nadeln sicher zu verhindern. Andererseits ist die Konzentration des kondensationsfähigen Polymethylsiloxans hoch genug, um bei einem Eintauchvorgang eine beträchtliche Menge an Material für die Ausgleichsbeschichtung an die chirurgischen Nadeln heranzuführen. Im Vergleich dazu lassen Kunststoffschmelzen aufgrund ihrer hohen Viskositäten eine störungsfreie Beschichtung von chirurgischen Nadeln mit geringen Schichtstärken nicht erwarten.

Vorzugsweise erfolgt das Härten des kondensationsfähigen Polymethylsiloxans für eine Zeitdauer im Bereich von einer Stunde bis fünf Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 130°C bis 250°C.

Beim Härten wird das kondensationsfähige Polymethylsiloxan thermisch vernetzt, wodurch ein mechanisch stabiler, abriebfreier Silikonfilm erhalten wird. Für die thermische Vernetzung von "Syl-Off DC 23" ist nach Angaben des Herstellers (Dow Corning) eine Mindesttemperatur von 130°C erforderlich. Als besonders günstig zum Härten einer Ausgleichsbeschichtung aus "Syl-Off DC 23" hat sich eine Temperatur von 150°C erwiesen, aber auch Temperaturen wie z. B. 210°C sind möglich. Der Härtvorgang verläuft um so schneller, je höher die Temperatur ist. Bei zu hohen Temperaturen kann sich jedoch der Silikonfilm verfärben oder durch Rißbildung zerstört werden.

Wie schon erwähnt, hängt die zum Härten benötigte Temperatur von der Zeitdauer der thermischen Behandlung ab. Die Zeitdauer der Temperaturbehandlung muß so lang sein, daß die Oberfläche der Ausgleichsbeschichtung bei Beendigung der Behandlung nicht mehr klebrig ist.

Als besonders vorteilhaft hat sich bei einer Temperatur von 150°C eine Zeitdauer für das Härten von zwei Stunden erwiesen. Dann ist die Ausgleichsbeschichtung nicht mehr klebrig und zeitlich stabil.

Vorzugsweise erfolgt das Verdampfen des im Bereich der Nadel befindlichen Lösungsmittels zumindest teilweise bei einer oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur. Besonders vorteilhaft ist es, das Lösungsmittel nach dem Entnehmen der chirurgischen Nadel aus der ersten Lösung zunächst bei Raumtempe­ ratur abtropfen und ablüften zu lassen und dann die Ausgleichs­ beschichtung zu härten, wie bereits beschrieben. Zu Anfang des Härtvorgangs verdampfen dann bei der erhöhten Temperatur die noch im Bereich der Nadel befindlichen Reste des Lösungsmittels. Es ist aber auch denkbar, die Lösungsmittelreste bei einer oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur zu verdampfen, bevor das eigentliche Härten (z. B. bei noch höherer Temperatur) beginnt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Schrittfolge zum Aufbringen der Gleitbe­ schichtung die mit der Ausgleichsbeschichtung versehene chi­ rurgische Nadel in eine zweite Lösung eingetaucht, die ein Polydimethylsiloxan mit Amino- und Alkoxygruppen als funktionel­ len Gruppen enthält. Das Lösungsmittel wird anschließend verdampft, vorzugsweise bei einer vorgegebenen, oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur.

Die Gleitbeschichtung wirkt wie ein Schmierfilm, der die Penetrationskraft einer beschichteten Nadel erheblich reduziert. Als besonders vorteilhaftes Material für die Gleitbeschichtung hat sich das von Dow Corning unter der Bezeichnung "MDX4-4159" vertriebene Polydimethylsiloxan mit Amino- und Alkoxygruppen als funktionellen Gruppen erwiesen. Dieses Material wird bereits seit längerer Zeit für die Beschichtung chirurgischer Nadeln einge­ setzt und gilt daher als zumindest grundsätzlich anwendungs­ technisch unbedenklich. Wenn das Lösungsmittel bei einer vor­ gegebenen, oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur verdampft, wird keine Vernetzung oder zumindest keine voll­ ständige Vernetzung der Gleitbeschichtung angestrebt, weil dies eine Erhöhung der Penetrationskraft zur Folge haben könnte.

Vorzugsweise enthält die zweite Lösung n-Heptan als Lösungs­ mittel. Aus denselben Gründen wie bei der ersten Lösung ist es vorteilhaft, ein unpolares Lösungsmittel zu verwenden und beispielsweise auf Bestandteile wie Isopropanol zu verzichten oder nur einen geringen Zusatz eines polaren Lösungsmittels zu benutzen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Lösung eine Lösung von 10 g/l bis 50 g/l Polydimethylsiloxan mit Amino- und Alkoxygruppen als funktionellen Gruppen in n-Heptan, wobei auch ein Zusatz eines polaren Lösungsmittels verwendet werden kann. Die Massenangabe bezieht sich hierbei auf den Feststoffanteil (d. h. Polydimethylsiloxan ohne Lösungsmittel). In handelsüblichem "MDX4-4159" ist ein Feststoffanteil von rund 50% in einer Mischung aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen und Isopropanol gelöst; der Zusatz eines polaren Lösungsmittels zu der zweiten Lösung rührt vorzugsweise nur von dem Isopropanol-Gehalt des ver­ wendeten handelsüblichen "MDX4-4159" her. Ähnlich wie bei der ersten Lösung darf die Konzentration der gelösten Substanz nicht zu hoch sein, damit die Viskosität der zweiten Lösung nicht zu groß ist und die chirurgischen Nadeln nicht aneinander kleben.

Vorzugsweise erfolgt das Verdampfen des Lösungsmittels der zweiten Lösung für eine Zeitdauer im Bereich von 0,4 Stunden bis 2,5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 60°C bis 140°C. Wie bereits erwähnt, wird insbesondere bei Verwendung von "MDX4- 4159" keine thermische Vernetzung der Gleitbeschichtung ange­ strebt. Hier verhindert eine Temperatur von 100°C sicher eine manuell feststellbare Klebrigkeit der chirurgischen Nadel und führt zu keiner höheren Penetrationskraft, als wenn das Lösungs­ mittel der zweiten Lösung bei Raumtemperatur verdunstet. Bei einer Temperatur von 100°C hat sich eine Zeitdauer für das Verdampfen des Lösungsmittels der zweiten Lösung von einer Stunde als ausreichend erwiesen, um eine Klebrigkeit der Gleitbeschich­ tung zu vermeiden. Es ist auch denkbar, das Lösungsmittel der zweiten Lösung bei Raumtemperatur verdampfen zu lassen und keine erhöhten Temperaturen anzuwenden.

Chirurgische Nadeln vieler Typen sind an dem der Nadelspitze gegenüberliegenden Ende mit einer Bohrung versehen, die zur Aufnahme des Endbereichs eines chirurgischen Fadens bestimmt ist. Die Innenwand dieser Bohrung sollte nicht mit dem Material der Ausgleichsbeschichtung oder der Gleitbeschichtung in Berührung kommen, damit die Klebekraft von Klebstoff, mit dessen Hilfe der Endbereich des chirurgischen Fadens in der Bohrung festgeklebt werden kann, nicht beeinträchtigt wird. Um dies zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Bohrung vor dem Eintauchen der chirurgischen Nadel in die erste Lösung und/oder vor dem Eintauchen der chirurgischen Nadel in die zweite Lösung mit Wasser zu füllen.

Wenn die Bohrung mit Wasser gefüllt ist, kann eine unpolare Lösung nicht in die Bohrung eintreten und deren Innenwandung benetzen. Eine unpolare Lösung liegt zum Beispiel vor, wenn n- Heptan als Lösungsmittel verwendet wird.

Die Bohrung läßt sich mit Wasser füllen, indem die chirurgische Nadel in einem destilliertes Wasser aufweisenden Gefäß für eine vorgegebene Zeitdauer einem Unterdruck ausgesetzt wird. Unter diesen Bedingungen tritt die ursprünglich in der Bohrung befindliche Luft aus der Bohrung aus, da sie unter höherem Druck steht.

Wenn dem destillierten Wasser ein Benetzungsmittel zugesetzt ist, wird das Eintreten des destillierten Wassers in die Bohrung erleichtert. Als Benetzungsmittel eignet sich zum Beispiel 0-[4- (1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-phenyl]-deca(oxyethylen).

Wenn ein Benetzungsmittel verwendet wird, sollte verhindert werden, daß größere Mengen des Benetzungsmittels in die erste Lösung bzw. die zweite Lösung eingeschleppt werden. Daher ist es empfehlenswert, die chirurgische Nadel nach dem Entnehmen aus dem Gefäß mit destilliertem Wasser und Benetzungsmittel und vor dem Eintauchen in die erste Lösung bzw. die zweite Lösung mit destilliertem Wasser zu spülen. Danach noch an der Nadel anhaftendes destilliertes Wasser stört in der ersten Lösung bzw. der zweiten Lösung nicht, wenn ein unpolares Lösungsmittel wie n-Heptan zum Einsatz kommt. In diesem Fall separiert sich das eingetragene Wasser als Bodensatz, so daß die Konzentrationen der Substanzen für die Ausgleichsbeschichtung und die Gleitbeschich­ tung in der ersten bzw. der zweiten Lösung unverändert bleiben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Oberflächenbereichs einer auf herkömmliche Weise beschichteten chirurgischen Nadel (a) und einer gemäß dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren beschichteten chirurgischen Nadel (b), jeweils im Längsschnitt, und

Fig. 2 ein Säulendiagramm, das die Verringerung der Penetra­ tionskraft erfindungsgemäß beschichteter Nadeln (c) im Vergleich zu nicht beschichteten (a) und nach einem herkömmlichen Verfahren beschichteten chirurgischen Nadeln (b) veranschaulicht.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschichten von chirurgischen Nadeln wurde bereits prinzipiell erläutert. In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie die Oberfläche einer Nadel nach dem Beschichten aussieht, und zwar im linken Teil (a) nach Durchführung eines herkömmlichen Verfahrens und im rechten Teil (b) nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt eine Detailansicht eines Längsschnitts durch eine chirurgische Nadel 1 im Bereich der Oberfläche 2. Die Oberfläche 2 ist auf mikroskopischem Maßstab rauh, d. h., sie hat Erhebungen und Vertiefungen, wie die Vertiefung 3. Die chirurgische Nadel 1 kann aus jedem für chirurgische Nadeln geeigneten Material, insbesondere aus metallischen Materialien, gefertigt sein.

Im linken Teil von Fig. 1 ist die Beschichtung 10 zu erkennen, die nach einem der eingangs erwähnten herkömmlichen Verfahren erzeugt wurde. Dazu wurden chirurgische Nadeln mit metallisch sauberer Oberfläche zunächst unter Anlegen eines Unterdrucks in destilliertes Wasser eingebracht, um die Bohrungen an den den Nadelpitzen gegenüberliegenden Enden der Nadeln mit destilliertem Wasser zu füllen, wie oben bereits erläutert. Anschließend wurden die Nadeln in eine Lösung aus "Syl-Off DC 23" in einer Mischung aus n-Heptan und Xylol als Lösungsmittel eingetaucht, wobei die Konzentration etwa 21 g/l (d. h. etwa 21 g Feststoff pro Liter Lösungsmittel) betrug. Nach dem Entnehmen der Nadeln aus der Lösung konnte überschüssiges Lösungsmittel abtropfen und teilweise bei Raumtemperatur verdampfen. Anschließend wurden die Nadeln für eine Stunde in einen Wärmeofen gebracht, der auf einer Temperatur von 100°C gehalten wurde. Während dieser Zeit verdampfte das restliche Lösungsmittel, während diese Temperatur zumindest für ein vollständiges Vernetzen des "Syl-Off DC 23" nicht hoch genug war.

Eine mikroskopische Untersuchung einer nach diesem herkömmlichen Verfahren beschichteten chirurgischen Nadel ergibt ein Bild, wie im linken Teil (a) der Fig. 1 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß auf der Oberfläche 2 der Nadel 1 zwar eine lückenlose Beschichtung 10 vorliegt, die Vertiefungen 3 jedoch nicht ausgefüllt werden. Die Beschichtung 10 verbessert zwar die Penetrationseigenschaften der Nadel 1, aber die Rauhigkeit bleibt bestehen.

Der rechte Teil (b) der Fig. 1 zeigt eine entsprechende Darstellung für eine nach dem im folgenden Beispiel 1 im Detail beschriebenen Verfahren beschichtete chirurgische Nadel. Hierbei sind die Vertiefungen 3 an der Oberfläche 2 der Nadel 1 durch eine Ausgleichsbeschichtung 11 aus vernetztem "Syl-Off DC 23" ausgefüllt. Darüber befindet sich eine Gleitbeschichtung (12) aus nicht vernetztem "MDX4-4159".

Im folgenden werden drei Beispiele für den Verfahrensablauf beim Beschichten von chirurgischen Nadeln gemäß der Erfindung genauer erläutert.

Beispiel 1

Auf die im folgenden im Detail beschriebene Weise wurden metallische Rundkörpernadeln und schneidende Rundkörpernadeln mit einem Durchmesser von 0,36 mm, 0,30 mm und 0,25 mm beschichtet. Diese chirurgischen Nadeln waren an dem der Nadelspitze gegen­ überliegenden Ende mit einer Bohrung (zur Aufnahme des Endbe­ reichs eines chirurgischen Fadens) versehen. Zunächst wurden die Nadeln in einem Becherglas in eine 6%ige Lösung des Netzmittels 0-[4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-phenyl]-deca(oxyethylen) (siehe oben) in destilliertem Wasser eingetaucht. Das Becherglas mit den Nadeln wurde in ein Vakuumgefäß gestellt und für etwa 30 Minuten unter einem Druck von 0,1 bar (absolut) gehalten. Durch diese Behandlung füllten sich die Bohrungen der Nadeln mit der Netzmittellösung. Anschließend wurden die Nadeln aus dem Becherglas genommen, und die Netzmittellösung konnte kurz abtropfen.

Um die Netzmittellösung von dem Nadelkörper zu entfernen, wurden die Nadeln unmittelbar nach der Vakuumbehandlung in zwei Schritten mit destilliertem Wasser gespült. Die erste Spülung erfolgte bei einer Wassertemperatur von mindestens 60°C bei einer Spüldauer von mindestens einer Minute. Die zweite Spülung erfolgte mit Wasser von Raumtemperatur und dauerte ebenfalls mindestens eine Minute. Nach dem Abspülen verblieben die Nadeln in dem Spülbad der zweiten Spülung, um ein Austrocknen der Bohrungen zu verhindern.

Als nächstes wurden die Nadeln in einem Sieb in eine Lösung von "Syl-Off DC 23" (siehe oben) in n-Heptan getaucht, im folgenden "erste Lösung" genannt. Die Konzentration der ersten Lösung betrug 21 g/l (d. h. 21 g Feststoff, aus "Syl-Off DC 23" stammend, pro Liter Lösungsmittel, d. h. n-Heptan mit Zusatz von Xylol, aus "Syl-Off DC 23" stammend). Das Sieb wurde in der ersten Lösung bewegt, um an den Nadeln anhaftendes Wasser zu entfernen. Das Wasser mischte sich nicht mit dem n-Heptan, sondern setzte sich am Boden des Bades mit der ersten Lösung ab.

Danach wurden die Nadeln auf Pergaminpapier umgeschüttet und zum Ablüften für mindestens 15 Minuten unter einen Abzug gelegt.

Um das restliche im Bereich der Nadeln befindliche Lösungsmittel zu verdampfen und um die auf den Nadeln ausgebildete Beschichtung aus "Syl-Off DC 23" auszuhärten, wurden die Nadeln anschließend in einem Wärmeofen behandelt, und zwar für eine vorgegebene Zeitdauer von 120 Minuten (± 15 Minuten) bei einer vorgegebenen Temperatur von 150°C (± 5 K). Nach dem Entnehmen aus dem Wärmeofen erfolgte für mindestens 15 Minuten eine Abkühlphase.

Am Ende der bisher beschriebenen Schrittfolge hatten die Nadeln die untere Lage einer Ausgleichsbeschichtung zum Ausfüllen und/oder Ausgleichen der Oberflächenrauhigkeiten der metallischen Nadeloberflächen.

Um die Schichtdicke der Ausgleichsbeschichtung zu erhöhen, wurde in einem zweiten Schritt die zuvor beschriebene Schrittfolge unter Verwendung der gleichen Parameter wiederholt. Das heißt, die Nadeln wurden erneut in eine 6%ige Lösung von 0-[4-(1,1,3,3- Tetramethylbutyl)-phenyl]-deca(oxyethylen) in destilliertem Wasser getaucht, bei 60°C und bei Raumtemperatur mit destillier­ tem Wasser gespült, in die erste Lösung (mit derselben Zusammen­ setzung wie zuvor) getaucht, für etwa 2 Stunden bei etwa 150°C im Wärmeofen getrocknet und gehärtet und abschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach hatte die Ausgleichsbeschichtung die erwünschte volle Dicke.

Die nun folgende Schrittfolge zum Aufbringen der Gleitbeschich­ tung begann genauso wie die jeweiligen Schrittfolgen zum Aufbringen der Ausgleichsbeschichtung: Zunächst wurden die Nadeln in die 6%ige Lösung von 0-[4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-phenyl]- deca(oxyethylen) in destilliertem Wasser unter Anlegen von Unterdruck eingetaucht und anschließend bei 60°C und bei Raumtemperatur mit destilliertem Wasser abgespült, wie zuvor beschrieben.

Danach wurden die Nadeln in einem Sieb in ein Bad mit einer Lösung von "MDX4-4159" (siehe oben) in n-Heptan eingetaucht. Die Konzentration dieser als "zweite Lösung" bezeichneten Lösung betrug 25 g/l (d. h. 25 g Feststoff, aus "MDX4-4159" stammend, pro Liter Lösungsmittel, d. h. n-Heptan mit Zusatz der aus dem handelsüblichen "MDX4-4159" stammenden Lösungsmittel). Das Sieb mit den Nadeln wurde in dem Bad mit der Lösung bewegt, um an den Nadeln anhaftendes Wasser zu entfernen. Anschließend wurden die Nadeln auf Pergaminpapier umgeschüttet und zum Ablüften für mindestens 15 Minuten unter den Abzug gelegt.

Um das restliche Lösungsmittel zu verdampfen, wurden die Nadeln für 60 Minuten (± 15 Minuten) bei einer Temperatur von 100°C (± 5 K) in den Wärmeofen gelegt. Nach der Entnahme aus dem Wärmeofen erfolgte eine Abkühlphase für mindestens 15 Minuten.

Damit war das Verfahren zum Beschichten der Nadeln abgeschlossen. Falls gewünscht, konnten die Nadeln entmagnetisiert, visuell kontrolliert und einem Penetrationstest (Messung der Penetra­ tionskraft, siehe unten) unterzogen werden.

Beispiel 2

Chirurgische Nadeln mit einem Durchmesser von 0,20 mm und 0,15 mm wurden ähnlich, wie in Beispiel 1 beschrieben, beschichtet. Im Unterschied zum Beispiel 1 betrug die Konzentration der ersten Lösung nur 13 g/l. Ferner wurde die Ausgleichsbeschichtung nicht in zwei Schrittfolgen aufgebracht, wie im ersten Beispiel, sondern in einer einzigen Schrittfolge, wobei die Behandlung im Wärmeofen wiederum für etwa 2 Stunden bei etwa 150°C erfolgte. Schließlich war auch die Konzentration der für die Gleitbeschich­ tung verwendeten zweiten Lösung geringer als im Beispiel 1; sie betrug 21 g/l. Das Verdampfen des restlichen Lösungsmittels erfolgte wie im Beispiel 1 für ca. 1 Stunde bei ca. 100°C.

Beispiel 3

Bei einer weiteren Variante des Verfahrens zum Beschichten von chirurgischen Nadeln wurden mit einer Bohrung versehene Nadeln zunächst in einem Korb in ein mit destilliertem Wasser gefülltes Gefäß getaucht und für mindestens 30 Sekunden in einem Vakuumge­ fäß einem Unterdruck von etwa 0,1 bar (absolut) ausgesetzt, um die jeweilige Bohrung mit Wasser zu füllen. Anschließend konnte das destillierte Wasser kurz abtropfen.

Als nächstes wurden die Nadeln zum Aufbringen der Ausgleichs­ beschichtung in einem Sieb in eine erste Lösung eingetaucht, deren Zusammensetzung mit der der ersten Lösung aus dem Beispiel 1 übereinstimmte. Das Sieb wurde in dem Bad mit der ersten Lösung bewegt, um an den Nadeln anhaftendes Wasser zu entfernen. Anschließend wurden die Nadeln auf Pergaminpapier umgeschüttet und zum Ablüften für mindestens 15 Minuten unter einen Abzug gelegt.

Im Unterschied zu den Beispielen 1 und 2 wurden die Reste des ersten Lösungsmittels vor dem Härten der Ausgleichsbeschichtung verdampft. Dazu wurden die Nadeln für 60 Minuten (± 15 Minuten) bei einer Temperatur von 100°C (± 5 K) in einen Wärmeofen gelegt. Nach dem Entnehmen aus dem Ofen erfolgte eine Phase zum Abkühlen auf Raumtemperatur von mindestens 15 Minuten Dauer.

Die Härtung der Ausgleichsbeschichtung erfolgte anschließend in einem Wärmeofen für eine Zeitdauer von 2,5 Stunden (± 15 Minuten) bei einer Temperatur von 210°C (± 10 K). Nach dem Entnehmen aus dem Wärmeofen erfolgte eine Abkühlphase von mindestens 15 Minuten.

In diesem Beispiel wurde die Ausgleichsbeschichtung wie in Beispiel 2 in einer einzigen Schrittfolge aufgebracht.

Um abschließend die Gleitbeschichtung zu erzeugen, wurden die Nadeln nach dem Füllen der jeweiligen Bohrung mit Wasser (siehe oben) in einem Sieb in eine zweite Lösung eingetaucht, deren Zusammensetzung mit der der zweiten Lösung aus Beispiel 1 übereinstimmte. Das Sieb wurde in dem Bad mit der zweiten Lösung bewegt, um an den Nadeln anhaftendes Wasser zu entfernen. Danach wurden die Nadeln auf Pergaminpapier umgeschüttet und zum Ablüften für mindestens 15 Minuten unter dem Abzug gehalten.

Zum Schluß wurde in einem Wärmeofen das restliche Lösungsmittel der zweiten Lösung verdampft. Dazu wurden die Nadeln für 60 Minuten (± 15 Minuten) in einen Wärmeofen gelegt, dessen Temperatur auf 100°C (± 5 K) gehalten wurde. Nach dem Entnehmen aus dem Wärmeofen wurden die Nadeln für mindestens 15 Minuten auf Raumtemperatur abgekühlt.

Um die Penetrationseigenschaften einer chirurgischen Nadel zu untersuchen, kann zum Beispiel die in dem US-Patent Nr. 5 181 416 beschriebene Vorrichtung verwendet werden. Grundsätzlich wird dabei die Kraft gemessen, die erforderlich ist, um die chi­ rurgische Nadel durch eine Testsubstanz zu führen. Beim Anstechen der Testsubstanz mit der Nadelspitze ist die Kraft am größten. Sie nimmt schnell ab, sobald die Testsubstanz durchbohrt ist. Wenn der hintere Teil der Nadel durch das beim Anstechen geschaffene Loch gezogen wird, ist die Kraft angenähert konstant und bei nach herkömmlichen Verfahren beschichteten Nadeln typischerweise etwa halb so groß wie die beim Anstechen der Testsubstanz auftretende Kraft. Wenn im folgenden von "Penetra­ tionskraft" die Rede ist, ist die Kraft beim Durchziehen der Nadel durch die Testsubstanz gemeint, also nach dem Anstechen. Diese Penetrationskraft ist bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichteten Nadeln deutlich geringer als die bei herkömmlich beschichteten oder unbeschichteten Nadeln, während die zum Anstechen der Testsubstanz erforderlichen Kräfte in beiden Fällen in etwa gleich sind.

Als Testsubstanz eignen sich zum Beispiel Silikonkautschuk oder das von Porvair unter der Bezeichnung "Porvair" vertriebene Kunstleder, das in bezug auf das Penetrationsverhalten gut mit festem biologischen Gewebe vergleichbar ist.

Fig. 2 zeigt in Form eines Säulendiagramms die im Penetrations­ versuch gemessenen Penetrationskräfte für eine chirurgische Nadel von 0,43 mm Durchmesser, und zwar (a) bei unbeschichteter, metal­ lisch blanker Oberfläche, (b) bei einer nach einem herkömmlichen Verfahren einstufig aufgetragenen Beschichtung, wie im Zusammen­ hang mit dem Teil (a) der Fig. 1 beschrieben, und (c) bei einer wie in dem oben erläuterten Beispiel 1 erfindungsgemäß aufgetra­ genen Beschichtung, die aus einer Ausgleichsbeschichtung und einer Gleitbeschichtung besteht.

Als Testsubstanz wurde "Porvair" von 1,1 mm Stärke verwendet. Die jeweils linke Säule zeigt die jeweilige Penetrationskraft, nachdem die verwendete Nadel die Testsubstanz erstmalig durch­ stochen hat. Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus 25 Einzelmessungen. Die jeweils rechte Säule zeigt die Penetrations­ kraft, nachdem die verwendete Nadel die Testsubstanz zum fünften Mal durchstochen hat. Die jeweiligen Werte sind wiederum Mittelwerte aus 25 Einzelmessungen.

Wie Fig. 2 veranschaulicht, haben die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichteten chirurgischen Nadeln nicht nur wesentlich geringere Penetrationskräfte als unbeschichtete oder nach dem herkömmlichen Verfahren beschichtete Nadeln, wenn die Testsub­ stanz zum ersten Mal durchstochen wird, sondern auch nach mehrfacher Penetration verhalten sich die erfindungsgemäß beschichteten Nadeln sehr günstig. Nach fünfmaliger Penetration, einer für eine chirurgische Operation typischen Zahl, liegt die Penetrationskraft nur unerheblich über dem Wert bei erstmaliger Penetration, ganz im Gegensatz zu den nicht beschichteten oder den nach dem herkömmlichen Verfahren beschichteten chirurgischen Nadeln.

Die in Fig. 2 dargestellten Verhältnisse sind typisch. Bei der Auswertung einer großen Zahl von Penetrationsversuchen mit chirurgischen Nadeln verschiedener Form und verschiedener Größe, die jeweils nach dem herkömmlichen Verfahren und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet wurden, ergab sich, daß bei den erfindungsgemäß beschichteten Nadeln die Penetrations­ kraft nach erstmaliger Penetration nur etwa 50% bis 80% und nach fünfmaliger Penetration nur etwa 30% bis 70% der Penetrations­ kraft der entsprechenden nach dem herkömmlichen Verfahren beschichteten Nadeln beträgt.

Claims (14)

1. Verfahren zum Beschichten von chirurgischen Nadeln, bei dem auf eine Oberfläche (2) einer chirurgischen Nadel (1) in einem Schritt oder in mehreren Schritten eine Ausgleichsbe­ schichtung (11) zum Ausfüllen und/oder Ausgleichen von Oberflächenrauhigkeiten aufgebracht wird und bei dem auf die Ausgleichsbeschichtung (11) eine Gleitbeschichtung (12) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittfolge zum Aufbringen der Ausgleichsbeschichtung (11) aufweist: Eintauchen der chirurgischen Nadel in eine ein kondensationsfähiges Polymethylsiloxan enthaltende erste Lö­ sung, Verdampfen des im Bereich der Nadel befindlichen Lö­ sungsmittels, und Härten des kondensationsfähigen Poly­ methylsiloxans für eine vorgegebene Zeitdauer bei einer vorgegebenen, oberhalb der Raumtemperatur liegenden Tempera­ tur, wobei diese Schrittfolge optional einmal oder mehrmals wiederholt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lösung n-Heptan als Lösungsmittel enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lösung eine Lösung von 10 g/l bis 40 g/l kondensa­ tionsfähigem Polymethylsiloxan in n-Heptan, das vorzugsweise einen Zusatz von Xylol enthält, ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Härten für eine Zeitdauer im Bereich von 1 Stunde bis 5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 130°C bis 250°C erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verdampfen des im Bereich der Nadel be­ findlichen Lösungsmittels zumindest teilweise bei einer oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittfolge zum Aufbringen der Gleitbeschichtung (12) aufweist: Eintauchen der mit der Aus­ gleichsbeschichtung (11) versehenen chirurgischen Nadel in eine ein Polydimethylsiloxan mit Amino- und Alkoxygruppen als funktionellen Gruppen enthaltende zweite Lösung, und Verdampfen des Lösungmittels.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lösung n-Heptan als Lösungsmittel enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lösung eine Lösung von 10 g/l bis 50 g/l Polydime­ thylsiloxan mit Amino- und Alkoxygruppen als funktionellen Gruppen in n-Heptan, das vorzugsweise einen Zusatz eines polaren Lösungmittels und/oder von aliphatischen Kohlen­ wasserstoffen enthält, ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest ein Teil des Verdampfens des Lösungsmittels der zweiten Lösung für eine Zeitdauer im Bereich von 0,4 Stunden bis 2,5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 60°C bis 140°C erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine in der chirurgischen Nadel vorgesehene Bohrung, die zur Aufnahme des Endbereichs eines chirurgi­ schen Fadens bestimmt ist, vor dem Eintauchen der chirurgi­ schen Nadel in die erste Lösung und/oder vor dem Eintauchen der chirurgischen Nadel in die zweite Lösung mit Wasser gefüllt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung mit Wasser gefüllt wird, indem die chirurgische Nadel in einem destilliertes Wasser aufweisenden Gefäß für eine vorgegebene Zeitdauer einem Unterdruck ausgesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem destillierten Wasser ein Benetzungsmittel zugesetzt ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die chirurgische Nadel nach dem Entnehmen aus dem Gefäß und vor dem Eintauchen in die erste Lösung und/oder vor dem Eintau­ chen in die zweite Lösung mit destilliertem Wasser gespült wird.