DE2125243C3

DE2125243C3 - Orthopädisches Verbandmaterial

Info

Publication number: DE2125243C3
Application number: DE2125243A
Authority: DE
Inventors: Franklin Englishtown N.J. Boardman
Original assignee: Johnson and Johnson
Current assignee: Johnson and Johnson
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1981-07-09
Also published as: ZA713290B; DE2125243B2; DE2125243A1; FR2090226A1; US3630194A; FR2090226B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein orthopädisches Verbandmaterial, das zum Stillegen und Stützen von Körperteilen, wie von gebrochenen Gliedern, benutzt wird, um eine ungestörte Heilung zu ermöglichen. Es kann mit konventionellen Techniken, die mit den bekannten Gipsverbänden verbunden sind, zubereitet und angewandt werden, weist jedoch eine Reihe von Verbesserungen auf, wozu verringertes Gewicht und größere Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen gehören.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit orthopädischen Verbänden zum Stillegen von Körperteilen beschrieben ist, ist sie keineswegs hierauf beschränkt. Sie kann zur Bildung von harten Formen für eine Vielzahl von Benutzungsarten verwendet werden, insbesondere wo verschiedene wünschenswerte Eigenschaften einer Form aus Polymeren wie für den Fachmann erkennbar vorteilhaft benutzt werden können.

Gips auf Tuch- oder Gazeverbänden wurde fast ausschließlich zur Herstellung von chirurgischen Verbänden benutzt, die zum Stillegen und Stützen von Körperteilen, d. h. Beinen, Armen, Handgelenken, Hals oder dergleichen, best irrirrif sind. Gips ist eiti billiges, bequemes und nach einfachem Einbringen in Wasser fertiges Material. Außerdem haben praktisch alle Ärzte, insbesondere Fachärzte für Orthopädie, lange mit Gips gearbeitet und sind mit dessen Anwendung sehr vertraut. Nachdem sie einmal das Arbeiten mit Gips gelernt haben, sträuben sie sich jedoch, andere davon verschiedene Techniken zu lernen, die mit

anderen Materialien verbunden sind.

Dennoch besitzt Gips bestimmte Mangel. Er ist relativ schwer und kann durch Naßmachen mit Wasser zerstört werden. Außerdem ist er im wesentlichen uns durchlässig für Röntgenstrahlen, so daß es manchmal erforderlich ist, den Verband zu entfernen, um beispielsweise zu ermitteln, ob ein Bruch zufriedenstellend abheilt.

Vergangene Versuche, Ersatzstoffe für den gesam-

iii ten oder einen Teil des Gipses bei orthopädischen Verbänden zu finden, waren weitgehend erfolglos, und zwar teilweise deshalb, weil sie die Beherrschung von neuen Techniken erforderten, weniger bequem in der Benutzung waren und unter anderen Mängeln litten. Beispielsweise waren einige Ersatzverbände für die Wasserdampfdurchlässigkeit und daher für Schweiß im wesentlichen undurchlässig. Weiter war die Verwendung von thermoplastischen Materialien wegen der zu hohen Formtemperaturen nicht an-

2(i nehmbar. Wenn ein isolierendes Material zwischen das thermoplastische Material und die Haut gelegt wird, ist die Fähigkeit, das thermoplastische Material zufriedenstellend für das stillzulegende Teil zu formen, beeinträchtigt.

Frühere Versuche, Harzgebilde zu benutzen, erwiesen sich ebenfalls als weitgehend erfolglos. Beispielsweise wird in der US-PS 3 027 336 die Anwendung eines Harzes in Form einer Paste beschrieben, die nur unbequem herzustellen ist und weit entfernt

.κι von der einfachen und üblichen Wasserzubereitung von Gips ist, die so weitgehend bequem und verbreitet ist. Zudem erfordert es die Anwesenheit eines porenbildenden Mittels, um eine genügende Porosität zu erreichen. Ähnlich erfordert die Technik gemäß der

.15 US-PS 3 089 486 die unbequeme Imprägnierung eines polymergetränkten Verbandes mti einer Flüssigkeit, einer härtbaren Monomerkomponenten, unmittelbar bevor oder nachdem der Verband an dem Körperteil angebracht wurde.

4» In der DE-PS 876311 wird ein Verfahren zur Herstellung von selbsthärtenden Verbandmaterialien beschrieben, bei dem man ungesättigte Monomere zusammen mit den erforderlichen Füllstoffen, Zusatzstoffen, Verdickungsmitteln und Beschleunigern mit dem Lösungsmittel, das z. B. Wasser sein kann, zu einem Brei oder einer Paste anrührt und diesen auf das Verbandmaterial, z. B. Mullbinden aufbringt und damit einen Verband anlegt. Das Aufbringen auf das Verbandmaterial kann entweder vor dem Anlegen des

5(i Verbandes erfolgen oder aber so vorgenommen werden, daß der Verband in dem Maße, wie er angelegt wird, lagenweise mit der Polymerisationslösung getränkt wird. In jedem Fall erfolgt aber die eigentliche Herstellung des Verbandmaterials erst kurz vor seiner Verwendung. Dies ist in der Praxis sehr aufwendig, umständlich und oft überhaupt nicht durchführbar. In der Zeitschrift »Kunststoffe«, Band 43 (1953), Heft 1, Seite 8, sind Schaumstoffleichtverbände beschrieben, die für die Herstellung von Steifverbänden

f>o gedacht sind. Diese Schaumstoffleichtverbände werden jedoch nicht wie Gipsverbände hergestellt, sondern zu Platten geschnitten verarbeitet und dann durch Hitzeeinwirkung verformt. Diese Arbeitstechnik ist gegenüber der herkömmlichen Gipsverband-

r<« tcchnik sehr umständlich.

Aufgabe eier vorliegenden Erfindung ist es daher, ein orthopädisches Verbandmaterial zu liefern, das im wesentlichen in der gleichen Weise wie Gipsverbände

angewandt werden kann und außerdem viele Nachteile, die mit Gipsverbänden einschließlich Undurchlässigkeit für Röntgenstrahlen und geringe Widerstandsfähigkeit gegen Wasser, vermeidet. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein orthopädisches Verbandmaterial zu liefern, das viele der Nachteile der zum Stand der Technik gehörenden Plastikverbände einschließlich die niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit vermeidet.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes orthopädisches Verbandmaterial aus einem polymerisierbaren Monomeren zu liefern, das durch einfaches Eintauchen in ein wäßriges Medium aktiviert wird. Ein orthopädisches Verbandmaterial auf Plastikbasis soll aus einem wasserlöslichen polymerisierbaren Monomer hergestellt werden, das bei Raumtemperatur fest ist und sowohl in der monomeren als auch in der polymeren Form im wesentlichen keine Reizungen hervorruft. Außerdem soll sich der Verband während des Aushärtens nicht übermäßig erhitzen. Die Plastikkomponente für diese Verbände soll unter Bedingungen, denen man normale^Tveise bei Ärzten bei der Anbringung von Gipsverbänden begegnet, polymerisierbar sein.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein orthopädisches Verbandmaterial auf Basis von polymerisierbaren monomeren Verbindungen auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem flexiblen Träger mit einer daran haftenden trockenen härtbaren Mischung besteht, die mindestens 9 Gew.% Diacetonacrylamid und/oder N-Isopropylacrylamid enthält.

Wie nachstehend ausführlich beschrieben wird, können zu dieser Mischung eventuell bestimmte andere Monomere oder Comonomere, die bei Raumtemperatur fest sind und keine Reizungen der Haut verursachen, sowie bestimmte polymere Füllstoffe und wasserunlösliche anorganische Salze, zugesetzt werden.

Dieser cthopädische Verband wird zur Verwendung dadurch hergestellt, daß er mit einem wäßrigen Medium, vorzugsweise heißem Leitungswasser, in Anwesenheit von katalytischen Mengen eines Polymerisationsinitiators oder Katalysators in Berührung gebracht wird, wobei das Vinylmonomere polymerisiert wird. Der Polymerisationskatalysator kann zum wäßrigen Medium selbst zugefügt oder in der den Abguß bildenden Mischung eingelagert werden. Im letzteren Fall muß der Verband trocken gehalten werden und darf nicht mit feuchter Luft in Berührung kommen. Da normalerweise zwei Komponentenkatalysatorsystemf. verwendet werden, kann eine Katalysatorkomponente in der dem Verband bildenden Mischung enthalten sein, während die andere Katalysatorkomponente beim Eintauchen in Wasser zu diesem zugesetzt wird, wodurch die Empfindlichkeit der Mischung gegenüber Wasser oder feuchter Luft auf ein Mindestmaß zurückgeführt wird.

Wenn der Katalysator in seiner Gesamtheit in der Mischung enthalten ist, was bevorzugt ist, braucht der Arzt den Verband lediglieh in Wasser zu tauchen, um die Polymerisation in Gang zu setzen und den Verband zum Gebrauch fertig zu machen. Dieser einfache Vorgang wiederholt natürlich im wesentlichen die konventionellen, im Zusammenhang mit Gipsverbänden verwendeten Techniken. Wenn der gesamte Katalysator nicht in der formbaren Mischung enthalten ist, braucht der Arzt lediglich die fehlenden Katalysa-

mrkomponente /um Wasser /u geben, in das der Verband eingetaucht wird.

Der flexible Träger kann irgendein geeigneter Träger sein, der es ermöglicht, das Vinylmonomere vor dessen Polymerisation zu tragen und andererseits mit der vorgesehenen Verwendung verträglich ist, der besondere Träger an sich ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Er sollte vorzugsweise etwas dehnbar, anpassungsfähig und billig sein. Im allgemeinen können dieselben flexiblen Träger benutzt werden wie in Verbindung mit Gipsverbänden.

Bevorzugte Träger bestehen aus offenmaschigen Geweben wie Baumwollgaze, Baumwollkrinoline oder anderen natürlichen oder synthetischen bekannten Verbandsmaterialien. Beispielsweise kann der Träger eine Baumwollgaze mit K) bis 50 Kett- und K) bis 50 Schußfäden pro 6.5 cm^: -,ein. wobei einige oder alle der Fäden eventuell geschmeidig und elastisch sind.

Der Träger kann sowohl geweb» als nicht gewebt sein und ebenso im ganzen oder teifn-eise aus Plastikoder Glasfasern bestehen. Als Plastikmaterialien kommen dabei beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen und verschiedene Polyester oder Polyar.iidfasern, d. h. Dacron, Nylon oder dergleichen in Frage. Der Tiager kann ebenso aus porösen Schäumen wie Polyester oder Polyätherpolyurethanschäumen bestehen. Es können aber auch andere im Sinne der hier besprochenen Technik bekannte Materialien verwendet werden.

Weil gewünscht wird, daß der orthopädische Verband der vorliegenden Erfindung ein trockener Verband ist, muß das dafür verwendete Vinylmonomere bei Raumtemperatur fest sein. Da der Verband für die Verwendung durch einfaches Eintauchen in ein wäßriges Medium vorbereitet wird, muß zusätzlich die Polymerisation des Monomeren und das katalytische System zur Initiierung hiervon durch den Kontakt mit Wasser selbst zur Aktivierung führen. Außerdem darf das Monomere sowohl in der monomeren als auch in der polymeren Form die Haut nicht reizen.

Diese strengen Anforderungen werden durch Diacetonacrylamid und N-Isopropylacrylamid und Mischungen hiervon erfüllt. Diacetonacrylamid wird zur Zeit wegen seiner niedrigen Kosten bevorzugt. Gemäß der Erfindung mit Polymeren von Diacetonacrylamid hergestellte Verbände sind porös und daher schweißdurchlässig, was einen deutlichen Vorteil auf diesem Gebiet darstellt, wie Patienten bestätigen werden.

Eine präzisere chemische Identifikation des Diacetonacrylamids, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist N-(l,l-dimethyl-3-oxobutyl)-acryl-&miii. Es kann kommerziell erworben werden und ist zur Zeit z. B. erhältlich von The Lubrizol Corporation, Wickliffc, Ohio. In diesem Zusammenhang wird auch auf die US-PS 3458478 hingewiesen.

Die Menge des Vinylmonomeren auf dem flexiblen Träger kann sich Werten nähern, die bei der Verwendung von Gips für Verbände in Frage kommen. Das Vinylmonomere kann in Mengen von etwa 50 bis 800 Gew.-*}? des Trägers vorhanden siin. typische Werte sind 200 bis 500%. Maßnahmen zur Kontrolle der Menge des Monomeren werden nachstehend kurz im Zusammenhang mit Methoden zur Herstellung und den hier benutzten Lösungsmitteln beschrieben.

Ein konventionelles Redox-Initiatorsystem. das bei der Emulsionspolymerisation benutzt wird, kann /ur

Katalysierung der Polymerisation des Vinylmonomereii und /um Härten des Verbandes verwendet werden. Diese Initiatoren entstehen dureh Mischung von oxydierenden und reduzierenden Mitteln im allgemeinen in einem Verhältnis von etwa 1:1. he/ogen auf das Gewicht, die im wesentlichen sofort miteinander reagieren, wenn sie in Wasser gelöst sind. Dementsprechend können die beiden nicht in wäßriger Lösung gemischt werden, bevor die Polymerisation beginnen soll.

Heispiele für oxydierende Mittel sind Ammoniumpersulfat. Kaliumpersiilfat. Wasserstoffperoxid, t-lhitylhydroperoxid. Eisenchlorid. Hydroxylamin. Kobalt(lll)chlorid und Kaliumpermanganat. Heispiele fin redu/ierende Mittel sind Fisensulfat. Natriumsulfat. Natriumdilhionit. Eisenchlorid. Natriumformaldehydsulfoxylat. Oxalsäure. Kohalt(II)ehloriil und Hydrazin. I^;.ine Katalysatorkon/entration \on etwa Π S hi*. S f ii'vv - ^f 'ι ϊλι'/μοι'π :iuf ί\'Λκ Wnswr wird bt¹-

\or/ugt. obwohl höhere Kon/entrationcn. d. h. etwa 5 bis KKi. ebenso benutzt werden können. Obwohl die oxydierenden und reduzierenden Mittel, die das Initiatorsystem darstellen, im allgemeinen in einem Gewichtsverhältnis von einem Teil oxydierenden Mittel /u einem Teil reduzierenden Mittel verwendet werden, kann dieses Verhältnis vaniert werden, wobei im wesentlichen noch erfolgreiche Ergehnisse erhalten werden, z. H. mit einem Teil entweder des oxydierenden oder reduzierenden Mittels bei Anwesenheit von ^l) Teilen des anderen. Beispielsweise kann der l'olymerisationsinitiatoraus Amnioniiimpersulfal und Eisensulfat oder Natriumsulfit bestehen.

Sowohl die oxydierenden als auch reduzierenden Mittel sind für tue Polymerisation notwendig. Heide Initiatoren können dem Wasser \or dem Eintauchen zugegeben werden oder einer der beiden dem Verband bei der Herstellung beigemischt und das andere in das Wasser zum Eintauchen Zugegeben werden.

Andererseits ist es auch möglich, daß die katalvtischen Anteile heider Initiatoren bei tier Herstellung dem Verband beigemischt werden können. Dann br.nicht der Arzt lediglich den Verband in Wasser /u I.IUlMlIl. Hill Hill III) HIL' V C I W l"l Kl Il I ΐμ \ I M / Ul >l." I I I ί 111.

Ein typisches Heispiel für ein bevorzugtes Katalysalorsyslcm ist Amnioniumpersullat und Natriumsulfit. Wie bereits angedeutet, müssen bei der Anwesenheit \on beiden Katalysatoren im Verband Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um einen Kontakt mit Wasser oiler feuchter Luft zu vermeiden. Da wäßrige Lösungen des Initiators dazu neigen, durch Stehen sauer zu werden, werden vorzugsweise ungiftige, nicht reizende Ptriicrsuhstanzen wie Natriumhicarbonat. Natriumeitrat. Natriumacetat. Dinatriumphosphat oder dergleichen zugefügt, um den Säuregehalt zu kontrollieren und eine spätere Reizung, hervorgerufen durch eine derartige Säuerung, zu vermeiden. Daher ist ein bevorzugter Härter ein Dreikomponentensystem, das beispielsweise Kaliumpersulfat. Natriumsulfit und Natriumbicarhonat in annähernd gleichen Gewichtsteilen enthält.

Die Temperatur der Eintauchlösung besitzt eine große Wirkung auf die Härte des endgültigen Verbandes. Je wärmer das Wasser ist. desto schneller wird das Härten sein. Wasser bei -W bis 55" C wird empfohlen. Wasser unter 4.V C sollte vorzugsweise nicht verwendet werden, da die Polymerisation des Monomeren im Verband nach dem Eintauchen beginnen kann. Temperaturen von 49 bis f>O^c C" sind ohne weiteres in heißem Leitungswasser erreichbar.

A"dere Zutaten können ebenfalls im Verband eingelagert sein, um als monomere Zusätze. Bindemittel. Füllstoffe, Polymerisationsratensteuerer und dergleichen zu wirken. Zum Heispiel wurde als vorteilhaft gerunden. N-t-Hutylacrylamid zusammen mit Diacetonacrylamid oder N-Isopropylacrylamid als reaktionsfähiges Monomer zuzufügen. N-t-Hutylacrylamid ist in Wasser unlöslich und kann in dem Wassersystem selbst nicht verwendet werden, sondern lediglich in Verbindung mil DiaeeloiiHcrylamid oder N-Isopropylacrylamid.

Andere feste Monomere oiler (omonoiuere können ebenfalls zugesetzt werden, il. h. die folgenden ungiftigen Derivate der Acryl- und Methacrylsäure:

Anorganische Salze (Natrium. Kalzium usw.)

4.4'-Isopropylidendiphcnolcsler

N-Vinylsuccinimid

Nl-Vinvlnhthalimid

p-Vinvlben/.amid

Vinyhiaphthalen

N-Vinylcarbazol

Die üblichen Vinylmonomere (Styrol. Methvlmcthacrylat, Methylacrylat, Vinylacetat. Vinylchlorid. Äthylen und Acrylamid) sind ausgeschlossen, da sie entweder bei Raumtemperatur nicht fest sind oder eine Reizung der Haut hervorrufen.

U'ii das Diacetonaerylamid und N-Isopropylacrylamid (und andere Monomere und Comonomere) an den flexiblen Träger zu binden und deren Ablösen beim Eintauchen in Wasser zu vermeiden, kann ein dünner Klebeniitteirilm bei der Herstellung des Verbandes zu den Bestandteilen hinzugefügt werden. Beispielsweise kann ein Bindemittel durch Abdampfen eines Latex gebildet werden. Jedoch muß man voisichtig sein, um Berührung mit Wasser in Anwesenheit des Initiators zu vermeiden. Dementsprechend sollte vor Zugabe des Initiators das Wasser entfernt werden, wenn ein Latex als BindesvMem benutzt wird.

Zusätzlich oder anstelle des Bindemittels können verschiedene Typen von Füllstoffen einschließlieh po-

i r- 'te ι ι -- ι- I. :

MIIIlIlI I Utntlllll UMlI W(IMLIUIIKmIlIKI <l I IVM £.«11 Il scher Salze verwendet werden. Füllstoffe vermindern die Menge des erforderlichen kostspieligeren Monomers. Durch sie wird außerdem die Menge des Wasser, das in den Verband eindringt, und daher die Reaktionsgeschwindigkeit kontrolliert. Durch eine derartige Verlangsamung der Reaktionsgeschwindigkeit und Vergrößerung der Masse wird der Temperaturanstieg durch die Polymerisationsreaktion reduziert und ahgehremst. so daß das Unbehagen des Patienten minimalisiert wird.

Fast jedes nicht giftige, nicht reizende Polymer kann als Füllstoff benutzt werden. Vorzugsweise sollten sie als Bindemittel für das Vinylmonomere. d. h. für das Diacetonaerylamid oder N-Isopropylacrylamid. dienen. Durch die Bindcwirkung wird das Monomere auf dem flexiblen Träger gehalten und dadurch die Gefahr eines unerwünschten Lösens beim Eintauchen in Wasser minimalisiert. Beispielsweise kann man als Füllstoff im wesentlichen wasserunlösliche Füllstoffe wie Celluloseacetat. Poly(methylmethacrylat). Polydiallylphthalat). Polycaprolacton. Copolymere des Äthylens und Maleinsäureanhydrid, sowie Copolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid benutzen. Bevorzugt ist Celluloseacetat oder Poly(mcthylmethacrylat). Als wasserlösliche Füllsub-

stanzen kommen beispielsweise Polyäthylenoxid. Met hy !cellulose, Carhoxmethy !cellulose. Hydroxyäthylcellulose und Polyacrylamid in Frage. Wasserlösliche Füllmittel werden im allgemeinen bevorzugt, weil sie schnellere Trocknungs/.eiten ergeben.

Anorganische Füllmittel können zugesetzt werden, um die F3ehaglichkeit des Umwickeins des Verbandes zu verbessern. Insbesondere machen sie den Verband weniger zäh und verändern wie vorher ausgeführt den Temperaturanstieg. Kaliumsulfat oder Kaliumcarbonat werden bevorzugt, jedoch können auch andere kommerziell erhältliche I'iillmaterialien. d. h. Bentonit. Siliziumdioxyd usw. benutzt werden. Das Vorhandensein dieser anorganischen Füllmaterialien ist nicht notwendig, wohingegen die Anwesenheit eines PoIvmcrfüllmaterials als wünschenswert betrachtet wird.

Wenn man Kalziumsulfathcmihydrat. d. h. gebrannten Gips, als Füllstoff verwendet, erhält man ein gemischtes System. Das Monomer polymerisiert, und der Gips nimmt Wasser auf. um Kalziumsulfatdclivdrat zu bilden. Vorteilhafterweise wird weder die Polymerisationsgeschwindigkeit des Monomeren noch die Hydrationszeit des Gips übermäßig durch die Anwesenheit von anderen Reaktionskomponenten verändert. Das Vorhandensein des Polymers führt zu einem Verband, der für Röntgenstrahlen sehr viel weniger undurchlässig ist als ein Gipsverband und andererseits die vorteilhaften P.igcnschaften des Polymeren einschließt.

Von den gesamten Feststoffen auf dem flexiblen Träger beträgt der Anteil tier Monomer- oder Comonoinerkomponenten etwa M) bis 10(1 Gew.-'V des gesamten und der Anteil der Füllstoffe etwa (1 bis 70 Gew.-^r£. Die bevorzugten Bereiche für das Monomere liegen bei 50 bis SO und für die Füllstoffe bei 20 bis 50 Gew.-^r;.

Die Monomerkomponente selbst sollte wenigstens etwa M) Gew.-^ΓΊ. bezogen auf das gesamte Monomere, des Diacetonacrylamids oder N-Isopropylacrvlamids oder Mischungen davon und vorzugsweise etwa 40 bis S()^rf enthalten, wobei der Rest anderer Monomer- oder C'omonomerkomponenten wie vor-

acrylamid. Dementsprechend müssen wenigstens etwa ^l)^r'r de*> gesamten Feststoffs aus Diacetonacrylamid oder N-Isopropylacrylaniid oder Mischungen hiervon bestehen.

Die Füllstoffkomponente selbst kann zwischen 0 und 100 Gew.-^rr Polymeres, bezogen auf den gesamten Füllstoff, enthalten, wobei der Rest anorganische Salze sind. Der bevorzugte Bereich für den Polymergchalt im Füllstoff liegt hei etwa 50 bis 100^rf.

Wenn beide Initiatoren in der verbandbildenden Mischung bei der Herstellung eingelagert werden, muß der Verband bis zur Benutzung im trockenen Zustand gehalten werden. Um vorzeitige Polymerisation des Vinylmonomeren zu vermeiden, wird der Verband vorzugsweise in aufgerollter Form in einem für Feuchtigkeit undurchlässigen Behälter verpackt, der bei der Benutzung schnell geöffnet werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Alisführungsform, in der sich die Initiatoren im orthopädischen Verband befinden, wird dieser in einer Packung aus Aluminiumfolie verschlossen, die bei der Benutzung schnell zerrissen werden kann. Es können aber auch verschiedene andere, bekannte Behälter verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Verband kann nach verschiedenen Methoden hereestellt werden, wovon einige bevorzugte nachstehend beispielhaft besehrieben werden. So wird ein Baumwollgazeverhand mit Diacetonacrylamid. N-t-Buty!acrylamid. Zelluloseacetat. Ammoniumpcrsulfat und Natriumsulfit imprägniert, wobei die letzten beiden Substanzen die Initiatoren sind. Wie vorher erwähnt, ist außerdem ein Zusatz, von Natriumbicarbonat als Puffer bevorzugt. Die Imprägnierung wird durch Lösen der Substanzen in einem geeigneten Lösungsmittel erreicht. Der Verband wird durch die Lösung gezogen und dann zwischen Mcßrollen oder Messern geführt, um den gewünschten Grad der Imprägnierung zu erreichen. Das Lösungsmittel wiril mit konventionellen Methoden, d. h. Erhitzen. Luft darüber blasen oder dergleichen, abgedampft.

Der erhaltene Verband wild dann in Aluminiumfolie verschlossen, um eine Berührung mit feuchter Luft zu vermeiden. Bei der Benutzung wird die Verpakkunß aufgerissen und der Verband momentan in heißes Wasser getaucht und dann nach der Herausnahme leicht ausgedrückt. Er wird sofort um den zu verbindenden Körperteil in einer Anzahl von Schichten gewickelt, wonach man ihn erhärten läßt, wobei er etwa 15 Minuten lang leicht warm wird. d. h. etwa 43° C erreicht. Nach Abkühlung auf etwa Raumtemperatur (nochmals etwa 10 bis 30 Minuten) ist der Verband für den gewünschten Verwendungszweck genügend ausgehärtet.

Wenn anfänglich das Diacetonacrylamid oder N-Isopropylacrylamid in den flexiblen Träger eingebracht wird, können eine ganze Reihe \on Lösungsmitteln verwendet werden, die von der Anwesenheit und den [Eigenschaften der anderen Zusätze sowie davon abhängen, ob das Katalysatorsystem eingeschlossen ist. Das Lösungsmittel muß leicht unterhalb der Maximaltemperatur, bis zu der das Monomere erwärmt werden kann ohne zu polymerisieren, leicht abgedampft werden können. Für Diacetonacrylamid ist diese Temperatur die Schmelztemperatur, d. h. 57° C". Sowohl Methylenchlorid (Siedepunkt 40^c C) als auch Aceton (Siedpunkt (56° C) sind als Lösungsmittel bevorzugt. Andere Lösungsmittel, die benutzt ., ..-.ι.... ι.;;.,.... ".:·,.; w.,..-.,.. νΐ.,Λ,..ι...,...-t X .(,. l......

tat. Diäthyläther. Chloroform. Tetrachlorkohlenstoff. Tetrahydrofuran. Benzol und Toluol. Da die Verdampfungsgeschwindigkeit eines Lösungsmittels durch über den Verband geblasene Luft erhöht werden kann, können auch Lösungsmittel mit Siedepunkten oberhalb von 57^r C benutzt werden.

Die Wahl der Konzentration des Monomeren und Polymeren im Lösungsmittel wird bestimmt durch die Viskosität der entstehenden Lösung. Die Viskosität wird dann wieder durch den Molckulargcwichtsbereich des benutzten Polymeren bestimmt; je größer das Molekulargewicht, je größer ist die Viskosität. Hochviskose Lösungen sind nicht wünschenswert, da dann der endgültige Verbandsüberzug dick ist und der Verband daher nur schwer zu wickeln ist. Sehr dünne Lösungen liefern sehr dünne Überzüge auf dem Verband mit einem ungenügenden Gehalt an aufgebrachten Monomeren.

Die den Abguß bildende Mischung kann ohne Lösungsmittel in den Träger eingebracht werden, wie aus den nachfolgenden Beispielen hervorgeht. Jedoch ist die Benutzung eines Lösungsmittels bevorzugt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. I schematisch die Herstellung einer bevorzug-

ten Ausrührungsform des erfindungsgemäßen Verbandes,

Fig. 2 schematisch die einfachen Schritte zur Verwendung des nach Fig. I hergestellten Verbandes.

Das Ausgangsmaterial bei Fig. I ist eine Rolle aus Baumwollgaze-Verbandsstoff 10 mit offenen Maschen, der durch eine imprägnierende Lösung 12 in einem Becken 14 mit Hilfe von die Richtung wechselnden Rollen 16, 18 und 20 geführt wird. Die Imprägnierungslösung 12 enthält Diacetonacrylamid. N-t-Butylacrylamid, Zelluloseacetat. Ainmoniumpersulfat und Natriumsulfit in einer Acetonlösung. deren Verhältnisse in dem nachfolgenden Heispiel fS angegeben sind. Wenn ein Puffer, beispielsweise Natriumbicarbonat, benutzt wird, ist er vorzugsweise in dem gleichen Gewichtsverhältnis wie Ammoniumpersulfat oder Natriumsulfit vorhanden.

Wenn die Imprägnierungslösung 12 verlassen wird, wild uas iiii|>iägiiieiie Gewebe 22 /wischen Anmeümesscrn 24 und 26 oder äquivalenten Meßrollen (nicht gezeigt) hindurchgeführt, die die Dicke der Lösung auf dem Gewebe kontrollieren. Das Gewebe 22 wird dann um eine Rolle 28 und über eine Reihe von Trägerrollen 30 geführt, wo es einer leichten Erwärmung, hervorgerufen durch eine Reihe von Infrarotlampen 32 und schnellen Luftströmen, ausgesetzt wird, die durch ein F.ntlüftungsventilatorgehäuse abgezogen werden. Dadurch wird das Aceton entfernt und ein trockener Verband mit der verbandbildenden Mischung zurückgelassen, der dann auf eine Rolle 36 aufgerollt wird.

Da der trockene Verband polymerisierbar^ Monomere wie auch ein Katalysatorsystem zur Initiieriing der Polymerisation in Anwesenheit von Wasser enthält, wird der trockene Verband in einem feuchtigkeitsundurchlässigen Behälter im Abschnitt 37 verpackt. Hierzu verwendet man vor allem Aluminiumfolie, da diese billig und wirkungsvoll ist.

In Fig. 2 ist der verpackte orthopädische Verband als Verbandsrolle 40 in einer hermetisch verschlossenen Aluminiumfolienverpackung 42 dargestellt. Bei Verwendung des Verluindes wird die Verpackung 42 aufgerissen und die innenliegende Rolle 40 oder eine gewünschte Länge 44 hiervon in ein Gefäß 46 mit heißem Wasser 48 (beispielsweise etwa 49 bis 55° C) getaucht. Nach dem Eintauchen wird der Verband leicht ausgedrückt, um den Überschuß an Wasser zu entfernen, und dann sofort um den zu behandelnden Körperteil gelegt, wie durch den Verband 50 auf einem Unterarm 52 dargestellt ist. Da der Verband nachgiebig ist und keine Zwischenschicht zwischen sich und der Haut erfordert, kann er fest an den Körperteil angelegt und schnell durch eine Reihe von glatten Schichten zu einem Gesamtverband gewickelt werden. Er trocknet schnell bei Temperaturen, die keinesfalls eine schmerzhafte Höhe erreichen, und wird in weniger als 1 Stunde nach seiner anfänglichen Anbringung hart.

Beispiel 1

Ein Gemisch von 50 Gew.-Teilen Diacetonacrylamid und 20 Gew.-Teilen Latex wurde mit einem Spachtel auf einen Gazeverband von 91 cm Länge und 7,6 cm Breite aufgebracht. Der Verband wurde über Nacht hängend getrocknet. Der getrocknete Verband wurde aufgerollt und in eine Lösung von 2 Gew.-Teilen Ammoniumpersulfat und 2 Gew.-TeWen Natriumsulfit in 100 Teile Wasser getaucht. Die Lösung wurde unmittelbar vor dem Eintauchen des Verbandes fertiggestellt.

Nach wenigen Sekunden nach dem Eintauchen wurde der Verband aus der Lösung entfernt und um s eine Stange oder ein Rohr, das mit Aluminiumfolie bedeckt war und einen Durchmesser von 2,54 cm besaß, gewickelt. Der Verband wurde nach einigen Minuten nach dem Wickeln zäh und warm, jedoch nicht heiß. 15 Minuten nach dem Umwickeln war er nicht in mehr zäh. Nach einer Stunde war der Verband hart und kalt. Die Druckfestigkeit des Verbandes, die am nächsten Tag gemessen wurde, betrug I 1.1 kg, gemessen in einem Dillon-Dynamometer.

, < B e i s ρ i e I 2

Line Mischung, bestehend aus 4(10 Gew.-Tciion (Üps. 100 Gew.-Teilen Diacetonacrylamid, ?20 Gew.-Teilen Wasser. 4 Gew.-Teilen Ammoniumper-

Miifiii in id 4 Gew.- Teilen NififiuiuSiiiiii Wiiiiie iüii Ci-

:n nen Baumwollgazeverband mit denselben Abmaßen wie in Beispiel 1 verteilt. Der Verband wurde um einen Holzstock mit einem Durchmesser von 2.54 cm gewickelt, der einen Aliiminiumfolienüberzug besaß, wobei zwischen der Folie und dem Stock ein Thermo-

:* meter angeordnet war.

Der Verband härtete 9 Minuten nach dem Wickeln. Die Maximaltemperatiir auf dem Thermometer betrug 25.Ci° C. Nach 45 Minuten wurde der Verband wieder von dem Stock entfernt. Der Verband konnte

in zu dieser Zeit gerade noch mit der Hand verformt werden. Die Festigkeit des Verbandes betrug nach 6 Tagen 130 kg. gemessen mit einem Dillon-Dynamometer.

., Beispiel 3

Hin Gazeverband der Größe 9,14 mx II,2 cm wurde mit einer Lösung von 150 Gew.-Teilen Diacctanacrylamid, 75 Gew.-Teilen Poly(methylmethacrvlat) und 25 Gew.-Teilen Gips in 400 Gew.-Teilen

jo Methylenchlorid imprägniert. Der Verband wurde in umspülender Luft bei 3K° C getrockn Ί. aufgerollt und in einen dichten Behälter gebracht.

Ein davon abgeschnittener Teil in der Größe von 4.57 m x 1 1.2 cm wurde in eine Lösung von H Gew.-

4~ Teilen Natriumsulfit und H Gew.-Teilen Ammoniumpersulfat in 300 Gew.-Teilen Wasser bei einer Temperatur von 46° C eingetaucht. Der Verband wurde sofort wieder aus der Lösung herausgenommen, leicht ausgedrückt und um das Glied eines Patienten gewik-

5Ii kelt. Der Verband wurde warm, hielt eine Temperatur von 43° C 15 Minuten lang und kühlte dann auf Raumtemperatur ab. wonach er beim Berühren hart war.

Ein ähnlicher Verband kann hergestellt werden, indem man Diacetonacrylamid durch N-Isopropylacrylamid ersetzt und ansonsten die gleichen Zusätze und Gewichtsverhältnisse verwendet. Ebenso kann ein ähnlicher Verband hergestellt werden, indem man das Poly(methylmethacrylat) durch Zelluloseacetat

«ι ersetzt und den Gips vollständig wegläßt.

Beispiel 4

Zwei Verbände (4,75 m X 11,2 cm), die 20 Gew.-Teile ausmachen, werden jeweils mit einer Lösung μ überzogen, die aus 150 Gew.-Teilen Diacetonacrylamid. 75 Gew.-Teiien Poly(melhyimelhacrylat) und 75 Gew.-Teilen Gips in 470 Gew.-Teilen Methylenchlorid hergestellt wurde. Nach Abdampfen des

Lösungsmittels befanden sich 88 Teile der Beschichtung auf dem Verband.

Dieser Verband wurde durch Eintauchen in heißes Leitungswasser, das katalytische Mengen eines initiators, beispielsweise Ammoniumpersulfat uiid Natriumsulfit, enthielt, aktiviert. Der aktivierte Verband wurde anschließend sofort um das Glied eines Patienten gewickelt, um eine Plastikform zu bilden.

Beispiel 5

Zylindrische Formen wurden ähnlich wie in ilen Beispielen 3 und 4 aus orthopädischen Bandagen gebildet. Fine zylindrische Form einer Lange von I 1,2 cm und einem inneren Durchmesser von 5.1 cm mit einem Gewicht von etwa 14Ig zeigte auf einem Dillon-Dynamometer eine Druckfestigkeit von etwa 66 kg eine Stunde nach dem Umwickeln. I 14 kg 24 Stunden nach dem Umwickeln und 204 kg nach einer Woche n:V.h dorn L'rn^wicke!n. D^.s Kri\ft~C}t*- wichtsverhiiltiiis variierte von etwa 470 eine Stunde nach dem Ί 'mwickeln bis 14.S0 eine Woche nach dem Umwickeln.

Die Durchlässigkeit für Schweiß ist ein Erfordernis für jeden orthopädischen Verband. Flache rechtekkige Formen wurden daher aus orthopädischen Verbänden ähnlich denjenigen von Beispiel 3 und 4 zur Messung der Durchlässigkeit für Feuchtigkeit hergestellt. Die Ergebnisse, die mit Formkörpern mit 5.10 und 23 Schichten erhalten wurden, sind in folgender Tabelle angegeben:

Tabelle 1
(Wasserdampfdurchlässigkeit)

Anzahl der Schichten Wasserdurchgang in g
pro 645 cm' pro 24 Std.

Die Fähigkeit dieser festen, anscheinend undurchsichtigen Plastikkörpcr, Wasserdampf durchzulassen, ist bemerkenswert. Die meisten Polymere würden absoiui Kein wasser durchlassen.

Beispiel 6
Eine lmprägnierlösung wurde hergestellt aus 30 Cicw.-Teilen Zelluloseacetat. I 13 Gew.-Teilen Diaeetonacrylamid. 37 Gew.-Teilen N-t-Butylacrylamid. 20 Gew.-Teilen Ammoniumpersulfat und 20 Gew.-Teilen Natriumsulfat in 400 Teilen Aceton. Zwei Baumwollgazevcrbändc. von denen jeder 18.3 m X 1 1,2 cm mißt und etwa IO Gew.-Teile ausmacht, wurden mit dieser Losung imprägniert um! getrocknet. Jeder der sich daraus ergebenden orthopädischen Verbände hatte ein Gewicht von etwa 8i Gew.-Teilen, d. h. eine Feststoffaufnahme aus der Lösung von etwa 70 Gew.-Teilen.

Die Verbände wurden in 300 ml Wasser einer Temperatur von 60° C getaucht und um einen Kern gewickelt. Während der Polymerisation erreichte die Temperatur am Kern 60° C.

Beispiel 7

Stücke von orthopädischen Verbänden, die Diaeelonncrylnmid enthielten und gemäß den Beispielen 3. 4 und 6 hergestellt waren, wobei kein Puffer zusammen mit d'im Aktivator benutzt wurde, wurden in einem Routinetestverfah^ren zur Ermittlung der Hautreizungsstärke des neuen Verbandes männlichen und weibliehen Menschen aufgelegt. Mit Ausnahme von zwei möglicherweise gegenüber diesen Verbänden allergischen Personen wurde keine Reizung festgestellt.

Dieses Experiment wurde jedoch an den beiden allergischen Personen wiederholt, wobei eine geputferte Beschleunigerlösung benutzt wurde, der Puffer war dabei Natriumbicarbonat. Hierbei wurde keine Reizung bei einem der Patienten festgestellt. Der andere zeigte eine geringe Reizung, die jedoch /u einem gewissen Grade von einer Reizimg durch Natriumbicarbonat alleine hervorgerufen wurde, wie durch Tests festgestellt wurde

Tiertests wurden durchgeführt, indem Mäu>en und Meerschweinchen Extrakte des erfindungsgemäß hergestellten polymerisieren Verbands injiziert wurden. Bei der Maus wurde keine Reizung beobachtet. während bei dem Meersciiweinchen eine positive Sensibilisierungsreaktion beobachtet wurde, die jedoch von geringer Bedeutung war. Keine Reizung wurde beobachtet bei Anwendung des un[H>i\meiisici κ ii Verbandes auf Schürfwunden von Kaninci/ n. Der Verband wird daher als sicher bei der Anwendung beim Menschen betrachtet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Orthopädisches Verbandmaterial auf Basis von polymerisierbaren monomeren Verbindungen auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem flexiblen Träger mit einer daran haftenden trockenen härtbaren Mischung besteht, die mindestens 9 Gew.% Diacetonacrylamid und/oder N-Isopropylacrylamid enthält.

2. Verband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 20 bis 60 Gew.%, bezogen auf das gesamte Monomere, N-t-Butylacrylamid enthält.

3. Verband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung ein festes monomeres anorganisches Salz-, 4,4'-Isopropylidendiphenolester-, N-Vinylsuccinimid-, N-Vinylphthalimid-, p-Vinylbenzamid-, Vinylnaphthalin- oder N-V inylcarbazolderivat von Acryl- und Methacrylsäure enthält.

4. Verband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bis zu 70 Gew.%, bezogen auf die Mischung, eines festen Füllstoffs enthält.

5. Verband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 20 bis 64Gew,%, bezogen auf die Mischung, Diacetonacrylamid, 10 bis 48 Gew.% N-t-Butylacrylamid und 20 bis 50 Gew.% Celluloseacetat enthält.