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Plastikplomben, Infusionsmassen und medizinische Versteifungsmittel
und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft die Verwendung von Lösungen
oder Mischungen aus Polyvinylalkoholen oder ihren wasserlöslichen partiellen Derivaten
mit mindestens einem Lösungsmittel für solche Polyvinylverbindungen, insbesondere
Wasser, die durch eine thermische Behandlung und/oder durch vet dickend wirkende
Zusätze, insbesondere Farbstoffe der Kongorot- nd Benzopurpuringruppe, in eine bei
gewöhnlicher Temperatur feste oder gal lertartige, beim Erwärmen wieder flüssig
werdende Form übergeführt werden, als Plastikplomben, infusionsmassen oder medizinische
Versteifungsmittel, insbesondere auch für das Mediastinum und die zweckentsprechende
Herstellung solcher medizinischer Bedarfsartikel.
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Derartige Mischungen sind zwar bereits als Depotgrundlage für therapeutisch
wirksame Mittel vorgeschlagen woriden. Diesem Vorschlage war aber nicht zu entnehmen,
daß auf solcher Grundlage hergestellte Depots auch als Plastikplomben, Infusionsmassen
oder medizinische Versteifungsmittel, insbesondere auch für das Mediastinum, verwendbar
sind, da man. sich bei der Anwendung dieser nicht eine geeignete Körperstelle aussuchen
kann, sondern auch die Verträglichkeit mit kranken Geweben oder in Hohlräumen mit
verwickelten physiologischen Bedingungen, wie beispielsweise bei der Versteifung
des Mediastinums, gewährleistet sein muß. Auch der bekannte Vorschlag, Schläuche
oder Röhren. aus Polyvinylalkohol dem menschlichen Körper einzuverleiben, legte
die neue Verwendung nicht nahe. Dort handelt es sich um die Einverleibung von außerhalb
des Organismus fertig geformten Gebilden, hier kommt es gerade darauf an, daß die
Massen ungeformt eingebracht werden können und erst im Körper die jeweils erforderlicht
Gestalt und Festigkeit annehmen, dabei aber die oben als erforderlich dargelegte
Verträglichkeit unter viel komplizierteren Bedingungen aufweisen. Es mußte vielmehr
überraschen, daß die eingangs gekennzeichneten
Mischungen den hier
vorliegenden, besonderen und viel-seitigen Anforderungen genügen, ja sogar jeder
Sonderanforderung angepaßt werden können, wie es sich au's der folgenden Darlegung
ergibt. Aus ihr wird zugleich ersichtlich, daß durch den neuenVorschlag eine außerordentlich
fortschrittliche und wertvolle Bereicherung der Technik herbeigeführt ist.
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Plastikplomben werden überall verwendèt, wo im Körper Kavernen auszufüllen
sind.
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Es werden beispielsweise Lungenplomben nach Resektion oder pathologischer
Zerstörung von Lungenteilen eingebracht. Man legt ferner Knochenplomben, bringt
pastenförmige Gelenkschmieren ein u. dgl.
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Wirklich brauchbare Versteifungsmittel und Infusionsmassen sind bisher
nicht bekannt. Sie sind, wie weiter unten dargelegt wird, erst durch d'ie Erfindung
in brauchbarer Form geschaffen. Schon dieses Beispiel zeigt, daß durch die Verbesserung
der Plomben- und Infusionsmatcrialien durch die im folgenden zu beschreibende neuartige
Herstellung nicht nur die bisherigen Verwendungen ver vollkommnet, sondern auch
ganz neue Anwendungsmöglichkeiten erschlossen werden.
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Plomben u. dgl. für die angedeuteten Zwecke wurden bisher auf der
Grundlage von Paraffin, Stearinsäure. Wachs o. d'gl. hergestellt. Derartige Materialien
haben a. a. die Nachteile, daß sie als körpefremde Substanzen auf die Umgebung reizend
wirken, nur durch bakterizid wirkende, dabei aber die reizwirkung verstärkende Zusätze
sterilisiert werden können und nicht resorbierbar sind.
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Ferner sind die bekannten Materialien dieser Art nur umständlich anwendbar,
und es fehlt die Möglichkeit einer genauen Anpassung ihrer viscosen, plastischen
und sonstigen kolloidalen Eigenschaften an die Bedürfnisse der medizinischen und
insbesondere chirurgischen Anweedungstechnik.
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Die oben gekennzeichneten, auf diesem Verwendungsgebiete neuartigen
Materialien, die durch ein besonderes Behandlungsverfahren mit größter Exaktheit
den medizinischen Bedürfnissen angepaßt werden können, sind von den geschilderten
Nachteilen der bisherigen Depot-und Plombenmassen frei. Geeignet sind die Polyvinylalkohole
verschiedener Viscosität und ihre partiellen Ester, Acetale und Äther sowieEsteracetale
und Gemische solcher Verbindungen, soweit sie noch eine merkliche Wasserlöslichkeit
aufweisen, wozu in machen Fällen genügt. daß sie in Wasser noch quellbar sind.
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Diese Polyvinylverbindungen bieten schon an sich die Vorteile. daß
sie keine Reizwirkung auf lebende Gewebe ausüben, sondern in beliebigen Mengen reaktionslos
vertragen werden, daß sie ohne bakterizide Zusätze steril gemacht werden können,
weil sie ohne Schädigung ihrer Eigenschaften ein Erhitzen auf I30 bis 140 aushalten,
und durch geeignete Zusätze, vor allem von Elektrolyten und insbesondere organischen
Säuren, wie Milchsäure, Essigsäure o. dgl., in jedem gewünschten Grade resorhierbar
gemacht werden können. Sie zeichnen sich ferner durch . eine außerordentliche Verträglidikeit
mit den verschiedenen heilmitteln, beispielsweise Alkaloiden, Cardiaca, Drüsenpräparaten
usw., Anästhetica, Desinfezientien, Kontrastmitteln und Kosmetika, aus. Besonders
hen-orgehoben sei ihre vorzügliche Eignung als Trägersubstanz für Jod. Jodoform
und andere Todpräparate.
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Diese Polyvinylverbindungen lassen sich in der Form von Lösungen,
Gallerten, Pasten oder mit Lösungsmitteln nur angequollenen Pulvern oder knetbaren
Massen durch eine zweckentsprechende Behandlung mit überraschender Zielsicherheit
und Exaktheit in ihren Eigenschaften so verändern, daß die Bedürfnisse der Medizin
und Chirurgie hinsichtlich leichter und für den Patienten schonenderer Handhabung
erfüllt, der gewünschte Endzustaud genau erreicht und außerdem neue Anwendungsmöglichkeiten
erschlossen werden.
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Dieses Ziel wird erreicht durch eine Behandlung der Lösungen, Gallerten,
Pasten und angequollenen Massen der genannten Produkte mit Lösungsmitteln für sie,
wie beispielsweise Glykolen, Glycerin, Formamid, vor allem aber Wasser, die die
kolloidalen Eigenschaften dieser mehr oder weniger homogenen Gemische in einer dem
Verwendungszweck entsprechenden Richtung verändert. Das hervorstechende Merkmal
dieser Veränderung ist eine Abänderung der Viscosität in folgendem Sinne: Es handelt
sich dabei einerseits um eine Verdickung, Gelatinierung oder Verfestigung mehr oder
minder leicht beweglicher Lösungen bestimmter Konzentration, eine weitere Verdickung
oder Verfestigung von Gallerten, eine Steigerung der Festigkeit von Pasten, ein,
Starrmachen oder Versteifen von plastischen Massen, allgemein ausgedrückt, um ein
exakt abgestuftes Überführen beweglicher Materialien in dünnere oder dickere Lösungen,
Gallerten und Pasten und schließlich in feste, starre Massen mit mehr oder weniger
hohem Erweichungspunkt, von leichter oder schwerer Schmelzbarkeit, andererseits
darum, z. B. pastenförmige Massen gelatinöser bis fließbar zu machen, ja zu verflüssigen.
Diese Veränderung kann durch physikalische oder chemische bzw. kolloidchemische
Einwirkungen oder eine Kombination beider bewirkt werden.
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Durch Einwirkung physikalischer Energien, wie beispielsweise Bestrahlung,
vor allem aber durch eine thermische Behandlung, läßt sich der Komplex der kolloidalen
Eigenschaften der Lösungen, Pasten usw. in der Richtung verändern, die durch eine
Zunahme der Viscosität im oben erläuterten Sinne gekennzeichnet ist.
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Unterwirft man die Lösungen, Pasten usw. der Einwirkung verfestigend
wirkender Stoffe, so erreicht man eine Abwandlung der kolloidalen Eigenschaften
in derselben. Richtung.
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Verfestigend wirkende Stoffe sind beispielsweise gerbend wirkende
Metallverbindungen, wie z. B. Chrom-, Eisen- und Aluminiumsalze, ferner Salze organischer
Säur, en, z. B.
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Acetate, insbesondere Natriumacetat. Aber auch gerben wirkende Nichtmetallverbindungen,
wie beispielsweise Borsäure und Borate, sind wirksam. Eine spezifische Wirkung in
dieser Richtung besitzen die ein und mehrwertigen Alkohole, wie z. B. Äthylalkohol
und Glycerin. Ihr Aufnahmevermögen für Wasser bewirkt oder befördert in einer besonderen
Weise die Versteifung der hier erörterten Kolloide. Ganz besonders wirksam in diesem
Sinne sind organische Farbstoffe der Kongorot- und Benzopurpurinklasse sowie auf
Kolloide äquivalent einwirkende andere Farbstoffe. Sie wirken in. im. allgemeinen
sehr geringen und für die einzelnen Farbstoffe streng spezifischen Konzentrationen.
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H, ierbei ist noch eine Sonderwirkung zu erwähnen: Je mehr beispielsweise
eine bei Körpertemperatur erstarrende Masse aus Polyvinylalkohol und Wasser von
einem bestimmen Versteifungsinittel enthält, um so geringer ist das Haftvermögen
der Masse an serösen Häuten oder anderen Körperteilen.
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Beispielsweise ist Kongorot viel wirksamer als Benzopurpurin. Demgemäß
kann man durch Ersatz des Kongorots in einer bei Körpertemperatur erstarren den,
nicht haftenden Masse durch eine angemessene Menge Benzopurpurin zu einer stark
haftenden Masse gelangen. Auch diese Modifikationsmöglichkeit ist wichtig: In manchen
Fällen, z. B. bei der Ausfüllung von Kavernen im oberen Teil der Lunge, ist es erwünscht,
daß die eingelegte Plombe an der Oberfläche der Kaverne festhaftet, damit ein Absinken
bei der Atmung verhindert wird. Ebenso ist z. B. für segmentär lokalisierte Lumbalanästhesie
ein Depotmaterial mit Haftvermögen neben sonstigen spezifischen Eigenschaften, z.
B. geringem spezifischein Gewicht und der Fähigkeit, sich im Körper zu verfestigen,
herzustellen. In anderen Fällen sollen die Plomben möglichst ohne Haftung in einer
taschenförmigen Kaverne liegen.
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Durch die angegebenen physikalischen oder kolloidchemischen Verfestigungsmethoden
oder ihre Kombination werden gewissermaßen niedrigkonzentrierten Lösungen, Gallerten,
Pasten oder plastischen Massen die Festigkeitseigenschaften hochkonzentrierter lösungsmittelarmer
gegeben. Hierdurch wird u. a. erreicht, daß eine dem gegebenen Zweck entsprechend
feste Plombe usw. unter Einverleitung einer unverhältnismäßig geringen Menge von
körperfremder Substanz eingeführt wenden kann. In einigen Fällen ist es aber im
Gegenbeil erwünscht, eine möglichst kompakte substanzreiche Ausfüllung zu erhalten.
In diesen Fällen wird man konzentrierte Lösungen, Gallerten, Pasten oder plastische
Massen verwenden und die für die einfachste und schonendste Einverleibung erforderlicheIR
: onsistenz durch Verminderung der Viscosität herbeiführen. Auch dies gelingt nach
der erfindungsgemäßen Methode der Beeinflussung der kolloidalen Eigenschaften der
Gemische der genannten Polyvinylverbindungen mit Lösungsmitteln, insbesondere Wasser.
N 1' Man verleibt den Lösungen, Pasten usw. zu diesem Zweck organische Säuren, wie
beispielsweise Milchsäure, Weinsäure, Essigsäure u. dgl., ein.
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Durch entsprechende Auswahl und Bemessung der Komponenten und geeignete
Behanidlung des Gemisches läßt sich erreichen, daß sehr substanzreiche Mischungen
zunächst in unverhältnismäßig dünnem und beweglichem Zustande in td1en I Körper
eingebracht werden können und erst allmählich im Körper infolge der Auslaugung der
Milchsäure u. dgl. die für den Endzustand gewünschte Konsistenz annehmen.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß man, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt wird, mit seiner Hilfe mit
großer Exaktheit Infusionsmassen' Plastikplomben, Versteifungsmittel u. dgl. herstellen
kann, die bei mäßigen Temperaturen, z. B. 40 bis 44°, in verflüssigter Form leicht
injiziert werden können und je nach dem erstrebten Zwecke im Körper bei dessen Temperaturintervall
von 36 bis 42° erstarren und sich so lokalisieren oder mehr oder minder diffus verteilen
lassen. Hierdurch wird z. B. bei der Ausfüllung von Lungenkavernen die bei der Einlegung
der bisherigen Plastikplomben erforderliche Rippenresektion überflüssig gemacht
und durch eine einfache Injektion ersetzt. Insbesondere wird auch eine Umwälzung
in der bisherigen Technik der Lungenoperationen, die unter Unter-oder Überdruck
vorgenommen werden mußten, erreicht. Es ist nicht mehr erforderlich, bei Öffnung
des Thorax die gefährliche Durchbiegung des Mediastinums durch künstliche Beeinflussung
der Druckverhältnisse zu verhindern, weil die erfindungsgemäßen
Polyvinylmassen
sich so ellistellen lassen, daß sie in verflüssigter Form in das Mediastinum injiziert
werden können und dort erstarren und so versteifend wirken, daß jede Durchbiegung
während der Operation verhindert wird. Auch in dieser überraschend vorteilhaften
Anwendbarkeir als Versteifungsmittel erweisen sich die erfindungsgemäß verwendeten
Massen als besonders wertvoll.
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Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie
irgendwie auf die angewandten speziellen Bedingung, Konzentrationen usw. zu beschränken.
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Beispiel I Eine aus 30 Gewichtsteilen mittelvi, scosem Polyvinylalkohol
und I20 GewichtsteilenWasser hergestellte. fließbare Lösung von der Konsistenz von
honig wird durch 48stündiges Erhitzen auf 1200 C in abgeschlossener Glasbombe in
ein homogenes Gelee übergeführt.
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Es ist z. B. zur Ausfüllung von Kavernen im Körper oder als Gelenkschmiere
vorzüglich geeignet. Falls Resorbierbarkeit erwünscht ist, kann sie durch Zusätze
resorptionsbefördernder Stoffe. insbesondere organischer Säuren, wie z. B. Milchsäure
oder Essigsäure, bewirkt werden.
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Beispiel 2 Ein aus 6o Gewichtsteilen hochpolymerem Polyvinylalkohol
und 90 Gewichtsteilen Wasser hergestelltes gummitrockenes, inhomogenes Gemisch wird
durch 8tägiges Erhitzen auf 100°C in abgeschlossener Bombe in eine homogene, in
der Wärme erweichende, kalte, aber gummiartige,elastische Masse übergeführt.
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Auch diese Masse ergibt. gute Plastikplumben.
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Beispiel 3 I000 Gewichtsteile einer leicht beweglichen Io0/0igen
wäßrigen Lösung von mittelviscosem Polyvinylal. kohol werden mit 2 Teilen Natriumacetat
versetzt. Hierdurch entsteht ein klares, homogenes, dünnes Gelee' das als Plastikplonibe
und Infusionsmasse dient.
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Beispiel 4 Eine 50/0ige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol, die
mit 5 0/o eines 25 °/0 Thoriumoxyd (ThO2) enthaltenden Kontrastmittels versetzt
ist, ist leicht beweglich. Durch Zusatz von z. B. 2 bis 10 Gewichtsteilen Kongorot
zu I000 Gewichtsteilen dieser Kontrastmittellösung werden Massen mit abgestuft erhöhten
Erstarrungspankten bis zu 45 01, C erhalten, die durch Erwärmen spritzbar oder gießbar
werden und diesen Zustand auch noch in der Nähe des Erstarrungspunktes einige Zeit
beibehalten.
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Beispiel 5 12 Teile eines hochviscosen Polyvinylalkohols werden zweckmäßig
unter Erwärmen in 88 Teilen Wasser gelöst und der Lösung 0.1 Teil Benzopurpurin
beigefügt. Man erhält eine in der Wärme viscose Lösung, die beim Erkalten ihren
flüssigen Zustand noch ziemlich behält und dann nach dem Erkalten nach einiger Zeit
zu einem Gelee erstarrt. Diese Masse wird zweckmäßig vor Verwendung in üblicher
Weise bei I20° sterilisiert.
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Sie kann dann in noch körperwarmem Zustand zur Versteifung von Geweben,
zur Verfestigung des Mediasinums, als Infusionsmasse für die verschiedensten Zwecke
injiziert. beispielsweise zur Ausfüllung von Kavernen, benutzt werden. Sie kann,
wie oben bereits ausgeführt, durch physikalische oder chemische Behandl1ung in ihrem
Resorptionsvermögen und in ihrem physikalischen Zustand, insbesondere in ihrem Endzustand,
weitgehend beeinflußt werden.
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Beispiel 6 10 Teile von hochviscosem Polyvinylalkohol werden mit
wo teilen Wasser unter Erwärmen unter Zugabe von 0, Teilen Kongorot und 0,3 Teilen
Milchsäure gelöst. Die Masse ist beim Erkalten noch verhältnismäßig flüssig, erstarrt
aber schließlich zu einer ziemlich festen, elastischen Masse. Sie läßt sich bei
Körpertemperatur mit Kanülen bequem injizieren. Über die Verwendung und weitere
Beeinflussung der Festigkeit- und Resorptionseigenschaften gilt sinngemäß das oben
Gesagte.
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Werden solche Polyvinylalkohollösungen mehrfach erwärmt und wieder
erkalten gelassen, so verändert sich die physikalische Beschaffenheit mit jedem
erneuten Erwärmen in der Richtung einer höheren Viscosität der Lösung, eines höheren
Erweicbungsgrades und einer stärkeren Erstarrung.