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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Katgut und anderem Nähmaterial
tierischen Ursprungs Die Erfindung betrifft ein Verfahren und entsprechende Vorrichtungen
zur Behandlung von Katgut und anderem Nähmaterial tierischen Ursprungs mit entkeimenden
Mitteln. Die Sterilisation von Katgut od. dgl. ist bisher in einer nach jeder Richtung
befriedigenden Weise noch nicht gelungen.
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Sowohl der Rohstoff des Katgutes, der tierische Dar, als der aus
ihm gedrehte Nähfaden enthalten eine ebenso reicfhhaltige wie harte, schwer abtöbare
Bakterienflora, die insbesondere beim fertigen Faden für die Desinfektionsmittel
nur schwer erreichbar ist.
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Neben den vegetativen Formen von Mikro-Organismen sind es vor allem
die Dauerformen (Sporen), die der Sterilisation Schwierigi<eiten entgegensetzen.
Es ist bekannt (vgl.
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Z. 131. M. Knorr, »Die qualitative Katgutuntersuchung«, im Archiv
für Hygiene, Bd. 105, Heft 6, 1931), daß im Rohdarm Sporen der Mesentericusgruppe
häufig sind, z. B. bac. mesentericus ruber und Gasbrandbazilins Das Hemmnis für
eine Abtötung der Darmflora besteht in erster Linie darin, daß die Darmsubsltanz
eine Art halbdurchlässiger Membran darstellt, durch welche die üblichen Lösungsmittel
oder Träger der bakteriziden Stoffe, wie etwa Wasser oder Alkohol, leichter durchdringen
als der gelöste Stoff selbst. Geht
man z. 13., entsprechend den
üblichen Methoden, so vor, daß man das Behandlungsgut zwecks Entkeimung in eine
wäßrige Jod-Jodkaliumlösung (Lugolsche Lösung) einlagert.. so zeigt sich, daß einerseits
diese Tränkungsart, soll sie überhaupt wirksam sein, I bis 2 Wochen dauern muß,
und daß andererseits eine typische Filterwirkung eintritt. Die Außenzonen des Fadens
sind dann mit hohen Konzentrationen des entkeimenden Stoffes überladen, während
demgegenüber in den Kernzonen nur geringere Anreicherungen vorherrschen. Dabei ist
die genannte Filterwirkung nicht nur auf physikalische Gründe zurückzuführen, vielmehr
geht z. B. Jod mit dem Eiweiß des Fadens eine chemische Verbindung ein, s-elche
zur Erhärtung der Darmsubstanz führt und die Filterwirkung unter Umständen so steigert,
daß sie ein Vordringen des Entkeimungsmittels in die Kernzone überhaupt unterbindet.
Zugleich tritt bei den üblichen Verfahren zur Entkeimung von Katgut od. dgl. ein
grundsätzlicher Nachteil auf: Die hohe Anreicherung von Jod oder anderen Stoffen
(wie Brom, Schwermetallsalzen usw.) in dem Behandlungsgut, die nicht zuletzt auch
einen unwirtschaftlichen Verbrauch an Chemikalien bedingt, übt auf Wunden eine unerwünschte
Reizwirkung aus und verschlechtert die Nähfähigkeit und Resorbierbarkeit des Fadens.
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Versuche, keimfreies, reißfestes Katgut mit niedrigem Gehalt an Entkeimungsmitteln
zu erhalten, sind schon auf verschiedene Weise durchgeführt worden. So wurde z.
B. Katgut ohne Zugabe eines keimtötenden Mittels längere Zeit auf 135°C erhitzt.
Nach einem anderen Verfahren wird mit Schwefelsäure behandelte Katgut bei I54 bis
i560 C sterilisiert. Beide Fälle führen wohl zu einem keimfreien. aber auch spröden
Nähfaden, der fiir seinen Verweiidungszweck ungeeignet erscheint. Sach anderen Verfahren,
bei denen der Katgutfaden durch Einlagerung in sterilisierende Lösungen behandelt
werden soll. hat man versucht. die Öuellfäliigkeit des Darmes zuvor durch verdünnte
Säuren oder saure Salze zu erhöhen. Bekannt sind schließlich auch eine Reille von
Vorschlägen, um Katgutfäden mit Jod- bzw. Bromdampf zu behandeln. Ferner hat man
Katgutfäden schon durch Einlegen in wäßrige oder alkoholische Lösungen von Todmonochlorid
oder Jodtrichlorid entkeimt.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß allen diesen Ntethoden die auf der
Filterwirkung be ruhende Schwierigkeit entgegensteht und daß der Rohstoff bzw. der
Faden während eines unwirtschaftlich langen Zeitraumes behandelt und dabei mit unerwänscht
großen Mengen von Fremdstoffen unter chemischer Veränderung seiner Substanz beladen
werden muß, um die erwünschte Keimfreiheit zu erreichen.
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Die vorliegende Erfindung geht von solchen Verfahren zur Entkeimung
von Katgut und andere in Nähmaterial tierischen Ursprungs aus, bei denen das Katgut
mit Sterilisationsmitteln in flüssigkeitsgelöstem, gas- oder dampfförmigem Zustand
unter Druck behandelt wird. Sie bezweckt, das Behandlungsgut mit dem jeweils benutzten
Entkeimungsmittel (verschiedener Konzentrat ion. durchgehend rasch und gleichmäßig
abzusättigen und so die vorstehend beschriebenen Mängel auszuschalten. Dies gelingt
dadurch, daß erfindungsgemäß das Sterilisationsmittel und das in ihm gelagerte Behandlungsgut
während der Absättigung der letzteren mit dem entkeimenden Stoff bei Temperaturen,
die allein zur Sterilisation nicht ausreichen, unter einem Überdruck von mindestens
3 atü stehen Es ist an sich bekannt, beispielsweise Nähfäden, die in Ampullen eingeschlossen
sind. in Gegenwart von Entkeimungsmitteln durch Erhitzen zu sterilisieren, wobei
zwangsläufig Drücke auftreten. Desgleichen hat man Katgut schon in einem kegeligen
Metallbehälter durch Erhitzung konserviert, wobei der als Aufbewahrungsmittel dienende
Alkohol infolge der Erhitzung unter Druck verdampft wird. In allen diesen Fällen
ist jedoch der Druck nur eine unvermeidliche Begleiterscheinung der Erhitzungssterilisation;
er erreicht dabei außerdem keine Höhe, wie sie für die Verwirklichung der vorliegenden
Erfindung in Betracht kommt. Dies gilt auch für einen in der Literatur beschriebenen
Fall, bei welchem angegeben ist, daß die Dämpfe der erhitzten Aufbewahrungsflüssigkeit
in Öffnungen und Zwischenräume des Sähmaterials unter Druck eindringen. Es werden
dabei Temperaturen nicht unter 100°C verwendet, da die bekannten Verfahren immer
auf eine reine Hitzesterilisation hinauslaufen.
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Die Erfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens sind überraschend. Die
vollkommene Sterilität des Behandlungsgutes tritt statt in Wochen schon in Stunden
oder wenigen Tagen ein. Die erhebliche Beschleunigung der Absättigung des Behandlungsgutes
durch die erfindungsgemäße Methode führt sodann dazu, daß durch Anwendung entsprechend
hohen Druckes. der schnell aufgebaut wird, die Ab sättigung des Katgutes od. dgl.
mit dem entkeimenden Stoff vollendet werden kann, ehe eine Erhärtung der Katgutoberfläche
durch Reaktion zwischen dem keimtötenden Stoff und der Darmsubstanz stattgefunden
hat.
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Andererseits wird durch den raschen, gleichmäßigen Ablauf der Absättigung
erreicht, daß jene hohen Konzentrationen an
Entkeimungsmittel, die
sich bei bekannten Verfahren infolge der langeaLagerung in der entkeimenden Lösung
in der Außenschicht des Behandlungsgutes anreichern, unterbleiben und somit nicht
nur ein wirtschaftliches Arbeiten mit dem Sterilisationsmittel, sondern auch ein
gut resorbierbarer, reizfreier Katgutfaden erzielt wird, dessen Knüpf- und Nähbarkeit
voll befriedigt. Betrachtet man beispiels wiese Mikroschnitte durch einen erfindungsgemäß
behandelten starken Katgutfaden, so zeigt sich, daß dieser bis in die Kernzonen
im wesentlichen gleichmäßig und ohne unerwünschte Anhäufung des Desinfiziens mit
dem Sterilisationsmittel gesättigt ist.
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Die geschilderten Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens konnten
noicht erwartet werden. Einerseits ist es bekannt, daß Mikroorganismen gegen Drücke
unempfindlich sind und daß z. B. gerade Sporen selbst Drücke von 1000 atü und mehr
ohne Schaden überstehen, so daß durch die Mitverwendung von Druck bei Benutzung
eines Sterilisationsmittels keine zusätzliche Keimschädigung anzunehmen war. Andererseits
weiß man, daß heim Druckfiltern durch eine Membran, wie sie ja auch der Darm darstellt,
die feinen Mizellen oder Poren der Filteroberfläche schnell versetzt werden, so
daß die Membran undurchlässig wird. Setzt man aber auf eine feine Membran, deren
Filteroberfläche zum Verstopfen neigt, Druck, um die Filtrierung zu erzwingen, so
kann ein Durchbruch erfolgen, ein Vorgang, der, auf die vorliegende Erfindung übertragen,
beispielsweise eine erhebliche Verminderung der Reißfestigkeit zur Folge haben müßte.
Auch insoweit war durch die erfindungsgemäße Anwendung von Druck eher ein Mißerfolg
als ein Fortschritt zu erwarten.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemßäen Verfahrens lassen sich
verschiedene Wege einschlagen. Zunächst ist, wie schon erwähnt, das Desinfektionsmittel
in flüssigkeitsgelöstem, gasförmigem oder dampfförmigem Zustand verwendbar. Es lassen
sich z. B. wäßrige Jodlösungen, wäßrige Jod-Jodkaliumlösungen, alkoholische Jod-Trichloridlösungen,
wäßrige Quecksilbersalz-Jösungen, H2 O2-Lösungen oder Stoffe, wie gasförmiges Chlor,
Jod oder Bromdämpfe, verwenden. Je nach Lage des Falles und Behandlungsgutes wird
man solche Sterilisationsmittel benutzen, die zwar keimtötend wirken, aber am Behandlungsgut
und z. B. im Falle des Katgutes an der Wunde keine Nebenwirkungen auslösen, also
z. B. die Reißfestigkeit von Katgut nicht beeinträchtigen bzw. im Organismus nicht
reizen; man kann im Gegenteil das Lösungsmittel des Entkeimungsmi'ttels von vornherein
so wählen (z. 13. Alkohol) oder mit solchen Zusätzen versehen (z. 13. Glyzerin),
daß der Katgut faden elastisch und zäh bleibt.
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Die Absättigung des Behandlungsgutes kann unter erhöhter Temperatur,
z. B. bei 65 bis 70°C erfolgen, jedoch darf die Temperatur nicht so hoch gewählt
werden, daß sie allein schon die Entkeimung bewirken könnte.
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Den erforderlichen Uberdruck erzeugt man z. B. durch Raumverengung
(etwa mittels Kolbendruck auf die Flüssigkeit oder Dämpfe) oder durch ein gespanntes
inertes Gas; es ist auch möglich, den Überdruck unmittelbar durch ein keimtötendes
Gas hervorzurufen.
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Besonders vorteilhafte Möglichkeiten ergeben sich, wenn man die Behandlung
der Stoffe in den für ihre Aufbewahrung bestimmten Gefäßen vornimmt, also z. B.
Katgut in den Ampullen sterilisiert, in denen sie zum Verkauf gelangen. Dies bietet
den Vorzug, daß das fertig sterilisierte Gut nicht durch Berührung erneut infiziert
werden kann.
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Ferner führt das Vorgehen zu Ersparnissen an Lösungsmitteln und Chemikalien.
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Der Gesamtsterilisationsprozeß läßt sich entweder auf einmal oder
in Stufen ausführen. So läßt sich z. B. die für die Herstellung von Katgutfäden
bestimmte Darmsubstanz zunächst in einer wäßrigen Sterilisationsmittellösung, vorzugsweise
einer Lugolschen Lösung, entkeimen, dann durch Drehen, Tro-cknen und Schleifen usw.
zu Fäden verarbeiten und schließlich durch eine Schlußsterilisation, z. B. mittels
1#iger alkoholischer Jodtrichloridlösung fertig sterilisieren, wobei gegebenenfalls
beide Entkeimungsstufen nach der Erfindung, d. h. unter Druck vor sich gehen können.
Das erfindungsgemäße Verfahren gibt aber auch die Möglichkeit, das Behandlungsgut,
z. B. die Darmsubstanz, in unsterilem Zustand (zu Katgut) zu verarbeiten und dann
erst in einem einzigen Arbeitsgang mit dem Sterilisationsmittel unter Druck abzusättigen.
Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß das Katgut in den Aufbewahrungsampullen
mit einer 8#igen alkoholischen Jodtrichloridlösung unter Druck abgesättigt und sterilisiert
wird. Will man einen Faden mit niedrigstem Jodgehalt erreichen, so wird diese Entkeimungslösung
nach der Entkeimung abgesaugt und die Ajpulle mit einer 1#igen JCl3-Lösung aufgefüllt,
in welcher das Katgut bis zum Verbrauch verbleibt.
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Die für eine flüssige Entkeimungslösung beschriebenen beispielhaften
Möglichkeiten zur Verwirklichung der Erfindung gelten sinngemäß auch, wenn etwa
Trockenkatgut oder beliebige andere Katgutsorten mit Jod-oder Bromdämpfen unter
Druck behandelt werden.
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Während der erfindungsgemäß anzuwendende Überdruck im Regelfall nur
bis zur Absättigung des Behandlungsgutes mit dem entkeimenden Stoff aufrechterhalten
wird, ist es auch möglich, den Überdruck über diese Absättigungszeit hinaus. z.
B. bis zur Erreichung der Sterilität des Behandlungsgutes, aufrechtzuerhalten. Sonst
wird man dasBehandlungsgut nach der Druckabsättigung mit dem entkeimenden Stoff
bis zum Eintritt der Keimfreiheit unter atmosphärischem Druck im Sterilisationsmittel
liegenlassen.
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Die Drücke, die bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzuwenden
sind, und ebenso die Behandlungszeiten sind je nach der Natur des Behandlungsgutes,
nach dem Keimgehalt, dem gewünschten Erfolg, der Art und Zustandsform des Sterilisationsmittels.
der Art der vorkommenden Keime usw. verschieden. Im Durchschnitt wird der Druckbereich
bei etwa 50 bis 70 atü liegen. Es ist aber auch möglich. mit geringeren Drücken,
z. B. herunter bis zu etwa 3 atü, zu arbeiten, in welchem Falle man die Behandlungszeit
zweckmäßig verlängert.
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Die Absättigung des Behandlungsgutes mit dem entkeimenden Stoff wird
unter diesen Voraussetzungen im Durchschnitt einen Zeitraum von wenigen Minuten
bis zu etwa 2 Stunden in Anspruch nehmen. Beläßt man anschließend das Behandlungsgut
innerhalb des Entkeimungsmitttels, so wird je nach den vorliegenden Verhältnissen
die Keimfreiheit nach etwa 20 bis So Stunden eintreten.
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In Sonderfällen kann man sowohl bezüglich der Drücke als bezüglich
der Absättigungs-und Sterilisationszeiten über die oben angegebenen Grenzen hinausgehende
Werte wählen. wobei jedoch der Wert von 3 atü als die untere Druckgrenze anzusehen
ist.
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Neben dem mehrfach erwähnten Katgut bzw. der Darmsubstanz kommen
für die erfindungsgemäße Imprägnierung z. B. auch anatomische Präparate. tierische
Membranen und Häute im rohen oder behandelten. z. B. gegerbten Zustand, Borsten,
Verbandmaterialien. Viskose oder Azetatfilme, Papier od. dgl. in Frage, bei denen
also dem lmprägnierungsmitteleine gewisse Filterwirkung entgegengesetzt wird; dies
gilt schließlich auch für ärztliche Utensilien und Instrumente usw., von denen sich
Reste aus Blut, Eiter, Serum usw. trotz mechanischer Reinigung nicht gänzlich entfernen
lassen.' Zwei praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung für die Behandlung von
Katgut sind nachstehend beschrieben.
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1. Schafdärme werden in dem Zustand, in welchem sie als Ausgangsgut
für die Katgutherstellung dienen, in einen offenen Behälter gebracht, der mit einer
1%igen Lugolschen Lösung so aufgefüllt ist, daß das Darmmaterial völlig von der
Lösung bedeckt ist.
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Hieraut wird der Behälter in ein Druckgefäß gesetzt und dieses verschlossen.
In dem Druckgefäß wird mit Hilfe einer hydraulischen Pumpe unter Nachschub Lugolscher
Lösung ein Druck von 50 atü erzeugt. Nach 30 Minuten wird der Druck entspannt, der
Behälter aus dem Druckgefäß genommen und verschlossen. Das Darmmaterial bleibt dann
unter atmosphärischem Druck 24 Stunden in der Lugolschen Lösung stehen. ebe die
NVeiterverarbeitung zum Faden erfolgt.
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Nach dem Drehen, Trocknen, Schleifen usw. der Fäden wrden diese auf
Glaswickel gebracht und in Ampullen versenkt. die man mit einer 1#igen alkoholischen
Jodtrichloridlösung auffüllt. Die gefüllten, aber noch offenen Ampullen setzt man
mittels eines Tragrahmens wieder in das Druckgefäß ein. Dort bleibt das Katugt während
weiterer 60 Minuten unter einem Druck von 50 atü, worauf die Ampullen abgeschmolzen
werden.
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2. Schafdarm wird in unsterilem Zustand zu tertigen Katgutfäden verarbeitet,
die auf Glaswickel aufgebracht und in Ampullen versenkt werden. Die Ampullen werden
mit 8%iger Jodtrichloridlösung gefüllt und in der vorbeschriebenen Weise in eine
Druckapparatur eingesetzt. wo sie bei 70 atü während etwa 60 Minuten zwecks Absättigung
und im Bedarfsfalle während eines weiteren Zeitraumes zwecks Sterilisation gelagert
bleiben.
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Die Proben beider Beipiele erweisen sich. nach dem von Knorr (s.
vorstehend) angegebenen Verfahren geprüft, als völlig keimfrei.
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Neben den geschilderten Verfahren hat die Erfindung auch Vorrichtungen
zur Absättigung von Katgut und ähnlichen Stoffen mit Entkeimungsmitteln in der beschriebenen
Weise zum Gegenstand. Derartige Vorrichtungen weisen eine das Behandlungsgut und
das Sterilisationsmittel aufnehmende Druckkammer, ferner Druck erzeugende Mittel,
z. B. eine Rotations- oder Kolbenpumpe, oder Zuleitungen für Druckgase sowie gegebenenfalls
Erwärmungsmittel auf.
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Im besonderen können die Druckkammern mit auswechselbaren Einsätzen
versehen sein, die zur Aufnahme des Behandlungsgutes dienen. Diese Einsätze bestehen
z. B. aus einem offenen Gefäß zur unmittelbaren Einlagerung des Behandlungsgutes
oder aus einem Traggestell zum Aufstellen von Ampulsen od. dgl.. die das Behandlungsgut
enthalten.
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Endlich können die Vorrichtungen nach der Erfindung auch mit geeigneten,
an sich bekannten Überwachungsorganen ausgestattet
sein, die eine
periodische oder fortlaufende Prüfung und Regelung der aufgewendeten Drücke (Abschaltung
nach Erreichung des gewünschten Druckes, Wiedereinschaltung bei Absinken des Druckes
usw.) und der Behandlungszeiten gestatten.
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Beispiele für derartige Einrichtungen sind in F, ig. I und 2 der
Zeichnung schematisch angedeutet. In Fig. 1 ist mit 5 ein Druckgefäß aus geeignetem
Werkstoff, z. B. rostfreiem Stahl, bezeichnet, in dessen Innerem sich ein topfartiger
Einsatz 6 aus gleichem Werkstoff oder keramischen oder sonstigen Werkstoffen befindet,
der zur Aufname des Behandlungsgutes und der entkeimenden Lösung dient. Der Innenraum
des Druckgefäßes 5 kann durch einen Kolben 7 verengt werden. Der dabei entstehende
Überdruck wird durch ein Manometer 8 überwacht, das bei Erreichung einer z. B. durch
verstellbare Kontakte regelbaren Druckgrenze über eine Leitung 9 selbsttätig die
Bewegung des Kolbens 7 zum Stehen bringt. Soweit die Absättigung bzw. Sterilisation
des Behandlungsgutes unter erhöhter Temperatur vorgenommen werden soll, kann hierzu
eine im Beispiel als elektrisches Aggregat ausgebildete Heizvorrichtung 10 dienen.
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Statt der in Fig. 1 gewählten Kolbenanordnung könnte man auch mittels
einer Kolbenpumpe od dgl. Flüssigkeit oder Gas, in das Gefäß 5 pressen. Ein Beispiel
dieser Art ist in Fig. 2 veranschaulicht. Hier handelt es sich um eine Anordnung,
bei der die mit abnehmbarer Wand 15 versehene Druckkammer 16 ein auswechselbares
Gestell. 17 aufweist, in welchem Ampullen oder sonstige zur Entkeimung und gegebenenfalls
zugleich zum Verkauf des Behandlungsgutes dienende Gefäße I8 aufgestellt werden
können.
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Zur Erzeugung des erforderlichen Druckes dient eine Druckgasflaschet
20, aus der das Gas, z. B. Stickstoff, über ein Ventil 21 in den Druckraum strömt.
Die Druckkammer steht unter der Kontrolle eines Manometers 22, das so eingerichtet
sein kann, daß bei Erreichung des gewünschten Druckes das Ventil 21 über die Leitung
23 selbsttätig abgeschaltet wird.
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Zugleich mit der Öffnung des Ventils 21 kann von dem Manometer 22
ein Zeitschalter 25 in Tätigkeit gesetzt werden, der nach Ablauf der gewünschten
einstellbaren Druckperiode einen Auslaß 26 der Kammer 16 öffnet, so daß das Behandlungsgut
selbsttätig unter normalen Druck gelangt.