SE431934B

SE431934B - Absorptionskropp med semipermeabelt membran

Info

Publication number: SE431934B
Application number: SE8107437A
Authority: SE
Inventors: Carl Gustaf Kamme
Original assignee: Carl Gustaf Kamme
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1984-03-12
Also published as: WO1983002054A1; US4820293A; EP0108063B1; IT1157127B; ES279720Y; EP0108063A1; CA1232436A; ES279720U; SE8107437L; DE3272203D1; IT8268437A0

Description

l0 l5 20 25 30 35 40 8107437-9 ett vidhäftningshindrande, perforerat skikt av väv, som behandlats med ett :Eilmbildande material. Den amerikanska patentskriften 3 426 754 beskriver ett förband, låta tillträde av luft till såret. 3 ll3 568 beskriver ett blodstillande förband, nätliknande barriär för att underlätta koagulering av blod. som är mikroporöst för att till- Den amerikanska patentskriften som omfattar en Den danska patentskriften 138 972 beskriver ett absorberande mate- rial innehållande fiberbelagda hydrogelpartiklar. Liknande poly- merer, vilka vid upptag av vatten bildar geler, beskrives i den svenska patentskriften 7013465-5 och i de amerikanska patentskrif- terna 3-419 006, 3 664 343, 3 783 872, 3 669 103 och 3 670 731.

Amerikanska patentskriften 3 888 256 beskriver ett absorberande förband innehållande ett tätt skikt av absorberande partiklar, som vid upptag av vätska expanderar och smälter samman till en gel.

Skiktet hindrar sedan den i bandaget uppsugna vätskan att vid tryck pressas ut därifrån. Den amerikanska patentskriften 3 678 933 beskriver ett förband av flera skikt med ett absorberande skikt i mitten och däromkring ett "galler" av termoplastfilm pres- sat omkring ett tygskikt så att plasten lägger sig runt fibrerna i tyget och bildar hålrum, genom vilka vätska kan tränga fram till det absorberande materialet.

Inget av de förband, som beskrives i ovan angivna patentskrifter, innehåller ett semipermeabelt membran eller utnyttjar osmotiska tryckskillnader och de företer därför inga likheter med förelig- 'gande uppfinningsprincip. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en absorp- tionskropp, som tar upp en stor mängd vätska, t.ex. sekret, och permanent innesluter vätskan.

Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen med en absorptionskropp, som omfattar ett absorberande skikt, ett hölje samt eventuellt ett sårskyddande skikt och som enligt uppfinningen kännetecknas av att den består av ett vätskebindande ämne, vilket är inneslutet i höl- jet. Utanför höljet finns ett vätskeabsorberande skikt, t.ex. cellulosavadd, åtminstone på den del av höljet, som är avsedd att vara vänd mot det vätskeavgivande området. Eventuellt omfattar absorptionskroppen även utanför det vätskeabsorberande skiktet ett sårskyddande skikt. Åtminstone den del av höljet, som är i kon- 10 15 20 25 30 35 40 8107437-9 takt med det absorberande skiktet, är utförd av en porös semiper- meabel membranfilm, vilken är genomsläpplig för den från det väts- keavgivande området avgivna vätskan, men ej är genomsläpplig för det vätskebindande ämnet. Resten av höljet är vätsketätt. I föreliggande beskrivning och krav avses med "vätskebindande ämne" ett ämne, som suger upp vätska och kvarhàller den med större kraft än konventionella absorberande material, t.ex. cellulosavadd.

Detta kan åstadkommas genom att det vätskebindande ämnet ger en osmotisk tryckskillnad eller genom att det binder vätska och t.ex. bildar en gel. Det vätskebindande ämnet kan t.ex. utgöras av ett ämne, som antingen är fast och blir flytande vid absorption av vätska, eller är flytande, varvid det semipermeabla membranet är vätsketätt då den osmotiska tryckskillnaden mellan dess in- och utsida är noll och är genomsläppligt för den från det vätskeavgi- vande området avgivna vätskan på grund av osmotisk tryckskillnad mellan membranets båda sidor, eller av ett ämne som är fast och som binder vätska medan det är i fast form eller gelform.

Vid konstant vätskeflöde bortföres vätskan kontinuerligt från det vätskeavgivande området, passerar igenom det semipermeabla memb- ranet och uppsamlas inuti absorptionskroppen samt är sedan inte längre i kontakt med det vätskeavgivande området, varför ingen vävnadsirritation uppstår vid användning av absorptionskroppen enligt uppfinningen. Genom att vätskan ständigt borttransporteras och inneslutes i absorptionskroppen blir tillväxtbetingelserna för bakterier ogynnsamma i det vätskeavgivande området. Den i absorp- tionskroppen inneslutna vätskan är steril, dvs. bakteriefri om det semipermeabla membranets porstorlek är mindre än l /um. Vid större porstorlek hos det semipermeabla membranet kommer även bakterier I båda fallen är höljets, resp. förbandets ovansida, ej förorenade av bakterier kommande att inneslutas i absorptionskroppen. underifrån. Härigenom sker ingen spridning av smitta från förban- det till omgivningen.

Vid hastig utsöndring av vätska från t.ex. naturliga eller arti- ficiella kroppsöppningar kan absorptionskroppen inte taga upp all vätska omedelbart, utan denna bör då först absorberas med hjälp av konventionellt absorberande material för att därefter transporteras in i absorptionskroppen.

Vid intermittent utsöndring kommer det vätskeavgivande området att 10 15 20 25 30 35 40 80107437-9 vara torrt så snart vätskan har upptagits av absorptionskroppen, varigenom vävnadsirritation med rodnad och sekundär infektion und- vikes.

Den volym sekret eller vätska en osmotisk absorptionskropp i stor- lek 100 x 100 mm kan taga upp från t.ex. ett sår är minst 80 ml.

Det vätskebindande ämnet i absorptionskroppen måste ha en molekyl- vikt, som är så stor, att ämnet ej kan passera det semipermeabla membranets porer. Användes ett flytande ämne eller ett ämne, som blir flytande vid upptag av vätska, kommer den osmotiska tryck- skillnaden mellan membranets in- och utsida att driva in vätskan i absorptionskroppen och kvarhàlla den där. Är det vätskeuppta- gande ämnet ej lösligt i vätska, är ämnets vätskeupptagande kapa- citet beroende av ämnets förmåga att binda vätskan. Man kan även använda en blandning av ett vätskebindande ämne, som ger osmotisk' effekt, t.ex. polyetylenglykol, och ett fast gelbildande vätske- bindande ämne, t.ex. ett karboximetylerat cellulosaderivat. Exem- pel på vätskebindande ämnen är polyvinylpyrrolidon, polymerer av sockerarter t.ex. sackaros, polyetylenglykol, förgrenade polymerer av stärkelse, karboximetylerade cellulosaderivat av förnätad typ och modifierade hydrofila polyakrylater.

Lämpligen användes ämnen med stor vätskebindande kapacitet per viktenhet, såsom polyetylenglykol med en molekylvikt av t.ex. 500-80 000, lämpligen 1500-20 000, speciellt ca 20 000, förgrenade polymerer av stärkelse, t.ex. "Polymer 35-A-100" karboximetylerade cellulosaderivat av förnätad typ, t.ex. Aqualon(:) eller hydrofila polyakrylater, t.ex. Permasorb.

Det semipermeabla membranet kan utgöras av cellulosa, regenererad cellulosa, cellulosanitrat, cellulosaacetat, cellulosaacetat-buty- rat, polykarbonat, polyamid, glasfiber polysulfon, eller poly- tetrafluoroeten, t.ex. PTFE Sartorius<:>. Lämplig porstorlek för de nämnda materialen är 0,001 /um - 20 /um, företrädesvis 0,005 - 8 /um, speciellt omkring 0,01 /um. Utgöres membranet av cellulosa kan den mekaniska hâllfastheten förstärkas genom att membranet impregneras med en lösning innehållande polyakrylater. Membranet kan även utgöras av polyakrylatfilm med hydrofila grupper t.ex. karboxylgrupper. Polyakrylatfilmen kan vara lagd på en bärare av t.ex. non-woven eller spunn-bonded material med en ytvikt av 10 15 20 25 30 35 40 8107437-9 5 20-50 g per m2. Membranet kan även utgöras av cellofan med ett polymerisationstal av 300-500, lämpligen 400-500, företrädesvis av dialyskvalitet.

Uppfinningen beskrives i det följande med hänvisning till den åt- följande ritningen, pà vilken fig. 1 visar ett snitt genom en absorptionskropp enligt uppfinning- en, och fig. 2 visar ett snitt genom en annan utföringsform av en absorp- tionkropp enligt uppfinningen.

På fig. 1 visas en utföringsform av föreliggande absorptionskropp.

Den består av ett vätskebindande ämne l, som är inneslutet i ett hölje bestående av ett tätt ryggmaterial, t.ex. en polyetenfilm 5, sammansvetsad vid ett semipermeabelt membran 2. Under det semi- permeabla membranet finns ett absorberande material 3, t.ex. fluff.

Under skiktet av absorberande material finns ett vidhäftnings- hindrande skikt 4.

På fig. 2 visas en annan utföringsform av uppfinningen, där det vätskebindande ämnet l är helt omgivet av ett semipermeabelt membran 2. Det semipermeabla membranet är på alla sidor omgivet av ett absorberande skikt 3, som i sin tur är inneslutet i ett vid- häftningshindrande skikt 4. Vid denna utföringsform av uppfin- ningen kan vätska tas upp genom båda sidorna av den absorberande kroppen.

I det följande ges några utföringsexempel, som visar olika membran- material och vätskeabsorberande material. I exemplen användes följande förkortningar: PEG = polyetylenglykol, MW = molekylvikt, PVP = polyvinylpyrrolidon.

Upptag av vätska i absorptionskropp (behållare) med semipermeabelt membran.

Metod: Behållaren försedd med ett skikt tunn väv på den sida, genom vilken vätskan tages upp.

Kranvatten med 3,5 % polyvinylpyrrolidon Mw 40 000 Behållaren placerad i petriskál med vätska.

(PVP-40) ger ett osmotiskt tryck på 400 mm vatten motsvarande serums kolloid - osmotiska tryck. 10 15 20 25 30 8107-437 -9 Egçmgel I Vätska: Membran: Membranets yta: 7 x 9 cm Vätskebindande ämne ca 2,5 q/behållare PEG Mw 20 000 PEG Mw 6 000 PEG MW 4 000 PEG Mw 1 500 Polymer av glukos (dextran) PVP MW 40 000 "Permasorb 30" + PEG MW 20 000 "Polymer 35-A-100" + PEG Mw 20 000 Exempel II Vätska: Membran: Membranets yta: 7 x 8 cm. cellofan av dialyskvalitet. kranvatten med 3,5 % PVP-40, tillförd i överskott.

Porstorlek 0,001 /um.

Upptagen volym (ml) efter 2 tim. 16 21 26 28 6 10 30 31 24 tim. 34 32 34 32 9 12 34 34 kranvatten med 3,5 % PVP-40 tillförd i överskott. tunn cellofan, ej av dialyskvalitet. 48 tim. 35 32 33 34 9 12 35 36 Vätskebindande ämne 2 g/behållare Upptagen volym (ml) efter 48 tim.

PEG MW 20 000 PEG MW 6 000 PEG Mw 4 000 PEG MW l 500 Polymer av glukos (dextran) PVP MW 40 000 “Permasorb 30" + PEG Mw 20 000 "Polymer 35-A-100" + PEG Mw 20 000 2 tim. 18 20 21 24 9 ll 29 32 24 tim. 32 10 31 33 32 ll 31 33 10 15 20 25 30 35 40 Exemgel III Vätska: Membran: cellulosanitrat, porstorlek 0,01 /um.

Membranets yta: 7 x 8 cm, Vätskebindande ämne ca 2 g/behållare Upptagen volym (ml) efter 24 tim. 2 tim.

PEG Mw 20 000 25 PEG Mw 6 000 28 PEG Mw 4000 29 Polymer av glukos (dextran) 10 PVP Mw 40 000 8 "Permasorb 30" + PEG Mw 20 000 30 "Polymer 35-A-lOO“ + PEG Mw 20 000 31 Exemgel IV Vätska: kranvatten med 3,5 % PVP-40 tillförd i Membran: cellulosanitrat, porstorlek 0,2 /um.

Membranets yta: 7 x 8 cm.

Vätskebindande ämne ca 2 g/behållare PEG Mw 20 000 PEG Mw 6 000 Polymer av glukos (dextran) PVP Mw 40 000 "Permasorb 30"' "Polymer 35~A-100" Exemgel V Vätska: Upptagen volym (ml) efter 24 tim. 2 25 24 24 26 Membran: cellulosa, porstorlek > 5 /um.

Membranets yta: 6 x 8 cm.

Vätskebindande ämne ca 2,5 g/behållare PEG Mw 20 ooo PEG Mw 6_ ooo .PEG MW 4 000 PEG Mw 1 500 Polymer av glukos (dextran) PVP Mw 40 000 "Permasorb 30" "Polymer 35-A-100" tim.

Upptagen volym (ml) efter 24 tim. 2 tim. 20 22 18 16 28 28 33 0 0 9 10 32 34 kranvatten med 3,5 % PVP-40 tillförd i överskott. 48 34 0 0 34 35 överskott. 0 O 6 8 30 32 0 0 0 0 8 7 31 3? 48 0 0 6 8 32 34 kranvatten med 3,5 % PVP-40 tillförd i överskott. 8107437-9 tim. tim. 48 tim. 0 dæOOO 31 32 lO 15 20 25 30 35 00 81071-»37-9 Såsom framgår av ovanstående exempel erfordrar olika vätskebin- Porstorleken 0,00l PEG, som löser sig i den uppsugna vätskan, ned till en molekyl- dande ämnen olika porstorlekar. /um kvarhåller vikt av l 500. Vid porstorleken 0,01 /um kvarhålles PEG med mole- kylvikt 20 000 och vid porstorleken 0,2 De gelbildande ämnena "Permasorb" och "Polymer 35-A-100", som ej /um läcker även denna ut. ger någon osmotisk effekt, erfordrar däremot större porstorlek för att tillräcklig sugkraft skall erhållas. form av en gel och något läckage erhålles således ej ens vid por- De binder vätskan i storlekar >-5 /um. Då en absorptionskropp med ett vätskebindande ämne, som ger osmotisk effekt, användes, föredrages en porstorlek < 0,5 /um, speciellt ca 0,01 Vid ett vätskebindande ämne, som binder vätska i form av gel, föredrages en porstorlek > 0,2 /um, speciellt > 5 kebindande ämnen kan både små och stora porstorlekar användas.

/Um . /um. Vid en kombination av de två typerna av väts- Exempel VI Klinisk studie. 250 mm på båda sidorna av vänster underben.

Patientmaterial: en patient med bensår ca 100 x Material: kompresser med skikt närmast sårytan av konventionellt absorberande material.

Behållare med membran av cellulosanitrat, porstorlek 0,01 /um och med PEG MW 20 000. till 80 x 120 mm. ena sidan lades konventionella kompresser, på den andra kompresser Kompressernas storlek varierade från 50 x 70 Mängden PEG per behållare var l,5-3 g. På den Resultatet regist- enligt uppfinningen. Byte skedde varannan dag. rerades vid varje byte. Redan vid det första bytet hade såret markant förbättrats på den sida, där kompresser enligt uppfinningen placerats. Efter fyra byten var såret på den sidan rent, med färsk granulationsvävnad och inväxt av normal hud, medan såret, som be- handlats med konventionella kompresser, snarare var försämrat. De använda kompressernas behållare innehöll 2-12 ml vätska.

Exempel VII Av en dialyscellofanfilm formas en flat påse med storleken ca 50 x 50 mm. med molekylvikten l 500 förslutes påsen, så att den blir helt tät.

Påsen placeras härefter mitt på ett självhäftande tejpmaterial med Efter ifyllning av 5 g polyetylenglykol i pulverform formatet ca 10 x l0 cm. över påsen inpassas en ca 7 x 7 cm stor kompress av gasväv eller likartat absorberande material, så att kompressens utskjutande kanter kan tryckas fast på tejpmaterialet. 10 15 20 25 30 8107437-9 För att förhindra vidhäftning i såret förses lämpligen den yta av kompressen, som skall ligga mot såret, med ett skikt av genom- släppligt syntetmaterial, t.ex. Monsantos spun-bonded polyamid- material Cerex . Till sist täckes hela ytan med ett lämpligen tudelat silikoniserat skyddspapper. Efter sterilisering med'Y - strålning eller etylenoxid är förbandet färdigt att användas för t.ex. ett starkt vätskande bensår.

Exempel VIII En filmbildande polyakrylatdispersion med hydrofila grupper i form av karboxylgrupper, t.ex. Röhms Plextol<:) 4871 D, blandas med en annan filmbildande akrylatdispersion, t.ex. Röhms Plextol blandning med de övriga ger en klibbfri och blockingfri film, t.ex. Röhms P extol DV 580. 20 % Plextol(ﬁ> 4871 D, 60 % Plextol<:> B 500 och 20 % Plextol DV 580, beräknat som torrsubstans. som ger en svetsbar film, B 500, och en akrylatdispersion, som i En lämplig blandning kan bestà(ïï Den erhållna blandningen gjutes på ett filmgjutningspapper till en transparent, elastisk film, som kan svetsas till likadana påsar som i exempel VII. Förband av filmen framställes på i exempel VII beskrivet sätt. i området 50-100 vändningsområde för det färdiga förbandet.

Tjockleken på den gjutna filmen bör ligga um och anpassas till önskad storlek och an- På samma sätt kan en vinylacetat-akrylat-sampolymer med hydrofila grupper i form av N-metylolgrupper, t.ex. Wacker-Chemies disper- sion Vinnapas LL 420/S, blandas med en polyvinylacetatpoly- f etendispíﬁšion, som ger en svetsbar film, t.ex. Wacker-Chemies EPl. komponenten, räknat som torrsubstans.

Vinnapas Blandningen bör innehålla ca 50 % av vardera Även i detta fall gjutes den erhållna blandningen till film. Filmtjockleken bör ligga i området 50-100 /um, och förband kan tillverkas såsom i exempel VII.

Claims

5 10 15 20 25 30 35 40 8107437-9 (O Patentkrav

1. Absorptionskropp omfattande ett absorberande skikt (3), ett hölje (2, 5), samt eventuellt ett sårskyddande skikt (4), k ä n n e t e c k n a d av att den består av ett vätskebindande ämne (1): vilket är inneslutet i höljet (2, 5) samt därutanför det vätskeabsorberande skiktet (3), t.ex. cellulosavadd, åtminstone på den del av höljet som är avsedd att vara vänd mot ett vätskeavgivande omrâde, och eventuellt utanför detta skikt det sårskyddande skiktet (4), varvid åtminstone den del (2) av höljet som är i kontakt med det absorberande skiktet (3) är utförd av en porös semipermeabel membranfilm, vilken är genomsläpplig för den från det vätske- avgivande området avgivna vätskan men ej genomsläpplig för det vätskebindande ämnet, och resten (5) av höljet består av material som är vätsketätt, varvid det vätskebindande ämnet t.ex. kan utgöras av ett ämne, som antingen är fast och blir flytande vid absorption av vätska, eller är flytan- de, varvid det semipermeabla membranet är vätsketätt då den osmotiska tryckskillnaden mellan dess in- och utsida är noll och är genomsläppligt för den från det vätskeavgivande området avgivna vätskan på grund av osmotisk tryckskillnad mellan membranets håda sidor, eller av ett ämne som är fast och som binder vätska medan det är i fast form eller gelform.

2. Kropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det vätskebindande ämnet utgöres av polyetylenglykol med en molekylvikt av 500-80 000 lämpligen 1 500-20 000, speciellt ca 20 000.

3. Kropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det vätskebindande ämnet utgöres av en polymer av en sockerart, t.ex. sackaros, med en molekylvikt av 10 000- 400 000, lämpligen ca 70 000.

4. Kropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det vätskebindande ämnet helt eller delvis utgöres av ett karboxylerat cellulosaderivat av förnätad typ, en förgrenad polymer av stärkelse, eller ett modifierat hydrofilt 10 15 20 25 30 35 40 81971437-9 Il polyakrylat.

5. Kropp @n1_krav1 ¿Ußr 4,k ä n n e t e c k n a d av att det vätskebindande ämnet till 5-50 vikt% utgöres av poly- etylenglykol med en molekylvikt av 500-80 000 eller en polymer av en sockerart med en molekylvikt av 10 000-400 000, lämpligen 1 500-20 000, speciellt ca 20 000.

6. Kropp enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att det semipermeabla membranet har en porstorlek av 0,001-20 /um.

7. Kropp enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d < 0,5 och är vätsketätt när den osmotiska av att det semipermeabla membranet har en porstorlek Pm, lämpligen ca 0,01)nn tryckskillnaden mellan dess in- och utsida är noll.

8. Kropp enligt krav 1 eller 4, k ä n n e t e,c k n a d av att det semipermeabla membranet har en porstorlek > 0,2lpm, speciellt > 5 jum.

9. Kropp enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k- n a d av att det semipermeabla membranet utgöres av cellulosanitrat eller -acetat.

10. Kropp enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k- n a d av att det semipermeabla membranet utgöres av cellulosaacetatbutyrat, ett polykarbonat, en polyamid eller en polysulfon.

11. Kropp enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k- n a d av att det semipermeabla membranet utgöres av glas- fibrer, polytetrafluoroeten, cellulosa eller regenererad cellulosa.

12. Kropp enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att cellulosamembranet är mekaniskt förstärkt genom impregne- ring med polyakrylater.

13. Kropp enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d 10 8107437-9 \h av att det semipermeabla membranet utgöres av cellofan med ett polymerisationstal av 300-500, lämpligen 400-500.

14. Kropp enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k- n a d av att det semipermeabla membranet utgöres av en plastfilm, lämpligen en akrylatfilm med hydrofila grupper, t.ex. karboxylgrupper, eller en sampolymer av vinylacetat- -akrylat och etenvinylacetat innehållande hydrofila grupper.

15. Kropp enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av att plastfilmen är försedd med en fiberarmering, lämpligen av spunnbonded eller non-woven material med en ytvikt av 20-50 g/cmz.