DE2713162A1 - Muffe fuer zur knochenstabilisierung dienende chirurgische naegel und deren verwendung - Google Patents

Description

Merck Patent Gesellschaft 22. März 1977

mit beschränkter Haftung

Darmstadt

Muffe für zur Kncchenstabilisierung dienende chirurgische Nägel und deren Verwendung

Die Erfindung betrifft eine Muffe zur Umhüllung chirurgischer Nägel, die zur Knochenstabilisierung über äußere Spanner dienen.

Für die Stabilisierung von Knochenbrüchen, Pseudarthrosen und für die Durchführung von Korrekturosteotomien gibt es verschiedene Methoden: die Ruhigstellung durch Gipsverbände oder Kunstharzverbände, die Osteosynthese mittels Nagel oder Platte und die Verwendung äußerer Spanner bzw. Fixateur externe.

Die äußeren Spanner gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jedoch alle nach dem gleichen Prinzip funktionieren, das darin besteht, daß quer zur Knochenlängsachse eingebohrte chirurgische Nägel oberhalb und unterhalb der Bruchzone bzw. der Osteotomiestelle durch eine außerhalb

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der Haut gelegene Rahmenkonstruktion aus Metall- oder Kunststoffteilen miteinander so stark verbunden werden, daß Bewegungen im Bruchhereich nicht mehr erfolge ι können.

Der Hauptvorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß der Bruchbereich mit der Gefahr der postoperativen Wundinfektion und Herauslösung von Bruchstücken aus dem Periostschlauch nicht eröffnet werden muß. Eine häufige aber sehr schwerwiegende Komplikation ist jedoch die Infektion im Bereich der Austrittstelle der chirurgischen Hagel durch die Haut, da in diesem Bereich ständig eine Verschiebung der Haut über den Nägeln erfolgt und der Fremdkörper selbst die Ausbildung einer Infektion begünstigt. In manchen Fällen ist es sogar schwieriger, eine Bohrlochinfektion zu beseitigen, als z.B. die infizierte Pseudarthrose, deretwegen die äußeren Spanner ursprünglich angelegt wurden.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur Verfügung zu stellen, mit dem Infektionen (Bohrlochosteomyelitis)bel.der Verwendung chirurgischer Nägel verhindert werden können.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Mittel aus einem einen antibakteriellen Wirkstoff enthaltenden Kunststoff besteht und die Form einer Muffe hat.

Gegenstand der Erfindung sind somit Muffen für zur Knochenstabilisierung dienende chirurgische Nägel, bestehend aus physiologisch unbedenklichen, zur protrahier- ten Freigabe von antibakteriellen Wirkstoffen befähigten

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Kunststoffen und mindestens einem antibakteriellen Wirkstoff.

Ferner umfaßt der Gegenstand die Vervendung der Muffen zum Überziehen chirurgischer Nägel.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Muffen eine Infektion im Bereich der Austrittstelle der chirurgischen Nägel durch die Haut wirksam vermeiden bzw. beseitigen. Als Folge der Unterdrückung einer Infektion in diesem Bereich werden die Muffen vom Gewebe reizlos umscheidet und fixiert, so daß auch die zur Infektion beitragende Verschiebung der Haut auf den chirurgischen Nägeln unterbunden und damit ein Übergreifen der Infektion auf den Knochen verhindert wird. Die Entfernung der Muffen erfolgt zusammen mit den Nägeln und bereitet keine Schwierigkeiten.

Die Muffen haben vorzugsweise die Form eines Hohlzylinders bzw. Schlauches von etwa 1 - 10 cm Länge, je nach Stärke des Weichteilmantels und einer Wandstärke von etwa 1 - 3 mm bei einem äußeren Durchmesser von etwa 5-10 mm. Es sind natürlich auch andere geeignete Formen denkbar, z.B. durchstechbare Kunststoffzylinder oder auch Formen mit ungleichmäßigem Durchmesser.

Die Muffen bestehen im wesentlichen aus physiologisch unbedenklichen, zur protcahierten Freigabe von antibakteriellen Wirkstoffen befähigten,antibakterielle Wirkstoffe enthaltenden Kunststoffen. Geeignete Kunststoffe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Muffen sind z.B. Polyurethan, Xthylenvinylacetat, Acrylnitrilfasern, Kunststoff auf der Basis von Polyinethacrylaten und/oder Polyacrylaten.

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Solche Kunststoffmaterialien für chirurgische Zwecke sind im Prinzip bekannt. Sehr gebräuchlich ist zum Beispiel ein Knochenzement, der in einer Normalpackung zwei Beutel mit je etwa 40 g Pulver und 2 Ampullen mit je 20 ml Flüssigkeit enthält. Das Pulver ist ein feines Perlpolymerisat (Teilchendurchmesser OO μ) aus Methacrylsäuremethylester mit einem Copolymeranteil von Methacrylat. Als Katalysator sind dem Pulver etwa 0,5 $ Dibenzoylperoxid zugesetzt. Zur Kennzeichnung des Materials sind bei der Herstellung Spuren von Chlorophyll miteinpolymerisiert. Als Röntgenkontrastmittel kann das Pulver zusätzlich zum Beispiel Zirkondioxid enthalten. Die zugehörige Flüssigkeit besteht aus monomeren Methacrylsäuremethylester, dem als Beschleuniger etwa 0,7 f< > Dimethyl-p-toluidin sowie al3 Stabilisator Spuren von Hydrochinon zugesetzt sind. Auch diese Flüssigkeit ist in der Regel zur Kennzeichnung mit Spuren von Chlorophyll eingefärbt. Das in Polyäthylenbeuteln abgepackte Pulver ist mit Äthylenoxid sterilisiert. Die Flüssigkeit ist steril filtriert und in Glasampullen abgefüllt.

Beim Zusammenmischen von 2 Gew.-Teilen Pulver mit 1 Gew.-Teil Flüssigkeit reagiert das Dibenzoylperoxid mit dem Dimethyl-p-toluidin in der Flüssigkeit, wodurch die radikalische Polymerisation angeregt wird. Die Mischung ist so abgestimmt, daß sie schon nach etwa 1 Minute als Teig verwendet werden kann. Dieser Teig bleibt für etwa 4 Minuten knetbar und beginnt dann unter Wärmeentwicklung auszuhärten. Nach 6 Minuten ist die Polymerisation im wesentlichen abgeschlossen. Während der elastischen Phase erfolgt die Formgebung.

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Der für die vorliegende Erfindung verwendbare Kunststoff steht jedoch auch in bereits auspolymerisierter Form zur Verfugung. Er wird vorzugsweise in Form eines Perlpolymerisats zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel eingesetzt.

Erfindungsgemäß enthält das Kunststoffoaterial mindestens einen antibakteriellen Wirkstoff, gegebenenfalls zusammen mit einem geeigneten Träger. Als Träger kommt z.B. das oben beschriebene Perlpolymerisat infrage, das z.B. in Polyurethan oder Äthylvinylacetat eingearbeitet v/erden kann. Geeignete antibakterielle Wirkstoffe sind grundsätzlich alle Antibiotica und chemotherapeutischen Hemmstoffe, die durch die bei der Inkorporierung, der Aushärtung bzw. Sinterung des Kunststoffs auftretenden chemischen Beeinflussung oder Temperaturen nicht geschädigt und die in der erwünschten V/eise aus dem Kunststoff freigesetzt werden. Darüber hinaus sollen die antibakteriellen Wirkstoffe chemische Stabilität gegenüber den verwendeten Kunststoffen besitzen. Ihr Wirkungsspektrum soll grampositive oder gramnegative Erreger oder vorzugsweise beide Gruppen umfassen. Möglichst sollen die Erreger im Hinblick auf die verwendeten antibakteriellen Wirkstoffe eine verzögerte Resistenzentwicklung aufweisen. Aus der Vielzahl der in Frage kommenden Antibiotica seien z.B. die folgenden genannt: Erythromycin, Lincomycin, Clindamycin, Novobiocin, Vancomycin, Bacitracin, Fusidinsäure, Rifampicin, Polymyxine, Neomycin, Kanamycin, Tobramycin, Sisomycin, Amikacin und insbesondere Gentamycin. Auch Penicilline und Cephalosporine kommen in Betracht. Die Aminoglycosid-Antibiotica, wie Gentamycin, sind dabei wegen ihres breiten antibakteriellen Spektrums und ihrer Wärmestabilität besonders geeignet.

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Die Menge des zuzusetzenden Wirkstoffs kann in weiten Bereichen variiert werden und hängt im wesentlichen von seiner Aktivität ab. Im allgemeinen liegen dia Zusätze bei etwa 0,2 bis 15 Gew.-$ an antibakteriellen Wirkstoffen, bezogen auf den Kunststoff. Für Gentamycin haben eich z.B. Zusätze zwischen 1 und 4 Gew.-$ als besonders günstig erwiesen (berechnet auf Gentamycinbase). Die übrigen antibakteriellen Wirkstoffe werden vorzugsweise ebenfalls in ihrer antimikrobiellen Aktivität adäquaten Mengen beigemischt, wobei auch Gemische gewählt werden könnten.

Vorzugsweise enthält das Kunststoffmaterial zusätzlich noch mindestens eine Aminosäure. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Freisetzung der antibakteriellen Wirkstoffe aus dem Kunststoffmaterial in Gegenwart von Aminosäuren wesentlich verbessert wird, d.h. unabhängig von der jeweils hergestellten Charge erfolgt eine stetige, langsam abnehmende Abgabe der Wirkstoffe über einen längeren Zeitraum. Schon eine geringe Konzentration dieser physiologisch unbedenklichen Zusatzstoffe hat diesen Effekt. Außerdem können, sofern eine Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel im Spritzgußverfahren erfolgt, die dabei erforderlichen Verarbeitungstemperaturen erheblich gesenkt werden, wodurch eine im Hinblick auf den Wirkstoff erwünschte, schonende Verarbeitung möglich wird.

Als Aminosäuren eignen sich grundsätzlich all'e natürlich vorkommenden und physiologisch verträglichen Aminosäuren, die mindestens eine Wasserlöslichkeit von etwa 1 g/100 ml haben. Bevorzugt sind aliphatische Monoaminomonocarbonsäuren mit bis zu 5 C-Atomen, wie z.B. Glycin,

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Alanin, Threonin, Valin, Serin, Hydroxyprolin, Prolin, vorzugsweise Glycin und Alanin, insbesondere Glycin. Das Kunststoffmaterial kann cine Aminosäure oder ein Gemisch mehrerer Aminosäuren enthalten.

Die Menge der zuzusetzenden Aminosäuren kann in weiten Bereichen variiert werden und hängt mindestens teilweise von der Löslichkeit der verwendeten Aminosäure ab. Im allgemeinen liegen die Zusätze bei etwa 0,3 bis 5 Gew.-^ an Aminosäuren, bezogen aus das Polymere. Pur Glycin hat sich z.B. ein Zusatz von etwa 1 Gew.-$ als besonders günstig erwiesen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Muffe wird in den Kunststoff z.B. ein Antibioticum und vorzugsweise mindestens eine Aminosäure inkorporiert. Das kann in der Weise erfolgen, daß man beide Komponenten vor der Aushärtung in den Kunststoff einbringt oder ein fertig auspolymerisiertes Produkt, z.B. ein Perlpolymerisat, das ggf. eine der Komponenten bereits enthält, mit dem oder den noch fehlenden Bestandteilen intensiv mischt und anschließend die gwünschte Formgebung vornimmt.

Die erhaltenen Muffen bzw. Schläuche können gegebenenfalls anschließend einer Sterilisation unterworfen werden. Sie können dann entweder als solche oder bereits auf chirurgische Nägel aufgezogen, eingesiegelt werden. Im Falle eines dicken Weichteilmantels werden vorzugsweise schlauchförmige Muffen verwendet, die die gesamte Länge des Nagels überziehen können. Vor der Verwendung können die Schläuche in geeignete Längen zerschnitten warden.

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Beispiel

40 g eines sterilen, feinen Perlpolymerisats (Teilchendurchmesser < 30 μ ), bestehend aus einem Copolymerisat von Methacrylsäuremethylester und Methylacrylat, das ca. 15 i° Zirkondioxid als Röntgenkontrastmittel enthält, werden mit 0,5 g Gentamycinsulfat und 0,4 g Glycin gut vermischt. Das erhaltene Pulver wird in einer geeigneten Apparatur zum Sintern gebracht und in entsprechenden Formen ausgeformt (vorzugsweise im Spritzgußverfahren).

Die entstehende Muffe hat die Form eines Hohlzylinders von etwa 1 - 10 cm Länge und einer Wandstärke von etwa 1 - 3 mm bei einem äußeren Durchmesser von etwa 5-10 mm. Gegebenenfalls kann eine Sterilisation, z.B. durch Begasung mit Athylenoxid, angeschlossen werden. Die Muffen können sodann zur Infektionsprophylaxe im Bereich der Austrittstelle von chirurgischen Nägeln durch die Haut auf die Nägel geschoben werden.

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Claims (7)

Patentansürüche

1./Muffe für zur Knochenstabilisierung dienende chirurgische Nägel, bestehend aus physiologisch unbedenklichen, zur protrahierten Freigabe von antibakteriellen Wirkstoffen befähigten Kunststoffen und mindestens einem antibakteriellen Wirkstoff.

2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines Hohlzylinders bzw. Schlauches von etwa 1 - 10 cm Länge und einer Wandstärke von etwa 1 - 3 π™ bei einem äußeren Durchmesser von etwa 5 - 10 mm hat.

3. Muffe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Kunststoff auf der Basis von Polyurethan, Äthylenvinylacetat, Acrylnitrilfasern bzw. Polymethacrylaten und/oder Polyacrylaten besteht.

4. Muffe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Antibioticum Gentamycin enthält.

5. Muffe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich mindestens eine Aminosäure enthält.

6. Muffe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Aminosäure Glycin enthält.

7. Verwendung der Muffe nach den Ansprüchen 1 bis 6 zum überziehen chirurgischer Nägel.

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