Перевязочный материал для иммобилизации Советский патент 1980 года по МПК A61L15/07 

Изобретение относится к области медицины, перевязочному материалу для иммобилизации. Известен перевязочный материал дл иммобилизации, состоящий из двух воз духопроницаемого текстильного полотна, пропитанного отверждаючимся под действием воды форполимером 1. Однако известный перевязочный материгш требует много времени для отверждения. Целью изобретения является ускорение отверждения материала. Эта цель достигается тем, что в качестве форполимера он содержит 5-300 вес.% N-CO-форполимера на основе полиизоцианата и полиолов, причем изоцианатные группы в нем состав ляют 5-30 вес.% и азот третичных групп 0,05-2,50 вес.%. Для получения перевязочного материала для иммобилизации часть тела покхмлвают вначале воздухопроницаемой непропитанной подкладкой. Подходящими материалами для такой подкладки являются, например, пористая бумага, нетканые материалы или текстильные перевязочные материалы. Пред почтительно примерять в качестве под кладки матери шы, обладающие ограниченной гидрофильностью, например материалы на основе прочеса из полиэфира или полипропилена. Покрытую такой подкладкой часть тела обматывают затем материалом, ;пропитаннш«1 предварительной водой. Материал пропитывают водой непосредственно перед использованием. Материсш представляет собой воздухопроницаемое текстильное полотно, пропитанное изоцианатными форполимерами. Текстильное полотно должно иметь вес на единицу поверхности 20-100, предпочтительно 30-500 г/м . Таким подходящим текстильным полотисм являются ткани, трикотаж или вязаное полотно с весом на единицу поверхности 20-200, предпочтительно 40-100 г/м, в которых на каждый сантиметр ткани в направлении длины и ширины приходится 2-20 нитей. Текстильная ткань или полотно могут быть изготовлены из любых натуральных или синтетических нитей, но можно применять ткани или трикотаж, изготовленные из смешанной пряжи, получаемой из гидрофобных нитей, соответственно волокон с большим модулем ./пругости, например полиэфирного волокна и гидрофильных натуральных или синтетических нитей, например шерстяных ияи полиамидных.

.Ткань, трикотаж или вязаное полотно из стекловолокна должны быть с весом на единицу;поверхности 60-500, предпочтительно 100-400 г/м, на каждый сантиметр ткани в направлении длины и ширины должно приходиться предпочтительно 2-20 нитей, предпочтительны ткани из стекловолокна с гидрофильной шлихтой, нескрепленный или скрепленный или иглопробивной прочес на основе неорганических и предпочтительно органических волокон с весом на единицу поверхности 30-400, предпочтительно 50-200 г/м,пригоден также прочес с весом на единицу поверхности до 1000 г/м.

Подходящими для пропитки плоских текстильных изделий N-СО-фррполимерами являются форполимеры, содержащие 5-30, предпочтительно 10-25 вес.%, изоцианатных групп, входящих в ароматические циклы, и 0,05-2,5 , пред:почтительно 0,1-1,5 вес.%,азота третичных ёминогрупп.

Кроме, того, применяе11 1е N-СО-формо полимеры должны иметь вязкость 5000- 50000, предпочтительно 10000-30000 сП при , для чего необходимо подбирать соответствующие исходные вещества.

N-СОгФорполимеры получгиот известным способом, взаимодействием избытка ароматических полиизоцианатов с полиолами, содержащими атома азота .третичных аминогрупп. .

Подходящими ароматическими полиизоцианатами являются любые ароматические полиизоцианаты, предпочтительны толуол-2,4-диизоцианат, 2,б-диизоцианатотолуолг смеси их изомеров, 4,4-диизоцианатодифенилметан, 2,4-диизоцианатодифенилметан, смеси их изомеров, которые могут содержать небольшие количества 2,2-диизоцианато,дифенилметана, или любые смеси названных полиизоцианатов, которые получают фосгенированием продукта конденсации анилина и формальдегида и которые наряду с 2,2-, 2,4- и 4,4-диязоциаЭАтодифенилметаном содержат многоядерные полиизоцианаты ряда дифенилметана. Смеси полиизоцианатов ряда дифенилметана наиболее предпочтительиц.

Подходящими полиолами, содержащими атомы азота третичных аминогрупп, |фд13ются ниэкомолекулярные полиспирты с свободными эфирными группами, содержащие атомы азота третичных аилиногрупп, с мол. весом 105-300, такие как N-метилдизтаноламин,. N-этидиэтаноламин, N-метилдипропаноламин, триэтаноламин или трипропанолгмин, сложные полиэфиры полиспиртов, содержащие атомы азота третичных амино. irpynn с мол. весом 300-2000, предпочтительно 800-1500, которые могут быть получены взаимодействием многоосяовных кислот с аминоспиртами названного типа. Можно применять не содержошше азот многоатомные спирты. Подходящими многоосноБными кислотами являются адипиновая, фталевая или гексагидрофталевая кислоты. Подходящими многоатомными спиртами, не содержащими атомов азота, являются этиленгликоль, тетраметиленгликоль, гексаметиленгликоль или триметилолпрпан, а также простые полиэфиры полиспиртов, содержащие атомы азота третичных аминогрупп с мол. весом 3002000, предпочтительно 800-1500, которые могут быть получены алкоксилированием исходных азотсодержащих соединений. Подходящими исходными азотсодержащими соединениями являются названные аминоспирты или амины, имеющие по крайней мере 2Ы-Н-связи, такие как этилендиамин, анилин или ге КС аме тил е нд и ами н.

Подходящими для получения простых полиэфиров окисями алкенов являются окись этилена или пропилена. Наиболее предпочтительно применение продуктов, полученных при взаимодействии окиси пропилена с азотсодержащими исходными соединениями.

Пропитку материала осуществляют любым способе. Процесс пропитки материала или нанесения на него слоя форполимера проводят в обычных аппаратах, например пропитыванием с помощью ракли и последующим отжатием на вальцах или в центрифуге или напрыскиванием. Ы-СО-Форполимер применяют в виде раствора, при этом применяют легколетучие растворители, например метиленхлорид.

При этом, подбирая соответствующий вес, приходящийся на единицу поверхности, размер ячеек и количество наносимого N-CO-форполимера следят за тем, чтобы происходило покрытие только самого волокна форполимером, а ячейки оставались свободными для обеспечения доступа воздуха для дыхания кожи.

При использовании растворителей пропитанный материал освоболдцают от них обработкой в вакууме. После пропитки материал хранят в герметичных устройствгис при отсутствии влаги, при необходимости их извлекают и пропитывают водой. Для повышения жесткости повязок можно вводить в применяемые для пропитки N-CO-форполимеры химически инертные или затвердевающие под действием воды неорганические добавки, например мел, стекловолокно или гипс.

Пример 1.. Бинт из отбеленной хлопчатобумажной марли шириной .12 см, длиной 4 м, весом., приходящимся на единицу поверхности, равным 31 количеством нитей в направлении длины 11 нитей/см, в направлении ширины 8 нитей/см, пропитываю на вальцовочно-пропиточном станке при максимально низком содержании влаги 24 г N-CO-форполимера. Форполимер получен из вещества, образовавшегося при фосгенировании продукта конденсации анилина и формальдегида, содержащего 30 вес.% N-CO-групп и имеющего вязкость 200 сП при 25®С, и тригидроксиполиэфира с карбоксильным числом 146 и вязкостью 1200 сП при 25°С, получаемого при взаимодействии окиси пропилена с триэтаноламином, при весовом соотношении 3:1 (mpeTi-N 0,3 вес. %, свободных N-CO-групп 18,7 вес.%,вязкость 21 300 сП при 25°С). Наматывают бинт на полиэтиленовый сердечник, помещают в трехслойный пакет из полиэфира, алюминия и полиэтилена и герметизируют пакет с помощью сварки.

После хранения в течение 1 недели примерно при 25°С пропитанный бинт извлекают из упаковки, погружают.на 3-5 с в воду, имеющую температуру 25°С, и слегка разминают. Затем в течение примерно 3 мин обматывают бинтом трубчатое тело длиной около 12 см и с внутренним диаметре 42 мм

В течение последующих 5 мин поддерживсцощая повязка отвердевает при :небольшом выделении тепла (максимальная температура поверхности , превращаясь в стабильное тело определенной формы, способное выдерживать нагрузку. При этом наблюдается отличная адгезия между слоями повязки.

Пример 2. Как в примере 1, получают 30 пропитанных бинтов, испытывают возможность их использования после хранения в течение 3,6 и

9мес при температуре около 25С. Максимальная деформация полученных, как в примере 1, образцов при испытаниях на изгиб (расстояние от опоры до точки приложения нагрузки 40 мм, максимальная изгибающая нагрузка 50 кпонд) в зависимости от нагрузки составляет +10% и находится в пределах, допустимых при изготовлении таким ручным способом образцов. Даже до максимальных нагрузок не происходило разрушение описанных образцов.

Пример 3. Процесс получения бинтов такой же, как в примере 1, но вместо марлевых бинтов длиной 4 м используют бинты длиной 2 м и шириной

10см из ткани, полученной на рашельмашине из смешанной пряжи, состоящей из 65% полиэфирного волокна и 35% хлопчатобумажной нити. Вес, приходя шйся на единицу поверхности, равняется 97 г/м, количество нитей в направлении длины 4 нити/см, в направлнии ширины 10 нитей/см. Весовое соотношение между описанным в примере Ы- ЗО-форполимером и весом ткани равняется. 1,4:1. Полученный в соответствии с примером 1 образец затвердевает в течение 6-7 мин. Определенная в ходе механических испытаний жесткость такая же, как и у образца, погсученного в примере 1 при использовании бинта вдвое большей длины.

Пример 4. Марлевый бинт шириной 12 см из смешанной пряжи, со0стоящей из 40% хлопка и 60% вискозы, с весом, приходящимся на единицу/ . поверхности, равным 30 г/м, с количеством нитей в основе 12 нитей/сМ, а в уточине в нитей/см, пропитывают

5 в отсутствии влаги 25 г описанного в примере 1 N-CO-форполимера, применяемого в виде раствора в метиленхлориде (весовое соотношение форполимёр и растворителя 1:1). Удаляют

0 растворитель в вакууме, создаваемом масляным насосом. Пропитанный смолой бинт упаковывают, как в примере 1, и хранят в течение 1 мес при темпе.ратуре около . После этого упа5ковку вскрывают и изготавливают из бинта образец, как описано в примере 1. Время затвердевания и прочность такие, как в случае образца из примера 1.

0

Пример 5,В соответствии с примером 4 изготовлены и упакованы 45 бинтов. В течение 3 мес бинты использовали в клинических опытах для получения затвердевающих повязок на пгщиентах с переломамибольших труб5чатых костей верхних и нижних конечностей. В качестве материала подкладки использовали полиэфирные прочес или вату нэ хлопка толщиной примерно 0,4 СЭ4. Повязки затвердевали мак0симум через 10 мин и уже через 1 ч )«эгли нести нагрузку.

Шдпдерхивающие повязки можно было при юнять, не загрязняя помещение клиники. Они позволяли точно мо5делировать форму {перевязки. Их не., нужно бапо снимать для рентгеновского контроля места перелома, так как на рентгеновских снимках не наблюдалось затемнений.

0

Для удаления поддерживающих повязок применяли те же инструменты, что и п{Жработе с гипсовыми повязками (гипсовые ножницы, вибрирующие

5 пилы). Количество образующейся пыли во всех случаях было чрезвычайно мало по сравнению с гипсовыми повязкемн. Очень низкий вес подцерживающих повязок и хорошие условия для дыхания кожи благотворно действова0ли на всех пациентов.

Во всех случаях состояние покрытых участков кожи было вполне удовлетворительным. Аллергические реак- , ции отсутствовали.

5

Пример б. Бинты из стекловолокнистой ткани длиной 1 м и шириной около 10 см с весом, приходящимся на единицу поверхности, равным 285 г/м, с количеством нитей в основе 20 нитей/см,а в уточине 6 нитей/см, пропитывают описанным в примере 1 N-СО-форполимером по способу примера 4. Количество наносимого форполимера составляет 150 г/м. Аналогично примеру 1 изготавливают вручную образцы трубчатой формы указанных размеров и испытывают их иа изгиб При нагрузке 50 кпонд не происходило разрушение образцов. Максимальный прогиб в условиях испытаний примера 2 составлял 4 мм.

Пример 7. По способу в соответствии с примером 4 бинТг изготовленный из ткани из стеклянного шелка, длиной 2,3 м, шириной 10 см,с количеством нитей в основе 30 нитей/см, в уточине 6 нитей/см, и с весом, приходяЕцимся на единицу поверхности, ргшным 290 г/м, пропитывают 69 г описанного в примере 1 форполимера. После пропитки бинт укладывают книж кой , длина которой равняется примерно 8 см, И герметично упаковывают в зкестяную коробку. При зтом принимают меры по предупреждению попадания в коробку влаги. После хранения в течение нескольких месяцев бинт извлекают из упаковки (при этом не наблюдалось каких-либо изменений его), погружают примеоно на 2 мин в воду при температуре и расклады :вают иа полиэтиленовой пленке в 6 расположеиннх один над другим слоев равной длины. Спустя примерно 3 ишн вязкость нанесенной полиуретановой |смолы сильно возрастает (при этом наблюдается незначительное повышение теишературы). В этом состоянии стопху винтов форв4уют на предппечье таким образе, чтобы в результате получилась поддерживакоцая фоцжа, открытая сверху, для луче-запястного су.става и предплечья. Спустя еще 2 мин реакция отверждения в основнс заканчивалась. Для окончательного затвердевания сохраняющую уже свои размв помешаю в круглую жесткую повя ку.

Пример 8. По способу пропитки в растворе, описанному в примере 4« прошитый прочес из полиэфирных волокои высотой примерно 4 мм с BeccH 1 иходяцимся на единицу поверхности, равным 820 г/м в виде полос размерен 10 X 25 С.М, пропитывают описан 1иьм в примере 1 полиуретановым фор|полимером (количество форполимера составляло 240 вес.% в расчете на .вес текстиля) . Пропитанный прочес погружают примерно на 1 мин в нагретую примерно до 40с теплую воду и затем тотчас моделируют поверх обычной подклг1дки по предплечью человека в форму, открытую сверху. Отверждение почти полностью заканчивается примерно через 5 мин.

В полученной форме механически проделывают отверстия для пропускания воздуха и используют ее затем в качестве внешней шины для предплечья.

Пример 9. По способу пропитки в растворе, описанному в примере 4, пропитывают бинты в соответствии С примером 3 форполимером, содержащим группы , полученным при взаимодействии вещестйа, образовавшегося при фосгенировании продукта конденсации анилина и формальдегида, с вязкостью 100 сП при 25С и содержащего примерно 30 вес.% N-СО-групп, и про;ст.ого полиэфира, образовавшегося при взаимодействии окиси пропилена и этилендиамина, с мол. весом 1140 и карбоксильным числом 196; при весовом соотношении 4:1 (вязкость форполимера 15400 сП при 25°С/ количество свободных N-СО-1 рупп 20,4 вес. %, количество азота третичных аминогрупп 0,24 вес.%

Время затвердевания образцов, получаемых в соответствии с примером 1, примерно 8 мин. Полученные образцы обладают особенно высокой ударной вязкостью.

Пример 10. По способу в соответствии с примером 4 получают несколько затвердевающих бинтов, из коTOixix затем изготавливают образцы для испытания. Каждый из 4 образцов (длина бинтов 4 м, ширина 10 см), выдерживают в 1 л дважды перегнанной воды вначале в течение 4 ч при , затем в течение 2 ч при 50°С, после чего водные вытяжки фильтруют и определяют в них содержание углерода. Найденное содержание углерода колеблется в пределах 0,002-0,007 вес.%,. это свидетельствует о том, что при увлажнении затвердевшие бинты практически не выделяют органических веществ.

Пример 11. По способу в соответствии с примером 1 получают несколко бинтов, из которых затем изготавливают образцы для испытаний. Через 24 ч часть образцов испытывают на прочность при изгибе и на сопротивление разрушению. Другую часть образцов помещают на 2 ч в воду при температуре примерно и после высушивания для сравнения с первой партией образцов испытывают при нагрузках вплоть до максимальной - 50 кпонд. В Iпределах статистических ошибок умень|шеиия прочности после выдержки образцов в воде не было обнаружено. Это означает, что допустимо купание и .принятие душа с твердой повязкой.

П р и м ер 12. Аналогично спосову в соответствии с примером 1 бинт из хлопчатобумажной марли шириной 12, см с такими же параметрами пропи тывёцот по способу в соответствии с примером 4 N-CO-форполимером, представляющим собой смесь 4/4-дифенилметандиизоцианата и 2,4-дифенилмета изоцианата (весовое соотношение 1: 1,5) с продуктом взаимодействия оки си пропилена с триэтаноламином с Мол. весом около 1200 и карбоксильны числом 146 при весовом соотношении 1,25:1. Содержание свободных N-СОгрупп в форпрлимере составляет примерно 12 вес.%, вязкость форполимера 19 000 сП при 25°С. Изготовленный аналогично Примеру 1 испытуемый образец затвердевают уже через 5 мин, обладает достаточно для применения его в медицине прочностью и очень хорошей проницаемость для воздуха и влаги. Пример 13. По способу в со ответствии с примером 4 бинт длиной 4 м и шириной 10 см из смешанной пря жи, состоящей из 65% сложного полиэфира и 35% хлопчатобумажной нити, с весом приходящимся на единицу повер ности, равным 60 г/м, 12 нитями/см b основе, соответственно 8 двойными нитями/см в уточине, пропитывают опи санньвъ{ в примере 12 N-СО-форпалимеро {количество форполимера составляет ;160 вес.% в расчете на вес текстиля упаковывают в алюминиевую коробку покрытую полиэтиленом. После хранения в течение 9 мес при средней тем пературе 23°С из бинта изготавливают образец для испытаний аналогично при меру 1. При переработке и в ходе механических испытаний не было отмечен каких-либо отличий по сравнению со свойствами свежеприготовленных бинтов и образцов. Пример 14. По способу в соответствии с примером 4 круглый трикотаж длиной 50 см из нетекстурированной полиакрилонитрильной пряжи шириной 10,5 см, размером ячейки примерно 1 весом, приходящимся на единицу поверхности, равным 238 г/м (при укладке вдвое),пропитывают 12 г описанного в примере 1 форполимера. Изготавливают затем из него образцы для испытаний в соответ ствии с примером 1, причем трикотеик используют в виде двухслойного бин:та. Время затвердевания равняется примерно 7 мин. В результате получаю образцы, обеспечивающие хорошие усло вия для дыхания кожи и обладающие прекрасной адгезией, так что размотка бинтов возможна лишь- при разрушении структуры ткани. Пример 15. По способу в соответствии с примером 4 несколько бинтов длиной 4 м с такими же параметрами, как в примере 13, пропитывают описанным в примере 1 полиурета новым форполимером, причем количество наносимого полимера составляет 104, 156 и 208 вес.% в расчете на вес сухих непропитанных бинтов. На изготовленные в соответствии с примером 1 образцы для испытаний наклеивают прозрачную трубку длиной 30 см и диаметром 0,9 см, после чего измеряют время вытекания через них воды с высотой столба 10 см, Для образцов с пропиткой в 104 и 156 вес.% это время равняются примерно 3 с, а в случае образцов с пропиткой и 208 вес.% оно возрастает примерно до 10 мин. Этот опыт свидетельствует о прекрасных условиях для дыхания кожи при использовании бинтов, пропитанных форполимером, оптимальное количество которого составляет 150-160%. |При использовании бинтов с минималь ной пропиткой (104%) образец при испытаниях на изгиб разрушался уже при нагрузке 35 кпонд, в то время как образец с более высокой степенью пропитки остаются целыгии при нагрузке 50 кпонд. Деформация их при этом составляет лишь около 2 мм. Пример 16 (сравнительный). По способу в соответствии с примером 4 несколько бинтов из марли, описанных в примере 4, пропитывают 25 г (саждый) тримерогексаметилендиизоцианата. Пропитанные бинты разминают в течение 10 с в воде При 20°С и изготавливают затем из них образцы для испытаний трубчатой формы длиной примерно 12 см и внутренним диаметром 42 мм. При температуре около 23°С образцы затвердевают примерно через 48 ч. В другой серии опытов к полиизоцианату добавляют 0,3 вес.% азота третичных аминогрупп в виде Ы,Ы-диметиланилина в качестве активатора. Заметного сокращения времени затвердевания соответствующих образцов не отмечалось, однако у них появился неприятный запах,обусловленный несвязанным амином. В следующей серии опытов вместо Н,М-диметиланилина в качестве активатора применяют К,К-диметиламиноэтан. Изготовленные из таких бинтов образцы также затвердевают ненамного быстрее, чем исходный материал, также появляется запах. Пример 17 (сравнительный). По способу в соответствии с примером 4 марлевые бинты с такими же параметрами пропитывают N-CO-форполимером, полученным при взаимодействии вещества, образовавшегося при фс сгенировании продукта конденсации анилина и формальдегида, с вязкостью 100 СП при 25°С и содержащего примерно 30 вес.% N-СО-групп, и инициированного влажным глицерином простого

полиэфира полипропиленгликоля с карОоксильншл числом 159 и мол. весом 920, определенная функциональность которого равняется 2,62. Весовое соотношение равняется 3:1. Вязкость форяолимера при 12600 сП, содержание в нем свободных N-CO-rpynn. 20,4 вес.% После хранения бинтов в течение некоторого времени в герметизированJHOM с помощью сварки пакете из поли|этилена- алюминия- сложного полиэфира из них изготавливают образцы для испытаний по способу, описанному в примере I, и определяют время затвердевания их. Во всех случаях оно превышает 45 мин, это говорит о том, что композиция форполимера, не содержатая активатора, не пригодна для получения поддерживающей повязки.

Предлагаемый перевязочный материал обладает хорошей водостойкостью, воздухопроницаемостью, пониженным весом, хорошей проницаемостью

рентгеновских лучей. Отверждение предлагаемого материгша, при которой врзможна предельная нагрузка его, происходит уже через 10 мин.

Формула изобретения

Перевязочный материал для иммобилизации, срстояций из воздухопроницаемого текстильного полотна, пропитанного отверждгиоцимся под действием воды форполимерсм, отличающийс я тем, что, с целью ускорения отверждения, в качестве форполимера он содержит 5-300 вес.% N-CO-форполимера на основе полиизоцианата и полиолов, пхжчем изоцианатные группы в нем составляют 5-30 вес.% и азот третичных групп 0,05-2,50 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ChemicaC Orthopaedics and jRelated Research, 1974, 103, 109-117.