DD225618A1 - CUTTING DEVICE FOR PROCESSING ORGANIC MATERIAL - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung zur Bearbeitung von organischem Material in der Medizin. Ziel der Erfindung ist die Verringerung des manuellen Aufwandes bei der Durchfuehrung von Schnittoperationen. Ausgehend von der gestellten Aufgabe, eine neue Vorrichtung zum universellen Schneiden und Abtragen von organischem Material mit beliebiger Schnittiefe und Schnittlaenge zu entwickeln, wurden als Schneidinstrument ein oder mehrere mit einem Fluessigkeitsdruck im Bereich von 3 bis 20 MPa beaufschlagte Schneidduesen angewendet. Bei einer Druckbeaufschlagung der Schneidduese mit einem Druck von 3 bis 8 MPa werden weiche Fleischschichten vom Muskelfleisch oder den Knochen abgeloest. Im Druckbereich von 8,5 bis 20 MPa werden Knochen, Knorpel und Muskelstraenge sowie harte Fleisch- und Muskelschichten durchtrennt. Die Schneidduese ist mit einem Handstueck verbunden, welches nach einer Konturenabtastung des organischen Materials und der Festlegung der Schnittlinie durch einen Mikroprozessor dreidimensional durch eine Steuerung oder durch eine Handfuehrung bewegt wird. Anwendungsgebiete der Vorrichtung sind die Bearbeitung von organischem Material fuer die Durchfuehrung von chirurgischen Schnitten, zum Trennen von Knochen und Gewebeschichten sowie zum Schneiden von einzelnen Fleischpartien bei der Herstellung von Organtransplanaten und bei Schnitten am lebenden Organismus in der gesamten Medizin. Fig. 1The invention relates to a cutting device for processing organic material in medicine. The aim of the invention is to reduce the manual effort in carrying out cutting operations. Based on the object to develop a new device for universal cutting and removal of organic material with any depth of cut and cut length, were used as a cutting instrument one or more acted upon with a liquid pressure in the range of 3 to 20 MPa cutting dowel. When pressure is applied to the cutting nozzle at a pressure of 3 to 8 MPa, soft layers of meat are released from the muscle meat or bones. In the pressure range of 8.5 to 20 MPa bone, cartilage and Muskelstraenge as well as hard meat and muscle layers are severed. The cutting dome is connected to a handpiece, which after a contour scan of the organic material and the definition of the cutting line by a microprocessor is moved three-dimensionally by a controller or by a hand guide. Areas of application of the device are the processing of organic material for the performance of surgical cuts, for the separation of bones and tissue layers as well as for the cutting of individual meat parts in the production of organ transplants and in slices on the living organism in the entire medical field. Fig. 1
Description
Schneideinrichtung zur Bearbeitung von organischem MaterialCutting device for processing organic material
Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung zur Bearbeitung von organischem Material für chirurgische Schnitte, zum Trennen von Knochen und Gewebeschichten sowie zum Schneiden von einzelnen Fleischpartien bei der Bearbeitung von Organtransplanaten und am lebenden Organismus auf dem gesamten Gebiet der Medizin.The invention relates to a cutting device for processing of organic material for surgical cuts, for separating bones and tissue layers as well as for cutting individual meat parts in the processing of organ transplants and the living organism in the entire field of medicine.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:
Bekannte Vorrichtungen zum Schneiden organischen Materials basieren auf der Wirkung mechanischer Schnittwerkzeuge z. B. chirurgischer Messer.Known devices for cutting organic material based on the action of mechanical cutting tools such. B. surgical knife.
Nachteilig ist der hohe manuelle Aufwand zur Bearbeitung großer Flächen und zur Durchführung tiefer Schnitte, insbesondere zur Herstellung von Organ- und Knochentransplanaten. Dabei ist besonders nachteilig, daß die Gefahr der Verletzung nicht zu bearbeitender Gewebeschichten, Organe und Organteile sowie einzelner Knochenschichten nicht ausgeschlossen werden kann.A disadvantage is the high manual effort for processing large areas and for performing deep cuts, especially for the production of organ and bone transplanates. It is particularly disadvantageous that the risk of injury to non-processed tissue layers, organs and organ parts and individual bone layers can not be excluded.
Insbesondere im DD-WP Nr. 10388, internationale Klasse A 61B17/14, mit dem Titel "Säge für Knochenoperation" wird ein durch einen Motor angetriebenes Schneidwerk mit einzelnen angetriebenen Sägeblättern dargelegt, das durch einen geringen Hub der Sägeblätter eine Beschädigung der Weichteile vermeidet.In particular, in DD-WP No. 10388, international class A 61B17 / 14, entitled "Saw for Bone Operation", a motor-driven cutter with single driven blades is set forth, which avoids damage to the soft tissues by a small stroke of the saw blades.
Nachteilig ist der durch eine kleine Schnittiefe und Schnittspaltbreite "begrenzte Arbeitsbereich. Weiterhin sind Laserskalpelle unterschiedlicher Bauweise zur Durchführung von Schnittoperationen bekannt. Nacht ei·* lig ist die entstehende Wärmeentwicklung an der Schnittstelle, das Verschließen der Gewebeschichten und Adern im Schnittbereich sowie die geringe Schnittiefe. Auch Vorrichtungen zum Schneiden von organischem Material mit hochfrequenten Strömen sind bekannt. Insbesondere im DD-WP Nr. 7550, internationale Klasse A61B17/36, mit dem Titel "Elektro-Chirurgieapparat" wird eine Einrichtung zum Schneiden von organischem Material mittels hochfrequenten Strömen unterschiedlicher Stärke und verschiedener Elektrodenanordnung beschrieben. Nachteilig sind der hohe technische Aufwand, der geringe Trenneffekt und die geringe Schnittiefe.A disadvantage is the limited working area due to the small depth of cut and the kerf width. <br/> [0002] Laser scalpels of different construction methods are also known for performing cutting operations Nightly, the resulting heat development at the interface, closing of the tissue layers and cores in the cutting area and the low depth of cut. Also devices for cutting organic material with high frequency currents are known, in particular in DD-WP No. 7550, international class A61B17 / 36, entitled "Electro-surgical apparatus" is a device for cutting organic material by means of high-frequency currents of different strength and The disadvantage is the high technical complexity, the low separation effect and the low depth of cut.
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Ziel der Erfindung ist die Verringerung des manuellen Aufwandes bei der Durchführung von Schnittoperationen.The aim of the invention is to reduce the manual effort when performing cutting operations.
Darlegung des Wesens der Erfindung: Explanation of the essence of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zu entwickeln, die universell zum Schneiden und Abtragen von organischem Material mit beliebiger Schnitttiefe, Schnittlänge und Schnittlage im gesamten Gebiet der Medizin einsetzbar ist. Der Einsatz soll vorzugsweise für chirurgische Schnitte, zum Bearbeiten von Organtransplanaten, zum Abschälen des Fleisches von den Knochen, zum Trennen von Knochen und Gewebeschichten, zur selektiven Bearbeitung von einzelnen Fleischteilen sowie zum Entfernen von geschädigten Hautschichten ohne Wärmeeinwirkung auf das Gewebe und ohne einen Verschluß der Wundfläche möglich sein. Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabenstellung dadurch, daß als Schneidinstrument eine oder mehrere mit einem Flüssigkeitsdruck, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 20 MPa,The invention has for its object to develop a new device that can be used universally for cutting and removal of organic material with any depth of cut, cutting length and cutting position in the entire field of medicine. The insert is preferably intended for surgical incisions, for the treatment of organ transplants, for peeling the meat from the bones, for separating bones and tissue layers, for selective processing of individual meat pieces and for removing damaged skin layers without heat to the tissue and without a closure of the Wound area be possible. According to the invention, the solution of the problem is solved in that as a cutting instrument one or more with a liquid pressure, preferably in the range of 3 to 20 MPa,
beaufschlagten Sehneiddüsen angewendet werden. Bei einer Druckbeaufschlagung von 3 bis 8 MPa erfolgt das Abschälen von weichen Fleischschichten, wie Fettansammlungen und eingelagerten Fettstreifen vom Muskelfleisch oder den Knochen durch den Flüssigkeitsstrahl. Im Druckbereich von 8 bis 15 MPa erfolgen glatte chirurgische Schnitte im Fleischbereich und im Bereich weicher Knorpelschichten. Knochen, Knorpel und Muskelfleisch sowie harte Fleisch- und/oder Muskelschichten werden bei einem Druck von 8,5 bis 20 MPa und darüber durchtrennt. In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Druckwahlschaltung, eine Steuerung zur Bewegung einer oder mehrerer Schneiddüsen und ein Druckerzeugungsaggregat auf. Weiterhin erfolgt die Steuerung durch einen Mikroprozessor oder durch eine Handführung. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann als Schneidflüssigkeit Desinfektions- und/oder Konservierungsmittel, insbesondere Formaldehyd in Verdünnung und/oder in Verbindung mit Wasser mit Zusätzen von Gerinnungs- und/oder Stabilisierungsmitteln eingesetzt werden.applied to surgical jets. At a pressure of 3 to 8 MPa, the peeling of soft layers of meat, such as accumulations of fat and embedded fat streaks from the muscle meat or bones by the liquid jet occurs. In the pressure range of 8 to 15 MPa smooth surgical cuts are made in the meat area and in the area of soft cartilage layers. Bone, cartilage and muscle meat as well as hard meat and / or muscle layers are severed at a pressure of 8.5 to 20 MPa and above. In a further embodiment of the invention, the device has a pressure selection circuit, a controller for moving one or more cutting nozzles and a pressure generating unit. Furthermore, the control is done by a microprocessor or by a hand guide. In a further embodiment of the invention can be used as a cutting fluid disinfectant and / or preservative, in particular formaldehyde in dilution and / or in conjunction with water with additions of coagulation and / or stabilizing agents.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht Fig. 2 eine DraufsichtThe invention is explained in more detail by an embodiment. 1 is a side view of FIG. 2 is a plan view
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer im Abstand zum zu bearbeitenden, organischen Material 1 geführten, mit einem Flüssigkeitsdruck von im Bereich von 3 bis 20 MPa beaufschlagten Schneiddüse 2, einer Druckwahlschaltung 3 mit fest eingestellten, unterschiedlichen Druckbereichen und einer kontinuierlichen Feineinstellung des Druckes, einem Druckerzeugungsaggregat 4, einem Handstück 5 mit eingesetzter Schneiddüse 2, einem Absperrventil 6 für die Druckflüssigkeit, einer Halterung 7 für das organische Material 1, einer Steuerung 8, insbesondere ein Mikrorechner mit einem AntriebssteuerungssystemThe device according to the invention consists of a distance to be processed, organic material 1 guided, acted upon with a liquid pressure of in the range of 3 to 20 MPa cutting nozzle 2, a pressure selection circuit 3 with fixed, different pressure ranges and a continuous fine adjustment of the pressure, a pressure generating unit 4, a handpiece 5 with inserted cutting nozzle 2, a shut-off valve 6 for the hydraulic fluid, a holder 7 for the organic material 1, a controller 8, in particular a microcomputer with a drive control system
zur Bewegungs- und Lagesteuerung der Schneiddüse 2, einer Auflage 9 für das organische Material 1 und als Abtastelement zur Lageerkennung und zur Schnittführung der Steuerung 8 aus einem optischen Sensor 10.for movement and position control of the cutting nozzle 2, a support 9 for the organic material 1 and as a scanning element for position detection and for cutting the control 8 from an optical sensor 10th
Wirkungsweise:Mode of action:
Das organische Material 1, ein Organtransplanat, von dem die äußere Fleischschicht teilweise entfernt werden soll, wird mit der Halterung 7 auf der Auflage 9 befestigt. Nach Einschalten des Druckerzeugungsaggregates 4 wird im Bereich der Flüssigkeitszuführung der Flüssigkeitsdruck aufgebaut und über die Drucksteuerventile der Druckwahlschaltung 3 konstant gehalten. Vor dem Beginn des Schnittes wird die Schneiddüse 2 von der Steuerung 8 in die Ausgangsposition bewegt. Beim Erreichen der Ausgangsposition erfolgt das Öffnen des Absperrventiles 6. Gleichzeitig wird das Lagebild mit den Ist- und Sollwerten für die Bearbeitung vom optischen Sensor 10 aufgenommen und im Mikrorechner der Steuerung 8, entsprechend dem vorgesehenen Schnittverlauf, die Bewegungen der Schneiddüse 2 programmiert. Durch die Unabhängigkeit der Schnittiefe von dem Abstand der Schneiddüse 2 zum organischen Material 1 kann dieser Abstand beliebig eingestellt werden. Entsprechend der vorgewählten Arbeitsaufgabe wird der jeweilig benötigte Druckbereich vom Mikrorechner in der Druckwahlschaltung 3 eingestellt. Zum Entfernen der äußeren weichen Fleischschicht erfolgt die Flüssigkeitszufuhr mit einem Druck von 3 bis 8 MPa. Die Bewegung der Schneiddüse 2 kann dreidimensional in beliebiger Ebene zum organischen Material 1 erfolgen. Bei nicht vollständiger Entfernung der Schicht sind wiederholte mehrmalige Schnitteinwirkungen über die gesamte Länge oder sofortige Korrektur des Schnittes durch den optischen Sensor 10 und die Rückkoppelung zur Steuerung möglich.The organic material 1, an organ transplant from which the outer meat layer is to be partially removed, is fixed with the holder 7 on the support 9. After switching on the pressure generating unit 4, the liquid pressure is built up in the liquid supply and kept constant via the pressure control valves of the pressure selection circuit 3. Before the start of the cut, the cutting nozzle 2 is moved by the controller 8 in the starting position. At the same time, the situation image is recorded with the actual and desired values for processing by the optical sensor 10 and programmed in the microcomputer of the controller 8, according to the intended cutting process, the movements of the cutting nozzle 2. Due to the independence of the depth of cut from the distance of the cutting nozzle 2 to the organic material 1, this distance can be set arbitrarily. In accordance with the preselected work task, the respectively required pressure range is set by the microcomputer in the pressure selection circuit 3. To remove the outer soft meat layer, the liquid is supplied with a pressure of 3 to 8 MPa. The movement of the cutting nozzle 2 can take place three-dimensionally in any plane to the organic material 1. If the layer is not completely removed, repeated repeated cuts over the entire length or immediate correction of the cut by the optical sensor 10 and feedback to the controller are possible.
Das Schneidmittel, vorzugsweise reines Wasser, kann durch bekannte Desinfektions- und Konservierungsmittel, insbesondere Formaldehyd in Verdünnungen und/oder in Verbindung mit Wasser oder Wasser mit Zusätzen von Gerinnungsund/oder Stabilisierungsmitteln entsprechend dem Anwendungszweck ausgetauscht werden.The cutting means, preferably pure water, can be replaced by known disinfecting and preserving agents, in particular formaldehyde in dilutions and / or in conjunction with water or water with additions of coagulating and / or stabilizing agents according to the intended use.
Claims (5)
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ID=5552153
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