DE102004035272A1

DE102004035272A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzielung einer bleibenden Krümmung eines elastischen Rohres und gekrümmtes elastisches Rohr

Info

Publication number: DE102004035272A1
Application number: DE102004035272A
Authority: DE
Inventors: Jürgen SCHERBERICH
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer gezielten, bleibenden Krümmung eines Rohres aus elastischem Material, vorzugsweise einer künstlichen Gefäßprothese. Die Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung der gezielten, bleibenden Krümmung eines elastischen Rohres. Außerdem betrifft die Erfindung ein durch das Verfahren hergestelltes elastisches Rohr. DOLLAR A Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte DOLLAR A - Stauchung des elastischen Rohres (1) in axialer Richtung auf einem Stützrohr (3), DOLLAR A - Versehen des elastischen Rohres (1) mit wenigstens einer sich wenigstens über einen Teil der Rohrwandungslänge erstreckenden Naht (2), die mit Hilfe eines Fadens (13) ausgebildet wird, DOLLAR A - Abziehen des genähten elastischen Rohres (1) vom Stützrohr (3) und DOLLAR A - Entspannen des elastischen Rohres (1), wobei das Material im Bereich der Naht (2) nicht in den ursprünglichen Zustand zurückfedern kann, mittels eines Nähvorgangs eine gezielte bleibende Krümmung erfährt. DOLLAR A Die Vorrichtung beschreibt eine Nähmaschine zur Anwendung des Verfahrens, gekennzeichnet durch ein Stützrohr (3), auf das das elastische Rohr (1) in gestauchter Form geschoben werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer gezielten, bleibenden Krümmung eines Rohres aus elastischem Material, vorzugsweise einer künstlichen Gefäßprothese. Die Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung einer gezielten, bleibenden Krümmung eines elastischen Rohres, vorzugsweise einer künstlichen Gefäßprothese, bestehend aus einer Kettenstichnähmaschine mit einem Arm, der den Nähnadelantrieb für eine Nähnadel umfasst, einer Spule mit einem Faden, dessen Ende mit der Nähnadel geführt werden kann, einem Träger für das zu nähende Material mit einem Greifer, der den Faden nach Durchstechen des Materials mit der Nadel verkettet, und einer Vorschubeinrichtung für das Material.
Außerdem betrifft die Erfindung ein elastisches Rohr, vorzugsweise eine künstliche Gefäßprothese, welches mittels eines Nähvorgangs eine gezielte bleibende Krümmung erfährt.
Die Erfindung wird im Folgenden im Rahmen der bevorzugten Ausgestaltung von Gefäßprothesen erläutert. Sie ist aber nicht darauf eingeschränkt, sondern umfasst alle elastischen Rohre, die mit einer bleibenden Krümmung versehen werden sollen.

In der rekonstruktiven Gefäßchirurgie sind derartige künstlich hergestellte elastische Rohre bekannt. Diese Gefäßprothesen bestehen beispielweise aus blutundurchlässigem Dacronmaterial. Sie dienen der Wiederherstellung der pathologisch veränderten oder beispielsweise durch eine Embolie verschlossenen Strombahn und damit der Aufrechterhaltung der Versorgung und der Sicherung der Funktion abhängiger Gewebe.

Diese elastischen Rohre werden anstelle eines beispielsweise aus einer Arterie herausgetrennten Stücks eingesetzt. Dabei spielt die Knickstabilität der Gefäßprothese eine entscheidende Rolle, damit es nicht zur Staubildung kommt. Besondere Schwierigkeiten bereitet heutzutage die Formgebung dieser elastischen Rohre. Benötigt beispielsweise eine Ersatzaorta eine vorgeformte Krümmung, so ist diese nur durch aufwändige Mittel, beispielsweise eine in die Wandung eingezogene Gefäßstütze, realisierbar.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine bleibende Krümmung eines elastischen Rohres, beispielsweise einer Gefäßprothese, mit ausreichender Stabilität auf einfache Weise zu herzustellen.

Die Erfindung wird bezüglich eines Herstellungsverfahrens eines bleibend verformten elastischen Rohres durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung wird bezüglich der Vorrichtung zur Herstellung eines bleibend verformten elastischen Rohres durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 12 gelöst. Die Erfindung wird bezüglich des bleibend gekrümmten elastischen Rohres durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 22 gelöst.

Dadurch, dass das elastische Rohr auf ein Stützrohr aufgebracht und auf diesem gestaucht wird, ist der Nähvorgang besonders einfach. Das elastische Rohr ist über seine Länge sehr gleichmäßig gestaucht. Das Stützrohr verhindert eine Biegung des elastischen Rohres während des Nähvorgangs. Der Faden, der in axialer Richtung in die Wandung des elastischen Rohres eingenäht wird, verhindert nach Abziehen des elastischen Rohres vom Stützrohr, dass das elastische Rohr auf einem Teil des Umfangs, nämlich im Bereich des genähten Bereichs zurückfedern kann. Auf der gegenüberliegenden Seite der Naht wird das elastische Rohr weniger stark behindert zurückzufedern. Auf diese Weise nimmt das elastische Rohr nach Abziehen von dem Stützrohr automatisch einen Bogen an, dessen Krümmung von der ursprünglichen Stauchung und der Länge der Naht abhängig ist.

Es ist von Vorteil, wenn das Stützrohr während des Nähvorgangs in axialer Richtung bewegt wird. Dies ermöglicht eine gleichförmige Naht.

Es ist vorteilhaft, die Naht mittels einer Nähnadel zu erzeugen. In diesem Fall ist der einfache Kettenstich möglich und empfehlenswert.

Vorzugsweise taucht die Nähnadel durch das elastische Rohr und ein in die Wandung des Stützrohres eingebrachtes Langloch oder eingebrachten Schlitz in das innere des Stützrohres ein. Dann kann der Faden innerhalb des elastischen Rohres verknotet werden.

Aus dem gleichen Grund ist es vorteilhaft, wenn ein Fadengreifer im Inneren des Rohres angebracht ist, der den Faden von der Nadel abnimmt und verkettet.

Um die Geschwindigkeit des Verfahrens zu erhöhen, ist es sinnvoll, den Fadengreifer rotieren zu lassen

Es erhöht die Sicherheit, wenn das Stützrohr während seiner axialen Bewegung den rotierenden Fadengreifer umschließt. Es wird dadurch Verletzungen durch Hineingreifen vermieden.

Es ist von ganz besonderem Vorteil, wenn das elastische Rohr vor der Aufnahme auf das Stützrohr auf links gewendet wird, also die Innenoberfläche nach außen und umgekehrt. Das bewirkt nämlich, dass die im Kettenstichverfahren innen vorgenommene Verknotung anschließend wieder nach außen gewendet wird. Damit stellen die Knoten kein Hindernis für die Blutzirkulation dar, wenn das elastische Rohr eine bevorzugte Gefäßprothese ist. Das so angewendete Verfahren erlaubt zudem eine genauere Kontrolle der Nähnaht und eine bessere Bearbeitungsmöglichkeit der Verriegelungen oder Verknotungen am Anfang und Ende der Naht. Beispielsweise kann das Kürzen der Endfäden wesentlich genauer durchgeführt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Stauchung des elastischen Rohres auf dem Stützrohr manuell vorgenommen wird. Das ermöglicht die einfachste und schnellste Anwendung des Verfahrens.

Bei absoluten Präzisionsarbeiten oder mehrfach wiederkehrenden gleichen Arbeitsvorgängen kann es auch sinnvoll sein, eine Stauchungsvorrichtung für die Stauchung einzusetzen.

Dazu ist es sinnvoll, das elastische Rohr wenigstens an einem verstellbaren Endanschlag abzustützen. Damit ist eine genaue Einstellmöglichkeit und Replizierbarkeit des Vorgangs gewährleistet.

Für die Vorrichtung zur Herstellung einer gezielten bleibenden Krümmung eines elastischen Rohres, vorzugsweise einer Gefäßprothese, wie im Oberbegriff des Anspruchs 12 beschrieben, ist es vorteilhaft, wenn ein Stützrohr vorhanden ist, auf das das elastische Rohr in gestauchter Form geschoben werden kann. Für den anschließenden Nähvorgang ist dadurch ein sicherer Halt gewährleistet.

Vorzugsweise entspricht der Außendurchmesser des Stützrohres in etwa dem Innendurchmesser des elastischen Rohres. Dadurch wird der sichere Halt unterstützt.

Es ist von Vorteil, wenn das Stützrohr mit einer Vorschubeinrichtung verbunden ist. Dann wird das elastische Rohr in gestauchter Form mit festem Sitz auf dem Stützrohr unterhalb der Nadel geführt, was zu einem gleichmäßigen Nahtbild führt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 15 bis 21 beschrieben.

Anspruch 22 beschreibt das Produkt gekrümmtes elastisches Rohr, das durch die angegebenen Maßnahmen in einem der Verfahrensansprüche hergestellt wurde.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Dazu werden die Zeichnungen zur Hilfe genommen.
1 zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes elastisches Rohr
2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung des gekrümmten elastischen Rohres.
1 stellt das erfindungsgemäß hergestellte elastische Rohr (1) dar. Es besteht als Gefäßprothese aus einem biokompatiblen, dauerfesten Material, beispielsweise aus blutundurchlässigem Dracon. Die Größenordnung der Durchmesser bewegt sich im ein- bis zweistelligen Millimeterbereich. Während der Herstellung der Krümmung wird es gestaucht auf ein Stützrohr (3) aufgeschoben und mit wenigstens einer, sich wenigstens über einen Teil der Rohrwandungslänge erstreckenden Naht (2) versehen. Diese sorgt nach dem Abziehen des elastischen Rohres (1) vom Stützrohr (3) und nach der Entspannung des elastischen Rohres (1) dafür, dass die Stauchung im Bereich der Naht (2) erhalten bleibt. Mit größer werdendem Abstand von der Naht (2) auf dem Umfang des elastischen Rohres (1) entspannt sich die Wandung immer deutlicher und kann sich wieder aus dehnen. Dadurch kommt es automatisch zu einer Verbiegung des elastischen Rohres (1). Die Naht (2) wird mit einem biokompatiblen Faden (13) erzeugt. Es ist manchmal vorteilhaft, das elastische Rohr (1) vor dem gestauchten Aufbringen auf das Stützrohr (3) umzuwenden, das heißt, die Außenseiten nach innen zu kehren und umgekehrt. Wendet man das elastische Rohr (1) nach Fertigstellung wieder, sind die Verknotungen dann außen und stören nicht die Blutzirkulation.
In 2 ist in vereinfachter Darstellung eine geeignete Vorrichtung zur Erzeugung einer Krümmung eines elastischen Rohres (1) dargestellt. Ihre Ausgestaltung ähnelt sehr einer bekannten Kettenstichnähmaschine mit einem unteren Träger (8) mit Fadengreifer (11) zur Materialauflage und einem Arm (14), von dem die Nadelbewegung eingeleitet wird.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der feststehende Träger (8) von einem Stützrohr (3) umgeben. Mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung (7), die mit dem Stützrohr (3) verbunden ist, kann das Stützrohr (3) axiale Bewegungen ausführen. Dafür ist ein Vorschubantrieb (5) vorgesehen.
Der Arm (14) unterscheidet sich nicht von dem einer handelsüblichen Kettenstichnähmaschine. In einer Führung wird der Hub der Nähnadel (15) durch einen Nähnadelantrieb (4) vorgenommen. Von einer in der Nähe angeordneten Spule (12) wird ein Faden (13) zur Nähnadel (15) geführt.
Das Stützrohr (3) ist mit einem Langloch (16) in der Wandung in axialer Ausrichtung versehen, durch das die Nähnadel (15) während des Nähvorgangs hindurchtreten kann. Die Länge des Langlochs (16) entspricht dem maximalen Vorschubweg der Vorschubvorrichtung.
Das Stützrohr (3) dient zur Aufnahme des elastischen Rohres (1). Dieses kann entweder manuell auf dem Stützrohr (3) gestaucht werden. Dazu sind ein oder zwei verstellbare Anschläge für das elastische Rohr (1) auf dem Schützrohr vorgesehen. Es ist aber auch möglich, den Vorgang zu automatisieren und einen nicht in der Figur dargestellten motorisch verfahrbaren Anschlag (10) vorzusehen, der bei jedem zu bearbeitenden elastischen Rohr (1) zu einer gleichmäßigen Stauchung führt.
Es ist häufig von Vorteil, wenn der Innendurchmesser des elastischen Rohres (1) dem Außendurchmesser des Stützrohres (3) in etwa entspricht. Dadurch wird ein sicherer Halt auf dem Stützrohr (3) während des Nähvorgangs gewährleistet.
Durch den Vorschub des Stützrohres (3) kann das gestauchte elastische Rohr (1) oberhalb des Langlochs (16) mit einer Naht (2) versehen werden. Am Ende des Trägers (8), innerhalb des Stützrohres (3) ist ein Fadengreifer (11) angeordnet, der den mit der Nähnadel (15) eingebrachten Faden (13) aufnimmt und verkettet. Wie bei bekannten Kettenstichnähmaschinen ist es von Vorteil, wenn der Fadengreifer (11) rotiert und die Rotation mit der Hubbewegung der Nadel abgestimmt ist. Dazu ist ein Greiferantrieb (6) vorgesehen.
Vorteilhafterweise umschließt das Stützrohr (3) während des gesamten Nähvorgangs den Fadengreifer (11). Die Gefahr, mit der Hand in den rotierenden hakenförmigen Fadengreifer (11) zu fassen, ist damit ausgeschlossen. Das Stützrohr (3) sollte dabei von seiner Steifigkeit her so ausgelegt sein, dass sich seine Querschnittsform während des Nähvorgangs aufgrund der radialen Belastung durch die Nähnadel (15) auf das aufgeschobene elastische Rohr (1) nicht oder nur unmerklich verändert.
Die Abmessungen der elastischen Rohre (1) sind insbesondere für den Fall, dass es sich um die beispielhaft genannten Gefäßprothesen handelt, von entscheidender Bedeutung. Da hier oft sehr geringe Durchmesser eingesetzt werden, ist es wichtig, Träger (8) und Fadengreifer (11) mit kleinen Dimensionen einzusetzen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser eines rotierenden Fadengreifers (11) nicht mehr als 3 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Stützrohres (3). Oder umgekehrt ausgedrückt, braucht der Innendurchmesser des Stützrohres (3) – ausreichende Steifigkeit des Stützrohmaterials vorausgesetzt – nur wenig größer zu sein als der Greiferdurchmesser. Dies ist deshalb von Vorteil, weil die Fadengreifer (11) einen Mindestdurchmesser für das sichere Funktionieren beim Greifen und Verketten des Fadens (13) benötigen.
Es sei noch erwähnt, dass der Schutzumfang des Verfahrens auch umfassen soll, eine bereits auf thermischem oder chemischem Wege erzeugte Vorkrümmung eines elastischen Rohres zu stabilisieren.

1: elastisches Rohr (z. B. Gefäßprothese)
2: Naht
3: Stützrohr
4: Nähnadelantrieb
5: Vorschubantrieb
6: Greiferantrieb
7: Vorschubeinrichtung
8: Träger
9: Anschlag (feststehend oder verschiebbar)
10: Anschlag (verschiebbar)
11: Greifer
12: Spule
13: Faden
14: Arm
15: Nähnadel
16: Langloch

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer gezielten, bleibenden Krümmung eines Rohres (1) aus elastischem Material, vorzugsweise einer künstlichen Gefäßprothese, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Stauchung des elastischen Rohres (1) in axialer Richtung auf einem Stützrohr (3), – Versehen des elastischen Rohres (1) mit wenigstens einer, sich wenigstens über einen Teil der Rohrwandungslänge erstreckenden Naht (2), die mit Hilfe eines Fadens (13) gebildet wird, – Abziehen des genähten elastischen Rohres (1) vom Stützrohr (3) und – Entspannen des elastischen Rohres (1), wobei das Material im Bereich der Naht (2) nicht in den ursprünglichen Zustand zurückfedern kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) während des Versehens des elastischen Rohres (1) mit einer Naht (2), in axialer Richtung bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (2) mittels einer Nähnadel (15) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nähnadel (15) durch das elastische Rohr (1) und ein in die Wandung des Stützrohres (3) eingebrachtes Langloch (16) in das Innere des Stützrohres (3) eintaucht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (13) durch einen Fadengreifer (11) von der Nadel abgenommen und verkettet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadengreifer (11) rotiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) während seiner axialen Bewegung den rotierenden Fadengreifer (11) umschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Rohr (1) vor der Aufnehme auf das Stützrohr (3) auf links gewendet wird, also die Innenoberfläche nach außen und umgekehrt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchung manuell vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchung über eine Stauchungsvorrichtung vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das gestauchte elastische Rohr (1) an wenigstens einem verstellbaren Anschlag (9, 10) abgestützt wird.
Vorrichtung zur Erzeugung einer gezielten, bleibenden Krümmung eines elastischen Rohres (1), vorzugsweise einer künstlichen Gefäßprothese, bestehend aus einer Kettenstichnähmaschine mit – einem Arm, der den Nähnadelantrieb (4) für eine Nähnadel (15) umfasst, – einer Spule (12) mit einem Faden (13), dessen Ende mit der Nähnadel (15) geführt werden kann, – einem Träger (8) für das zu nähende Material mit einem Fadengreifer (11), der den Faden (13) nach Durchstechen des Materials mit der Nadel verkettet, und – einer Vorschubeinrichtung (7) für das Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Stützrohr (3) umfasst, über das das elastische Rohr (1) in gestauchter Form geschoben werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Stützrohres (3) in etwa dem Innendurchmesser des elastischen Rohres (1) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) mit der Vorschubeinrichtung (7) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) eine so hohe Steifigkeit besitzt, dass sich seine Querschnittsform während des Nähvorgangs aufgrund der radialen Belastung durch die Nähnadel (15) auf das aufgeschobene elastische Rohr (1) nicht oder nur unmerklich verändert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) einen Fadengreifer (11) umschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadengreifer (11) rotiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Fadengreifers (11) maximal 3 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Stützrohres (3).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) in der Wandung ein Langloch (16) aufweist, durch das die Nadel während des Nähvorgangs hindurchtreten kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) auf seinem Außenumfang wenigstens einen axial verstellbaren Anschlag (9) für das elastische Rohr (1) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (3) auf seinem Außenumfang wenigstens einen weiteren Anschlag (10) zum Einspannen des gestauchten elastischen Rohres (1) aufweist.
Gekrümmtes elastisches Rohr, vorzugsweise eine künstliche Gefäßprothese, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 erzeugt wurde.