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Die
Erfindung bezieht sich auf eine chirurgische Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige
Einrichtungen werden insbesondere in der plastischen Chirurgie,
aber auch zur operativen Behandlung von Krankheitsherden eingesetzt. Diese
Einrichtungen sind auch zur Entnahme von wiedervermehrungsfähigen Gewebezellen
geeignet.
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Aus
der
EP 551 920 B1 ist
eine derartige Einrichtung zur Entnahme von Gewebezellen bekannt, die
aus einer Flüssigkeitstrenneinrichtung
zum Lösen der
Gewebeteile mit Hilfe eines Flüssigkeitsstrahles und
aus einer Absaugeinrichtung zum Abtransport der gelüsten Gewebezellen
besteht. Die Flüssigkeitstrenneinrichtung
besteht aus einem Vorratsbehälter für die Trennflüssigkeit,
einer Druckpumpe und einer Einspritzleitung. Zur Absaugeinrichtung
gehört
ein Auffangbehälter
für die
abgesaugten Gewebeteile, eine Saugpumpe und eine Absaugleitung.
Die Einspritzleitung der Flüssigkeitstrenneinrichtung
und die Absaugleitung der Absaugeinrichtung münden gemeinsam in einem Operationshandstück. Dabei
ist die Einspritzleitung axial und innerhalb der Absaugleitung angeordnet,
sodass sich ein die Einspritzleitung ummantelnder ringförmiger Absaugkanal
ergibt. Die Einspritzleitung ist an ihrem distalen Ende mit einer
Einspritzdüse
ausgestattet, während
der ringförmige
Absaugkanal entsprechende Absaugöffnungen besitzt.
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In
der
US 5 037 431 B wird
nun eine derartige Einrichtung vorgestellt, bei der die ringförmige Absaugleitung
an ihrem distalen Ende offen ausgeführt ist und die damit eine
ringförmige
Absaugöffnung
aufweist. Dagegen ist die mittige Einspritzleitung mit einer abgewinkelten
Einspritzdüse
und mit einer Antriebsvorrichtung für eine Drehbewegung ausgestattet.
Dadurch tritt der Flüssigkeitsstrahl
unter einem Winkel zur Achse der Einspritzleitung aus und wird durch
die Drehbewegung der Einspritzleitung auf einer Kreisbahn bewegt.
Auf diese Weise werden Krankheitsherde kreisförmig ausgeschnitten und anschließend abgesaugt.
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Diese
chirurgische Einrichtung kann allerdings nur bei einer offenen Operation
eingesetzt werden, bei der der Operationsbereich dem Operateur sichtbar
bleibt. Außerdem
ist die Antriebsmechanik für
die sehr lange und relativ dünne
Einspritzleitung technisch aufwendig. Damit nimmt das Operationshandstück eine
umfängliche
Größe an, die
einen Einsatz im invasiven Bereich unmöglich macht. Die sehr lange
und dünne
Einspritzleitung ist aber auch nicht in der Lage, unter der Belastung
des Antriebs stabil zu bleiben, sodass die Gefahr der Verbiegung
oder der Abscherung besteht. Damit ist keine gesicherte Funktion
gewährleistet,
was den Einsatz dieser Einrichtung in dem sehr sensiblen Medizinbereich
verbietet.
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In
der
DE 100 33 278
A1 wird nun eine chirurgische Einrichtung zur Entnahme
von Gewebezellen aus einer biologischen Struktur beschrieben, bei dem
die Einspritzdüse
des Operationshandstückes einen
Schlitz aufweist, sodass der Flüssigkeitsstrahl flach
austritt und eine schälende
Wirkung erzielt. Damit dringt der Flachstrahl in intelligenter Weise
zwischen benachbarte Gewebezellen ein, drückt sie auseinander und trennt
sie an den Verbindungsstellen, ohne die Gewebezellen zu zerstören. Die
so in schonender Weise abgetrennten Gewebezellen werden zusammen
mit der neutralen Flüssigkeit
mit einer relativ geringen Saugkraft abgesaugt und entsorgt oder
von der neutralen Flüssigkeit
wieder getrennt und weiterverwendet. Der besondere Vorteil dieser chirurgischen
Einrichtung liegt darin, dass die Fettgewebezellen in schonender
Weise und allein durch die Kraft des Trennstrahles und ohne die
Kraft des Saugstromes abgetrennt werden. Es hat sich aber gezeigt,
dass ein Missverhältnis
zwischen der Größe der abgetrennten
Fettgewebezellen und der begrenzten Größe der zur Verfügung stehenden
Absaugöffnungen
und Absaugkanälen
besteht. Das führt
zu Verstopfungen, weil die Absaugquerschnitte einfach nicht ausreichend
groß sind.
Diese begrenzte Absaugleistung zwingt den Operateur, sein handwerkliches
Geschick darauf zu richten, möglichst
nur wenig und auch nur kleine Fettgewebezellen zu lösen. Das
schränkt
die Leistungsfähigkeit
der chirurgischen Einrichtung stark ein.
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Aus
der
DE 20 2004 014 104.3 wurde
nun eine ähnliche
Einrichtung bekannt, bei der der Einspritzdüse eine Kürette mit einer Hohlkehle und
einer Prallfläche
vorgelagert ist. Dadurch tritt ein gebündelter Flüssigkeitsstrahl aus der zylindrischen
Einspritzdüse
aus, passiert die Hohlkehle der Kürette und schlägt auf die
Prallfläche
der Kürette
auf. Dabei wird der gebündelte
Flüssigkeitsstrahl
zerschlagen und in einen Flachstrahl umgeformt. Der Flachstrahl
trennt die Fettgewebezellen wiederum in bekannter Weise voneinander,
während
der gebündelte
Flüssigkeitsstrahl
innerhalb der Hohlkehle der Kürette
mit seiner gegenüber
dem Flachstrahl höheren
Trennkraft die in seinen Wirkungsbereich kommenden Fettgewebezellen
zerkleinert und für
die Absaugung aufbereitet.
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Diese
zusätzliche
Zerstörung
in der Hohlkehle ist aber unzureichend, weil die relativ großen Fettgewebezellen
auf Grund der Enge der Hohlkehle vom gebündelten Flüssigkeitsstrahl nur tangential
erfasst werden. Dadurch werden die Fettgewebezellen überwiegend
nur in Drehung versetzt, aber nicht zerstört. Es besteht also auch bei
dieser chirurgischen Einrichtung die Gefahr von Verstopfungen und
so muss auch bei dieser chirurgischen Einrichtung mit einer verminderten
Trennleistung gearbeitet werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das Leistungsvermögen einer
gattungsgemäßen chirurgischen
Einrichtung zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 10. Die neue chirurgische Einrichtung beseitigt die genannten
Nachteile des Standes der Technik.
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So
liegt der wesentliche Vorteil darin, dass die Gefahr von Verstopfungen
weitestgehend vermieden wird. Das ist darauf zurückzuführen, dass übergroße Fettgewebezellen auf das
erforderliche und von der Größe der Absaugöffnungen
und des Absaugkanals bestimmte Maß zerkleinert werden. Diese
besondere und gegenüber
den bisherigen chi rurgischen Einrichtungen verbesserte Zerkleinerung der
abgetrennten Fettgewebezellen macht es möglich, dass der Flüssigkeitsstrahl
durch eine Druckerhöhung
oder durch eine besondere Gestaltung der Strahlform noch leistungsfähiger gemacht
wird. Dabei ist es zweckmäßig, die
im Absaugkanal vorgesehene Führungswand
als eine Spirale auszuführen, die
zu einem drallartigen Saugstrom führt. Mit diesem Saugstrom werden
zusätzliche
Trennkräfte
am Trennvorgang beteiligt. Außerdem
wirkt die spirale Führungswand
wie eine Förderschnecke,
die den Saugstrom unterstützt,
sodass die Absaugleistung verbessert wird. Wenn es auch zweckmäßig ist,
die Führungswand
starr mit der Einspritzkanüle
zu verbinden, so kann es für
bestimmte Anwendungen auch von Vorteil sein, die Führungswand
starr an der Innenwandung des Absaugrohres anzubringen.
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Es
ist aber grundsätzlich
auch möglich,
die Führungswand
achsparallel in einer Ebene auszuführen. Das vereinfacht den Aufwand
und damit die Herstellungskosten der Einrichtung.
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Es
ist von einem besonderen Vorteil, wenn das Absaugrohr mit einem
Strahlkopf ausgestattet und vor der Einspritzdüse angeordnet wird, wobei der Strahlkopf
eine Prallfläche
für den
gebündelten
Flüssigkeitsstrahl
besitzt. Mit dieser Prallfläche
wird der gebündelte
Flüssigkeitsstrahl
nach den Anforderungen des konkreten Anwendungsfalls umgeformt. Dem
entsprechend wird die Prallfläche
in ihrem Anstellwinkel und in ihrer Form so ausgeführt, dass
eine gewünschte
Form des Flüssigkeitsstrahls
entsteht. Beispielsweise kann die gewünschte Form des Flüssigkeitsstrahls
flach oder parabolisch sein.
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Die
Erfindung soll anhand eines Ausfürungsbeispieles
näher erläutert werden.
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Dazu
zeigen:
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1:
eine Ansicht der neuen chirurgischen Einrichtung,
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2:
einen Längsschnitt
durch eine Absaugleitung in einer ersten Ausführungsform mit einem drallartigen
Absaugkanal,
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3:
eine Draufsicht auf die Absaugleitung gemäß der 2 mit einem
teilweisen Längsschnitt, der
um 90° gedreht
ist,
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4:
eine Draufsicht der Absaugleitung nach der 3 mit einer
ovalen und drallartig angeordneten Absaugöffnung und
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5:
einen Querschnitt durch eine Absaugleitung in einer zweiten Ausführungsform
mit einer achsparallel verlaufenden Führungswand.
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Die
chirurgische Einrichtung zur Entnahme von Gewebe aus einer biologischen
Struktur besteht aus einer Flüssigkeitstrenneinrichtung
zum Trennen einer biologischen Struktur und einer entsprechenden
Absaugeinrichtung, wie sie beispielsweise aus der
EP 0 551 920 B1 bekannt
ist. Sowohl die Flüssigkeitstrenneinrichtung
als auch die Absaugeinrichtung sind inzwischen allgemein bekannt
und brauchen daher nicht gezeigt zu werden. Die Flüssigkeitstrenneinrichtung
besteht demnach aus einem Vorratsbehälter, einer Druckpumpe und
einer Einspritzleitung und die Absaugeinrichtung besitzt einen Auffangbehälter, eine
Saugpumpe und eine Absaugleitung. Die Einspritzleitung der Flüssigkeitstrenneinrichtung
und die Absaugleitung der Absaugeinrichtung münden gemeinsam in einem Operationshandstück
1.
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Das
Operationshandstück 1 besteht
gemäß der 1 aus
einem äußeren Absaugrohr 2 und
einer im Inneren des Absaugrohres 2 eingesetzten Einspritzkanüle 3 mit
einer Einspritzdüse 4.
Am proximalen Ende des Operationshandstückes 1 befindet sich ein
Handgriff 5, der das Absaugrohr 2 und die Einspritzkanüle 3 vereinheitlicht
und der Elemente zur Verbindung der inneren Einspritzkanüle 3 mit
der zur Flüssigkeitsdruckpumpe
führenden
Einspritzleitung und zur Verbindung des äußeren Absaugrohres 2 mit der
zur Absaugeinrichtung führenden
Absaugleitung aufweist. Im Handgriff 5 befindet sich eine
vom Daumen des Operateurs verschließbare Bypassöffnung 6,
die eine Beeinflussung der Größe der Saugkraft des
Saugstromes ermöglicht.
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Das äußere Absaugrohr 2 und
die innere Einspritzkanüle 3 sind
mit ihren Durchmessern so aufeinander abgestimmt, dass ein für den Abtransport
von Gewebeteilen ausreichender Absaugkanal in Form eines Ringkanals
verbleibt.
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Die
Einspritzdüse 4 der
inneren Einspritzkanüle 3 besitzt
eine zylindrische Düsenbohrung
und ist in einer axialen Führungsbohrung
des äußeren Absaugrohres 2 gelagert, wobei
die Einspritzdüse 4 nur mit
einem geringen Überstand
aus der Führungsbohrung
des äußeren Absaugrohres 2 herausragt.
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Der
Einspritzdüse 4 ist
ein Strahlkopf 7 mit einer Hohlkehle 8 in Form
einer Halbschale und eine Strahlkopfspitze 9 mit einer
Prallfläche 10 vorgelagert,
wobei der Strahlkopf 7 starr mit dem äußeren Absaugrohr 2 verbunden
ist. Dabei ist die Prallfläche 10 der
Einspritzdüse 4 gegenüberliegend
und in der Flucht des austretenden Flüssigkeitsstrahles angeordnet.
Gegenüber
dieser Flucht ist die Prallfläche 10 so
ausgerichtet, dass der auftreffende gebündelte Flüssigkeitsstrahl aufgelöst und umgeformt
wird. Die Strahlkopfspitze 9 ist mit einer nicht näher dargestellten
Trennkante ausgeführt,
die zur zusätzlichen
mechanischen Unterstützung
des Flüssigkeitstrennstrahles
Verwendung findet. Das Absaugrohr 2 besitzt mehrere radiale
Absaugöffnungen 11,
die im Querschnitt kreisrund oder oval ausgeführt sind und die ein oder mehrere
axiale Reihen ausbilden. Dabei verlaufen die eine oder die mehreren
Reihen der Absaugöffnungen 11 in
einer gleichen axialen Linie, wie es die 1 zeigt,
oder auch drallartig.
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Das
Absaugrohr 2 ist gegenüber
dem Handgriff 5 austauschbar und drehbar ausgeführt und
ist daher mit einer Antriebseinrichtung 12 und einer Steuer-
und Regeleinheit 13 ausgestattet. Diese Antriebseinrichtung 12 und
die Steuer- und Regeleinheit 13 sind räumlich im Handgriff 5 eingesetzt,
sodass die Steuer- und Regeleinheit 13 für den Operateur leicht
zugänglich
und bedienbar ist. Dabei ist die Antriebseinrichtung 12 und
die Steuer- und Regeleinheit 13 vorzugsweise elektrisch
betrieben, wobei sie auch rein mechanisch aufgebaut und vom Operateur
manuell antreibbar ausgeführt
sein kann. Die Antriebseinrichtung 12 und die Steuer- und
Regeleinheit 13 sind weiterhin so ausgeführt, dass
das Absaugrohr 2 in beiden Drehrichtungen rotationsfähig oder
innerhalb eines ausgewählten
Drehwinkelbereiches von 0 bis 360° drehbar
und stufenlos oder in Stufen feststellbar ist.
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Nach
den 2 bis 4 ist die innere Einspritzkanüle 3 mit
einer umlaufenden und drallartig ausgerichteten Führungswand 14 ausgestattet,
wobei die Einspritzkanüle 3 und
die Führungswand 14 einteilig
ausgeführt
oder lösbar
miteinander verbunden sind. Diese drallartige Führungswand 14 erstreckt
sich radial bis an die Innenwand des äußeren Ab saugrohres 2 und
axial in einem Zug vom unmittelbaren Bereich der ersten Absaugöffnung 11 bis
in den unmittelbaren Bereich hinter der letzten Absaugöffnung 11 bzw.
bis in den Handgriff 5. Diese drallartige Führungswand 14 kann
axial auch unterbrochen und damit mehrteilig ausgeführt sein,
wobei dann jeder Absaugöffnung 11 ein
separates Teil der Führungswand 14 mit
mindestens einer Windung zugeordnet ist. Die radiale Anpassung der
Führungswand 14 an
die Innenwand des äußeren Absaugrohres 2 ist mit
einem Spiel so gewählt,
dass eine leichte Drehbewegung ermöglicht und eine ausreichende
Dichtheit gegenüber
dem Durchtritt von Gewebeteilen gewährleistet sind. Die Steigung
der drallartigen Führungswand
ist erforderlicher Weise so groß und
die Oberfläche
der Führungswand 14 so
glatt, dass die Transportbewegung des abzusaugenden Materials durch Reibungskräfte nur
so gering wie möglich
beeinträchtigt
wird.
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Nach
der 5 besitzt die Führungswand 14 im Bereich
aller oder ausgewählter
Absaugöffnungen 11 eine
umfängliche
Schneidkante 15 und die entsprechenden Absaugöffnungen 11 jeweils
eine innere Schneidkante 16, die zusammen ein Schneidenpaar
ausbilden. Zur Ausbildung dieses Schneidenpaares kann die Führungswand 14 drallartig
verlaufen, wie es die 2 bis 4 zeigen,
oder die Führungswand 14 ist
gemäß der 5 achsparallel
ausgerichtet.
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Mit
dieser neuen chirurgischen Einrichtung werden zusätzliche
Trennkräfte
entwickelt, die in den 2 bis 5 vereinfacht
und durch Vektoren symbolisiert dargestellt wurden. Die Wirkung
dieser Vektoren wird im Folgenden zusammen mit der Wirkungsweise
der chirurgischen Einrichtung beschrieben.
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Zur
Entnahme von Fett- und Bindegewebezellen wird das Absaugrohr 2 mit
der Einspritzkanüle 3 zunächst in
den Bereich der zu entnehmenden Fettgewebezellen geschoben und an
der Druckpumpe der Flüssigkeitsversorgungseinrichtung
ein erforderlicher Flüssigkeitsstrom
eingestellt. In gleicher Weise wird durch die Aktivierung der Saugpumpe
ein zum Flüssigkeitsstrom
passender Saugstrom erzeugt, der seine Luft zunächst über die geöffnete Bypassöffnung 6 ansaugt.
Der Flüssigkeitsstrom
durchläuft
den Einspritzkanal 3 und tritt unter Druck und gebündelt aus
der Einspritzdüse 4 aus.
Unter Beibehaltung seiner gebündelten
Form passiert der Flüssigkeitsstrom
die axiale Hohlkehle 11 des Strahlkopfes 7 und
trifft auf die Prallfläche 10 der
Strahlkopfspitze 9, wo er je nach der Geometrie der Prallfläche 10 umgeformt
wird. Dieser Flüssigkeitsstrahl
hat eine ausreichende Kraft, um in intelligenter Weise zwischen
die Fettgewebezellen zu gelangen und die einzelnen Fettgewebezellen
voneinander zu trennen. Durch einen Verschluss der Bypassöffnung 6 im Handgriff 5 wird
der Saugstrom über
die Absaugöffnungen 11 geleitet,
der jetzt die gelösten
Fettgewebezellen und die verwendete Arbeitsflüssigkeit erfasst, in ihrer
Bewegungsrichtung umlenkt und in Richtung der Absaugöffnungen 11 beschleunigt. Über diese
Absaugöffnungen 11 gelangen
die abgetrennten Fettgewebezellen in den drallartig verlaufenden
Absaugkanal zwischen der inneren Einspritzkanüle 3 und dem äußeren Absaugrohr 2 und
von dort in einen Auffangbehälter.
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Fettgewebezellen
mit größeren Ausmaßen werden
von den dann zu kleinen Absaugöffnungen 11 aufgehalten
und zunächst
festgesetzt. Dabei wirken auf die Fettgewebezelle zunächst die
Trennkräfte
aus der Summe der Massenkräfte
der Gewebezelle und der Saugkräfte
aus dem gedrallten Saugstrom, die zusammen durch die Vektoren 17 symbolisiert sind.
Auf Grund der durch den drallartigen Absaugstrom entstehenden diagonalen
Ausrichtung dieser Trennkräfte 17 zerlegen
sich die Trennkräfte 17 in axial
und radial wirkenden Trennkraftkomponenten. Den axialen Kraftkomponenten
dieser Trennkräfte 17 stehen
die Gegentrennkräfte 18 gegenüber, die
sich aus dem axial feststehenden Absaugrohr 2 ergeben. Die
Größe der axialen
Kraftkomponenten der Trennkräfte 17 und
die Gegentrennkräfte 18 sind
geeignet, die übergroßen Fettgewebezellen
in entsprechender Weise zu zerkleinern.
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Für so nicht
zerkleinerungsfähige
Fettgewebezellen wird die Steuer- und Regeleinheit 13 betätigt, sodass
das Absaugrohr 2 in eine entsprechend ausgerichtete Drehung
versetzt wird. Aus dieser Drehung entwickeln sich Gegentrennkräfte 19,
die den radialen Trennkraftkomponenten der Trennkräfte 17 entgegenstehen.
Damit nehmen auch die radialen Trennkraftkomponenten der Trennkräfte 17 am Trennvorgang
teil, sodass sich die. Summe der auf die Fettgewebezelle wirkenden
Trennkräfte
erhöht hat.
Damit wer den schwer trenn- und absaugbare Fettgewebezellen zerkleinert.
Wie die 3 und 4 verdeutlichen,
kann die Summe der Trennkräfte
weiter erhöht
werden, wenn die Absaugöffnungen 11 statt
kreisrund, oval ausgeführt
werden, weil sich dadurch die wirksame Länge der am Trennvorgang beteiligten
Trennkante erhöht.
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Wie
die 5 verdeutlicht, wird die Summe der auf die Fettgewebezelle
wirkenden Trennkräfte weiter
erhöht,
wenn die Absaugöffnung 11 mit
einer inneren Schneidkante 16 und die Führungswand 14 mit
einer umfänglichen
Schneidkante 15 ausgestattet werden, sodass sich aus den
neuen Schneidkräften 20 und
den entsprechenden Gegenschneidkräften 21 des Absaugrohres 2 ein
neues Schneidenpaar ergibt. Dann werden daraus zusätzliche
Schneidkräfte entwickelt,
die auch die bislang nicht trenn- und absaugbaren Fettgewebezellen
auf eine transportfähige
Größe zerkleinern.
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- 1
- Operationshandstück
- 2
- äußeres Absaugrohr
- 3
- innere
Einspritzkanüle
- 4
- Einspritzdüse
- 5
- Handgriff
- 6
- Bypassöffnung
- 7
- Strahlkopf
- 8
- Hohlkehle
- 9
- Strahlkopfspitze
- 10
- Prallfläche
- 11
- Absaugöffnung
- 12
- Antriebseinrichtung
- 13
- Steuer-
und Regeleinheit
- 14
- Führungswand
- 15
- umfängliche
Schneidkante der Führungswand
- 16
- innere
Schneidkante der Absaugöffnung
- 17
- Trennkräfte
- 18
- Gegentrennkräfte
- 19
- Gegentrennkräfte
- 20
- Schneidkräfte
- 21
- Gegenschneidkräfte