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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Applikator nach dem Oberbegriff
der Ansprüche 1 und 3 und einem Verfahren zur Herstellung
des Applikators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Derartige Applikatoren
werden insbesondere in der chirurgischen Medizin eingesetzt.
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Die
Anwendung der Wasserstrahltechnik zum Trennen von biologischen Strukturen
ist inzwischen in der Medizin weit verbreitet. Diese Wasserstrahltechnik
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Form der Austrittsdüse
und den Druck des austretenden Wasserstrahls definierter Trennstrahl
in intelligenter Weise die Gewebezellen voneinander trennt, ohne
sie zu zerstören. Dabei werden im gleichen Zuge der Trennung
die abgetrennten Gewebeteile und das ausgetretene Wasser über
einen gesonderten Absaugkanal abgesaugt und abgeleitet. Die Wasserstrahltechnik
ist gegenüber der Anwendung eines Skalpells verträglicher
für den Patienten und schonender für den anschließenden
Heilungsprozess.
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Unterschiedliche
Anwendungsfälle verlangen spezielle Applikatoren, wobei
in der Regel Applikatoren zum Einsatz kommen, die einen flachen Trennstrahl
ausbilden. Dazu besteht der Applikator aus einer inneren Druckkapillare
und einem äußeren Saugrohr, die beide koaxial
zueinander ausgerichtet sind. Das Saugrohr besitzt am Umfang verteilte
Absaugöffnungen, während die Druckkapillare an
ihrem distalen Ende mit einer Austrittsdüse ausgerüstet
ist. Zur Ausbildung eines flachen Wasserstrahls gibt es verschiedene
Möglichkeiten.
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Die
DE 100 33 278 B4 beschreibt
einen Applikator für einen Flachstrahl, bei dem am distalen Ende
der Druckkapillare ein Düsenkopf eingesetzt ist. Dabei
ragt der Düsenkopf stirnseitig durch das Saugrohr hindurch.
In dem Düsenkopf ist ein Schlitz eingearbeitet, der in
seiner Größe und seiner Form die Funktionalität
des austretenden Wasserstrahls mitbestimmt. Dabei ist der Schlitz
koaxial oder unter einem Winkel zur Achse ausgerichtet.
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Der
Schlitz im sehr kleinen Düsenkopf lässt sich auf
Grund der geringen Abmessungen sehr schlecht fertigen. Darunter
leidet die Genauigkeit des Schlitzes, was sich nachteilig auf die
Ausbildung des erzeugten Flachstrahles auswirkt. Außerdem
macht es sich aus Fertigungsgründen erforderlich, die Druckkapillare
und den Düsenkopf zweiteilig auszuführen und miteinander
zu verbinden. Diese Verbindung muss sehr genau gefertigt sein, weil
sie absolut dicht und gegen hohe Drücke widerstandsfähig
sein muss. Der Fertigungsaufwand ist daher sehr hoch. Einwesentlicher
Nachteil besteht aber auch darin, dass die Verbindungsnut zwischen
der Druckkapillare und dem Düsenkopf eine Sammelstelle
für Schmutz oder Bakterien wird. Diese Verbindungsnut ist
auf Grund der Enge nicht zu reinigen bzw. zu sterilisieren und so
ist dieser Applikator für die kostengünstige Mehrwegbenutzung
ungeeignet.
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Aus
der
DE 20 2005 009 717.9 ist
beispielsweise ein Applikator bekannt, bei dem ein punktförmiger
Wasserstrahl in einen flachen Wasserstrahl umgeformt und dabei in
seiner Wirkrichtung um einen vorbestimmten Winkel umgelenkt wird.
Dazu ist die Druckkapillare wiederum mit einem Düsenkopf
ausgerüstet, in dem eine als eine Düsenbohrung
ausgebildete Austrittsdüse eingearbeitet ist. Das Saugrohr besitzt
einen Saugkopf, der der Austrittsdüse der Druckkapillare
vorgelagert ist und der mit einer unter einem Winkel zur Achse der
Druckkapillare angeordnete Prallfläche ausgerüstet
ist. Diese Prallfläche lenkt den punktförmigen
Wasserstrahl in seiner Richtung um und formt ihn zu einem Flachstrahl
um.
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Da
auch sowohl die Druckkapillare mit dem Düsenkopf als auch
das Saugrohr mit dem Saugkopf jeweils zweiteilig ausgeführt
sind, bilden sich auch hier an den Verbindungs nuten Sammelstellen
für Schmutz und Bakterien, sodass sich eine Mehrwegbenutzung
verbietet. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Herstellung
des Saugkopfes. Dieser Saugkopf muss mechanisch aus dem Vollen bearbeitetet werden,
was sich schon allein aus den geringen Abmessungen als sehr kompliziert
darstellt. Dazu werden in zwei Aufspannungen einerseits der Druckkanal
und andererseits eine die Prallfläche ausbildende Bohrung
eingebracht, wobei sich beide Bohrungen mit ihren Achsen schneiden.
Anschließend wird der Saugkopf zwischen der Austrittsdüse
und der Prallfläche zur Schaffung eines Freiraumes frei
gefräst. Das Alles ist kompliziert und aufwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen
Applikator zu entwickeln, der für die Mehrwegbenutzung
geeignet ist und der sich einfach herstellen lässt.
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Diese
Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale
der Ansprüche 1 und 3 und verfahrensseitig durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen 2, 4 bis 6 und 8 bis
12.
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Der
neue Applikator und das neue Herstellungsverfahren beseitigen die
genannten Nachteile des Standes der Technik.
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Die
Erfindung soll anhand zweier Ausführungsbeispiele näher
erläutert werden. Dazu zeigen:
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1:
den neuen Applikator einer ersten Ausführungsform im Schnitt,
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2:
das Saugrohr der ersten Ausführungsform in einer ersten
Bearbeitungsstufe,
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3:
das Saugrohr der ersten Ausführungsform in einer zweiten
Bearbeitungsstufe,
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4:
den neuen Applikator einer zweiten Ausführungsform im Schnitt,
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5:
die zweite Ausführungsform in der Vorderansicht,
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6:
die zweite Ausführungsform nach der 4 in einer
anderen Anwendung,
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7:
die zweite Ausführungsform nach der 6 in der
Vorderansicht,
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8:
das Saugrohr der zweiten Ausführungsform in einer Vorbearbeitungsstufe.
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Der
Aufbau einer chirurgischen Wasserstrahltrenneinrichtung ist allgemein
bekannt und daher auch nicht figürlich dargestellt. Zu
dieser Wasserstrahltrenneinrichtung gehört im Wesentlichen
eine Kolben-Zylindereinheit für die Bereitstellung eines Trennstrahles
aus einer sterilen Flüssigkeit, eine Saugeinheit zum Absaugen
der abgetrennten Gewebeteile und der sich ansammelnden Flüssigkeit
sowie aus einem Applikator zum Einspritzen der Flüssigkeit und
zum Absaugen der Flüssigkeit und der abgetrennten Gewebeteile.
Zu diesem Applikator gehört ein Handstück, in
dem die Druckleitung und die Saugleitung zusammenlaufen und gehalten
werden.
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Die
Druckleitung der Kolben-Zylindereinheit und die Saugleitung der
Saugeinheit münden gemäß der 1 in
eine innere Druckkanüle 1 bzw. in einem äußeren
Saugrohr 2, die koaxial zueinander angeordnet sind und
die auf der distalen Seite aus dem Handstück herausragen.
Die innere Druckkanüle 1 ist mit ihrem proximalen
Ende mit der Kolben-Zylindereinheit verbunden und besitzt an ihrem
distalen Ende eine Düsenbohrung 3 zur Erzeugung
eines punktförmigen und axial ausgerichteten Wasserstrahls.
Das äußere Saugrohr 2 erstreckt sich
einerseits über die Länge der Druckkanüle 1 hinaus
und besitzt andererseits einen zylindrischen Bereich 4 des
Saugrohres 2, dessen Innendurchmesser in besonderer Weise
auf den Außendurchmesser der Druckkanüle 1 abgestimmt
ist. So bildet das Saugrohr 2 in diesem zylindrischen Bereich 4 des
Saugrohres 2 mit seinem größeren Innendurchmesser
und die Druckkanüle 1 mit ihrem kleineren Außendurchmesser
einen ringförmigen Saugraum 5 aus, der einerseits
mit der Saugeinheit und andererseits über radiale Saugöffnungen 6 im
Saugrohr 2 mit dem Operationsraum am Patienten verbunden
ist. Dem zylindrischen Bereich 4 des Saugrohres 2 schließt
sich in Richtung zum distalen Ende ein konischer Bereich 7 des
Saugrohres 2 an, der in einem löffelartigen Bereich 8 des
Saugrohres 2 übergeht. Im konischen Bereich 7 des
Saugrohres 2 verjüngt sich die Innenkontur auf
einen Innendurchmesser, der sich im anschließenden löffelartigen
Bereich 8 des Saugrohres 2 erstreckt und der in
besonderer Weise auf den Außendurchmesser der Druckkanüle 1 abgestimmt
ist. Insofern ist die Innenkontur des Saugrohres 2 in diesem
Bereich als ein Führungselement 9 für
die Druckkanüle 1 ausgebildet, das die Druckkanüle 1 über
eine vorbestimmte Länge und mit einem vorbestimmten Spiel
umgreift. Ein zweites Führungselement 10 im zylindrischen
Bereich 4 des Saugrohres 2 hält die Druckkanüle 1 in
ihrer axialen Lage. Der löffelartige Bereich 8 des
Saugrohres 2 besitzt eine geschlossene Längsseite
mit einer konvexen und in Höhe der Achse des Saugrohres 2 auslaufenden
Außenkontur 11 und einer konkaven Innenkontur 12. Diese
Innenkontur 12 wird aus einem in axialer Richtung gekrümmten
Austrittskanal 13 gebildet, in dem einerseits die Düsenbohrung 3 der
Druckkanüle 1 hineinragt und der andererseits
in eine offene Längsseite des löffelartigen Saugteils 8 mündet.
Dazu ist die Innenkontur 12 des löffelartigen
Bereichs 8 des Saugrohres 2 als eine Prallfläche 14 ausgebildet,
die in Wirkrichtung zur Düsenbohrung 3 der Druckkanüle 1 ausgerichtet
ist.
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In
der Anwendung des Applikators in der ersten Ausführungsform
tritt ein punktförmiger Wasserstrahl aus der Düsenbohrung 3 der
Druckkanüle 1 aus und trifft auf die Prallfläche 14 der
Innenkontur 12 des löffelartigen Bereichs 8 des
Saugrohres 2. Dabei wird der punktförmige Wasserstrahl
in Richtung zur offenen Längsseite des löffelartigen
Bereiches 8 des Saugrohres 2 abgelenkt und dabei
durch die Bewegungsenergie aus der im Querschnitt runden Strahlform
in eine abgeflachte Strahlform umgeformt. Der austretende Flachstrahl
trennt dann in gewünschter Weise die betreffenden Gewebeteile,
um dann zusammen mit den abgetrennten Gewebeteilen von der Kraft
des Saugstromes erfasst und über die radialen Saugöffnungen 6 und
dem ringförmigen Saugraum 5 abtransportiert zu
werden.
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Dieser
Applikator wird in besonderer Weise hergestellt. Zunächst
wird das Ausgangsrohr für das Saugrohr 2 auf die
erforderliche Länge geschnitten und dann gemäß der 2 am
distalen Ende auf einen kleineren Durchmesser umgeformt. Das geschieht
vorzugsweise durch ein Rundkneten. Dadurch entsteht der zylindrische
Bereich 4 des Saugrohres 2, der konische Bereich 7 des
Saugrohres 2 und ein zweiter zylindrischer Bereich 15 des
Saugrohres 2. Dabei wird der Innendurchmesser des zweiten
zylindrischen Bereichs 15 des Saugrohres 2 durch
den Außendurchmesser der Druckkanüle 1 bestimmt.
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Gemäß der 3 wird
dieser zweite zylindrische Bereich 15 des Saugrohres 2 über
seinen ganzen Durchmesser und unter einem vorbestimmten Winkel zur
Achse des Saugrohres 2 und entlang der Trennlinie 16 aufgeschnitten,
sodass sich ein Rohrschenkel 17 mit einer offenen Seite
des zweiten zylindrischen Bereichs 15 des Saugrohres 2 in
einer elliptischen Form und mit einer an der Umfangsfläche auslaufenden
Frontkante 18 ergibt.
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Anschließend
wird der verbliebene Teil des zweiten zylindrischen Bereichs 15 des
Saugrohres 2 in einer entsprechenden Vorrichtung in Richtung
des Kraftpfeiles gebogen, bis die Frontkante 18 eine neue Position
oberhalb der Höhe der Achse eingenommen hat. Dabei bestimmt
sich die Höhe der Frontkante 18 durch den vorhandenen
Durchmesser des punktförmigen Wasserstrahls.
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In
einer zweiten Ausführungsform nach den 4 bis 7 sind
die innere Druckkanüle 1 und das äußere
Saugrohr 2 wiederum koaxial zueinander angeordnet, sodass
sich wiederum ein ringförmiger Saugraum 5 ergibt.
Die Druckkanüle besitzt wiederum eine Düsenbohrung 3.
Im Inneren des Saugraumes 2 befindet sich ein Führungselement 19,
das die Druckkanüle 1 im Bereich ihres distalen
Endes mit einem Spiel umgreift und es auf die Achse ausrichtet. Dabei
ist das Spiel am Führungselement 19 so ausgelegt,
dass die Druckkanüle 1, so wie es die 6 zeigt,
am proximalen Ende innerhalb des Innendurchmessers des Saugrohres 2 verschwenkbar
ist und damit eine Veränderung der Position der Düsenbohrung 3 der
Druckkanüle 1 ermöglicht wird.
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Das
Saugrohr 2 überragt die Druckkanüle 1 in
der Länge um einen vorbestimmten Betrag und bildet im Bereich
der Überlänge eine schnabelförmige Spitze 20 aus.
Diese schnabelförmige Spitze 20 ist mit einem
Schlitz 21 ausgestattet, der auf der Achse liegend angeordnet
ist und der die Spitze 20 in der Länge auftrennt.
Dadurch ergeben sich zwei gegenüberliegende Halbschalen,
die im Inneren jeweils als eine Prallfläche 22 ausbilden.
Der Schlitz 21 in der schnabelförmigen Spitze 20 des
Saugrohres 2 hat eine gleiche oder geringere Breite als
der Durchmesser der Düsenbohrung 3 der Druckkanüle 1.
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In
der Anwendung des Applikators in der zweiten Ausführungsform
gemäß der 4 und 5 tritt
ein punktförmiger Wasserstrahl aus der Düsenbohrung 3 der
Druckkanüle 1 aus und trifft auf den Schlitz 21 der
schnabelförmigen Spitze 20 des Saugrohres 2.
Durch die geringere Breite des Schlitzes 21 wird der im
Querschnitt kreisrunde Wasserstrahl in den beiden betreffenden Außenbereichen abgeschnitten.
Diese abgetrennten Wassermassen verteilen sich über die
beiden Prallflächen 22 und schließen
sich dem nun abgeflachten Wasserstrahl in den frei gebliebenen Bereichen
des Schlitzes 21 an. Damit entsteht ein flacher Strahl,
der im Querschnitt ein erstes Maß besitzt, das sich entsprechend
der Breite des Schlitzes 21 einstellt, und der ein zweites Maß aufweist,
das den Durchmesser des punktförmigen Wasserstrahls übersteigt.
Dieser Wasserstrahl ist axial ausgerichtet.
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In
der Anwendung des Applikators in der zweiten Ausführungsform
nach den 6 und 7 tritt
wiederum ein punktförmiger Wasserstrahl aus, der auf Grund
der Ausschwenkung der Druckkanüle 1 am proximalen
Ende aus der Achsrichtung heraustritt und nur zum Teil auf den Schlitz 21 trifft.
Damit wird der Wasserstrahl nur einseitig abgeschnitten, wobei die
abgeschnittenen Wassermassen auf eine der beiden Prallflächen 22 treffen
und sich von dort auf den freien Querschnitt des Schlitzes 21 verteilen. Aus
dem punktförmigen Wasserstrahl wird so wieder ein flacher
Wasserstrahl. Bei einem ausreichenden Verhältnis zwischen
den Wassermassen des verbleibenden punktförmigen Wasserstrahls
und den abgetrennten Wassermassen des Wasserstrahls kommt es auf
Grund der Wirkung der betreffenden Prallfläche 22 zu
einer Umlenkung des flachen Wasserstrahls. Der Flachstrahl tritt
daher unter einem Winkel zur Achse aus. Der austretende Flachstrahl
trennt dann in gewünschter Weise die betreffenden Gewebeteile,
um dann zusammen mit den abgetrennten Gewebeteilen von der Kraft
des Saugstromes erfasst und über die radialen Saugöffnungen 6 und
dem ringförmigen Saugraum 5 abtransportiert zu
werden.
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Dieser
Applikator wird ebenfalls in besonderer Weise hergestellt. Zunächst
wird das Ausgangsrohr für das Saugrohr 2 auf die
erforderliche Länge geschnitten und dann gemäß der 8 am
distalen Ende gleichwinklig entlang der Trennlinien 23 eingekerbt.
Dabei wird die Einkerbung so gewählt, dass die Tiefe der
Einkerbung der Tiefe des Schlitzes 21 entspricht und die
Spitze der Einkerbung auf der Achse des Saugrohres 2 zu
liegen kommt. Damit ergeben sich zwei Rohrschenkel 24 mit
jeweils einer halben ellipsenförmigen Innenfläche,
die sich gegen überliegen und die jeweils eine an der Umfangsfläche
auslaufende Frontkante 18 ergeben. Dieser Zustand eines
Zwischenprodukts entspricht der Darstellung der 8.
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Anschließend
werden die beiden Rohrschenkel 24 des Zwischenproduktes
in einer entsprechenden Vorrichtung in Richtung der beiden Kraftpfeile
gebogen, bis die innen liegenden Freiflächen der beiden
Rohrschenkel 24 in einem solchen Abstand zueinander kommen,
dass sich der Schlitz 21 in der gewünschten Breite
ergibt. Dabei nehmen die beiden Frontkanten 18 jeweils
eine neue Position unterhalb der Höhe der Achse ein.
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- 1
- Druckkanüle
- 2
- Saugrohr
- 3
- Düsenbohrung
- 4
- zylindrischer
Bereich des Saugrohres
- 5
- Saugraum
- 6
- Saugöffnung
- 7
- konischer
Bereich des Saugrohres
- 8
- löffelartiger
Bereich des Saugrohres
- 9
- Führungselement
- 10
- zweites
Führungselement
- 11
- Außenkontur
- 12
- Innenkontur
- 13
- Austrittskanal
- 14
- Prallfläche
- 15
- zweiter
zylindrischer Bereich des Saugrohres
- 16
- Trennlinie
- 17
- Rohrschenkel
- 18
- Frontkante
- 19
- Führungselement
- 20
- schnabelförmige
Spitze
- 21
- Schlitz
- 22
- Prallfläche
- 23
- Trennlinie
- 24
- Rohrschenkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10033278
B4 [0004]
- - DE 202005009717 [0006]