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Die Erfindung betrifft Stechelemente zum punktförmigen tiefengenauen Einstechen von niedrigviskosen liquiden Farben und Substanzen in die Dermis, insbesondere für die optische Haarverdichtung und dem Needling kleiner Hautfältchen.
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Stand der Technik
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Stechelemente zum Einbringen von liquiden Substanzen in die Dermis sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt und werden manuell oder meist durch elektrische Antriebe in einem Handgerät in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt, die ein maschinelles Einstechen in die Haut erlauben.
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Die örtliche Verteilung der Substanzen während und nach dem Stechvorgang hängt wesentlich von der Geometrie des Stechwerkzeugs, der Einstechtiefe und der Einstechgeschwindigkeit ab. Die örtliche Verteilung der eingestochenen Substanzen in der Haut ist für die einzelnen Anwendungen von großer Bedeutung.
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Die meisten Stechelemente, insbesondere für permanentes Make-up (PMU), Tätowierungen (Tattoo) und das Anstechen der Haut (Needling) zum Zweck der Hautreizung, auch Reiztherapie mit oder ohne zusätzliche Wirksubstanzen genannt, haben nadelförmige Stechwerkzeuge, die im Querschnitt rund und an einem Ende spitz ausgebildet sind, wobei die Spitze unterschiedliche Winkel aufweist. Die unterschiedlichen Spitzenwinkel der Stechwerkzeuge, vorausgesetzt sie weisen gleiche Nadeldicke, Eindringtiefe und Eindringgeschwindigkeit auf, erzeugen unterschiedliche Größen des Stechlochs und insbesondere unterschiedliches seitliches zirkulares Einpressen der liquiden Substanzen in die um die eingedrungene Nadelspitze umgebenden Hautregionen.
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Die Einstechtiefe der Stechelemente muss bei der Anwendung derart bemessen sein, dass die Dermis erreicht wird. Dazu muss die darüber liegende und oberste Hautschicht, die Epidermis, durchstochen werden. Die Dicke der Epidermis im Gesicht und den meisten Hautregionen, die behandelt werden, liegt bei allen Individuen zwischen 0,05mm und 0,25mm. Wenn die liquide Substanz eine Farbe ist, so soll die Einstechtiefe in die lebende Dermis nicht mehr als 0,05mm bis 0,1mm tief betragen, um den Organismus nicht unnötig mit Farbstoffen zu belasten. Beim Needling mit Wirksubstanzen, wie Hyaluronsäure, Collagen und weiteren Stoffen und sehr feinen Hautregionen, beispielsweise im Augenbereich, soll die Einstechtiefe in die Dermis ebenfalls 0,05mm bis 0,15mm betragen, um Narbenbildung möglichst gering zu halten. Die gesamte Einstechtiefe für die in vorliegender Anmeldung relevanten Anwendungen, gemessen von der Hautoberfläche, beträgt demnach 0,1mm bis 0,4mm. Diese Einstechtiefe muss apparativ vorgegeben und für die zu behandelnde Hautregion konstant gehalten werden.
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Für die Anwendungen vorliegender Patentanmeldung werden in der Praxis sehr dünnflüssige liquide Substanzen verwendet, die ein besseres Eindringen in die durch Einstechen geöffnete Haut bewirken. Stechelemente des Stands der Technik können sehr dünnflüssige liquide Substanzen nur unzureichend verarbeiten, weil die dünnflüssigen Substanzen quasi durchlaufen und sich während der Anwendung zu große Mengen der flüssigen Substanz auf der zu behandelnden Haut auflagern, welche die Sicht auf die zu behandelnde Hautregion behindern oder ein stetiges Entfernen der überschüssigen liquiden Substanzen bedingen.
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Vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auf das punktuelle tiefengenaue Einstechen von liquiden Farben und Substanzen in die Dermis, insbesondere für die optische Haarverdichtung und dem Needling kleiner Haufältchen. Für diese Anwendungen ist nur das punktweise Einstechen liquider Substanzen geeignet und wird im Folgenden beschrieben, es werden keine Linien wie nach dem Stand der Technik gezogen, das Stechwerkzeug wird also nicht seitwärts auf der Haut bewegt, sondern nur angesetzt und wieder zurückgezogen.
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Für die Anwendungen vorliegender Patentanmeldung sind die im Querschnitt runden Nadelspitzen ungeeignet. Die mit hoher Geschwindigkeit auf die Haut auftreffende runde und konisch zulaufende Nadelspitze presst mit ihren Flanken die liquide Substanz beim Einstich zirkular seitlich in die Haut. Bei der optischen Haarverdichtung, also der Nachahmung von Haarfollikeln durch punktuelles Anstechen der Haut mit Farbe, muss der pigmentierte Punkt möglich dem Erscheinungsbild eines echten Haarfollikels, also einem abrasierten Haar gleichen, welches optisch einen Durchmesser von 0,05mm bis 0,2mm aufweist. Die mit einer runden Nadelspitze gestochenen Punkte weisen bereits bei der Anwendung einen optisch sichtbaren Punktdurchmesser auf, der wesentlich größer als ein natürlicher Haarfollikel ist, weil die Flanken der Nadelspitze die Farbe seitlich zirkular in die Haut einpressen. Zudem dringt (sickert) die eingepresste Farbe in Verlauf von Tagen weiter seitlich zirkular in die Haut ein, so dass sich der optisch sichtbare Punkt auf die Größe eines Kleckses vergrößert, was nicht mehr natürlich erscheint. Beim Needling kleiner bis kleinster Fältchen bei entsprechend dünner Haut, welches zur Reiztherapie in Form kleinster Verletzungen eingesetzt wird, soll das Stechwerkzeug nur das Faltental anstechen, damit genau dort Reparaturmechanismen des Organismus stattfinden. Runde Nadeln stechen runde Löcher, die zu groß für ein gezieltes Anstechen der Faltentäler sind, welche nur eine Breite von bis zu 0,1mm aufweisen. Ein länglicher möglichst schmaler Einstichpunkt in der Größenordnung von beispielsweise 0,3mm x 0,1mm ist für vorgenannte Anwendungen am besten geeignet.
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Neben der geometrischen Form des Stechwerkzeugs ist die exakte Einstechtiefe bedeutend, die an die vorliegende Hautdicke zumindest während des Herstellprozesses in Form von unterschiedlich langen Steckwerkzeugen anpassbar sein muss.
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Die Dokumente
DE102008031907A1 EP000002500057B1 und
EP000002682146B1 beschreiben Stechelemente mit einstellbaren Stechtiefen, wobei die Stechelemente jedoch ungeeignete runde Querschnitte aufweisen und die liquide Substanz aus dem Vorratsdepot direkt mit der hin- und hergehenden Nadel in Berührung kommt, so dass dünnflüssige Substanzen nicht verarbeitet werden können, weil diese in zu großer Menge durch das Führungsröhrchen hindurch transportiert werden.
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Die Dokumente
DE102014006846A1 ,
DE102014014369A1 ,
DE102014016303A1 ,
EP000002944348A1 ,
EP000002671609B1 und
EP000002671610B1 beschreiben Stechelemente mit Tiefenbegrenzung, bei welchen die liquiden Substanzen durch Kapillarwirkung durch das hohle Stechwerkzeug hindurchgeführt werden und zudem das gesamte Stechelement mit Vorratstank, das lösbar mit dem Handgerät verbunden ist, hin- und her bewegt wird, um das Durchfließen zu unterstützen, was sich in der Praxis als ungeeignet in Bezug auf die unterschiedliche Viskosität der liquiden Substanzen erwiesen hat, da die liquide Substanz das hohle Stechwerkzeug nur in einem engen Toleranzfeld seiner Viskosität in der für die Anwendung passenden Menge durchfließt. Das Einstellen der Viskosität der vielen unterschiedlichen liquiden Substanzen vieler verschiedener Hersteller auf die Eigenschaften der Hohlnadel hat sich als äußerst aufwändig herausgestellt und wäre zu kostenintensiv, um zu marktgerechten Preisen angeboten zu werden.
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Stechelemente nach dem Stand der Technik, die lösbar mit dem Handgerät koppeln, beinhalten zur Vermeidung von Verschmutzungen und Kreuzkontaminationen durch die liquide Substanz elastische Dichtungen, die vermeiden, dass liquide Substanzen in das Handgerät eindringen können, diese Dichtungen gestalten den Fertigungsprozess aufwändig.
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Die Erfindung
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Zur Erfüllung der Zielsetzung der Erfindung ist ein Stechelement bestehend aus den Bauteilen 21, 22, 25 geschaffen, welches niedrigviskose liquide Substanzen aus dem Vorratstank 23 in geringen Mengen zur Spitze 30 des Stechwerkzeugs 21 transportiert, die Spitze des Stechwerkzeugs 30 also nur benetzt wird und welches die Substanz für die optische Haarverdichtung und das Needling tiefengenau und in kleinen Punkten in die Haut einsticht, indem das Stechelement durch seine geometrische Formgebung ein zu tiefes Einstechen und das seitliche Eindringen der liquiden Substanzen in die Haut verhindert und ein Rücklaufschutz für die liquide Substanz in den Antrieb des Handgeräts dadurch bereitstellt wird, dass die liquide Substanz durch Adhäsion im Führungsröhrchen gehalten wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Stechelement nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Stechelement für ein Handgerät (nicht dargestellt) zum Einstechen liquider Substanzen in die Haut geschaffen,
- - mit einem Gehäuse 22 mit Vorratstank 23 für liquide Substanzen, das eingerichtet ist, lösbar an ein Handgerät zum Einbringen einer Substanz in die Haut zu koppeln,
- - einer Führungshülse 25 für ein Stechwerkzeug 21, die in dem Gehäuse (22) angeordnet ist und in deren Inneren das Stechwerkzeug 21, das zwischen einer Ruhestellung und einer Endstellung verlagerbar derart angeordnet ist, dass das Stechelement 21 in seiner Ruhestellung mit seinem zur Spitze 30 zeigenden Schaftendes 28 aus dem Führungsröhrchen 25 physisch vorsteht und die niedrigviskose liquide Substanz vom Vorratstank 23 mittels Adhäsion durch den Zwischenraum, gebildet durch die Innenwand des Führungsröhrchens 25 und der Oberfläche des Stechwerkzeugs 21 die Klinge 30 über die Abschrägung 29 mit der liquiden Substanz 32 benetzt, wobei ein Abfließen der liquiden Substanz aus dem Vorratstank 23 durch die Öffnung 24 mittels der Adhäsionskräfte im Führungsröhrchen 25 verhindert wird und auf diese Weise vorwiegend nur die Menge an liquider Substanz aus dem Vorratstank nachfließt, die durch das Einstechen der Klinge 30 in der Haut abgestreift wurde.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ein Stechelement zum Einstechen einer Substanz in die Haut geschaffen, indem das Stechwerkzeug 30 am spitzen Ende klingenförmig mit seitlichen Schneiden 31 ausgebildet ist und damit ein seitliches Einpressen der liquiden Substanz beim Einstechen in die Haut verhindert werden kann.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ein Stechelement zum Einstechen einer Substanz in die Haut geschaffen, indem die Klinge des Stechwerkzeugs (30 eine Länge aufweist, die der vorgesehenen Stechtiefe entspricht und dadurch die Dermis in der zu behandelnden Hautregion in der richtigen Tiefe getroffen und mit liquider Substanz benetzt wird.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ein Stechelement zum Einstechen einer Substanz in die Haut geschaffen, indem das Führungsröhrchen (25) sich in Richtung Handgerät konisch erweitert, diese Erweiterung einen Rücklaufschutz für die liquide Substanz bildet, der Rücklaufschutz durch die Anwendungsflüssigkeit selbst gebildet und die liquide Substanz durch die Adhäsionskräfte gehalten wird.
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Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Zeichnungen näher erläutert, hierbei zeigen:
- 1-4: Stechelemente des Stands der Technik
- 5+6: bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stechelements und Stechwerkzeugs für das Stechelement.
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Für die erfindungsgemäßen Anwendungen ist das Einstechergebnis, also die örtliche Verteilung der liquiden Substanzen in der Haut und eine möglichst geringe Auflagerung liquider Substanzen während des Einstechens ausschlaggebend. Dafür sind neue Ausführungsdetails des Stechelements verantwortlich, die nicht ohne Weiteres zu erkennen sind. Um die Abgrenzungen des Stands der Technik zum Gegenstand vorliegender Patentanmeldung zu verdeutlichen, werden in den 1-4 die bekannten Ausführungen gezeigt, um diese besser mit der erfindungsgemäßen Ausführung vergleichen zu können.
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1 zeigt das Prinzip, das bei nahezu allen am Markt erhältlichen Stechelementen angewendet wird in Ruhestellung 1a und in Endstellung 1b. Die im Vorratstank des Gehäuses 2 befindliche liquide Substanz dringt in das Führungsröhrchen 3 bis zu dessen unterer Kante ein und benetzt auch die Spitze des Stechwerkzeugs 1. Bei Verlagerung des Stechwerkzeugs 1 von der Ruhestellung in die Endstellung dringt das Stechwerkzeug 1 in die Haut ein und hinterlässt in der Haut, hervorgerufen durch die Flanken der konischen Spitze des Stechwerkzeugs 1, eine Verteilung der liquiden Substanz, wie sie in 4 und 5 dargestellt ist. Dieses Stechelement ist für die erfindungsgemäße Anwendung nicht geeignet, weil das Stechwerkzeug 1 im Bereich der Spitze zylindrisch konisch ausläuft und daher, wie in 4 und 5 dargestellt, die liquide Substanz seitlich zirkular in die Haut gepresst wird und dadurch der gesetzte Punkt für die erfindungsgemäße Anwendung zu groß wird. Die liquide Substanz tritt zudem direkt und von dem hin- und hergehenden Stechwerkzeug gefördert senkrecht in das Führungsröhrchen 3 ein und produziert am der haut zugewendeten Ende des Führungsröhrchens 3 und der Spitze des Stechwerkzeugs 1 eine viel zu große Menge an fluider Substanz, die zu großen Auflagerungen auf der Haut führen, welche die Arbeit optisch verdecken und behindern. Des Weiteren besitzt diese Ausführungsform keine Begrenzung der Einstechtiefe.
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2 zeigt eine weitere bekannte Ausführungsform eines Stechelements, deren Unterschied zu 1 darin liegt, dass das Stechwerkzeug 6 und die Führungshülse 8 eine Einheit bilden und diese Einheit zwischen der Ruhestellung und der Endstellung verlagerbar ist. In Bezug auf die erzeugbare Punktgröße ist dieses Stechelement für die erfindungsgemäßen Anwendungen ebenfalls nicht geeignet, wie in 9 und 10 dargestellt ist. Die Durchflussmenge ist jedoch deutlich dadurch reduziert, indem die liquide Substanz seitlich in die nun Stechkombination genannte Einheit aus Stechwerkzeug 6 und Führungsröhrchen 8 eintreten kann und nicht mehr von der hin- und hergehenden Steckwerkzeug zusätzlich transportiert wird. Ein hinzu gekommener Nachteil besteht in der erforderlichen Abdichtung der Stechkombination gegenüber dem unteren Gehäuseteil, da das Führungsröhrchen 8 nun nicht mehr mit dem Gehäuse 7 verbunden ist. Zudem wird durch das über das untere Ende des Führungsröhrchens 8 überstehende Stechwerkzeug 6 eine wirkungsvolle Begrenzung der Stechtiefe bewirkt.
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3 zeigt eine weitere bekannte Ausführungsform eines Stechelements, bei der das Stechwerkzeug 11 mit dem Führungsröhrchen 13 wie in 2 eine Einheit, die Stechkombination genannt wird, bildet. Diese Stechkombination ist fest mit dem Gehäuse 12 verbunden und das nun gebildete gesamte Stechelement wird durch den Antrieb hin- und her bewegt. In Bezug auf die erzeugbare Punktgröße ist dieses Stechelement für die erfindungsgemäßen Anwendungen ebenfalls nicht geeignet, wie in 14 und 15 dargestellt ist. Die Durchflussmenge ist jedoch auf die gleiche Weise wie in 2 deutlich reduziert und der in 2 hinzu gekommene Nachteil der zusätzlichen Abdichtung kommt hier nicht zum Tragen, da die Stechkombination mit dem Gehäuse 12 verbunden ist.
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4 zeigt eine weitere bekannte Ausführungsform eines Stechelements, deren Unterschied zu 3 darin besteht, dass die Führungshülse 18 als Stechwerkzeug verwendet wird und ein Teil der Führungshülse 18 die Stechspitze 16 bildet. Gegenüber allen vorangegangenen Ausführungsformen, weist die Stechspitze 16 Vorteile bezüglich der Verteilung liquider Substanzen in der Haut auf, wie in 19 und 20 dargestellt ist. Der Nachteil der frei durchlässigen Führungshülse 18 liegt in der Empfindlichkeit gegenüber Viskositätsunterschieden der vielen verschiedenen liquiden Substanzen, wie bereits unter [10] beschrieben.
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5+6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stechelements respektive Stechwerkzeugs für Stechelemente in Ruhestellung 5a und in Endstellung 5b. Das Führungsröhrchen 25 mit seiner Einlassöffnung 24 ist fest und dicht mit dem Gehäuse 22 und der neuen Trennwand für den Vorratstank 23 verbunden, so dass keine Abdichtungen hergestellt werden müssen. Das Stechwerkzeug 21 wird im Führungsröhrchen 25 hin- und her bewegt, steht jedoch in Ruhestellung mit der ganzen Klinge 30 und einem kleinen Teil seines abgeschrägten Schaftes 29 aus dem Führungsröhrchen heraus, so dass beim Verlagern in die Endstellung nur eine sehr kleine Substanzmenge 32 aus dem Führungsröhrchen 25 mitgenommen wird, die die Klinge 30 benetzt und die sehr wenig überschüssige Substanz auf der Haut auflagert. Die als Klinge ausgeführte Stechspitze 30 mit Schneidkanten 31 erzeugt eine Verteilung der liquiden Substanz in der Haut, wie sie in 26 und 27 dargestellt ist und der Zielsetzung zur Erzeugung kleinstmöglicher Punkte entspricht. Die Länge der Klinge 30 bestimmt die maximale Einstechtiefe. Zur Vermeidung eines Rückflusses liquider Substanzen aus dem Vorratstank 23 in Richtung des Handgerätes, welches an das Stechelement koppelt, erweitert sich das Führungsröhrchen konisch wodurch die auftretenden Adhäsionskräfte ein Austreten der liquiden Substanz an diesem Ende des Führungsröhrchens verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008031907 A1 [0010]
- EP 000002500057 B1 [0010]
- EP 000002682146 B1 [0010]
- DE 102014006846 A1 [0011]
- DE 102014014369 A1 [0011]
- DE 102014016303 A1 [0011]
- EP 000002944348 A1 [0011]
- EP 000002671609 B1 [0011]
- EP 000002671610 B1 [0011]
