DE102021113605A1

DE102021113605A1 - Reinigungselement zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten

Info

Publication number: DE102021113605A1
Application number: DE102021113605.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Eugen Enz; Mareike Warkentin; Christoph Lutter; Detlef Behrend; Wolfram Mittelmeier
Original assignee: Univ Rostock Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Universitaet Rostock Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Current assignee: Univ Rostock Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Universitaet Rostock Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2041-05-27
Also published as: DE102021113605B4; WO2022248456A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungselement zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten.Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Reinigungselement bereitzustellen mittels welchem Erreger in Geweben, wie beispielsweise Weichteilen, Gelenken und Röhrenknochen, und/oder Implantaten effektiv beseitigen werden. Das Reinigungselement soll bevorzugt wechselbar sein und mit einer externen Vorrichtung Koppelbar sein.Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungselement zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten.
Die bakterielle Infektion von Weichteilen, Gelenken und Endoprothesen stellt eine der schwerwiegendsten Komplikationen in der chirurgischen Versorgung dar. Diese kann unbehandelt über eine Einschwemmung in die Blutbahn bis zum Tod des Patienten führen. Die Behandlung gestaltet sich oft schwierig und langwierig, vor allem wenn sich die Bakterien im umgebenden Weichteil oder im Knochenbett einer Endoprothese befinden. Auch ohne einliegende Endoprothese kann es zu einer schweren, z.B. über die Blutbahn eingeschwemmte Infektion von Weichteilen und Röhrenknochen kommen. Dies kann in einer chronischen Weichteilentzündung oder einer sog. Osteomyelitis einer Infektion des Knochenmarkes münden. Verschiedene Behandlungsstrategien sind etabliert. Meist werden infizierte Weichteil und Knochenteile entfernt, antiseptisch gespült und lokal Antibiose in den Bereich eingebracht mit zum Teil nur mäßigem Erfolg.
Es gibt Apparaturen, die Ultraschall nutzen um Knochenzement im Fall eines Wechseleingriffes heraus zu schmelzen. Zur Keimbekämpfung wird dies bisher nicht angewandt. Weiter bestehen Vorrichtungen zur Erregerelimination mittels UVC-Lichts, jedoch nicht für Reinigungszwecke von Gelenken und Knochen. Derzeit bedient man sich bei Infektionen eines Hochdruckspülgerätes, das sterile Flüssigkeit nutzt, um mit Druck die Keimlast im Weichteil und/oder im Gelenk und/oder im Knochen durch Herausspülen zu reduzieren.
Bisherige Lösung arbeiten nur mit einfachem Druck, ähnlich eines Hochdruckreinigers (Jet-Lavage), hierdurch können die Erreger ins Weichteil oder Knochenlager eingespült werden. Die Verwendung einfacherer Bürsten im Zusammenhang mit einem Hochdruckreiniger führt unter Umständen zu einer weiteren Verteilung der Keime. Einige Anwender verwenden zusätzlich eine antiseptische Spüllösung.
Eine kombinierte Anwendung von mechanischen, physikalischen und chemischen Methoden zur Keimlastreduktion bei infizierten Knochen-, Gelenk- und Weichteilinfektionen findet bisher nicht statt. Eine Vorrichtung zum Lösen von frischem Biofilm auf Endoprothesenoberflächen existiert bisher nicht.
In der Druckschrift US000007153287B2 ist ein chirurgischer/medizinischer Irrigator mit einem Handstück offenbart. Eine Spülflüssigkeit wird aus einem am Handstück angebrachten Abflussschlauch abgeleitet. Die Spülflüssigkeit wird über einen Saugschlauch, der ebenfalls am Handstück angebracht ist, von der Applikationsstelle entfernt.
In der Druckschrift DE102015201092A1 ist eine Erfindung offenbart, welche einen ultraschallunterstützten Wundreiniger in Form eines Handgerätes mit integriertem Vibrationsmotor, Ultraschallgenerator, integrierter Energiequelle für den Vibrationsmotor und den Ultraschallgenerator und einem vom Vibrationsmotor antreibbaren, auswechselbaren Reinigungsaufsatz zum abrasiven Entfernen von Wundbelägen aufweist. Der Reinigungsaufsatz weist einen Schallwandler, welcher mit dem Ultraschallgenerator in Verbindung steht, und eine Vorrichtung zur Verstärkung und/oder Verteilung der Ultraschallwellen auf. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Reinigen von Wunden bei welchem ein Reinigungsaufsatz mit Borsten zum abrasiven Entfernen von Wundbelägen über einen Vibrationsmotor bewegt wird. Der Reinigungsaufsatz wird über einen Ultraschallgenerator in Schwingung versetzt und die Schwingungen zur Unterstützung der Ablösung von Wundbelägen werden über ein Übertragungsmedium in die Wunde übertragen.
In der Druckschrift WO2016/064441A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung offenbart, wobei die Vorrichtung eine bakterielle Belastung von Hautschnitten oder Wundoberflächen bei Tieren und Menschen unter Verwendung von ultraviolettem (UV) Licht reduziert.
In der Druckschrift DE102005055291A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung des Hohlraumes eines Gegenstandes, insbesondere des Lumens 22 eines medizinischen Instrumentes 21, wobei von einer Sonotrode 23 erzeugte Ultraschallwellen 24 in das Lumen 22 eingekoppelt werden und wobei die Sonotrode 23 und das Instrument 21 in einem Behältnis mit einer Übertragungsflüssigkeit angeordnet werden, die auch in das Lumen 22 eintritt. Die Sonotrode 23 ist an einem Stabteil 25 befestigt, das in das Lumen 22 eingeschoben wird.
In der Druckschrift DE4432683A1 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Anwendung von Laser- und Ultraschallenergie für die Reinigung von Endoskopen und Kathetern offenbart.
Die Druckschrift EP2939699A1 offenbart einen vereinfachten Druckgasmotor, der zum Teil aus kostengünstigen Kunststoffen gefertigt werden kann und als Pump-Antrieb von medizinischen Spülvorrichtungen geeignet ist. Es wird ferner eine durch den Druckgasmotor angetriebene Pumpe für Flüssigkeiten beschrieben. Weiterhin wird die Verwendung des Druckgasmotors zum Antrieb einer Pumpe zum Austragen von Spülflüssigkeit für eine medizinische Spülvorrichtung (das heißt für ein Lavage-System) vorgeschlagen. Der Druckgasmotor ist aber auch für andere Zwecke einsetzbar.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Reinigungselement bereitzustellen mittels welchem Erreger in Geweben, wie beispielsweise Weichteilen, Gelenken und Röhrenknochen, und/oder Implantaten effektiv beseitigen werden. Das Reinigungselement soll bevorzugt wechselbar sein und mit einer externen Vorrichtung Koppelbar sein.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße Reinigungselement zur Reinigung von Geweben folgende Komponenten auf:

einen Schaft, welcher Borsten aufweist,
zumindest eine erste Auslassöffnung und zumindest eine zweite Auslassöffnung,
einen Anschlussbereich mit einer erste Anschlussstelle für eine Kopplung des Reinigungselementes an eine mechanische Antriebsquelle, mit einer zweiten Anschlussstelle für eine Kopplung des Reinigungselementes an eine Lichtquelle, mit einer dritten Anschlussstelle für eine Kopplung des Reinigungselementes an eine Fluidquelle, mit einer vierten Anschlussstelle für eine Kopplung des Reinigungselementes an eine Absaugvorrichtung.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die erste Anschlussstelle derart mit dem Schaft und/oder mit den Borsten verbunden, dass bei Kopplung der ersten Anschlussstelle an die mechanische Antriebsquelle eine Kraftübertragung von der mechanischen Antriebsquelle auf den Schaft und/oder die Borsten erfolgt.
Die zweite Anschlussstelle ist mit einem ersten rohrähnlichen Element verbunden, wobei das erste rohrähnliche Element im Schaft angeordnet ist und mit der zumindest einen ersten Auslassöffnung derart verbunden ist, dass bei Kopplung der zweiten Anschlussstelle mit der Fluidquelle Fluid von der Fluidquelle zur zumindest einen ersten Auslassöffnung gelangt.
Ferner ist die vierte Anschlussstelle gemäß verschiedener Ausführungsformen mit einem zweiten rohrähnlichen Element verbunden wobei das zweite rohrähnliche Element im Schaft angeordnet ist und mit dem Saugtrichter verbunden ist, so dass bei Kopplung der vierten Anschlussstelle mit der Absaugvorrichtung abzusaugendes Fluid vom Gewebe zur Absaugvorrichtung gelangt.
Die dritte Anschlussstelle ist mit zumindest einem Lichtleiter verbunden, wobei der zumindest eine Lichtleiter im Schaft angeordnet ist und mit der zumindest einen zweiten Auslassöffnung verbunden ist, so dass bei Kopplung der dritten Anschlussstelle mit der Lichtquelle Licht von der Lichtquelle zur zumindest einen zweiten Auslassöffnung gelangt.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen sind die Borsten zirkulär und/oder radial um den Schaft angeordnet. Borsten sind feste, haarähnliche Gebilde und/oder Fasern.
Das Reinigungselement kann entsprechend verschiedener Ausführungsformen mehrere erste Auslassöffnungen und/oder mehrere zweite Auslassöffnungen aufweisen, welche zirkulär und/oder radial um den Schaft angeordnet sind.
Gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele sind die Borsten oder ein Teil davon als Lichtleiter ausgebildet. Hierfür können die Borsten lichtleitendes Material aufweisen und/oder die zweiten Auslassöffnungen aufweisen.
Die Borsten und/oder ein Teil davon weisen gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele piezoelektrisches Material auf, so dass mittels einer elektrischen Wechselspannung eines Ultraschallgebers die piezoelektrischen Borsten zum Schwingen angeregt werden und damit eine mechanische Schwingung der Borsten erreicht wird, welche wiederum Druckschwankungen in Form von Ultraschall verursachen. Der Ultraschallgeber kann hierfür entweder im Reinigungselement, beispielsweise direkt an den piezoelektrischen Borsten, oder in einer an das Reinigungselement koppelbaren Vorrichtung angeordnet sein. Entsprechende Verbindungen und/oder Kopplungen, welche die erzeugten Schwingungen vom Ultraschallgeber zu den Borsten übertragen, sind vorgesehen. Der Ultraschallgeber ist beispielsweise ein Hochfrequenzgenerator, der in der Lage ist, Schwingungen zu erzeugen, welche zwischen 20 und 400 kHz liegen.
Bevorzugt ist der Anschlussbereich an einem Ende des Schaftes angeordnet ist und der Saugtrichter am gegenüberliegenden Ende des Schaftes angeordnet. Andere Anordnungsmöglichkeiten des Anschlussbereichs und/oder des Saugtrichters sind jedoch denkbar.
Bevorzugt weist die Schaft eine Schaftlänge von 100 - 250 mm und/oder eine Wandstärke von 1 - 1,5 mm und/oder einen Außendurchmesser von 5 - 15 mm auf. Andere Maße sind jedoch denkbar.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen weisen die Borsten des Reinigungselementes folgende Materialien auf: Polyvinylidenchlorid (PVDC) und/oder Polycarbonat (PC) und/oder ummantelten Glasfasern und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) auf.
Bevorzugt weisen die Borsten einen Borstendurchmesser von 50 - 500 µm auf. Eine Verwendung anderer Maße der Borsten ist jedoch denkbar.
Bevorzugt ist der Schaft aus sterilisierbaren Materialien hergestellt, wobei die sterilisierbaren Materialien heißvernetzte Silikonelastomere und/oder Poly-Ether-Urethanelastomere sind.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen ist das erste rohrähnliche Element zugleich der Fluidleiter (erstes rohrähnliches Element) als auch der Lichtleiter. Ferner kann hierfür auch die zumindest erste Auslassöffnung die zumindest zweite Auslassöffnung sein, und/oder die dritte Anschlussstelle kann gleichzeitig auch die dritte Anschlussstelle sei. Vorteilhaft hierbei ist, dass der Fluidleiter (erstes rohrähnliches Element) gleichzeitig als Lichtleiter verwendet werden kann und das Licht über das Fluid/die Spülflüssigkeit zur ersten und/oder zweiten Auslassöffnung transportiert wird. Eine Verwendung teurer Lichtleiter ist hierbei nicht notwendig. Der Aufbau der Reinigungselementes ist einfacher.
Gemäß verschiedener Ausführungsvarianten ist das zweite rohrähnliche Element im ersten rohrähnliche Element angeordnet. Hierfür kann das zweite rohrähnliche Element in der zentralen Mittelachse des ersten rohrähnlichen Elementes angeordnet sein
Die Erfindung reinigt manuell geführt und mittels Eigenrotation infizierte Gewebe, beispielsweise Weichteile, Gelenke und Röhrenknochen von Erregern mittels mechanischer, physikalischer und chemischer Wirkweise. Festsitzende oder im Biofilm adhärente Keime werden so effektiv bekämpft. Durch die mechanische Komponente (Bewegung der Bürsten) werden die Erreger auf den Weichteilen und Knochen der Gelenken herausgelöst. Durch den Ultraschall wird ein ggf. bestehender Biofilm aufgebrochen und die Bakterien durch Kavitationseffekte abgetötet. Eine weitere Keimlastreduktion erfolgt durch das eingeleitete UVC-Licht in der Spüllösung und in den Knochen- und Weichteilanteilen des betroffenen Gelenkes. Mittels antiseptischer Spüllösung dringt der Ultraschall effizienter in das Gelenk ein, zusätzlich werden freigesetzte Erreger aus dem Gelenk gespült, bzw. durch die antiseptische Wirkung vor Ort eliminiert.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Instrument zu Wundsanierung, welches im Schaft über Spülkanäle sowie distal über einen Saugtrichter verfügt und über radial angeordnete Fasern (Borsten). Der Schaft hat über die Länge bevorzugt eine variable Biegesteifigkeit von Sb = E * I mit E = Elastizitätsmodul und I = Flächenträgheitsmoment, wobei bevorzugt eine Biegesteifigkeit distal kleiner ist als eine Biegesteifigkeit proximal (Sdist < Sprox).
Die Schaftlänge beträgt 100 - 250 mm, bevorzugt 200 mm mit einer Wandstärke von 1 - 1,5 mm und einem Außendurchmesser von 5 - 15 mm, bevorzugt 10 mm. Die Borsten, welche zirkulär umlaufend angeordnet sind, bestehen aus Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polycarbonat (PC), ummantelten Glasfasern und/oder aus Polymethylmethacrylat (PMMA). PVDF-Fasern sind piezoelektrisch aktiv, d.h. sie eignen sich als Ultraschallschwinger, wobei der effektive Frequenzbereich 35 - 400 kHz umfasst. Bevorzugt wird der Bereich von 15 - 50 kHz. Die ummantelten Glasfasern, PC-Fasern und PMMA-Fasern sind UV-C transparent und dienen als Lichtleitfasern für das UV-C Licht. Es handelt sich hier entweder um Kombinationen ummantelter Glasfasern und PVCD-Fasern und/oder PC-Fasern. Der Faser/Borstendurchmesser beträgt 50 - 500 µm, bevorzugt 200 µm. Der Schaft wird bevorzugt aus heißvernetzten Silikonelastomeren oder Poly-Ether-Urethanelastomeren gefertigt, welche problemlos mit ETO sterilisierbar sind.
Die Erfindung verfolgt vier Ansätze zur Keimlastreduktion in Weichteilen, Gelenken und Knochen. Zum ersten durch das Bewegen der Bürste und durch Eigenrotation kommt es zu einer mechanischen Reinigungswirkung. Des Weiteren wird die Bürste mittels Ultraschalles angeregt und erzeugt so Kavitationseffekte, welche Bakterien im Knochen absterben lassen. Weiter wird mittels Ultraschall eine Zerstörung eines ggf. vorhandenen Biofilms erreicht. Daher kann die Vorrichtung auch bei liegendem Implantat zur Biofilmlösung eingesetzt werden. Die so gelösten Bakterien sind wiederrum zugänglich für physikalische und chemische Elimination. Diese Abtötung erfolgt zu einem über die bereits genannten Kavitationseffekte, zum anderen sind Anteile der Borsten als Lichtwellenleiter ausgebildet und können vom Handstück mittels LED erzeugten UV-C Lichts eine antimikrobielle Wirkung einleiten und die Bakterienzahl weiter reduzieren. Ein weiterer Teil der Borsten ist hohl gestaltet, hierüber kann über eine Zuführung von steriler Desinfektionslösung eine weitere Keimlastreduktion herbeigeführt werden.
Vorteilhaft ist weiterhin eine sichere Reduktion oder Elimination der Keime bei vorliegender Infektion von Gelenken, Endoprothesen, Knochen und Weichteilen. Reduktion der operativen Eingriffe bei Infektion, schnellere Rekonvaleszenz des Patienten und volkswirtschaftliche weniger Kosten durch verkürzten Krankenhausaufenthalt oder Erhalt der Prothese.
Mit der vorliegenden Erfindung werden gleichzeitig mehrere physikalische und chemische Effekte zur Keimreduktion genutzt, um über eine erhöhte Reinigungs- und Desinfektionswirkung eine deutlich höhere Keimlastreduktion zu erzielen.
Es ist auch Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung mit Spülfunktion zur multimodalen, aktiven mechanischen, physikalischen und chemischen Reinigung von Implantaten und Geweben bereitzustellen.
Es ist auch Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Reinigungssystem bereitzustellen, mittels welchem Erreger in Geweben, wie beispielsweise Weichteilen, Gelenken und Röhrenknochen, und/oder Implantaten effektiv beseitigen werden.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann das Reinigungselement an eine Vorrichtung zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten angekuppelt werden. Diese Vorrichtung weist gemäß verschiedener Ausführungsformen folgende Komponenten auf: eine mechanische Antriebsquelle mit einer kuppelbaren Antriebswelle zur mechanischen Kopplung an ein Reinigungselement, ein erstes rohrähnliches Element zum Leiten einer Spülflüssigkeit mit einer Kupplung zur fluiddichten Ankopplung an das Reinigungselement, ein zweites rohrähnliches Element zum Leiten eines abzusaugenden Fluids mit einer Kupplung zur fluiddichten Ankopplung an das Reinigungselement. Die mechanische Antriebsquelle ist mit der kuppelbaren Antriebswelle derart im ersten rohrähnlichen Element oder im zweiten rohrähnlichen Element angeordnet ist, dass als Energiequelle für die mechanische Antriebsquelle die Bewegungsenergie des abzusaugende Fluids oder die Bewegungsenergie der Spülflüssigkeit ist.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen ist die mechanische Antriebsquelle eine Turbine, bevorzugt eine Axialturbine, welche durch die Bewegung eines Fluids (Spülflüssigkeit und/oder Absaugflüssigkeit) angetrieben wird. Die mechanische Antriebsquelle ist mit einer kuppelbaren Antriebswelle verbunden mittels welche die entstehende Bewegung auf das Reinigungselement übertragen wird. Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann die Kupplung über eine Steckkupplung erfolgen.
Es ist auch denkbar, dass die Antriebsquelle ein Motor ist. Es ist auch denkbar, dass der Motor ein Ultraschallmotor ist. Für diese Ausführungsform ist für eine Energiebereitstellung eine Energiequelle vorgesehen.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine Lichtquelle und/oder einen Anschluss an eine Lichtquelle auf.
Ferner weist die Vorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsformen einen Lichtleiter auf. Der Lichtleiter kann ein handelsüblicher Lichtleiter sein. Der Lichtleiter kann aber auch das erste rohrähnliche Element und/oder das zweite rohrähnliche Element sein. Bevorzugt ist die Lichtquelle eine LED. Die Verwendung anderer Lichtquellen ist jedoch denkbar.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen weist die Vorrichtung einen Anschluss an eine Fluidquelle und/oder einen Anschluss an eine Absaugvorrichtung auf.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen ist bevorzugt das zweite rohrähnliche Element im ersten rohrähnlichen Element angeordnet oder oder das erste rohrähnliche Element ist im zweiten rohrähnlichen Element angeordnet.
Ferner weist die Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Ultraschallgeber auf. Die Vorrichtung ist ferner derart ausgebildet, dass die Ultraschallschwingungen des Ultraschallgebers an das Reinigungselement übergeben werden. Der Ultraschallgeber kann hierfür entweder im Reinigungselement, beispielsweise direkt an den piezoelektrischen Borsten, oder in der Vorrichtung, an welche das Reinigungselement angekoppelt werden kann. Entsprechende Verbindungen und/oder Kopplungen, welche die erzeugten Schwingungen vom Ultraschallgeber zu den Borsten übertragen, sind vorgesehen. Der Ultraschallgeber ist beispielsweise ein Hochfrequenzgenerator, der in der Lage ist, Schwingungen zu erzeugen, welche zwischen 20 und 400 kHz liegen.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine Sensoreinheit und/oder einer Steuereinheit und/oder eine Anzeigeeinheit auf.
Die Sensoreinheit weist bevorzugt einen Durchflusssensor zur Messung des Durchflusses der Spülflüssigkeit und/oder zur Messung des Durchflusses der abzusaugenden Flüssigkeit auf. Ferner kann die Sensoreinheit einen Temperatursensor und/oder einen Drucksensor und/oder weitere Sensoren aufweisen.
Die Steuereinheit kann verschiedene Programme aufweisen, welche unterschiedliche Spül- und Saugfunktionen beinhalten. Die Programme können mittels eines Schaltelementes gewählt und/oder mittels eines Anzeigeelementes, beispielsweise einem Display, angezeigt werden.
In der Vorrichtung, beispielsweise in einem Handstück, befindet sich eine im Saugkanal integrierte Axial-Turbine, welche die Rotation (10 - 200 min-1) eines adaptierten Bürstenkörpers (Reinigungselementes) über eine Reibkupplung realisiert. Das Handstück verfügt weiterhin über Anschlüsse für die Spül/Saugleitungen sowie über Kupplung/Anschlussbereich, welche beispielsweise eine Steckkupplung mit 0-Ringdichtungen für die Spül-Saugbürste aufweist. Eine kombinierte LCD- Digital/Analog Anzeige kann beispielsweise einen Volumenstrom mittels eines magnetischinduktiven Sensors oder einem Ultraschall-Durchflusssensors in/an der Saugleitung bzw. im/am Saugkanal, sowie Druck, Temperatur und/oder eine dynamische Viskosität anzeigen.
Weiterhin ist es denkbar, dass ein mechanische Bürstenwiderstand über die Betätigung von Drucktastern/Schaltelementen für die Programmauswahl angezeigt wird.
Es ist auch denkbar, dass das erfindungsgemäße Reinigungselement und die Vorrichtung zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten einstückig ausgebildet sind.
Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird anhand eines/mehrerer Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt

1 ein erfindungsgemäßen Reinigungselement,
2 Querschnitt einer Vorrichtung zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten
3 Handstück einer Vorrichtung zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten

In der Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die erfindungsgemäße Anordnung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird eine Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“ usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Zeichnungen verwendet. Die Richtungsterminologie dient der Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend.
Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ zum Beschreiben verwendet sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung (beispielsweise ohmsch und/oder elektrisch leitfähig, z.B. in einer elektrisch leitfähigen Verbindung), eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ im Sinne einer mechanischen, hydrostatischen, thermischen und/oder elektrischen Verbindung verstanden werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann „gekoppelt“ auch im Sinne einer mechanischen (körperlichen bzw. physikalischen) Kopplung verstanden werden. Eine Kopplung kann auch eingerichtet sein, um eine mechanische Wechselwirkung (z.B. Kraft, Drehmoment) zu übertragen.
In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Reinigungselement zur Reinigung von Geweben dargestellt. Gemäß verschiedener Ausführungsformen weist das Reinigungselement folgende Komponenten auf: einen Schaft 1, welcher Borsten 10 aufweist, zumindest eine erste Auslassöffnung 8 und zumindest eine zweite Auslassöffnung 12 und einen Anschlussbereich 2, wobei der Anschlussbereich 2 folgende Komponenten aufweist: eine erste Anschlussstelle 21 für eine Kopplung des Reinigungselementes 0 an eine mechanische Antriebsquelle, eine zweite Anschlussstelle 22 für eine Kopplung des Reinigungselementes 0 an eine Lichtquelle, eine dritte Anschlussstelle 23 für eine Kopplung des Reinigungselementes 0 an eine Fluidquelle, eine vierte Anschlussstelle 24 für eine Kopplung des Reinigungselementes 0 an eine Absaugvorrichtung. Die erste Anschlussstelle 21 ist derart mit dem Schaft 1 und/oder mit den Borsten 10 verbunden ist, dass bei Kopplung der ersten Anschlussstelle 21 an die mechanische Antriebsquelle eine Kraftübertragung von der mechanischen Antriebsquelle auf die Borsten 10 und/oder den Schaft 1 erfolgt. Die zweite Anschlussstelle 22 ist mit einem ersten rohrähnlichen Element 7 verbunden ist, wobei das erste rohrähnliche Element 7 im Schaft 1 angeordnet ist und mit der zumindest einen ersten Auslassöffnung 8 derart verbunden ist, dass bei Kopplung der zweiten Anschlussstelle 22 mit der Fluidquelle Fluid von der Fluidquelle zur zumindest einen ersten Auslassöffnung 8 gelangt. Die vierte Anschlussstelle 24 ist mit einem zweiten rohrähnlichen Element 13 verbunden, wobei das zweite rohrähnliche Element 13 im Schaft 1 angeordnet ist und mit dem Saugtrichter 9 verbunden ist, so dass bei Kopplung der vierten Anschlussstelle 24 mit der Absaugvorrichtung abzusaugendes Fluid vom Gewebe zur Absaugvorrichtung gelangt. Die dritte Anschlussstelle 23 ist mit zumindest einem Lichtleiter 6 verbunden, wobei der zumindest eine Lichtleiter 6 im Schaft 1 angeordnet ist und mit der zumindest einen zweiten Auslassöffnung 12 verbunden ist, so dass bei Kopplung der dritten Anschlussstelle 23 mit der Lichtquelle Licht von der Lichtquelle zur zumindest einen zweiten Auslassöffnung 12 gelangt.
Wie in 1 dargestellt sind gemäß verschiedener Ausführungsformen die Borsten 10 zirkulär und/oder radial um den Schaft 1 angeordnet.
Wie in 1 dargestellt sind gemäß verschiedener Ausführungsformen mehrere erste Auslassöffnungen 8 und/oder mehrere zweite Auslassöffnungen 12 im Reinigungselement 0 angeordnet, welche beispielsweise zirkulär und/oder radial um den Schaft angeordnet sind.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen sind die Borsten oder ein Teil davon als Lichtleiter 6 ausgebildet und/oder die Borsten 10 weisen die zweiten Auslassöffnungen 12 auf.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen weisen die Borsten 10 lichtleitendes Material auf.
Ferner weisen die Borsten 10 gemäß verschiedener Ausführungsformen piezoelektrisches Material auf, so dass Ultraschallschwingungen von einem Ultraschallgeber auf die Borsten 10 übertragen werden und damit an das Gewebe und/oder ein Implantat und/oder eine Flüssigkeit übertragen werden.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen und wie in 1 dargestellt ist das erste rohrähnliche Element 7 der Lichtleiter 6, welcher das Licht zu den lichtleitenden Borsten und/oder zu der zumindest einen Auslassöffnung 8 und/oder zu der zumindest einen zweiten Auslassöffnung 12 leitet. Es ist auch denkbar, dass die zumindest erste Auslassöffnung 8 mit der zumindest zweiten Auslassöffnung 12 identisch ist. Es wird hierdurch ermöglicht, dass die Verwendung eines speziellen Lichtleiters in dem Reinigungselement 0 nicht notwendig ist. Es werden hierdurch Material und Komponenten eingespart. Die Lichtleitung erfolgt daher, wie in 1 dargestellt über das erste rohrähnliche Element 7, welches zugleich Fluid als auch Licht transportiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Lichtleitung über das zweite rohrähnliche Element 13 erfolgt, welches zugleich Fluid/Absaugflüssigkeit als auch Licht transportiert.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen und wie in 1 dargestellt ist das zweite rohrähnliche Element 13 im ersten rohrähnliche Element 7 angeordnet. Ferner ist der Anschlussbereich gemäß verschiedener Ausführungsformen und wie in 1 dargestellt an einem Ende des Schaftes 1 angeordnet und der Saugtrichter 9 ist am gegenüberliegenden Ende des Schaftes 1 angeordnet ist. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist der kompakte Aufbau des Reinigungselementes 0.
Bevorzugt, aber nicht einschränkend, weist der Schaft 1 eine Schaftlänge von 100 - 250 mm und/oder eine Wandstärke von 1 - 1,5 mm und/oder einen Außendurchmesser von 5 - 15 mm auf.
Ferner bevorzugt weisen die Borsten 10 gemäß verschiedener Ausführungsformen Polyvinylidenchlorid (PVCD) und/oder Polycarbonat (PC) und/oder ummantelten Glasfasern und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder Polyvinylidenfluorid (PVCD) auf.
Ferner bevorzugt weisen die Borsten 10 gemäß verschiedener Ausführungsformen einen Borstendurchmesser von 50 - 500 µm aufweisen.
Ferner bevorzugt ist der Schaft 1 aus sterilisierbaren Materialien hergestellt, wobei die sterilisierbaren Materialien bevorzugt heißvernetzte Silikonelastomere und/oder Poly-Ether-Urethanelastomere sind.
Der Schaft hat gemäß verschiedener Ausführungsformen über die Länge eine variable Biegesteifigkeit $S_{b} = E * I$
mit $S_{d i s t} < S_{p r o x}$

E steht hierbei für das Elastizitätsmodul und I für das Flächenträgheitsmoment. Die Biegesteifigkeit nimmt vom distalen zum proximalen Ende hin zu.
Die Saug- und Spülleistung kann im Bereich zwischen 10 bis 5000 ml/min liegen.
Der Spüldruck kann in Bereichen zwischen 100 mbar bis 2 bar liegen.
Bei der in 1 gezeigten Erfindung handelt es sich um ein Reinigungselement, welches im Schaft über Spülkanäle sowie distal über einen Saugtrichter verfügt und über radial angeordnete Fasern bzw. Borsten.
In 2 ist eine Vorrichtung 1 zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten dargestellt, an welche das erfindungsgemäße Reinigungselement 0 ankoppelbar ist. Die Vorrichtung 1 weist folgende Komponenten auf: eine mechanische Antriebsquelle 11 mit einer kuppelbaren Antriebswelle 12 zur mechanischen Kopplung an ein Reinigungselement 0, ein erstes rohrähnliches Element 13 zum Leiten einer Spülflüssigkeit mit einer Kupplung 14 zur fluiddichten Ankopplung an das Reinigungselement 0, und ein zweites rohrähnliches Element 15 zum Leiten eines abzusaugenden Fluids mit einer Kupplung 14 zur fluiddichten Ankopplung an das Reinigungselement 0. Die mechanische Antriebsquelle 11 mit der kuppelbaren Antriebswelle 12 ist derart im ersten rohrähnliches Element 13 oder im zweites rohrähnlichen Element 15 angeordnet ist, dass eine Energiequelle für die mechanische Antriebsquelle 11 die Bewegungsenergie des abzusaugende Fluids oder die Bewegungsenergie der Spülflüssigkeit ist.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen und wie in 2 beispielhaft dargestellt ist die mechanische Antriebsquelle 11 eine Axialturbine.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann die Vorrichtung eine Lichtquelle und/oder einen Anschluss an eine Lichtquelle aufweisen (nicht in 1 dargestellt). Ferner kann die Vorrichtung einen Lichtleiter 16 aufweisen. Gemäß verschiedener Ausgestaltungen kann der Lichtleiter 16 das erste rohrähnliche Element 13 und/oder das zweite rohrähnliche Element 15 sein. Die Lichtleitung erfolgt hierbei über das erste rohrähnliche Element 15 und/oder das zweite rohrähnliche Element 13, welches/welches zugleich Fluid als auch Licht transportiert/transportieren.
Die Lichtquelle kann beispielsweise eine LED sein.
Ferner weist die Vorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele einen Anschluss an eine Fluidquelle und/oder einen Anschluss an eine Absaugvorrichtung auf.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen ist das zweite rohrähnliche Element 15 bevorzugt im ersten rohrähnliche Element 13 angeordnet ist, so dass das zweite rohrähnliche Element 15 vom ersten rohrähnliche Element 13 umschlossen wird. Eine Anordnung genau andersherum ist ebenfalls denkbar.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen Ultraschallgeber auf (hier nicht dargestellt).
Ferner weist die Vorrichtung bevorzugt eine Sensoreinheit 17 und/oder einer Steuereinheit und/oder eine Anzeigeeinheit 18 auf. Die Sensoreinheit kann beispielsweise einen Durchflusssensor 171 und/oder einen Temperatursensor 172 und/oder einen Drucksensor 173 aufweisen.
In 2 ist ferner dargestellt, wie die Antriebsquelle 11, hier einen Axialturbine, in dem ersten/oder zweiten rohrähnlichen Element 13/15 befestigt und/oder gelagert ist. Mittels zumindest eines Führungsrings 121, welcher einen Durchmesser aufweist, welcher genauso oder fast genauso groß ist wie der Innendurchmesser des rohrähnlichen Elementes wird die Antriebswelle 12 der Antriebsquelle/der Axialturbine 11 gehalten bzw. gelagert (mittels eines Lagers 122). Andere Befestigungsmöglichkeiten der Antriebsquelle 12 im ersten oder zweiten rohrähnlichem Element 13/15 sind denkbar.
3 zeigt eine erfindungsgemäß Vorrichtung in der Außenansicht. Mittels Schaltelementen 19 lassen sich verschiedene Programme einstellen und/oder die Vorrichtung an-/ausschalten. Die verschiedenen Programme werden in einem Anzeigeelement 18 angezeigt. In dem Anzeigeelement 18 können auch verschiedenen Sensorwerte und/oder Warnhinweise angezeigt werden. Die Vorrichtung weist ferner ein erstes und ein zweites rohrähnliches Element 13/15 auf, wobei die beiden rohrähnlichen Elemente bevorzugt ineinander angeordnet sind.
Bezugszeichenliste

0: Reinigungselement
01: Schaft
02: Anschlussbereich
021: erster Anschlussbereich zur Kopplung an eine mechanische Antriebsquelle
022: zweiter Anschlussbereich zur Kopplung an eine Fluidquelle
023: dritter Anschlussbereich zur Kopplung an eine Lichtquelle
024: vierter Anschlussbereich zur Kopplung an eine Ansaugvorrichtung
06: Lichtleiter
07: Erstes rohrähnliches Element
08: Erste Auslassöffnung
09: Saugtrichter
010: Borsten/Fasern
012: Zweite Auslassöffnung
013: Zweites rohrähnliches Element
1: Vorrichtung zur Reinigung von Geweben und/oder Implantaten
11: Antriebsquelle/Axialturbine
12: Antriebsquelle
13: erstes rohrähnliches Element zum Leiten einer Spülflüssigkeit
14: Kupplung/Ringkupplung
15: zweites rohrähnliches Element zum Leiten eines abzusaugenden Fluids
16: Lichtleiter
17: Sensoreinheit
171: Durchflusssensor
172: Temperatursensor
173: Drucksensor
18: Anzeigeeinheit
19: Schaltelemente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 000007153287 B2 [0006]
DE 102015201092 A1 [0007]
WO 2016/064441 A1 [0008]
DE 102005055291 A1 [0009]
DE 4432683 A1 [0010]
EP 2939699 A1 [0011]

Claims

Reinigungselement (0) zur Reinigung von Geweben aufweisend einen Schaft (1), aufweisend Borsten (10), zumindest eine erste Auslassöffnung (8) und zumindest eine zweite Auslassöffnung (12), einen Anschlussbereich (2), aufweisend eine erste Anschlussstelle (21) für eine Kopplung des Reinigungselementes (0) an eine mechanische Antriebsquelle, eine zweite Anschlussstelle (22) für eine Kopplung des Reinigungselementes (0) an eine Lichtquelle, eine dritte Anschlussstelle (23) für eine Kopplung des Reinigungselementes (0) an eine Fluidquelle, eine vierte Anschlussstelle (24) für eine Kopplung des Reinigungselementes (0) an eine Absaugvorrichtung wobei die erste Anschlussstelle (21) derart mit dem Schaft (1) und/oder mit den Borsten (10) verbunden ist, dass bei Kopplung der ersten Anschlussstelle (21) an die mechanische Antriebsquelle eine Kraftübertragung von der mechanischen Antriebsquelle auf die Borsten (10) und/oder den Schaft (1) erfolgt, wobei die zweite Anschlussstelle (22) mit einem ersten rohrähnlichen Element (7) verbunden ist, wobei das erste rohrähnliche Element (7) im Schaft (1) angeordnet ist und mit der zumindest einen ersten Auslassöffnung (8) derart verbunden ist, dass bei Kopplung der zweiten Anschlussstelle (22) mit der Fluidquelle Fluid von der Fluidquelle zur zumindest einen ersten Auslassöffnung (8) gelangt, wobei die vierte Anschlussstelle (24) mit einem zweiten rohrähnlichen Element (13) verbunden ist, wobei das zweite rohrähnliche Element (13) im Schaft (1) angeordnet ist und mit dem Saugtrichter (9) verbunden ist, so dass bei Kopplung der vierten Anschlussstelle (24) mit der Absaugvorrichtung abzusaugendes Fluid vom Gewebe zur Absaugvorrichtung gelangt, wobei die dritte Anschlussstelle (23) mit zumindest einem Lichtleiter (6) verbunden ist, wobei der zumindest eine Lichtleiter (6) im Schaft (1) angeordnet ist und mit der zumindest einen zweiten Auslassöffnung (12) verbunden ist, so dass bei Kopplung der dritten Anschlussstelle (23) mit der Lichtquelle Licht von der Lichtquelle zur zumindest einen zweiten Auslassöffnung (12)gelangt.
Reinigungselement (0) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (10) zirkulär und/oder radial um den Schaft (1) angeordnet sind.
Reinigungselement (0) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Auslassöffnungen (8) und/oder mehrere zweite Auslassöffnungen (12) zirkulär und/oder radial um den Schaft (1) angeordnet sind.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (10) als Lichtleiter (6) ausgebildet sind und/oder die Borsten (10) die zweiten Auslassöffnungen (12) aufweisen.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (10) lichtleitendes Material aufweisen.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (10) piezoelektrisches Material aufweisen, so dass Ultraschallschwingungen von einem Ultraschallgeber auf die Borsten (10) übertragen werden.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste rohrähnliche Element (7) der Lichtleiter (6) ist und/oder die zumindest erste Auslassöffnung (8) die zumindest zweite Auslassöffnung (12) ist.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite rohrähnliche Element (13) im ersten rohrähnliche Element (7) angeordnet ist oder dass das erste rohrähnliche Element (7) im zweite rohrähnliche Element (13) angeordnet ist.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (2) an einem Ende des Schaftes (1) angeordnet ist und der Saugtrichter (9) am gegenüberliegenden Ende des Schaftes (1) angeordnet ist.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Schaftlänge von 100 - 250 mm und/oder eine Wandstärke von 1 - 1,5 mm und/oder einen Außendurchmesser von 5 - 15 mm.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (10) Polyvinylidenchlorid (PVDC) und/oder Polycarbonat (PC) und/oder ummantelten Glasfasern und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) aufweisen.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (10) einen Borstendurchmesser von 50 - 500 µm aufweisen.
Reinigungselement (0) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1) aus sterilisierbaren Materialien hergestellt ist.
Reinigungselement (0) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die sterilisierbaren Materialien heißvernetzte Silikonelastomere und/oder Poly-Ether-Urethanelastomere sind.