DE2740063A1

DE2740063A1 - Biegsamer schlauch

Info

Publication number: DE2740063A1
Application number: DE19772740063
Authority: DE
Inventors: Harry H Dr Leveen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-07
Filing date: 1977-09-06
Publication date: 1978-03-09
Also published as: CA1071550A; JPS5363615A; FR2363425B1; FR2363425A1; GB1533204A

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 2 7 A 0 0 6

PAT E N TAN W ALTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · D I PL.-I N G. W. E ITLE ■ D K. RE R. NAT. K. HO FFM AN N ■ D I PL. -I NG. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FOCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) . D-8000 MO N C H E N 81 · TELE FO N (089) 911087 · TE LE X 05-29619 (PATH E)

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Harry Henry LeVeen, Brooklyn, N.Y. / USA

Biegsamer Schlauch

Die Erfindung betrifft einen biegsamen Schlauch, dessen im Extrudierverfahren hergestellte rohrförmige, im wesentlichen gleichmäßige Wand von einer extrudierten, im Koextrusionsverfahren in die Wand eingebrachten und diese in Längsrichtung spiralförmig durchlaufende Litze durchsetzt ist und der besonders für medizinische Anwendungsbereiche, wie z.B. Katheter u.a.,geeignet ist.

In der Chirurgie und in der klinischen Medizin ist die Verwendung von biegsamen Schläuchen notwendig und allgemein üblich. Schläuche werden - um nur einige wenige Anwendungsbereiche zu erwähnen - für Katheter, naso-gastrische Absaugsonden und zur intravenösen Flüssigkeits- und Blutzufuhr verwendet. Gelegentlich werden Schläuche auch dauerhaft in den Körper eingepflanzt, wie

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z.B. zur Ableitung von Rückenmarksflüssigkeit in das Venensystem oder in die Bauchfellhöhle bei Hydrozephalus (Wasserkopf) oder zur Drainage von Bauchwasser bei einem peritonealvenösen Shunt. In anderen Fällen werden Schläuche nur vorübergehend eingesetzt, wie z.B. zur Feststellung des Venendrucks oder zur Infusion konzentrierter Glukoselösung in die Hohlvene (vena cava).

Im allgemeinen treten bei der medizinischen Verwendung von Schläuchen zwei Probleme auf, nämlich das unbemerkte, unbeabsichtigte Abknicken sowie die Notwendigkeit, daß es insbesondere dann, wenn der Schlauch in den Körper eingeführt oder eingepflanzt ist, möglich sein muß, die Lage des Schlauchzentrums, beispielsweise im Röntgenbild festzustellen.

Im allgemeinen müssen Schläuche, die - wie oben beschrieben für medizinische Zwecke biegsam genug sind, aus relativ biegsamem Material hergestellt und relativ dünnwandig sein, und zwar nicht nur, um die erforderliche Biegsamkeit zu bieten, sondern auch, um ein Fließen durch diese Schläuche zu ermöglichen. Beim Verbiegen sind solche Schläuche knickanfällig, fallen infolgedessen in sich zusammen und blockieren so den Durchfluß. Tritt der Knick unbeabsichtigt ein und bleibt er unbemerkt, so erfüllt der Schlauch die gewünschte Funktion nicht mehr.

Ist der Schlauch Teil eines Harnentnahmesystems mit Katheterentleerung der Blase, so wird der Harnfluß durch das Abknicken des Schlauches unterbrochen und sammelt sich in der Blase an. Während das noch keine katastrophalen Auswirkungen zu haben braucht, kann das Abnicken eines Drainageschlauches unter anderen Umständen tödliche Folgen haben. Deshalb erzielt man nichtknickende Schläuche durch die Verwendung dickerer Schlauchwände oder biegesteiferer Materialien oder beiden Möglichkeiten.

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Diese Korrekturfaktoren bewirken eine Verringerung der Biegsamkeit der Schläuche bis zu dem Punkt, an dem sie nicht mehr verwendungsfähig sind. Wahlweise können durch ein kompliziertes Spiralbeschichtungsverfahren auch Federn aus Stahl oder einem anderen elastischen Metall in die Wände von Kunststoffschläuchen eingebracht werden; dieses Verfahren ist nicht nur teuer, sondern wirft auch das Problem auf, wie am Schlauchende Korrosion u.a. vermieden werden soll. Wenn Metalldraht in einen biegsamen Schlauch eingebracht ist, stellt sich darüber hinaus das Problem, daß der Schlauch oft abgeschnitten werden muß, um ihn zu verkürzen. Das bereitet ziemliche Schwierigkeiten, da sich Federdraht nur schwer schneiden läßt, und der Draht durch das Abschneiden des Schlauches dem korrodierenden Einfluß der Gewebe ausgesetzt wird. Darüber hinaus kann das offenliegende Drahtende die Innenwände des Körpergefüges, in das der Schlauch eingesetzt wurde, durchstechen. Medizinisch besteht daher aller Grund, Draht als ein nicht so befriedigendes Mittel gegen das Abknicken biegsamer Schläuche anzusehen, so daß derartigesSchlauchmaterial - auch wegen der bei der Herstellung von draht-enthaltenden Schläuchen auftretenden Probleme - unerwünscht ist.

Bei der Verwendung von Schläuchen, die in den Körper entweder eingeführt oder eingepfanzt werden, ist vorgeschlagen worden, die Schläuche strahlenundurchlässig zu machen. Daraus folgt, daß es schwierig ist, bei einem Schlauch, der optisch undurchsichtig ist, beim Reinigen und Sterilisieren festzustellen, ob noch Fremdkörper im Schlauch vorhanden sind und wo diese liegen. Dieses letztere Problem wird u.a. dadurch gelöst, daß ein strahlenundurchlässiger Streifen in die Wand eines sonst durchsichtigen Schlauches miteingespritzt wird (US-PS 2 857 915), solche Streifen liefern allderdings keinen Anhaltspunkt für die Größe des Hohlkörpers und folglich auch nicht für sein Zentrum und sind auch nur ein schwacher Hinweis darauf, daß ein Schlauchabschnitt abgeknickt ist.

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Demgemäß liegt der Erfindung die Hauptaufgabe zugrunde, einen biegsamen, für medizinische Zwecke geeigneten, in hohem Maße knick-resistenten Schlauch zu schaffen. Weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen derartigen Schlauch zu schaffen, bei dem die Größe des Schlauches und das Vorhandensein eines Knicks im Röntgenbild sofort sichtbar wird, der jedoch optisch durchsichtig ist, um das Reinigen zu erleichtern.

Diese und weitere Aufgaben, die nachstehend noch deutlicher herausgearbeitet werden, werden erfindungsgemäß grundsätzlich dadurch gelöst, daß - beispielsweise im Extrusionsverfahren ein Schlauch hergestellt wird, der eine im wesentlichen gleichmäßige Wandstärke aufweist und aus relativ biegsamem Material besteht, in das eine spiralförmige Litze aus relativ biegesteifem, eleastischen Material eingebracht ist, welche die Wand in Längsrichtung sprialförmig durchläuft. Strahlenundurchlässige Materialien sind entweder in die Wand oder in die Litze eingebracht, während jeweils der andere Teil aus optisch durchsichtigem Material besteht. Die strahlenundurchlässigen Materialien sind vorzugsweise in der Litze verarbeitet.

Im allgemeinen ist eine relativ biegsame Wand zusammen mit einer als Verstärkung dienenden elastischen, biegesteifen Spirallitze im wesentlichen nicht knickbar, hält ihren Hohlraum sogar bei starker Biegung aufrecht, ist aber doch ausreichend biegsam für die meisten medizinischen Anwendungsbereiche und läßt eine relativ dünne Wandbauweise zu, um den Durchfluß durch den Schlauch auf ein Höchstmaß zu bringen. Ein derartiges Gefüge ist im Koextrusionsverfahren leicht zu fertigen, und zwar vorzugsweise aus zwei schmelzspinnbaren, kompatiblen thermoplastischen Materialien, von denen das eine nach der Formfestigung relativ biegsam wird, während das andere, nämlich dasjenige der Spirale nach der Formfestigung biegesteif und elastisch wird. Mit Apparaten - wie sie beispielsweise in der US-PS 3 642 396 von Meneidis beschrieben werden - läßt sich

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eine derartige Koextrusion ohne weiteres durchführen. Wie bereits erwähnt, besteht entweder die Wand oder die Litze aus strahlenundurchlässigem Material, damit man im Röntgenbild die äußeren Umrisse des Schlauches sehen kann. Da es sich bei den Materialien, die Kunststoffe strahlenundurchlassig machen, meistenteils um Pigmente handelt, die außerdem bewirken, daß das Material auch optisch undurchsichtig wird, sollte jeweils das andere Material, aus dem die Wand bzw. die Litze besteht, optisch durchsichtig sein, damit der Schlauch zu Reinigungszwecken visuell überprüft werden kann: vorzugsweise wird das strahlenundurchlässige Material für die in das Gefüge eingebrachte spiralförmige Litze verwendet, damit der Schlauch zu Reinigungszwecken am wirksamsten überprüft werden kann.

Zum besseren Verständnis der praktischen Anwendungsweise der vorliegenden Erfindung wird auf die beigefügte Zeichnung verwiesen; darin zeigt

Fig. 1 eine ausschnittsweise, angeschnittene Draufsicht auf einen Abschnitt eines erfindungsgemäß gefertigten biegsamen Schlauches, und

Fig. 2 ähnlich wie in Fig. 1 eine Ansicht, aus der die Biegung eines Schlauches ersichtlich ist.

In den Zeichnungen steht das Bezugszeichen 10 im wesentlichen für einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen biegsamen Schlauches. Der Schlauch 10 umfaßt grundsätzlich eine im Extrusionsverfahren hergestellte rohrförmige Schlauchwand 11, vorzugsweise aus einem schmelzspinnbaren Material, wie z.B. Silikongummi, das nach Abkühlung eine relativ biegsame, gleichmäßige Struktur annimmt. In die Schlauchwand 11 ist eine spiralförmige Litze eingebracht, die im Koextrusionsverfahren unter Verwendung einer rotierenden Injektionsöffnung zusammen mit der Wand 11 gebildet wird; während.die Wand 11 als Zylinder extrudiert wird, bringt

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die rotierende Injektionsöffnung das Material ein, aus dem die Litze 12 entsteht, die eine spiralförmige Linie im zylindrischen Teil 11 beschreibt. Diese Litze 12 wird beispielsweise aus einem anderen Silikongummi hergestellt, der nach der Formfestigung sehr biegesteif und elastisch wird und in den ein strahlenundurchlässiges Pigment, wie z.B. Kalziumkarbonat, Bariumsulfat, Wismut-Oxychlorid o.a. eingearbeitet ist.

Während Zusammenstellungen aus schmelzspinnbaren, kompatiblen Materialien, wie z.B. biegsame und biegesteife, elastische Silikongummiarten, für die Wand 11 bzw. die Litze verwendet werden können, sind auch andere Materialien und Kombinationen möglich; so kann die Litze 12 beispielsweise anstatt aus biegesteifem, elastischen Silikongummi, aus einem mitgegossenen, dünneren spiralförmigen Polysulfonband hergestellt werden. In Verbindung mit der biegsamen Silikongummi-Wand 11 ist Polysulfon besonders nützlich, da es extrem biegesteif ist und eine außergewöhnlich hohe Wärmeverformungstemperatur hat, was dann von Bedeutung ist, wenn die Möglichkeit zum Hitze-Sterilisieren gegeben sein soll. Sonstige "Industrie"-Kunststoffe können ersatzweise für die spiralförmige Litze 12 verwendet werden, wenn die Wand 11 im Koextrusionsverfahren aus Äthylenvinylazetat-Copolymerisat gebildet wird. Polybutylen, Polypropylen und Polyäthylen mit extrem hohem Molekulargewicht sind ausreichend starr, um ein Abknicken des weichen, biegsameren Äthylenvinylazetat-Copolymerisats zu verhindern. Darüber hinaus stehen viele unterschiedliche Äthylenvinylazetat-Copolymerisat-Qualitäten zur Verfügung, von denen einige extrem weich und biegsam sind und mit recht biegesteifen und harten Qualitäten kombiniert werden können. Ein weiteres Beispiel möglicher Kombinationen aus schmelzspinnbaren, kompatiblen Materialien sieht die Verbindung einer starren Vinyllitze 12 mit einer stark ausgehärteten, biegsamen, thermoplastischen Vinylwand 11 vor. Thermoplastische Urethan-Kunststoffe sind für diesen Anwendungsbereich besonders geeignet, weil Urethane gut an anderen Kunststoffen haften und

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ein weites Spektrum von Elastizitätsmoduln besitzen. Darüber hinaus können Glasfasern und andere Materialien in Kunststoffe eingebracht werden, um sie für die Bildung der Litze 12 zu versteifen. Dieses Verfahren erweist sich bei biegsamen Urethan-Kunststoffen als besonders nützlich.

Im allgemeinen wird erfindungsgemäß die biegesteife und weniger elastische, d.h. starre Industriekunststoffqualität zur Herstellung der spiralförmigen Litze verwendet, welche als das Rückgrat des Gefüges dient und den Radius der relativ biegsamen Kunststoffschlauchwand 11, wie in Fig. 2 dargestellt, während der Biegung des Schlauches aufrecht erhält. Gleichzeitig kann die biegsame Kunststoffwand 11 klar oder zumindest optisch durchsichtig gehalten werden, so daß eine Überprüfung und Beobachtung möglich ist, um sicher zu gehen, daß sich nicht zufällig Fremdkörper im Schlauch befinden und daß die Flüssigkeit durchfließt. Die strahlenundurchlässigen Stoffe werden dem von der Ader 12 gebildeten Rückgrat beigemischt. Unter gewissen Umständen kann es erstrebenswerter sein, die Schlauchwand 11 strahlenundurchlässig zu halten und das spiralförmige, starre Material 12 als optisch durchsichtigen Streifen zu belassen, beispielsweise, um die Strahlenundurchlässigkeit des Schlauches für einige Anwendungsbereiche zu erhöhen.

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Le e rs e i t e

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 2 7 A 0 0 6 3 PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL-I N G. W. E ITLE · D R. RE R. NAT. K. H O FFMAN N · D I PL.-I N G. W. IEH N DIPl.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO N C H E N 81 ■ TE LE FO N (089) 911087 · TE LE X 05-29619 (PATH E) 29 707 Harry Henry LeVeen, Brooklyn, N.Y. / USA Biegsamer Schlauch Patentansprüche :

1. Biegsamer Schlauch, dessen im Extrudierverfahren hergestellte rohrförmige, im wesentlichen gleichmäßige Wand von einer extrudierten, im Koextrusionsverfahren in die Wand eingebrachten und diese in Längsrichtung spiralförmig durchlaufende Litze durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Wand oder die Litze strahlenundurchlässig ist, während jeweils der andere Teil optisch durchsichtig ist.

2. Biegsamer Schlauch gemäß Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Wand aus einem relativ biegsamen Material besteht, während die Litze aus biegesteifem, elastischen Material hergestellt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Biegsamer Schlauch gemäß Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die sprialförmige Litze aus strahlenundurchlässigem Material besteht, während die Wand aus optisch durchsichtigem Material hergestellt ist.

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