DE29904696U1 - Distractor for bone parts - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Distraktor zur Vergrößerung des Abstandes von zwei Knochenteilen mit jeweils an einem der beiden Knochenteile festlegbaren Befestigungselementen und mit einem den Abstand der beiden Befestigungselemente voneinander verändernden Antrieb.The invention relates to a distractor for increasing the distance between two bone parts, with fastening elements that can be fixed to one of the two bone parts, and with a drive that changes the distance between the two fastening elements.
Derartige Distraktoren sind beispielsweise aus der DE 297 16 635 Ul, der US-A 5 700 263 oder der WO 98/16163
bekannt. Sie dienen der Vergrößerung des Abstandes von zwei Knochenteilen, beispielsweise im Kiefer- und Gesichtsbereich
zur Behandlung von Hypoplasien. Der Distraktor wird dabei auf den spaltförmig durchtrennten
Knochen aufgesetzt und täglich oder kontinuierlich verlängert. Die Defektstelle wird dabei vergrößert, der
Knochen wächst nach und füllt somit die Defektstelle. Damit können auch größere Knochenverlängerungen mit neu
gebildetem Knochenmaterial erzielt werden.Such distractors are known, for example, from DE 297 16 635 Ul, US-A 5 700 263 or WO 98/16163. They are used to increase the distance between two bone parts, for example in the jaw and facial area for the treatment of hypoplasia. The distractor is placed on the split bone and is extended daily or continuously. The defect is enlarged, the
Bone grows back and fills the defect. This means that larger bone extensions can be achieved with newly formed bone material.
Bei bekannten Distraktoren dieser Art erfolgt die Abstandsveränderung
der Befestigungselemente des Distraktors über Getriebeteile wie Spindeln oder Zahnräder,
die in Zahnstangen eingreifen. In allen Fällen werden Drehbewegungen umgesetzt in eine Verschiebebewegung,
und dazu ist es notwendig, die Distraktorteile von
außen her zugänglich anzuordnen, damit mit Hilfe eines Werkzeuges entsprechende Drehbewegungen auf die Distraktorteile
übertragen werden können.In known distractors of this type, the distance between the fastening elements of the distractor is changed via gear parts such as spindles or gears,
which engage in racks. In all cases, rotary movements are converted into a sliding movement,
and for this it is necessary to remove the distractor parts of
accessible from the outside so that with the help of a tool appropriate rotational movements can be applied to the distractor parts
can be transferred.
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Wegen der notwendigen Zugänglichkeit besteht auch die Gefahr, daß man beim Verdrehen der mechanischen Antriebselemente seitliche Kräfte auf den Knochen ausübt, die zu einer Dejustierung der Knochenteile oder gar zu einer Verletzung derselben führen könnten. Ein sehr langsames, allmähliches Aufweiten ist mit diesen Distraktoren fast unmöglich, da die Haftreibung ein sehr langsames Verdrehen verhindert, in der Praxis wird die Verstellung stufenweise vorgenommen, beispielsweise werden diese Distraktoren täglich um einen halben Millimeter aufgeweitet.Because of the necessary accessibility, there is also the risk that when turning the mechanical drive elements, lateral forces are exerted on the bone, which could lead to a misalignment of the bone parts or even to injury. Very slow, gradual widening is almost impossible with these distractors, as the static friction prevents very slow twisting. In practice, the adjustment is carried out in stages, for example, these distractors are widened by half a millimeter every day.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Distraktor so auszubilden, daß die Verstellung der Befestigungselemente des Distraktors vereinfacht wird.It is the object of the invention to design a generic distractor in such a way that the adjustment of the fastening elements of the distractor is simplified.
Diese Aufgabe wird bei einem Distraktor der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Kolbenzylinderaggregat umfaßt.This object is achieved according to the invention in a distractor of the type described above in that the drive comprises a pneumatically or hydraulically actuated piston-cylinder unit.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß das Ersetzen eines Spindel- oder Zahnstangenantriebes durch ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Kolbenzylinderaggregat ein sehr feinfühliges, gegebenenfalls auch kontinuierliches Verstellen der Befestigungselemente ermöglicht. Beim kontinuierlichen Verstellen kann die Distraktion im Gegensatz zum diskreten Verstellen im wesentlichen schmerzfrei durchgeführt werden. Bei einem pneumatischen oder hydraulischen Antrieb kann dieSurprisingly, it has been found that replacing a spindle or rack drive with a pneumatically or hydraulically operated piston-cylinder unit enables very sensitive, and if necessary, continuous adjustment of the fastening elements. With continuous adjustment, the distraction can be carried out essentially painlessly, in contrast to discrete adjustment. With a pneumatic or hydraulic drive, the
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Betätigung des Kolbenzylinderaggregates von relativ entfernten Orten aus erfolgen, denn es genügt, das Kolbenzylinderaggregat über eine durch die Haut geführte Leitung mit der Umgebung zu verbinden, die Befüllung mit dem pneumatischen oder hydraulischen Medium kann dann von einer Stelle aus erfolgen, die von der eigentlichen Distraktionsstelle weit entfernt ist.The piston-cylinder unit can be operated from relatively distant locations, because it is sufficient to connect the piston-cylinder unit to the environment via a line that runs through the skin; filling with the pneumatic or hydraulic medium can then take place from a location that is far away from the actual distraction site.
Günstig ist es, wenn dem Kolbenzylinderaggregat eine Meßvorrichtung für das Volumen des in das Kolbenzylinderaggregat eingefüllten Mediums zugeordnet ist. Durch diese Volumenmessung kann man insbesondere bei Verwendung eines hydraulisch betätigbaren Kolbenzylinderaggregates die Aufweitung des Distraktors bestimmen, man erhält also ein Maß für die tatsächliche Distraktion.It is advantageous if the piston-cylinder unit is assigned a measuring device for the volume of the medium filled into the piston-cylinder unit. This volume measurement can be used to determine the expansion of the distractor, particularly when using a hydraulically operated piston-cylinder unit, thus providing a measure of the actual distraction.
Günstig ist es, wenn das Kolbenzylinderaggregat über eine Leitung mit einem Medienspeicher für ein pneumatisches oder hydraulisches Medium verbunden ist, der das Medium dem Kolbenzylinderaggregat unter Druck zuführt.It is advantageous if the piston-cylinder unit is connected via a line to a media reservoir for a pneumatic or hydraulic medium, which supplies the medium to the piston-cylinder unit under pressure.
Während bei einer Füllung mit einem hydraulischen Medium das Kolbenzylinderaggregat nicht elastisch zusammenschiebbar ist, kann eine solche elastische Zusammenschiebbarkeit bei der Verwendung eines pneumatisch betätigten Kolbenzylinderaggregates auftreten, und dies kann durchaus erwünscht sein, um durch die dadurch mögliche Federung der Knochenteile gegeneinander einen dynamischen Effekt auf das Knochenwachstum zu erzielen.While the piston-cylinder unit cannot be elastically pushed together when filled with a hydraulic medium, such elastic push-togetherness can occur when using a pneumatically operated piston-cylinder unit, and this can be desirable in order to achieve a dynamic effect on bone growth through the resulting springing of the bone parts against each other.
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Es hat sich nämlich herausgestellt, daß das Knochenwachstum angeregt wird, wenn die zusammenwachsenden Knochenteile gegeneinander bewegt werden.It has been found that bone growth is stimulated when the growing bone parts are moved against each other.
Dies läßt sich gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform auch dadurch erreichen, daß der Medienspeicher dem Kolbenzylinderaggregat abwechselnd Medium zuführt und Medium entnimmt.According to a preferred embodiment, this can also be achieved by the media reservoir alternately supplying and removing medium from the piston-cylinder unit.
Bei einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß das Kolbenzylinderaggregat doppelt wirkend ausgebildet ist und daß ihm das pneumatische oder hydraulische Medium derart zuführbar ist, daß es abwechselnd verlängert und verkürzt wird.In another embodiment, it can be provided that the piston-cylinder unit is designed to be double-acting and that the pneumatic or hydraulic medium can be fed to it in such a way that it is alternately lengthened and shortened.
Es ist vorteilhaft, wenn das pneumatische oder hydraulische Medium in einem vollständig abgeschlossenen System eingeschlossen ist, so daß sichergestellt ist, daß keinerlei Medium aus diesem System in den Körper austreten kann.It is advantageous if the pneumatic or hydraulic medium is enclosed in a completely sealed system so that it is ensured that no medium can escape from this system into the body.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dem Kolbenzylinderaggregat eine Führung zugeordnet, durch welche zwei an den beiden Knochenteilen festgelegte Führungselemente relativ zueinander verschieblich geführt sind. Das Kolbenzylinderaggregat übernimmt dabei im wesentlichen die Distraktionsarbeit, die Führung der Knochenteile relativ zueinander wird dabei von der Führung gewährleistet .In a preferred embodiment, the piston-cylinder unit is assigned a guide through which two guide elements fixed to the two bone parts are guided so that they can move relative to one another. The piston-cylinder unit essentially takes over the distraction work, and the guidance of the bone parts relative to one another is ensured by the guide.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Befestigungsteile ein Freilaufgesperre umfassen, durch das eine Verschiebung in einer Richtung frei möglich ist, nicht jedoch in der entgegengesetzten Richtung. Damit ist es grundsätzlich möglich, die Aufweitung durch das Kolbenzylinderaggregat vorzunehmen, die aufgeweitete Stellung dann aber nicht mittels des Kolbenzylinderaggregates aufrechtzuerhalten, sondern mittels des Freilaufgesperres.It can also be provided that the fastening parts include a freewheel lock, through which a displacement in one direction is freely possible, but not in the opposite direction. This basically makes it possible to carry out the expansion using the piston-cylinder unit, but then to maintain the expanded position not using the piston-cylinder unit, but using the freewheel lock.
Das Freilaufgesperre kann insbesondere eine Zahnstange sowie ein mit dieser zusammenwirkendes Arretierglied umfassen, dieses kann vorzugsweise federnd zwischen die Zähne der Zahnstange eingeschoben sein.The freewheel lock can in particular comprise a rack and a locking member that interacts with it, which can preferably be inserted in a resilient manner between the teeth of the rack.
Grundsätzlich ist es auch möglich, bei einer pneumatischen oder hydraulische Distraktion anschließend den Distraktor zu fixieren, so daß die beiden Teile des Distraktors relativ zueinander eine fixe Position einnehmen. Diese Fixierung wird nur gelöst, wenn das Kolbenzylinderaggregat betätigt und dadurch der Abstand der beiden Distraktorteile verändert wird.In principle, it is also possible to subsequently fix the distractor after a pneumatic or hydraulic distraction so that the two parts of the distractor assume a fixed position relative to each other. This fixation is only released when the piston-cylinder unit is actuated and the distance between the two distractor parts is thereby changed.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention serves to explain it in more detail in conjunction with the drawing. They show:
Figur 1: eine schematische Darstellung einesFigure 1: a schematic representation of a
Distraktors mit einem Kolbenzylinderaggregat zur Verstellung des AbstandesDistractor with a piston-cylinder unit for adjusting the distance
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der Distraktorteile am Beispiel einer Kieferaufweitung;the distractor parts using the example of a jaw expansion;
Figur 2: eine vergrößerte Teilansicht ähnlichFigure 2: an enlarged partial view similar
Figur 1 mit einer zusätzlichen Führung der beiden Knochenteile;Figure 1 with an additional guide of the two bone parts;
Figur 3: eine Schnittansicht längs Linie 3-3 in Figur 2;Figure 3: a sectional view taken along line 3-3 in Figure 2;
Figur 4 eine Ansicht ähnlich Figur 2 bei einem anderen Ausführungsbeispiel eines Distraktors mit Kolbenzylinderaggregat und Führung;Figure 4 is a view similar to Figure 2 of another embodiment of a distractor with piston-cylinder unit and guide;
Figur 5: eine Schnittansicht längs Linie 5-5 in Figur 4 undFigure 5: a sectional view along line 5-5 in Figure 4 and
Figur 6: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem Distraktor mit einem Freilaufgesperre.Figure 6: a view similar to Figure 2 with a distractor with a freewheel lock.
Der in Figur 1 dargestellte Distraktor 1 umfaßt ein längliches Kolbenzylinderaggregat 2 mit einem äußeren Zylinder 3 und mit einer abgedichtet in diesen Zylinder 3 verschiebbaren Kolbenstange 4.The distractor 1 shown in Figure 1 comprises an elongated piston-cylinder unit 2 with an outer cylinder 3 and with a piston rod 4 that can be moved in a sealed manner into this cylinder 3.
Der Zylinder 3 ist über seitlich von ihm abstehende Schraublaschen 5 mit einem Knochenteil 6 verbunden, beispielsweise einem Teil eines Kieferknochens, die Kolbenstange 4 ist über seitlich abstehende Schraublaschen 7 mit einem weiteren Knochenteil 8 verbunden,The cylinder 3 is connected to a bone part 6, for example a part of a jawbone, via screw tabs 5 protruding from the side, the piston rod 4 is connected to another bone part 8 via screw tabs 7 protruding from the side,
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im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls einem Teil des Kieferknochens. Die beiden Knochenteile 6 und 8 sind dabei Teile desselben Kieferknochens, der durch einen Eingriff in die zwei separaten Knochenteile 6 und 8 getrennt worden ist.in the embodiment shown, also a part of the jawbone. The two bone parts 6 and 8 are parts of the same jawbone, which has been separated by an intervention into the two separate bone parts 6 and 8.
Der Zylinder 3 des Kolbenzylinderaggregates 2 steht über eine dünne, flexible Schlauchleitung 9 mit einem Druckaggregat 10 in Verbindung, in dem ein Gas oder eine Flüssigkeit in einem Medienspeicher aufbewahrt wird und welches über eine Pumpe 11 dieses Medium über die Schlauchleitung 9 dem Zylinder 3 zuführt, so daß dadurch die Kolbenstange 4 aus dem Zylinder 3 ausgeschoben wird. Diese Ausschiebebewegung überträgt sich über die Schraublaschen 5 bzw. 7 auf die Knochenteile und 8, die dadurch voneinander entfernt werden.The cylinder 3 of the piston-cylinder unit 2 is connected via a thin, flexible hose line 9 to a pressure unit 10 in which a gas or a liquid is stored in a media reservoir and which supplies this medium to the cylinder 3 via the hose line 9 via a pump 11, so that the piston rod 4 is pushed out of the cylinder 3. This pushing-out movement is transferred via the screw tabs 5 and 7 to the bone parts 8, which are thereby separated from one another.
In die Schlauchleitung 9 ist ein Volumenmesser 12 eingeschaltet, der anzeigt, welche Medienmenge durch die Schlauchleitung 9 in den Zylinder 3 gefördert worden ist, so daß an diesem Volumenmesser 12 der Verschiebeweg der Kolbenstange 4 und damit die Aufweitung der Knochenteile 6 und 8 abgelesen werden können.A volume meter 12 is connected to the hose line 9, which indicates which amount of media has been conveyed through the hose line 9 into the cylinder 3, so that the displacement path of the piston rod 4 and thus the expansion of the bone parts 6 and 8 can be read from this volume meter 12.
Grundsätzlich könnte die jeweilige Stellung des Distraktors auch über ein elektronisches Meßsystem festgestellt werden, beispielsweise einem Meßsystem, welches die Stellung des Kolbens des Kolbenzylinderaggregates gegenüber dem Zylinder bestimmt.In principle, the respective position of the distractor could also be determined using an electronic measuring system, for example a measuring system that determines the position of the piston of the piston-cylinder unit relative to the cylinder.
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Das Druckaggregat 10 bildet über die Schlauchleitung mit dem Kolbenzylinderaggregat 2 ein abgeschlossenes System, in dem das pneumatische oder hydraulische Medium dicht eingeschlossen ist, so daß keine Gefahr besteht, daß dieses Medium in den Körper austritt.The pressure unit 10 forms a closed system with the piston-cylinder unit 2 via the hose line, in which the pneumatic or hydraulic medium is tightly enclosed so that there is no danger of this medium escaping into the body.
Die Verschiebung der Kolbenstange 4 kann kontinuierlich oder schrittweise erfolgen, dabei kann die Verschiebung beispielsweise über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Datenverarbeitungsgerät gesteuert werden, so daß die Verschiebung programmgerecht abläuft.The displacement of the piston rod 4 can be continuous or step-by-step, whereby the displacement can be controlled, for example, via a data processing device not shown in the drawing, so that the displacement takes place according to the program.
Bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Distraktor wird eine identische Anordnung verwendet, einander entsprechende Teile tragen daher dieselben Bezugszeichen.The distractor shown in Figures 2 and 3 uses an identical arrangement, and corresponding parts therefore have the same reference numerals.
Zusätzlich ist neben dem Distraktor noch eine Führung 13 vorgesehen, welche zwei längsverschieblich aneinander geführte Führungsteile 14 und 15 umfaßt. Diese Führungsteile 14 und 15 sind derart mit den Knochenteilen 6 bzw. 8 verschraubt, daß die Führungsteile 14 und 15 parallel zum Kolbenzylinderaggregat 2 verschiebbar sind und somit die beiden Knochenteile 6 und 8 in der Verschieberichtung des Kolbenzylinderaggregates 2 relativ zueinander führen.In addition, a guide 13 is provided next to the distractor, which comprises two guide parts 14 and 15 that are guided longitudinally against one another. These guide parts 14 and 15 are screwed to the bone parts 6 and 8, respectively, in such a way that the guide parts 14 and 15 can be moved parallel to the piston-cylinder unit 2 and thus guide the two bone parts 6 and 8 relative to one another in the direction of movement of the piston-cylinder unit 2.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 sind Kolbenzylinderaggregat 2 und Führung 13 räumlich getrennt voneinander nebeneinander angeordnet.In the embodiment of Figures 2 and 3, the piston-cylinder unit 2 and guide 13 are arranged next to each other, spatially separated from each other.
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Im Gegensatz dazu zeigt das Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5, bei dem wiederum ein gleich geartetes Kolbenzylinderaggregat 2 verwendet wird, eine Kombination des Kolbenzylinderaggregates 2 und der Führung 13.In contrast, the embodiment of Figures 4 and 5, in which a similar type of piston-cylinder unit 2 is used, shows a combination of the piston-cylinder unit 2 and the guide 13.
Zu diesem Zweck ist der Zylinder 3 mit einem Führungsteil 14 und die Kolbenstange 4 mit dem anderen Führungsteil 15 verbunden, und diese Führungsteile 14 und 15 sind mit den beiden Knochenteilen 6 bzw. 8 verbunden, so daß das Kolbenzylinderaggregat 2 die Führungsteile 14 und 15 direkt auseinanderschiebt, wenn die Medienfüllung im Kolbenzylinderaggregat 2 erhöht wird.For this purpose, the cylinder 3 is connected to a guide part 14 and the piston rod 4 to the other guide part 15, and these guide parts 14 and 15 are connected to the two bone parts 6 and 8, respectively, so that the piston-cylinder unit 2 pushes the guide parts 14 and 15 directly apart when the media filling in the piston-cylinder unit 2 is increased.
In Figur 6 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Distraktors 1 dargestellt, welches eine Zahnstange 16 umfaßt, die an einem Knochenteil 6 durch Verschraubung festgelegt ist. Diese Zahnstange 16 taucht in ein Gehäuse 17 ein, welches ebenfalls über Knochenschrauben mit dem anderen Knochenteil 8 verbunden ist.Figure 6 shows a modified embodiment of a distractor 1, which comprises a rack 16 that is fixed to a bone part 6 by screwing. This rack 16 extends into a housing 17, which is also connected to the other bone part 8 via bone screws.
In dem Gehäuse 17 befindet sich ein Kolbenzylinderaggregat 2 mit einem Zylinder 3 und mit einer Kolbenstange 4, das ähnlich aufgebaut ist wie das Kolbenzylinderaggregat 2 der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Der Zylinder 3 ist dabei fest mit dem Gehäuse 17 verbunden, die Kolbenstange 4 trägt einen Mitnehmer 18, der über eine entsprechende Zahnung 19 mit der Zahnung 20 der Zahnstange 16 im Eingriff steht und beim Ausschieben aus Zylinder 3 des Kolbenzylinderaggregates 2 die Zahnstange 16 aus dem Gehäuse 17 herausschiebt,In the housing 17 there is a piston-cylinder unit 2 with a cylinder 3 and a piston rod 4, which is constructed similarly to the piston-cylinder unit 2 of the embodiments described above. The cylinder 3 is firmly connected to the housing 17, the piston rod 4 carries a driver 18, which is in engagement with the teeth 20 of the rack 16 via a corresponding toothing 19 and pushes the rack 16 out of the housing 17 when pushed out of cylinder 3 of the piston-cylinder unit 2.
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so daß die beiden Knochenteile 6 und 8 voneinander entfernt werden.so that the two bone parts 6 and 8 are separated from each other.
Zusätzlich ist in dem Gehäuse 17 quer zur Verschieberichtung der Zahnstange 16 ein Arretierglied 21 verschiebbar gelagert, welches über eine Feder 22 mit einer Zahnung 22 gegen die Zahnung 20 der Zahnstange 16 gedrückt wird. Die Zahnungen sind dabei sägezahnförmig ausgestaltet, so daß die Zahnstange 16 beim Ausschieben aus dem Gehäuse 17 das Arretierglied 21 federnd zurückschiebt, beim Einschieben der Zahnstange 16 in das Gehäuse 17 jedoch legt sich die Zahnung 22 des Arretiergliedes 21 sperrend an die Zahnung 20 der Zahnstange 16 an und verhindert ein solches Einschieben. Man erhält auf diese Weise ein Freilaufgesperre, welches eine Verschiebung der Zahnstange 16 nur in Richtung einer Abstandsvergrößerung der Knochenteile 6 und 8 zuläßt.In addition, a locking member 21 is slidably mounted in the housing 17 transversely to the direction of movement of the rack 16, which is pressed against the teeth 20 of the rack 16 by a spring 22 with a toothing 22. The teeth are designed in a sawtooth shape, so that the rack 16 pushes the locking member 21 back in a spring-loaded manner when pushed out of the housing 17, but when the rack 16 is pushed into the housing 17, the teeth 22 of the locking member 21 engages the teeth 20 of the rack 16 in a locking manner and prevents such pushing in. In this way, a freewheel lock is obtained which only allows the rack 16 to be moved in the direction of increasing the distance between the bone parts 6 and 8.
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| DE29904696U DE29904696U1 (en) | 1999-03-13 | 1999-03-13 | Distractor for bone parts |
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| DE (1) | DE29904696U1 (en) |
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|---|---|---|---|---|
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1999
- 1999-03-13 DE DE29904696U patent/DE29904696U1/en not_active Expired - Lifetime
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