DE3013384A1 - Kanuele - Google Patents
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
- A61B17/3417—Details of tips or shafts, e.g. grooves, expandable, bendable; Multiple coaxial sliding cannulas, e.g. for dilating
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Description
Dipl.-Ing. Manfred BünsrrferHI":- - . Kaldenkirchener Strai3e 35 a
Patentanwalt D-4050 Mönchengladbach 1
. 3· Telefon (0 21 61) 1 21 14
Dr. med. Bernd Tersteegen, Dr. med. Günter van Endert, Kreuzstraße 19, 4000 Düsseldorf 1
Kanüle
Die Erfindung betrifft eine Kanüle, insbesondere eine Dialyse-Kanüle, mit einer schräg angeschliffenen Spitze.
Kanülen mit einer schräg und scharf angeschliffenen Spitze werden in der Medizin üblicherweise bei der Punktion
von Körperhöhlen und Blutgefäßen zum Zwecke der Entnahme oder des Einbringens von Körperflüssigkeit (z.B. Blut)
bzw. Medikamenten angewendet. Besondere Bedeutung erlangen sowohl die konstruktive Ausbildung der Kanüle, insbesondere
der Kanülenspitze als auch die Technik des Herstellungsverfahrens
bei sog. Dialyse-Kanülen. Darunter werden solche Kanülen verstanden, die beim Patienten mit dauerndem
Nierenversagen zum Zwecke des Anschlusses an die Künstliche Niere immer wieder in Blutgefäße des Patienten eingestochen
werden müssen. Zu (Jeder Behandlung mit der Künstlichen
Niere (in der Regel lebenslang dreimal pro Woche) müssen dem Patienten zwei Kanülen in ein Blutgefäß eingeführt
werden, welches vor Beginn der ersten Behandlung operativ speziell vorbereitet wurde. Die Kanülen verbleiben dann
für die Dauer einer einzelnen Behandlung über vier bis acht Stunden im Blutgefäß. Die Kanülen behindern dabei die Bewe-
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gungsfreiheit des Patienten und bergen das Risiko einer perforierenden Verletzung der Gefäßwand in sich. Letzteres
ist umso bedeutsamer, als das Blut der Patienten zur Verhinderung von Gerinnselbildungen im extrakorporalen
Kreislauf vorübergehend ungerinnbar gemacht werden muß.
Dialyse-Kanülen weisen einen wesentlich größeren Außendurchmesser (etwa 1,6 bis 2,2mm) auf, als die üblichen
Injektionskanülen. Weiterhin werden heutzutage die Kanülen mit ultradünnen Wandstärken (0,05 bis 0,1mm) hergestellt,
um bei gleichem Innendurchmesser einen möglichst kleinen Außendurchmesser zu erzielen.
Kanülen können heute derart angeschärft werden, daß sich bereits relativ kleine Kräfte, die auf die Kanülenspitze
bei der Punktion einwirken, bemerkbar machen und den Erfolg des Punktionsversuches entscheidend mitbestimmen.
Da es sich bei den Behandlungsverfahren mit der Künstlichen Niere um die auf die Dauer teuerste Therapie der Medizin
überhaupt handelt, versteht es sich, daß die Herstellungskosten der Dialyse-Kanülen günstig gestaltet werden
müssen. Ein anderer Aspekt ist darin zu sehen, daß der chronisch-nierenkranke Patient nur solange überleben kann,
wie Dialyse-Kanülen in seinen Blutkreislauf eingebracht werden können. Die Kanülen müssen daher so konstruiert sein,
daß die zu punktierenden Blutgefäße nachhaltig geschont werden. Dies betrifft sowohl den Moment des Einstichs als auch
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die Gesamtdauer des Verbleibs der Kanüle in dem sehr empfindlichen
Blutgefäß.
Aus Gründen einer kostengünstigen, d.h., weitgehend automatisierten
Herstellung, erfolgt die Produktion von Kanülen üblicherweise derart, daß dünnwandige, zylindrische Edelstahlröhrchen
zunächst mehr oder weniger schräg zur Längsachse angeschliffen werden. In einem folgenden Arbeitsgang
werden durch Anschleifen des vorderen Teils der Schräge zwei sog. Facetten angebracht, durch die eine zur Erleichterung
des Einstichs dienende Anspitzung des schrägen Anschliffs gebildet wird.
Das Einführen der Kanüle erfolgt in der Weise, daß die durch den schrägen Anschliff geschaffene ovale öffnung
der Hautoberfläche abgewandt ist. Bei dieser sog. "normalen
Kanülenhaltungw treten bei der Punktion des Blutgefässes
und bei dem längeren Verbleib der Kanüle im Blutgefäß folgende Probleme auf:
Infolge ihres schrägen Anschliffs weist die Kanüle in Seitenansicht
gesehen eine ungleichschenklige Keilform auf.
Infolgedessen wirken bei dem Einstich bzw. bei dem Durchtrennen von Gewebe und Gefäßwand Kraftkomponenten auf die
Kanülenspitze ein, die die Tendenz haben, die Einstichbahn der Kanüle - bezogen auf die Längsachsen der Kanüle und
des Blutgefäßes - steil zu gestalten. Während das daraus resultierende schnelle Eindringen in das Blutgefäß noch
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wünschenswert ist, besteht bei dem weiteren Vorschieben jedoch die Gefahr der Perforation bzw. des Einschneidens
der gegenüberliegenden Gefäßwand. Der die Punktion Ausführende muß deshalb Gegenlenkmanöver ausüben. Der Erfolg dieser
Gegenlenkmanöver hängt sehr wesentlich von der persönlichen Erfahrung des Punktators ab.
Bei der "normalen Kanülenhaltung11 ist während der Punktion
die ovale Öffnung der Kanüle der Haut abgewandt, bei der Punktion also einsehbar. Bei dieser Lage der Kanüle hinterläßt
der Einstich in Haut, Gewebe und Gefäßwand einen halbkreisförmigen Einschnitt, dessen Durchmesser etwa dem Aussendurchmesser
der Kanüle entspricht. Der so entstandene Gewebelappen gleitet bei dickwandigen Kanülen (Wandstärke
ca. 0,15 bis 0,2 mm) noch auf der Kanülenwand über das Ende des Anschliffs hinaus auf den Kanülenschaft weiter. Bei
modernen Kanülen mit großem Innendurchmesser und ultradünner Wand (0,05 bis 0,1 mm) fällt der Gewebelappen jedoch
in das Lumen der Kanüle hinein und wird durch das hintere Oval des Kanülenanschliffs entweder abgeschnitten (sog.
"coring"), wodurch das Gewebestücke ausgestanzt und unter Umständen in die Blutbahn verschleppt wird), oder der,.Gewebelappen
wird bei am hinteren Oval durch sog. "Anticoring" vorbehandelten Kanülen nicht mehr abgeschnitten, sondern
umgeklappt, was sich bei dem Einstich durch einen fühlbaren Ruck unangenehm bemerkbar macht.
Ein weiterer Nachteil besteht in folgendem. Da zwischen
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Hautoberfläche und Blutgefäß ein mehr oder weniger grosser Abstand besteht, stehen die Längsachsen der Kanüle und
des Blutgefäßes immer in einem mehr oder weniger spitzen Winkel zueinander. Infolge der Exzentrizität des Kanülenanschliffs
liegt der am weitesten vorstehende Teil, nämlich die scharfe Spitze, der gegenüberliegenden Gefäßwand
am nächsten, wodurch eine Verletzungsgefahr gegeben ist. Dieser Umstand führt häufig sowohl bei der Punktion wie
auch bei längerem Verbleib der Kanüle im Gefäß, zur Perforation der Gefäßwand mit Ausbildung eines lokalen Blutergusses.
Häufig verlaufen Blutgefäße relativ dicht unter der Hautoberfläche.
Dann kommt es vor, daß der vorderste Teil des Kanülenanschliffs schon in das Blutgefäß eingedrungen ist,
während das hintere Oval noch über der Hautoberfläche liegt. Auf diese Weise besteht zwischen Blutgefäß und Außenwelt
über das Lumen der Kanüle eine Verbindung, so daß es insbesondere dann, wenn das Blutgefäß zur Prallfüllung, d.h., Erhöhung
des Innendruckes, künstlich gestaut wird, zu einem mehr oder weniger großen Blutaustritt nach außen kommt. Dies
ist ganz allgemein zumindest unangenehm, bei der Behandlung mit der Künstlichen Niere aber gefährlich, weil viele dieser
Patienten Überträger der sog. "Serumhepatitis" sind. Die Übertragung
dieser Erkrankung erfolgt nämlich im wesentlichen durch Blut bzw. die bevorzugt darin enthaltenen Krankheitserreger.
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Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, eine Kanüle der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
der die geschilderten Unzuträglichkeiten auch dann nicht auftreten, wenn die Kanüle extrem geringe Wandstärken aufweist.
Die Erfindung geht dabei von den nachfolgenden Überlegungen aus.
Es ist nicht zwingend erforderlich, Kanülen nur in der vorbeschriebenen
und mit "normaler Kanülenhaltung" bezeichneten Weise einzuführen. Wenn auch diese Kanülenposition praktisch
zu 100 % weltweit benutzt wird, ist es Jedoch auch möglich, die Kanüle um 180° um ihre Längsachse zu drehen
und in dieser Position den Einstich auszuführen (nachfolgend "umgekehrte Kanülenhaltung" genannt). Bei dieser umgekehrten
Kanülenhaltung ist die Öffnung der Kanüle der Hautoberfläche zugewandt. Bei der umgekehrten Kanülenhaltung
hat die Kanülenspitze im Gegensatz zu der normalen Kanülenhaltung nicht mehr die Tendenz, schnell in das Blutgefäß
einzudringen, sondern eher die Tendenz, über die elastische Gefäßwand hinwegzugleiten. Diese "Unwilligkeit" der
Kanülenspitze, in das Blutgefäß einzudringen, führt insbesondere bei Ungeübten zu einem gesteigerten Risiko,das Gefäß
nicht oder schwieriger zu treffen. Vorteilhaft ist jedoch bei der umgekehrten Kanülenhaltung, daß Haut- bzw.
Gewebeteile durch die Schwerkraft nicht in die Kanülenöffnung fallen können. Dadurch wird das Einführen der Kanüle
pfruckfrei und ist deshalb auch mit größerer Sicherheit und
geringeren Schmerzen für den Patienten verbunden. Zudem
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entfernt sich bei dieser Kanülenhaltung die scharfe Spitze eher von der Gefäßwand, so daß eine geringere Verletzungsgefahr
besteht. Weiterhin liegt bei der umgekehrten Kanülenhaltung die schräg angeschliffene Öffnung der Kanü-Ie
auf der Jiaut auf. Dadurch erfolgt automatisch eine weitgehende
Abdichtung gegen die Außenwelt, wenn die Kanülenspitze in das Blutgefäß eintritt. Die Folge ist, daß nur
wenig bzw. in der Regel gar kein Blut austritt.
Der erwähnte Nachteil der "umgekehrten Kanülenhaltung" wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Kanüle im
Vorderbereich des schrägen Anschliffs derart abgewinkelt ist, daß zwischen der Schräge und dem abgewinkelten Bereich ein stumpfer Winkel vorhanden ist. Der Vorderbereich
kann dabei abgeknickt oder auch abgebogen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Vorderbereich
etwa das vordere Drittel der schräg angeschliffenen Kanülenspitze bildet.
Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Formgebung des Kanülenanschliffs verläuft der Einstich der Kanüle im wesentlichen
in zwei Phasen: Die zunächst auf den abgewinkelten Vorderbereich des Kanülenanschliffs wirkenden Kräfte
drängen die scharfe Kanülenspitze auf die Gefäßwand zu und durch sie hindurch. Nach Eintritt des abgewinkelten
Vorderbereichs in das Gefäß lenken die auf den hinteren Bereich des Kanülenanschliffs wirkenden Kräfte die Kanülenspitze wieder nach "oben", d.h., von der gegenüberliegenden
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Gefäßwand weg. Die Kanülenspitze folgt so in idealer Weise einer etwa S-förmigen Kurvenbahn, sofern die übrigen in
Richtung der Kanülenlängsachse wirkenden Kräfte weitgehend neutral gehalten werden. Dadurch ergibt sich ein praktisch
automatisches "Einfädeln" der Kanüle in das Blutgefäß. Weiterhin zielt in der Endlage die scharfe Spitze der Kanüle
gegen die Mitte des Blutgefäßes, wodurch ein Kontakt der scharfen Spitze mit der Gefäßwand wirkungsvoll vermieden
wird.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kanüle kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß das vordere Drittel
des Kanülenanschliffs so gegen die Öffnung gedrückt wird, daß zwischen der Schräge und dem abgewinkelten Bereich
ein stumpfer Winkel entsteht. Die Abwinklung des Vorderteils
erfolgt vorzugsweise mehr oder weniger scharfkantig im Sinne eines Abknickens. Der Vorderbereich der Kanülenspitze weist die Form eines Dreieckes auf, dessen der Spitze
abgewandte Basislinie nicht entsprechend der Krümmung am Umfang des Kanülenrohres gekrümmt ist, sondern infolge
des Abknickens begradigt ist, so daß der dreieckig ausgebildete Vorderbereich im wesentlichen eine ebene und keine
gekrümmte Oberfläche aufweist. Dieser Teil der Kanülenspitze bekommt somit die Form einer dreieckigen Lanzette, deren
zur Spitze hin verlaufende Schenkel scharf geschliffen sind.
Dadurch erhält der Haut- bzw. Gewebeschnitt bei Verwendung der erfindungsgemäßen Kanüle und bei umgekehrter Kanülenhaltung
keine halbkreisförmige Form, sondern ist gerade ver-
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M-
laufend, also dem Einstich bzw. Einschnitt einer Lanzette bzw. eines Stichskalpells vergleichbar. Dies führt zu einer
besseren bzw. festeren Adaptation der Wundränder. Dadurch kommt es zu einer rascheren Abdichtung des Stichkanals
(geringeres Nachbluten) und einer schnelleren Wundheilung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Kanüle eine um die Kanülenlängsachse drehbare,
ein- oder doppelseitige, flügelähnliche Handhabe aufweist, die zur Manipulation der Kanüle bei der Punktion
dient und danach zur sicheren Fixierung der Kanüle benutzt werden kann. Eine andere Ausgestaltung der Handhabe sieht
vor, daß diese Handhabe einseitig und nicht umdrehbar ausgeführt ist. Zweckmäßigerweise ist die Handhabe in dieser
Ausgestaltung der Erfindung auf der Seite der Kanüle angebracht, die der ovalen Kanülenöffnung abgewandt ist. Nach
erfolgter Punktion wird die Handhabe mit der Kanüle um die Kanülenlängsachse um 90° in die eine oder andere Richtung
geschwenkt und auf der Haut fixiert. Durch eine in dieser Position feststehende Handhabe wird die umgekehrte Kanülenhaltung
bei der Punktion vorgegeben und die Kanülenöffnung nach der Drehung und Fixierung der Handhabe in eine Position
gebracht, in der die Gefahr, daß sich die Kanülenöffnung bei mangelhafter Blutdurchströmung in dem Blutgefäß
an der Gefäßwand festsaugt und so die Gefäßwand beschädigt, minimal ist. Die Kanülenöffnung ist nämlich "zur Seite" und
nicht nach "oben" oder "unten" gerichtet. Ein Blutgefäß
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schließt (kollabiert) bei einem durch die in dem extrakorporalen Kreislauf vorhandene Blutpumpe erzeugten Druckunterschied
zwischen Gefäßinnerem und Außenwelt aus anatomischen und physikalischen Gründen immer von "oben" nach "unten"
und nie "seitwärts" bzw. von "rechts" nach "links".
Bei Einsatz der nach der Punktion um 90° verschwenkten Kanüle
wird die Kanülenöffnung somit nicht bereits bei geringen Druckunterschieden durch die Gefäßwand "zugedeckt", sondern
die Kanüle wirkt quasi als Abstandshalter und hält so den Zugang zur Kanülenöffnüng solange wie möglich frei und gewährleistet
so die maximal mögliche Blutzufuhr zur Blutpumpe.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Handhabe auf wenigstens einer Seite oder auf
beiden Seiten eine mit einer abnehmbaren Abdeckung versehene selbstklebende Haftschicht aufweist. Durch diese pflasterähnlich
ausgebildete Haftschicht kann die Kanüle nach dem Einführen in ihrer Position gehalten werden. Nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß insbesondere die feststehende und einseitige Handhabe und der
Teil, in dem das Kanülenrohr selbst festgehalten wird, zur Spitze der Kanüle hin leicht konisch zulaufend ausgebildet
ist. Dadurch wird erreicht, daß nach der Auflage der Handhabe auf der Haut die Richtung der Kanülenspitze in etwa
vorgegeben wird, die die Kanülenspitze bzw. die Kanülenöffnung möglichst in die Gefäßmitte bringt.
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Die vorstehend geschilderten Vorteile der erfindungsgemässen Kanüle haben sich in Laborversuchen und bei versuchsweiser
klinischer Erprobung bestätigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kanüle gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den abgewinkelten Vorderbereich der Kanüle entsprechend der Pfeilrichtung A in
Fig. 1;
Fig. 3a bis 3d schematische Darstellungen des Einstichverhaltens der Kanüle gemäß Fig. 1.
Eine Dialyse-Kanüle 1 mit geringer Wandstärke weist in ihrem vorderen Bereich eine angeschliffen ausgebildete Schräge
2 auf. Die durch den schrägen Anschliff gebildete Kanülenspitze ist etwa in ihrem vorderen Drittel derart abgewinkelt,
daß zwischen der Schräge 2 und dem abgewinkelten Vorderbereich 3 ein stumpfer Winkel ;· vorhanden ist. Die Kanüle
1 ist in ihrem rückwärtigen Bereich von einem Kunststoffbund 4 umgeben, an dessen rückwärtigem (nicht dargestelltem)
Ende in bekannter Weise ein Schlauch anschließbar ist. An dem Kanülenrohrhalter 4 ist ein einseitiger,
als Handhabe dienender Flügel 5 vorgesehen, welcher drehfest und derart angeordnet ist, daß er von der der Schräge
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gegenüberliegenden Kanülenseite aus absteht. Die Seitenflächen des Flügels 5a und 5b können außerdem eine selbstklebende
Haftschicht aufweisen, die nach Art eines Pflasters mit einer abnehmbaren Abdeckung versehen ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist der abgewinkelte Vorderbereich
3 eine leicht gekrümmte bis ebene Oberfläche auf und ist infolge der geschärften, aufeinander zulaufenden
Seite 7 und 8 der Gestaltung einer Lanzette vergleichbar.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3a bis Fig. 3d wird nachfolgend die Kanülenbahn während des Einstichs in ein unter einem
Gewebe 9 liegendes Blutgefäß 10 erläutert. Die Kanüle 1 wird von dem Punktator an dem Kanülenrohrhalter 5 gehalten
und dann schräg in das Gewebe 9 eingestochen (Fig. 3a). Infolge des abgewinkelten Vorderbereiches wird bei dem schrägen
Einstich in das Gewebe 9 eine Kraftkomponente B wirksam, welche umso größer wird (vgl. B1 in Fig. 3b), Je tiefer
sich die Kanüle im Gewebe 9 befindet. Dadurch wird die scharfe Kanülenspitze in Richtung auf die Wand des Gefäßes
10, also nach "unten" geleitet. Der Einschnitt erhält infol-6e der
ebenen Oberfläche des Vorderbereiches 3 keine halbkreisförmige Form, sondern ist gerade verlaufend. Nach dem
Eintritt des vorderen, abgewinkelten Drittels der Kanülenspitze in das Blutgefäß 10 (Fig. 3c), lenken die auf die
rückwärtigen zwei Drittel des Kanülenanschliffs wirkenden Kräfte C die Kanülenspitze von der gegenüberliegenden Gefäßwand
weg. Die Kraftkomponente C ist nach dem Eintritt
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des vorderen Drittels In das Blutgefäß wesentlich wirksamer
als die entsprechende Kraftkomponente C in der in Fig. 3b dargestellten Phase, da nach dem Eintritt des abgewinkelten
Vorderbereiches die Kraftkomponente B bzw. B1 in Fortfall
kommt. Die Kanülenspitze folgt somit in idealer Weise einer etwa S-förmigen Kurvenbahn D (Fig. 3c). Wie durch Laborversuche
und versuchsweise klinische Anwendung bestätigt worden ist, fädelt sich die erfindungsgemäße Kanüle praktisch
automatisch in das Blutgefäß ein, ohne daß die die Punktion durchführende Person den Anstellwinkel ändern müßte. Wie
aus Fig. 3d ersichtlich, zielt in der Endlage die scharfe Spitze 6 der Kanüle gegen die Mitte des Blutgefäßes 1G, wodurch
ein Kontakt der Spitze 6 mit der Gefäßwand vermieden wird. Der Kanülenrohrhalter 5, der während der Incision
zur Führung der Kanüle diente, wird nun entweder nach rechts oder nach links um ca. 90° verschwenkt, bis der Kanülenrohrhalter
5 auf der Hautoberfläche 11 aufliegt. Die ovale, von
der Schräge 2 und dem abgewinkelten Vorderbereich 3 begrenzte Kanülenöffnung liegt dann weder zur Oberseite noch zur
Unterseite des Blutgefäßes, wodurch die Gefahr der Abdekkung der Kanülenöffnung durch die Gefäßwand bereits bei
einem Teilkollaps erheblich geringer gehalten wird.
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Leerseite
Claims (6)
1. Kanüle, insbesondere Dialyse-Kanüle, mit einer schräg angeschliffenen Spitze, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kanüle (1) im Vorderbereich ihres schrägen Anschliffs (2) derart abgewinkelt ist, daß zwischen der
Schräge und dem abgewinkelten Bereich (3) ein stumpfer Winkel (al) vorhanden ist.
2. Kanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderbereich (3) abgeknickt ist.
3. Kanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderbereich (3) abgebogen ist.
4. Kanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorderbereich (3) etwa das vordere Drittel der schräg angeschliffenen Kanülenspitze
bildet.
5. Kanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanüle (1) eine einseitige, drehfest angebrachte Handhabe (5) aufweist, die von
der dem schrägen Anschliff (2) gegenüberliegenden Kanülenseite aus absteht.
6. Kanüle nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (5) auf wenigstens einer Seite eine mit
einer abnehmbaren Abdeckung versehene, selbstklebende Haftschicht aufweist.
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