DE4235483A1

DE4235483A1 - Hollow cannular with asymmetric tip - to reduce piercing force and reduce pain

Info

Publication number: DE4235483A1
Application number: DE4235483A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Starec
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1994-04-28

Abstract

A hollow canula, for injection or liq. withdrawal, has a circular shaft cross-section and an inclined ellipsoidal piercing face with two side cutting edges which meet at the cannular tip, the novelty being that the canula is asymmetrical in the region of the cutting edges. Pref. the cutting edges have unequal lengths and/or form unequal angles with the cannular axis. ADVANTAGE - The conventional triple ground canula tip shape is modified to reduce the requisite piercing force and thus reduce pain.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hohlkanüle mit kreisför migem Querschnitt zur Injektion oder Flüssigkeitsent nahme, deren Einstichseite mit einer abgeschrägten ellipsenförmigen Fläche versehen ist, wobei zwei An schliffe an den Seiten der Ellipse Schneiden bilden, die in der Kanülenspitze münden. Die Hohlkanüle soll vorwiegend in der Humanmedizin zu therapeutischen oder diagnostischen Zwecken verwendet werden.The invention relates to a hollow cannula with circular cross section for injection or liquid ent took, the insertion side with a beveled elliptical surface is provided, two to make cuts on the sides of the ellipse cutting edges, that flow into the tip of the cannula. The hollow cannula should mainly in human medicine to therapeutic or diagnostic purposes.

Zur Erzielung scharfer Spitzen wird bei der Kanülen herstellung fast ausschließlich der dreifache An schliff des Kanülenrohres realisiert; nach dem Er zeugen der abgeschrägten Fläche werden zwei, in einem definierten Winkel zueinander liegende Schneiden ange schliffen. Die Draufsicht auf die Kanülenöffnung er gibt eine symmetrisch gestaltete Kanülenspitze - die beiden seitlichen Schneiden sind stets gleich lang. Auch die zwischen Kanülenachse und beiden Schneiden befindlichen Winkel sind bei allen Ausführungsformen des Dreifachanschliffes untereinander gleich groß. Unabhängig von z. B. der Kanülengröße, der Länge der Kanülenspitze oder der Schliffqualität haben alle For men des Dreifachanschliffes einen typischen Kurven verlauf im Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg". Das Maximum und die Änderung der Einstechkraft beim Eindringen der Kanüle in das Kör pergewebe sind die wesentlichsten Qualitätsmerkmale bei Hohlkanülen, die durch Meßgeräte erfaß- und ver gleichbar sind. Charakteristisch für alle bekannten Formen des Dreifachanschliffes ist das Auftreten von zwei Kraftspitzen im Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg". Die erste Kraft spitze tritt am Ende der beiden symmetrisch angeord neten Schneiden und die zweite Kraftspitze am Ende der Kanülenöffnung, dem sogenannten Schliffauge, auf. Jede Kraftspitze bewirkt ein ruckartiges Eindringen der Kanüle in das Körpergewebe und daraus resultie rend ein entsprechendes Schmerzempfinden. Wird das Schliffauge nicht entgratet, tritt neben der Kraft spitze noch ein Biopsieeffekt auf, d. h. es wird Kör pergewebe ausgestanzt. Neben dem Schmerzempfinden verschlechtert sich dadurch auch die Wundheilung. Im Schneidenbereich wird das Körpergewebe geschnit ten, bei weiterem Eindringen der Kanülenspitze er folgt eine Dehnung der Wunde, wobei die Wundränder einreißen können. Die symmetrische Anordnung der Schneiden bewirkt eine relativ hohe erste Kraftspit ze im Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg", das Gewebe wird ruckartig am Schneiden ende nicht mehr geschnitten, sondern gedehnt. Das zweite Kraftmaximum entsteht bei Überwindung insbe sondere der inneren Kante des Schliffauges, die aus diesem Grund mit relativ hohem Aufwand entgratet werden muß. Nachteilig ist, daß der geschnittene Ge weberand bei gleichzeitiger Dehnung über die Kanten des halbrundförmigen Schliffauges symmetrisch gleitet; das bewirkt ein relativ hohes Maximum der Einstech kraft.To achieve sharp tips, the cannulas production almost exclusively triple grinding of the cannula tube realized; after the Er witness the beveled surface will be two, in one defined angles to each other grind. The top view of the cannula opening he gives a symmetrically designed cannula tip - the both side cutting edges are always the same length. Also the one between the cannula axis and both cutting edges Located angles are in all embodiments of the triple sanding are the same size among each other. Regardless of z. B. the cannula size, the length of the Cannula tip or cut quality have all For triple grinding a typical curves in the diagram "Pricking force depending from the penetration path ". The maximum and the change of the Puncture force when the cannula penetrates the body Pergewebe are the most important quality features with hollow cannulas, which are detected and ver are comparable. Characteristic of all known Forms of triple grinding is the appearance of two force peaks in the diagram "penetration force depending on the path of penetration ". The first force tip occurs symmetrically at the end of the two neten cutting and the second peak of power at the end the cannula opening, the so-called ground eye. Each peak of force causes a jerky penetration the cannula into the body tissue and the result a corresponding sensation of pain. Will that Cut eye not deburred, occurs alongside the force exacerbate another biopsy effect, d. H. it becomes Kör punched out per fabric. In addition to the feeling of pain this also worsens wound healing. The body tissue is cut in the cutting area if the needle tip penetrates further follows a stretch of the wound, leaving the wound edges can tear down. The symmetrical arrangement of the Cutting causes a relatively high first power peak ze in the diagram "penetration force depending on Penetration path ", the tissue becomes jerky when cutting no longer cut, but stretched. The second force maximum arises especially when overcome special of the inner edge of the ground eye, which from deburred for this reason with relatively great effort must become. The disadvantage is that the cut Ge weaving edge with simultaneous stretching over the edges of the semicircular ground eye glides symmetrically; this causes a relatively high maximum of penetration force.

Alle aus dem Stand der Technik bekannten Gestaltungs formen der Kanülenspitzen, wie z. B. US-PS 3030384, DE-OS 32 30 735, DE-AS 20 28 662, DE-GM 87 12 603, DE-GM 88 01 048, GB-PS 12 15 435 beinhalten grundsätzlich eine symmetrische Gestaltung der Kanülenspitze mit den be schriebenen Nachteilen.All design known from the prior art shape the cannula tips, such as. B. US-PS 3030384, DE-OS 32 30 735, DE-AS 20 28 662, DE-GM 87 12 603, DE-GM 88 01 048, GB-PS 12 15 435 basically contain one symmetrical design of the cannula tip with the be written disadvantages.

In US-PS 2830587 und US-PS 3090384 wird versucht, die Maxima der Einstechkraft durch Abweichung von der run den Kanülenform, unter Beibehaltung der symmetrisch gestalteten Kanülenspitze, zu senken. So werden Kanü len mit drei- und viereckigem Querschnitt vorgestellt, die eine Senkung der Einstechkraft ermöglichen. Unab hängig von technologischen Problemen bei der Herstel lung drei- oder viereckiger Kanülen ist nachteilig, daß im Vergleich zu Kanülen mit kreisrundem Quer schnitt die Durchflußmenge bis zu 40% gemindert wird.In US-PS 2830587 and US-PS 3090384 attempts to Maximum penetration force due to deviation from the run the cannula shape, while maintaining the symmetrical designed to lower the cannula tip. So canoeing len presented with triangular and quadrangular cross-section, which allow a lowering of the penetration force. Independent depending on technological problems in the manufacture triangular or quadrangular cannulas is disadvantageous, that compared to cannulas with a circular cross cut the flow rate reduced by up to 40% becomes.

In P 3932014.6 wird die Kanülenwandung an der Spitze so geformt, daß sehr lange Schneiden entstehen und die besondere Form der Kanülenspitze eine wesentli che Senkung des Eindringwiderstandes ermöglicht. Von Nachteil ist jedoch, daß die zur Herstellung dieser Kanülenform benötigten Maschinen und Ausrüstungen einschließlich der Technologie in relativ großem Um fang zu ändern und anzupassen sind.In P 3932014.6 the cannula wall is at the top shaped so that very long cutting edges are created and the special shape of the cannula tip is essential che lowering the penetration resistance. From The disadvantage, however, is that they are used to manufacture these Cannula shape required machines and equipment including technology in relatively large order begin to change and adapt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hohl kanüle zur Injektion oder Entnahme von Lösungen zu schaffen, die bei den bekannten Formen dem Dreifach schliffes der Kanülenspitze eine Senkung der Ein stechkraft und damit auch des Schmerzempfindens be wirkt.The invention has for its object a hollow cannula for injection or withdrawal of solutions create the triple in the known forms grinding the tip of the cannula to lower the on puncture and thus also the sensation of pain works.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ausnehmend von einer Hohlkanüle mit kreisförmigem Querschnitt und mit einer abgeschrägten, ellipsen förmigen Fläche im Einstechbereich sowie zwei an den Seiten der Ellipse befindlichen, in die Kanülen spitze mündenden Schneiden, die Kanülenspitze asym metrisch durch unterschiedliche Länge der beiden Schneiden und/oder asymmetrischer Lage der Kanülen spitze selbst gestaltet wird. Die asymmetrische Ge staltung der Schneiden bewirkt eine meßbare Senkung der ersten Kraftspitze im Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg", da durch unterschied liche Schneidenlängen der Schneidprozeß nicht ruck artig gleichzeitig sondern nacheinander, mit einer geringen zeitlichen Differenz, beendet wird. Ebenso wirkt sich vorteilhaft aus, daß hierbei die Schnitt linie des Geweberandes nicht mehr im 90°-Winkel zur Kanülenachse verläuft; abhängig von der Längendiffe renz der beiden Schneiden verläuft die Schnittlinie schräg. Die Schräglage der Schnittlinie verringert das zweite Kraftmaximum im Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg", da die Kanten des Schliffauges nicht mehr gleichzeitig symmetrisch überfahren werden. Eine asymmetrische Lage der Schneiden- bzw. Kanülenspitze bewirkt den gleichen Effekt. Es ist zu beachten, daß bereits geringe Dif ferenzen der Länge der beiden Schneiden eine spür- und meßbare Verringerung der Maxima der Einstech kraft bewirken. Im jeweiligen Fall ist es vorteil haft, die optimalen Längendifferenzen der Schneiden empirisch mit geeigneten Meßgeräten zu ermitteln. Die asymmetrische Gestaltung der Kanülenspitze hat keinerlei Einfluß auf die Handhabung der Kanülen beim Anwender. Das ist darin begründet, daß sich keine Veränderung der Führungsqualität beim Ein stechen in das Körpergewebe ergibt. In den meisten Anwendungsfällen ist die Asymmetrie der Kanülenspit ze vom Anwender optisch nicht erfaßbar.According to the invention, this object is achieved by that exempt from a hollow cannula with a circular Cross section and with a beveled, elliptical shaped area in the piercing area and two the sides of the ellipse, into the cannulas pointed cutting edges, the cannula tip asym metric by different length of the two Cutting and / or asymmetrical position of the cannulas lace itself is designed. The asymmetrical Ge design of the cutting edges causes a measurable reduction the first force peak in the diagram "penetration force in Dependence on the path of penetration ", because of the difference Liche cutting lengths the cutting process does not jerk well at the same time but one after the other with one small time difference, is ended. As well has an advantageous effect that the cut line of the fabric edge no longer at a 90 ° angle Cannula axis runs; depending on the length difference The cutting line runs along the two cutting edges aslant. The slant of the cutting line is reduced the second maximum force in the diagram "penetration force depending on the penetration path ", since the edges of the Ground eyes no longer symmetrical at the same time be run over. An asymmetrical location of the The tip of the cutting edge or cannula does the same Effect. It should be noted that even small dif differences in the length of the two cutting edges and measurable reduction in the maxima of the puncture effect. In each case it is an advantage the optimal length differences of the cutting edges to be determined empirically with suitable measuring devices. Has the asymmetrical design of the cannula tip no influence on the handling of the cannulas at the user. The reason for this is that no change in leadership quality when entering stinging in the body tissues. In most Use cases is the asymmetry of the cannula tip ze optically not detectable by the user.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be schrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and will be closer in the following wrote.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 Die Draufsicht auf die ellipsenförmige Öff nung einer Hohlkanüle mit ungleich langen Schneiden. Fig. 1 The top view of the elliptical opening Publ a hollow cannula with unevenly long blades.

Fig. 2 Die Draufsicht auf die ellipsenförmige Öff nung einer Hohlkanüle mit asymmetrischer Lage der Kanülenspitze. Fig. 2 The top view of the elliptical opening Publ a hollow cannula with an asymmetrical position of the cannula tip.

Fig. 3 Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg" mit dem Vergleich von symmet rischer und asymmetrischer Gestaltung der Kanülenspitze. Fig. 3 diagram "puncture force depending on the penetration" with the comparison of symmetrical and asymmetrical design of the cannula tip.

Fig. 1 zeigt die Einstichseite einer erfindungsgemä ßen Hohlkanüle mit kreisrundem Schaft 1. Die in die Kanülenspitze 2 mündenden Schneiden 3 und 4 sind um den Betrag a ungleich lang. Bereits geringe Werte von a bewirken eine vorteilhafte Senkung des Ein stechkraftverlaufes. Die optimale Größe von a ist im Einzelfall günstig mit einem geeigneten Meßgerät zu ermitteln, das die Einstechkraft in Abhängigkeit vom Eindringweg graphisch darstellt. Die technologische Realisierung ungleich langer Schneiden 3 und 4 er fordert nur eine problemlose Veränderung eines Ein stellwertes an der zur Herstellung der Hohlkanülen benutzten Schleifmaschine. Fig. 1 shows the injection side of an inventive SEN hollow cannula with a circular shaft 1. The cutting edges 3 and 4 opening into the cannula tip 2 are unequal in length by the amount a. Even small values of a result in an advantageous reduction in the penetration force curve. The optimal size of a can be determined inexpensively in individual cases with a suitable measuring device, which plots the penetration force as a function of the penetration path. The technological implementation of cutting edges 3 and 4 of different lengths, he only requires a problem-free change of a set value on the grinding machine used to manufacture the hollow cannulas.

In Fig. 2 ist eine Variante zur Gestaltung einer asymmetrischen Kanülenspitze dargestellt. Die Kanü lenspitze 2 selbst ist um den Betrag b zur Kanü lenachse 5 verlagert, wobei sich die ungleichen Win kel α₁ und α₂ bilden können. Es ist möglich, die Varianten nach Fig. 1 und Fig. 2 miteinander zu kom binieren.In FIG. 2, a variant is shown for an asymmetrical design of the cannula tip. The cannula lens tip 2 itself is shifted by the amount b to the cannula lenachse 5 , the unequal angles α ₁ and α ₂ being able to form. It is possible, the variants according to Fig. 1 and Fig. 2 with each other to com bine.

Das Diagramm "Einstechkraft in Abhängigkeit vom Ein dringweg" ist in Fig. 3 enthalten. Die herkömmliche Hohlkanüle mit symmetrischem Dreifachanschliff der Ka nülenspitze weist die charakteristischen zwei Kraft maxima F_1max und F_2max, am Schneidenende und am Schliffauge, auf. Im Vergleich dazu ist der Kurven verlauf der Hohlkanüle mit asymmetrischem Dreifachan schliff abgeflachter, was vorteilhaft auch ein gerin geres Schmerzempfinden bewirkt und eine bessere Wund heilung durch weitestgehende Vermeidung von Biopsie effekten ermöglicht.The diagram "penetration force as a function of the penetration path" is shown in FIG. 3. The conventional hollow cannula with symmetrical triple grinding of the cannula tip has the characteristic two _forces maxima F _1max and F _2max , at the cutting end and at the ground _eye . In comparison, the curve of the hollow cannula with an asymmetrical triple bevel is flattened, which also advantageously results in less pain and enables better wound healing by largely avoiding biopsy effects.

Claims

1. hollow cannula for injection or removal of liquid with a circular shaft cross-section ( 1 ), and a beveled elliptical surface in the puncture area, with two cutting edges ( 3 ), ( 4 ) on the sides of the elliptical surface which open into the cannula tip ( 2 ), characterized in that the hollow cannula in the area of the cutting edges ( 3 ), ( 4 ) is designed asymmetrically.

2. Hollow cannula according to claim 1, characterized in that the cutting edges ( 3 ), ( 4 ) are of unequal length by the amount (a).

3. Hollow cannula according to one of the preceding claims, characterized in that the cannula tip ( 2 ) is shifted asymmetrically by the amount (e) to the cannula axis ( 5 ).

4. Hollow cannula according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting edges ( 3 ), ( 4 ) form uneven angles (α ₁ ), (α ₂ ) to the cannula axis ( 5 ).