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Die Erfindung betrifft eine Bürste zur
Behandlung eines Innenraumes eines menschlichen Körpers mit
radialen Borsten und einem axialen Bürstenkörper, der mit einer Bürstenkupplung
mit einem motorischen Antrieb verbunden ist und an einem Arm gehalten
ist, und wobei die Bürste
stirnseitig von einer Schildkappe und mantelseitig teilweise von
einem Schild umgeben ist.
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Derartige rotierende Bürsten sind
als Zahnputzbürsten
aus der
DE 84 22 081
U1 bekannt. Diese Bürsten
eignen sich nicht für
eine Behandlung eines Körperinnenraumes,
insbesondere des Brustkorbinnenraumes, da die bekannten Bürsten einen
festen Winkel zu dem Haltearm aufweisen und deren Borsten allseitig
freiliegend sind, was bei einer Behandlung von gebogen verlaufenden,
engen, einseitig von einem empfindlichen Organ, insbesondere der
Lunge, begrenzten Innenräumen,
nicht zulässig
ist.
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Weiterhin sind aus der
US 19 27 566 Massagebürsten bekannt,
die in einem Massagekopf an einem gebogenen Handgriff gelagert sind
und über
ein Getriebe durch eine biegsame Welle angetrieben werden. Der Massagekopf
deckt mit einer Kappe die Bürsten
stirnseitig und z. T. seitlich ab. Die starre Form des Handgriffes
und die erhebliche Größe der quer
gelagerten Bürsten
erlaubt nicht deren Einsatz im menschlichen Thorax.
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Weiterhin sind aus der
DE 40 35 519 A1 Reinigungsbürsten zum
Reinigen von Flugzeugoberflächen
od. dgl. bekannt, die paarweise an einem faltbaren beweglichen Ausleger
eines Reinigungsfahrzeuges angeordnet sind und von einem rotierenden
Haltearm angetrieben sind.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
motorisch antreibbare Büste
zu schaffen, welche in einem Innenraum des Körpers einsetzbar ist, um dort
eine flächige
Bearbeitung vielfältig
gewölbter
und abgewinkelter Flächen,
bei gleichzeitigem Schutz benachbarter Oberflächen, zu ermöglichen,
wobei die Bürste
an dem Arm durch nur eine enge zentrale Öffnung in den Hohlraum eingeführt wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Dadurch ist es möglich, den Brustinnenraum, der
die Lunge umgibt, auszubürsten,
damit seine Oberfläche
erneuert wird. Die angegebenen Abmessungen der Bürste und des Armes sind vorzugsweise für diese
Anwendung vorgesehen, jedoch läßt sich die
Bürste
auch für
andere Körperhöhlen in
geeigneter Dimensionierung auslegen und dort anwenden. Die Brustraumbürste ist
in dem Gelenk um vorzugsweise ca. 180° schwenkbar ausgeführt. Die Schwenkantriebsmittel
sind zweckmäßig sehr
einfach aufgebaut und bestehen lediglich aus einem Seiltrieb, welcher
nach außen
geführt
ist, und dort in einem Steuerkopf endet an dem Handbetätigungsmittel
für die
Eisstellung der Schwenkung vorgesehen sind.
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Das Schild, das die Bürste mantelseitig
etwa halbseitig umgibt, ist um die Bürstenachse schwenkbar gestaltet.
Zu diesem Zweck ist ein Schildschwenkantrieb mit dem Schild verbunden,
welcher ebenfalls vom Steuerkopf aus zu bedienen ist. Der Schwenkantrieb
ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er unabhängig von der Gelenkstellung
betätigbar ist.
Es ist dafür
in einfacher Weise ein Kegelradantrieb vorgesehen, dessen eines
Kegelrad mit dem Schildkörper
verbunden ist, das mit dem zweiten Kegelrad zusammen arbeitet, welches
auf der Gelemkachse gelagert ist und über ein Seilrad mittels eines Seilzuges
zum Steuerkopf mit einem Lenkrad verbunden ist. Dieses Umlenkrad
ist mit einem Schildeinstellknopf verbunden.
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Der Steuerkopf ist weiterhin vorteilhaft
mit einer Kupplung zu einem Bürstenwellenantrieb
verbunden, welcher mit einer Wellenkupplung zu einer biegsamen Welle
ebenfalls lösbar
verbindbar ist, die durch den Arm und den Steuerkopf hindurchgeführt ist.
Auf diese Weise läßt sich
der motorische Wellenantrieb von dem Arm leicht trennen und eine
Desinfektion des Armes problemlos vornehmen.
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Es ist vorteilhaft vorgesehen, daß der motorische
Wellenantrieb mit einer elektronischen Drehzahlsteuerung versehen
ist und ein Steuerknopf zu deren Einstellung dient. Es sind Drehzahlen
der Bürste
zwischen 50 und 150 Umdrehungen pro Minute vorgesehen.
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Der Arm ist zweckmäßig in einem
Bereich etwa 150 mm hinter dem Gelenk um ca. 45° abgewinkelt. Auf diese Weise
lassen sich große
Bereiche des inneren Brustraumes durch nur eine einzige externe Öffnung erreichen,
wodurch die Operation minimalinvasiv ist.
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Die biegsame Welle ist vorzugsweise
nur in dem Abwinkelungsbereich und in dem Gelenkbereich als eine
Wendel ausgeführt.
Dies gibt der Welle eine ausreichende Biegsamkeit bei ausreichender Formstabilität. Gegenüber einem
Stahlseil oder einer Kette hat diese Ausführung den Vorteil, daß sie eine freiliegende
Oberfläche
aufweist die leicht zu sterilisieren ist.
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Die biegsame Wwelle des Bürstenantriebes und
die Seilzüge
für die
Gelenkbetätigung
und die Schildeinstellung sind mindestens in dem Bereich, in dem
der Arm abgewinkelt ist, in einem Gleitstück geführt, das den dortigen Wendelabschnitt
der biegsamen Wellen und die Seilzugdrähte jeweils getrennt umgibt.
Die Seilzüge
bestehen jeweils aus Kunststoffdraht oder aus Stahlband, so daß auch diese leicht
sterilisierbar sind. Die Seilspannung wird durch eine Feder aufrechterhalten.
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Die Bürste besteht zweckmäßig aus
einem zylindrischen Bürstenkern
mit radialen Borsten. Der Bürstenkern
ist innen hohl und drehbar auf einer Bürstenachse gelagert, welche
sich von der Schildkappe in Richtung auf das Gelenk erstreckt. Am
gelenkseitigen Ende ist der Bürstenkörper mit
einer formschlüssigen
Kupplung versehen, welche das Ende der Gelenkwelle übergreift.
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Das Schild mit der Schildkappe ist
lösbar
mit dem Gelenkteil verbunden, so daß es entrastet abnehmbar ist
und dabei die Bürstenachse
aus dem Bürstenkern
herausziehbar ist und die Bürste
leicht auswechselbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der
Bürstenmotor
in dem Bürstenkern
untergebracht, und seine elektrischen Kabel sind durch den Arm geführt.
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In einer weiteren Ausführung des
Armes ist dieser nicht aus festen Abschnitten mit einzelnen Gelenken
hergestellt, sondern aus einem von Hand biegsamen Rohrmaterial,
wie es aus der Diagnosetechnik und der Operationstechnik bekannt
ist. Der. jeweils in eine bestimmte Form gebogene Arm hat durch
geeignete Wahl der Festigkeit des Materials eine solche Standfestigkeit,
daß die
Bürstenkräfte, die
bei einer Behandlung auftreten, zu keiner weiteren Verbiegung führen.
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Eine vorteilhafte Ausführung der
Bürste
ist in den 1 bis 5 dargestellt.
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1 zeigt
eine Übersicht
in verkleinertem Maßstab über eine
Bürstenanordnung;
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2 zeigt
einen Bürstenkopf
teilweise geschnitten einschließlich
des Gelenks;
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3 zeigt
teilweise geöffnet
den Steuerkopf;
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4 zeigt
ein vergrößertes Detail
des Schildantriebes und des Schwenktriebes mit einer alternativen
Steuermittelanordnung im Steuerkopf;
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5 zeigt
eine zweite Ausführung
des Bürstenkopfes
im Schnitt.
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1 zeigt
eine Bürste
(1) welche mit einem Gelenk (5) an einem Arm (3)
angelenkt ist, welcher andererseits einen Steuerkopf (4)
trägt,
an dem ein Wellenantrieb (14) lösbar angekuppelt ist. Der Arm (3)
ist hohlzylindrisch ausgebildet und hat 10 mm, höchsten 14 mm, Durchmesser,
ebenso wie die Bürste
(1) mit dem Schild (2). Auf diese Weise passen
diese durch handelsübliche
Einführungen
in Körperöffnungen,
die dort minimalinvasiv operativ eingesetzt werden, bevor eine Bürstung durchgeführt wird.
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Für
eine Lungenraumbürstung
hat sich zweckmäßig erwiesen,
daß der
Arm etwa 150 mm vom Gelenk (5) beabstandet – dies ist
hinter dem Armabschnitt (31) – um etwa 45° abgewinkelt
ist. Der andere, steuerkopfseitige Armabschnitt (30) ist
400 bis 500 mm lang.
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In dem zylindrischen Arm (3)
verläuft
in einer ersten Ausführung
eine biegsame Welle (11), welche von einer Wellenkupplung
(13) des Wellenantriebes (14) aus lose in einem
biegsamen Wellenmantel (12) verläuft und welche inbesondere
in dem abgewinkelten Armabschnitt und im Gelenkbereich jeweils einen Wendelabschnitt
(11A, 11B) aufweist, damit die Biegsamkeit gegeben
ist.
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In dem Arm sind außerdem Seilzüge paarweise
geführt,
welche der Gelenkverstellung und der Schildverschwenkung dienen.
Diese Seilzüge
sind um Seilräder
geführt,
die jeweils mit einem Schildverstellknopf (23) beziehungsweise
einem Gelenkeinstellknopf (53) verbunden sind, die der
Steuerkopf (4) trägt.
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2 zeigt
vergrößert in
mehr Einzelheiten den Bürstenkopf
und das Gelenk (5). An dem Arm (3) ist die Bürsten- und
Schildhalterung mit dem Gelenk (5) angelenkt. Der Innenraum
zwischen den beiden Gelenkarmen ist für die Durchführung des
Bürstenantriebes
mit der biegsamen Welle (11) und dessen Mantel (12)
freigelassen. Die biegsame Welle ist in dem Gelenkabschnitt als
eine Wendel (11A) ausgeführt, so daß der Antrieb auch bei starker
Abwinkelung des Bürstenkopfes
das Drehmoment auf die Bürste
(1) überträgt. An der
Gelenkachse ist eine Umlenkscheibe (50) befestigt, welche
mit dem Bürstenteil
in Verbindung steht und auf der ein Seilzug (51) läuft, der
der Schwenkverstellung des Bürstenkopfes
dient. Das Schild (2) ist mit einem Schildlager (20)
koaxial zu der Bürstenachse
an dem Gelenkteil verschwenkbar gehalten. Das Schildlager (20)
weist im unteren Teil ein Schildstellgetriebe (22), das
aus Kegelrädern
besteht, auf. Eines der Kegelräder
ist unsichtbar und befindet sich auf der hinteren, unsichtbaren
Gelenkachse und ist mit einem Seilzugrad verbunden welches von einem
Schildstellzug (21) teilweise umschlungen ist.
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Das Schildlager (20) ist
ein drehbares, achsial auseinandernehmbares Rastlager. Von der frontseitigen
Schildkappe (24) erstreckt sich eine Achse (10)
in den Bürstenkörper und
zwar in den Bürstenkern
(26), der eine entsprechende Bohrung aufweist. Der Bürstenkern
(26) trägt
die radialen Horsten (27), die das Schildlager (20)
und die einseitig verkürzte Schildkappe
(24) überragen,
so daß diese
beim Bürsten
einen Anschlag bilden. In Richtung auf die biegsame Welle (11)
weist der Bürstenkern
(26) einen Schlitz auf, in den die abgeflachte biegsame
Welle, mit dem Schlitz eine Bürstenkupplung
(28) bildend, eingreift.
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Diese Bürstenkopfkonstruktion ermöglicht somit
ein leichtes Auswechseln des gesamten Schildes (2) einschließlich der
Bürste
(1), welche im herausgenommenen Zustand von der Bürstenachse (10)
abziehbar und austauschbar ist. Die Bürste (1) besteht aus
einem Kunststoff, welcher vom Körper resorbierbar
ist, da damit gerechnet werden muß, daß einzelne Borsten oder Späne von diesen
im Körper
verbleiben. Für
diesen Zwecke hat sich insbesondere der Kunststoff mit der Bezeichnung
VICRYL als vorteilhaft erwiesen.
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3 zeigt
ein schematisches Bild des Steuerkopfes (4) mit seinen
inneren Einzelheiten in einer ersten Ausführung. In dem Steuerkopf (4)
befindet sich ein Gelenkstellrad (52) für die Seilumlenkung des Gelenkseilzuges
(51). Das Gelenkstellrad (52) ist mit seiner Achse
nach außen
zu dem Gelenkeinstellknopf (53) herausgeführt. Weiterhin
ist an dem Steuerkopf (4) ein Umlenkrad (22B)
für den
Schildstellzug (21) angeordnet. Dieses Schildstellrad (22B)
ist mit seiner Achse nach außen
zu einem Schildeinstellknopf (23) durchverbunden.
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Weiterhin durchläuft die biegsame Welle (11) den
Steuerkopf (4), und untenendig ist an dem Steuerkopf (4)
der Wellenantrieb (14) mit Spannhebeln (40) angeklemmt.
Der Wellenantrieb (14) weist eine geschlitzte Motorwelle
auf, die zusammen mit einem eingesteckten abgeflachten Wellenende
die Wellenkupplung (16) bildet.
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4 zeigt
eine vergrößerte Innenansicht des
Schildlagers und des Gelenkes sowie eine Innenansicht einer alternativen
Ausführung
des Steuerkopfes (4). An dem Ende des Armes (3)
sind zwei Gelenklaschen (3A, 3B) befestigt, welche
Lagerbohrungen des Gelenkes (5) aufweisen, in denen Gelenkachsabschnitte
(5A, 5B) drehbar gelagert sind. Auf den beiden
Gelenkachsabschnitten (5A, 58) ist das Schildlager
(20) schwenkbar gelagert. Auf dem einen Achsabschnitt (5A)
befindet sich mit dem Schildlager (20) fest verbunden die
Umlenkscheibe (50) für
den Gelenkstellseilzug (51). Auf dem anderen Gelenkachsabschnitt
(5B) ist das Schildlager (20) schwenkbar gelagert.
Außerdem
ist auf diesem Achsabschnitt das Schildstellumlenkrad (22A)
angeordnet, welches mit einem Kegelrad verbunden ist, das zu dem
Schildstellgetriebe (22) gehört. Das zweite Kegelrad, das
zu dem Schildstellgetriebe (22) gehört, ist stirnseitig an dem
Sockel des Schildes befestigt. Es ist koaxial zu der Bürstenachse
dort angeordnet und drehbar in dem Schildlager (20) um
diese Achse gehalten. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, ein weiteres
abstützendes
Kegelrad symmetrisch zu dem ersten jedoch frei drehend auf dem anderen
Achsabschnitt (5A) zu lagern. Das Schildlager (20)
ist bürstenseitig
gerichtet als ein Rastlager ausgebildet, in welches der Kragen des
Schildes (2) einrastbar und ausrastbar ist. Hierzu ist
entweder der Kragen des Schildes (2) und/oder der Kragen
des Schildlagers (20) abschnittweise elastisch ausgebildet.
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Im unteren Teil der 4 ist eine alternative Ausführung des
Stellkopfes (4) geöffnet
dargestellt. Hierbei ist der Gelenkeinstellseilzug (51) über das Umlenkrad
(52) geführt,
welches auf einer Hohlwelle (41) befestigt ist, die aus
dem Stellkopf (4) herausgeführt ist und in dem handradartigen
Gelenkstellknopf (53) endet. Die Hohlwelle (41)
ist auf einer Innenachse (42) gelagert, auf der im Inneren
des Steuerkopfes (4) das Umlenkrad (22B) für den Schildeinstellseilzug (21)
angeordnet. Außenseitig
endet die Innenachse (42) vor dem Gelenkeinstellknopf (53).
Dort trägt
die Innenachse (42) den Schildeinstellknopf (23),
welcher kleiner ausgebildet ist als der Gelenkeinstellknopf (53),
so daß beide
Knöpfe
(53, 23) entweder einzeln oder gemeinsam bedienbar
sind.
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Der Gelenkeinstellknopf (53)
weist zweckmäßig eine
Kugelraste (59) auf, die mit einem Kranz von Rastlöchern auf
dem Gehäuse
des Steuerkopfes (4) zusammenwirkt und dadurch eine jeweils
eingestellte Gelenkstellung sicher hält. Weiterhin weist der Schildeinstellknopf
(23) eine Kugelraste (29) auf, welche mit einem
entsprechenden Lochkranz auf dem Gelenkeinstellknopf (53)
rastend zusammenarbeitet und die Relativeinstellung des Schildeinstellknopfes
(23) zu dem Gelenkeinstellknopf (53) rastend festhält. Wird
jeweils die Gelenkstellung verändert,
so wirkt sich bei dem gleichzeitigen Verdrehen des Schildeinstellknopfes
(23) die Änderung
der Schildgetriebeeinstellung nicht auf die Lage des Schildes aus.
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Zweckmäßig weist das Gehäuse des
Steuerkopfes (4) im Bezug auf den Gelenkeinstellknopf (53) und
dieser in Bezug auf den Schildeinstellknopf (23) jeweils
eine Skala für
einen zugehörigen
Zeiger auf, so daß die
Stellung des jeweiligen Gelenkwinkels und die Stellung des Schildes
zum Arm jeweils dort ablesbar sind. Damit die Seilzüge (21, 51)
stets kraftschlüssig
mit den Umlenkrädern
(22A, 22B, 52) verbunden sind, weisen
sie Seilzugfedern (43, 44) auf. Die Spannvorrichtungen
können
selbstverständlich auch
in anderer bekannter Weise im Verlauf der Seile oder an den Umlenkrädern angeordnet
sein.
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5 zeigt
eine weitere Ausführung
des Bürstenkopfes.
Dabei ist der Antriebsmotor (M) im Inneren der Bürste (1A} als Außenläufermotor
ausgebildet und angeordnet. Die Motorachse (A) ist im Schildlager
(20) und in der Schildkappe (24) gehalten. Der
Außenläufer (L)
des Motors (M) ist mit einer Längsverrippung
oder Stiften ode dgl. versehen, die als Kupplungselement und Drehsicherung
für die Bürste (1A)
dienen. Diese weist deshalb eine entsprechend konplementär geformte
Bürstenhohlachse
(10A) auf. Die Motorzuleitungen (Z) sind durch den Arm
(3) an den Motorsteuerkopf geführt, in dem eine geeignete
Steuervorrichtung untergebracht ist.
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Der Arm (3) kann auch ohne
lokale Gelenke ausgestaltet sein, indem er ganz oder abschnittsweise
aus einem von Hand biegsamen Rohrmaterial hergestellt ist, so daß er bei
einer Bürstung
zwischenzeitlich ganz oder teilweise herausgezogen werden kann und
in eine geeignete Form zur Erreichung eines weiteren Oberflächenabschnittes
des Innenraumes zurechtgebogen werden kann.
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Die verschiedenen Ausführungsformen
des Antriebes, der Schildverstellung, der Gelenkverstellung und
Gelenkarmausbildung lassen sich beliebig miteinander kombinieren.