DE69723352T2

DE69723352T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Schneiden eines chirurgischen Nähfadens an zwei Stellen

Info

Publication number: DE69723352T2
Application number: DE69723352T
Authority: DE
Inventors: Bernd Haase; John J. Price; Kenneth J. Winchester Smith
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-05-10
Also published as: BR9703121A; EP0806181A1; DE69723352D1; EP0806181B1; US5813303A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Bearbeiten von Fäden und Garnen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden von chirurgischem Nahtmaterial.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Verschiedene automatisierte Systeme zum Formen und Schneiden von Spitzen von chirurgischem Nahtmaterial existieren oder sind in der Technik bekannt. In einer derartigen Maschine werden Mittel bereitgestellt zum gleichzeitigen, parallelen Vorwärtsbewegen von wenigstens sechs getrennten Strängen von Nahtmaterial und sechs unabhängige Spannwalzen zum Halten entsprechender paralleler Stücke von einem jeden der sechs Stränge bei einer voreingestellten Spannung. Nachdem eine vorab bestimmte Länge von chirurgischem Nahtmaterial durch die Vorwärtsbewegungsmittel nach vorne bewegt worden ist, wird ein horizontaler Abkantstab (senkrecht zu den Nahtmaterialsträngen positioniert) durch ein elektronisch kontrolliertes Solenoid betätigt, das einen planaren Abkantstab in Kontakt mit einer Seite der Nahtmaterialstränge für eine vorab bestimmte Haltezeit in Kontakt bringt. Nachdem die vorab bestimmte Haltezeit verstrichen ist, zieht das Solenoid den Abkantstab in seine ursprüngliche Position zurück und der hitzeexponierte (oder hitzeversteifte) Abschnitt des Nahtmaterials wird zu einer Schneidestation fortbewegt. Bei der Schneidestation wird der hitzeversteifte Abschnitt des Nahtmaterials an seinem Mittelpunkt geschnitten, wodurch ein Nahtmaterial mit zwei versteiften Enden hergestellt wird. Andere Mechanismen zum Bilden und Schneiden von Spitzen von chirurgischem Nahtmaterial sind in den US-Patenten 4,832,025, 4,806,737 und 5,226,336 von Coates beschrieben. Das in den Patenten von Coates beschriebene System verwendet konvektives oder kontaktfreies Heizen, um Nahtmaterialspitzen zu bilden. Die europäische Patentanmeldung EP 0 663 185 A1 von Ethicon, Inc. offenbart ebenfalls einen Mechanismus zum Schneiden von Nahtmaterial und offenbart eine Abschneidevorrichtung und ein Stützblockmittel. Die Abschneidevorrichtung umfasst einen Schneidblock, wohingegen das Stützblockmittel zum genauen Positionieren eines Stranges des Nahtmaterials zum Schneiden und Stützen des Stranges dient, während er durch die Klinge geschnitten wird.
Bekannte Systeme zum Bilden und Schneiden von Spitzen von chirurgischem Nahtmaterial leiden unter zwei hauptsächlichen Nachteilen. Zuerst produzieren derartige Systeme typischerweise eine Nahtmaterialspitze, der ein im Wesentlichen einheitlicher Querschnitt fehlt. Zweitens schneiden derartige Systeme die Nahtmaterialspitze typischerweise nicht präzise, wodurch sie ein geschnittenes Ende zurücklassen, welches eine unregelmäßige oder gestörte Form aufweist. Vom Herstellungsstandpunkt aus betrachtet sind Nahtmaterialspitzen mit nicht einheitlichen Querschnitten und/oder unregelmäßigen oder gestörten Schnittenden nicht erwünscht, da, unter anderem, derartige Nahtmaterialien schwer in Nadeln einzufädeln sind.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein chirurgisches Nahtmaterial bereitzustellen mit einer Spitze mit einem im Wesentlichen gleichförmigen Querschnitt und einem präzise geschnittenen Ende, das leicht in eine Nadel eingeführt werden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein automatisiertes System und Verfahren bereitzustellen zum Herstellen von chirurgischen Nahtmaterialien mit Spitzen mit im Wesentlichen gleichförmigen Querschnitten.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein automatisiertes System und Verfahren bereitzustellen zum Herstellen von chirurgischen Nahtmaterialien mit Spitzen mit präzise geschnittenen Enden.
Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in vollständigerer Weise aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen offensichtlich werden oder können durch die Ausführung der Erfindung erlernt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines chirurgischen Nahtmaterials an ersten und zweiten verschiedenen Stellen entlang seiner Länge, wie in Anspruch 1 offenbart, wobei das chirurgische Nahtmaterial einen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu seiner Länge ist. Ein erstes Schneidwerkzeug mit einer ersten Stirnfläche mit einem Kanal darin wird bereitgestellt zum Aufnehmen von wenigstens einem Teil des Querschnittes des chirurgischen Nahtmaterials an der ersten Stelle entlang der Länge des chirurgischen Nahtmaterials. Ein zweites Schneidwerkzeug mit einer zweiten Stirnfläche mit einem zweiten Kanal darin wird bereitgestellt zum Aufnehmen von wenigstens einem Teil des Querschnittes des chirurgischen Nahtmaterials an der zweiten Stelle entlang der Länge des chirurgischen Nahtmaterials. Ein drittes Schneidwerkzeug mit einer dritten Stirnfläche und ein viertes Schneidwerkzeug mit einer vierten Stirnfläche werden ebenfalls bereitgestellt. Eine erste Schneidklinge wird bereitgestellt zum Schneiden des chirurgischen Nahtmaterials an einem Punkt benachbart der ersten Stelle, wenn die erste Stirnfläche des ersten Schneidwerkzeuges an der dritten Stirnfläche des dritten Schneidwerkzeuges anliegt. Schließlich wird eine zweite Schneidklinge bereitgestellt zum Schneiden des chirurgischen Nahtmaterials an einem Punkt benachbart der zweiten Stelle, wenn die zweite Stirnfläche des zweiten Schneidwerkzeuges an der vierten Stirnfläche des vierten Schneidwerkzeuges anliegt und der Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials an der ersten Stelle entlang der Länge des chirurgischen Nahtmaterials wenigstens teilweise in dem ersten Kanal positioniert ist.
In einem noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Schneiden eines chirurgischen Nahtmaterials an ersten und zweiten verschiedenen Stellen entlang seiner Länge, wie offenbart in Anspruch 6, wobei das chirurgische Nahtmaterial einen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu seiner Länge ist. Die Länge des chirurgischen Nahtmaterials ist zwischen einem ersten Kanal in einer ersten Stirnfläche des ersten Schneidwerkzeuges und einer dritten Stirnfläche eines dritten Schneidwerkzeuges und zwischen einem zweiten Kanal in einer zweiten Stirnfläche eines zweiten Schneidwerkzeuges und einer vierten Stirnfläche eines vierten Schneidwerkzeuges positioniert. Nach dem Positionierungsschritt wird wenigstens ein Teil des Querschnittes des chirurgischen Nahtmaterials an der ersten Stelle entlang der Länge des chirurgischen Nahtmaterials in dem ersten Kanal aufgenommen und die erste und dritte Stirnfläche des ersten bzw. des dritten Schneidwerkzeuges werden gegeneinander bewegt. Zusätzlich wird nach dem Positionierungsschritt wenigstens ein Teil des Querschnittes des chirurgischen Materials an der zweiten Stelle entlang der Länge des chirurgischen Nahtmaterials in dem zweiten Kanal aufgenommen und die zweite und vierte Stirnfläche des zweiten bzw. vierten Schneidwerkzeuges werden gegeneinander bewegt. Als nächstes wird eine Schneidklinge durch einen Punkt neben der ersten Stelle bewegt, wenn die erste Stirnfläche des ersten Schneidwerkzeuges an der dritten Stirnfläche des dritten Schneidwerkzeuges anliegt. Während der Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials an der ersten Stelle entlang der Länge des chirurgischen Nahtmaterials wenigstens teilweise in dem ersten Kanal positioniert ist und die zweite Stirnfläche des zweiten Schneidwerkzeuges an der vierten Stirnfläche des vierten Schneidwerkzeuges anliegt, wird eine Schneidklinge über einen Punkt benachbart der zweiten Stell bewegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit die oben angegebenen und andere Vorteile und Ziele der Erfindung erhalten und anerkannt werden können, wird eine genauere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung durch Bezugnahme auf eine spezifische Ausführungsform davon gegeben werden, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In Kenntnis dessen, dass diese Zeichnungen nur eine typische Ausführungsform der Erfindung darstellen und deshalb als seinen Umfang nicht beschränkend betrachtet werden sollen, wird die Erfindung und die derzeit beste Ausführung davon beschrieben und mit zusätzlicher Spezifität und zusätzlichen Details durch die Verwendung der beigefügten Zeichnungen erklärt werden.
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung zum thermischen Formen und Schneiden von chirurgischen Nahtmaterialien zeigt.
2 ist eine isometrische Ansicht einer Nahtmaterialspitzenformungsstation, die aus einem Paar gegenüberliegenden Heizwerkzeugen gebildet wird, die beide in ihrer zurückgezogenen Position sind.
3 ist eine isometrische Ansicht der Nahtmaterialspitzenformungsstation von 2, wobei sich eines der beiden Heizwerkzeuge in der Station in seiner zurückgezogenen Position befindet und sich das andere Heizwerkzeug in der Station in seiner ausgefahrenen Position befindet.
4 ist eine weitere isometrische Ansicht der Nahtmaterialspitzenformungsstation von 2, wobei die beiden Heizwerkzeuge in der Station in ihren ausgefahrenen oder geschlossenen Positionen sind.
5 und 6 zeigen isometrische Ansichten der gegenüberliegenden Heizwerkzeuge, wie sie in den 2 bis 4 dargestellt sind.
7 zeigt eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Länge eines chirurgischen Nahtmaterials, welches nicht von den Heizwerkzeugen der in den 2 bis 4 gezeigten Heizstation kontaktiert worden ist.
8 ist ein Diagramm, das die statistische Verteilung der variierenden Querschnittsdurchmesser darstellt, die in dem unfertigen, in 7 dargestellten Nahtmaterial gefunden wird.
9 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Länge einer Spitze eines chirurgischen Nahtmaterials, welches durch die Heizwerkzeuge der in den 2 bis 4 gezeigten Heizstation thermisch geformt worden ist.
10 ist eine Diagramm, das die statistische Verteilung der im Allgemeinen einheitlichen Querschnittsdurchmesser darstellt, die in den in 9 dargestellten thermisch geformten Nahtmaterialspitze gefunden wird, und die statistische Beziehung zwischen diesen im Allgemeinen einheitlichen Spitzendurchmessern und den variierenden Querschnittsdurchmessern, die im Körperabschnitt eines solchermaßen hergestellten Nahtmaterials gefunden werden.
11 ist eine isometrische Ansicht einer Nahtmaterialschneidestation, die aus einem Paar gegenüberliegenden Schneidwerkzeugen gebildet ist, wobei eines der Schneidwerkzeuge in seiner zurückgezogenen Position ist und das andere Schneidwerkzeug in seiner ausgefahrenen Position ist.
12 ist eine isometrische Darstellung der Nahtmaterialschneidestation von 11, wobei beide Schneidwerkzeuge in der Station in ihren ausgefahrenen oder geschlossenen Positionen sind.
13 ist eine isometrische Ansicht der Nahtmaterialschneidestation von 12, die die Position der Schneidwerkzeuge in der Station zeigt, während sich eine Schneidklinge durch einen Querschnitt thermisch geformten chirurgischen Nahtmaterials bewegt, das in der Schneidestation positioniert ist.
14 ist eine Querschnittsansicht, die die Bestandteile der Nahtmaterialschneidestation der 11 bis 13 zeigt.
15 ist eine isometrische Explosionsansicht der gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge, wie sie in den 12 bis 13 gezeigt sind.
16 ist eine Aufrissexplosionsansicht der gegenüberliegenden, in 15 gezeigten Schneidwerkzeuge.
17 ist eine vordere Aufrissansicht der gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge der 15 bis 16.
18 ist eine Querschnittsansicht einer Nahtmaterialschneidestation für gleichzeitiges Schneiden einer Länge von thermisch geformtem chirurgischen Nahtmaterial an zwei verschiedenen Stellen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine Seitenansicht der in 18 gezeigten Nahtmaterialschneidestation.
20 zeigt die Position von optischen Sensoren, die für das Überwachen der Bewegung der Heiz- und Schneidwerkzeuge in der kombinierten Heiz- und Schneidestation, die in den 2 bis 4 und 11 bis 13 gezeigt ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
21 ist eine Querschnittsansicht einer beweglichen Greifbacke, die in ihrem geschlossenen Zustand zum Greifen und Fortbewegen von chirurgischem Nahtmaterial gezeigt ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22 ist eine Querschnittsansicht, die die bewegliche Greifbacke von 21 in ihrem offenen Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
23 ist eine Querschnittsansicht einer stationären Greifbacke in ihrem geschlossenen Zustand zum Greifen von chirurgischem Nahtmaterial gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
24 ist eine Querschnittsansicht, die die stationäre Greifbacke von 23 in ihrem offenen Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
25 ist eine isometrische Ansicht eines Systems zum Spannen einer Länge von chirurgischem Nahtmaterial gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine isometrische Ansicht eines optischen Nachweissystems zum Nachweisen von Knoten in chirurgischem Nahtmaterial, das durch das System passiert, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine weitere isometrische Ansicht, die einen Knoten zeigt, der zwischen der optischen Quelle und dem optischen Detektor des Knotennachweissystems von 26 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung positioniert ist.
28 ist eine Querschnittsansicht von 27, die einen Knoten zeigt, der zwischen der optischen Quelle und dem optischen Detektor des Knotennachweissystems von 26 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung positioniert ist.
29 ist eine isometrische Ansicht eines Haltearms für Nahtmaterial, der zum Herstellen von Nahtmaterialien verwendet wird, die länger sind als die Länge der Vorrichtung von 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
30 ist eine Querschnittsansicht, die den Haltearm für Nahtmaterial von 29 in seiner zurückgezogenen Position zeigt.
31 ist eine Querschnittsansicht, die den Haltearm für Nahtmaterial von 29 in seiner ausgefahrenen Position zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Betrieb des Gesamtsystems
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine schematische Darstellung gezeigt, die eine Vorrichtung 10 zum thermischen Formen und Schneiden von chirurgischen Nahtmaterialien zeigt. Eine kontinuierliche Länge von unfertigem chirurgischen Nahtmaterial 110 wird Maschine 10 von einer Vorratsspule 100 zugeführt, die unfertiges chirurgisches Nahtmaterial 110 darauf aufgewunden aufweist. Das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 100 wird anfänglich durch eine Spannungseinrichtung 200 vorwärts bewegt, um eine Spannung in dem unfertigen chirurgischen Nahtmaterial zu erzeugen, und dann durch ein Knotendetektorsystem 300 um nachzuweisen, ob ein Knoten in einem unfertigen chirurgischen Nahtmaterial 110 vorhanden ist, das durch das Knotendetektorsystem 300 geführt wird. Nach dem Durchführen durch das Knotendetektorsystem 300 wird das unfertige chirurgische Nahtmaterial zu einer kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 vorwärtsbewegt, wo (i) eine vorab bestimmte Länge des unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110 thermisch in eine Länge eines chirurgischen Nahtspitzenmaterials geformt wird, und (ii) das thermisch geformte chirurgische Nahtspitzenmaterial geschnitten wird, wodurch ein fertiges chirurgisches Nahtmaterial 120 erhalten wird mit einem Körperabschnitt, das aus unfertigem chirurgischen Nahtmaterial 110 gebildet ist und einen thermisch geformten Spitzenabschnitt, der mit einem geschnittenen Ende endet.
Wie genauer unten beschrieben, wird das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 110 durch Maschine 10 durch eine bewegliche Greifhacke 500 vorwärts bewegt, die an ein lineares Betätigungselement 150 zum Bewegen der beweglichen Greifbacke 500 zwischen einer Start- oder Ausgangsposition 510 auf einer Seite der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 und einer Endposition 512 auf der anderen Seite der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400. Die bewegliche Greifbacke 500 weist einen Greif- (oder geschlossenen) Zustand auf, der in 21 gezeigt ist, und einen nicht-greifenden (oder offenen) Zustand, der in 22 gezeigt ist. In Übereinstimmung mit Anweisungen, die von einer Kontrolleinheit 800 erhalten werden, ergreift die bewegliche Greifbacke 500 selektiv das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 und zieht dieses durch Maschine 10, um die Herstellung der fertigen chirurgischen Nahtmaterialien 120 zu erleichtern. Zusätzlich zum Vorwärtsbewegen von unfertigem chirurgischen Nahtmaterial durch die Maschine funktioniert die bewegliche Greifbacke 500 so, dass das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 innerhalb der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 anfänglich positioniert und ausgerichtet wird.
Während des Betriebs der Maschine 10 ergreift die bewegliche Greifbacke 500 das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 in der Ausgangsposition oder schließt sich um dieses. Als nächstes bewegt, während die bewegliche Greifbacke 500 in ihrem Greif- oder geschlossenen Zustand verbleibt, das lineare Betätigungselement 550 die bewegliche Greifbacke 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 zu ihrer Endposition 512. Während das lineare Betätigungselement die bewegliche Greifbacke 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Position 512 bewegt, zieht die bewegliche Greifbacke 500 eine Länge des unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110 durch die kombinierte Heiz- und Schneideposition 400 und durch eine stationäre Greifbacke 600, die zwischen der Endposition 512 und der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 positioniert ist. Wie die bewegliche Greifbacke 500 weist die stationierte Greifbacke 600 einen Greif- (oder geschlossenen) Zustand auf, der in 23 gezeigt ist, und einen nicht-Greif- (oder offenen) Zustand auf, der in 24 gezeigt ist. Während das lineare Betätigungselement 550 die bewegliche Greifbacke 500 aus der Ausgangsposition 510 zur Endposition 512 bewegt, ist die stationäre Greifbacke 600 in ihrem offenen Zustand. Nachdem die bewegliche Greifbacke ihre Endposition 512 erreicht, ergreift diese das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positionier ist, oder schließt sich um dieses. Die Position der stationären Greifbacke 600 entlang der Länge von Maschine 10 kann eingestellt werden, um die Erzeugung von Nahtmaterialien mit unterschiedlichen Längen zu erleichtern.
Wie in 2 dargestellt umfasst die kombinierte Heiz- und Schneidestation 400 ein Paar gegenüberliegender Heizwerkzeuge 402, 404, die sowohl einen offenen als auch einen geschlossenen Zustand aufweisen. In ähnlicher Weise haben die gegenüberliegenden Schneidewerkzeuge 450, 452 einen offenen und einen geschlossenen Zustand. Wenn, wie oben beschrieben, das lineare Betätigungselement 550 die bewegliche Greifbacke 500 aus Ausgangsposition 510 in Endposition 512 bewegt, sind sowohl die gegenüberliegenden Heizwerkzeuge 402, 404 als auch die gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge 450, 452 in der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 in ihren offenen Positionen. Nachdem die bewegliche Greifbacke ihre Endposition 512 erreicht und die stationäre Greifbacke 600 das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positioniert ist, ergriffen oder sich um dieses geschlossen hat, bewegen sich die Heizwerkzeuge 402, 404 aus ihrem offenen Zustand in ihren geschlossenen Zustand, um eine vorab bestimmte Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial thermisch zu bilden. Der Betrieb der Heizwerkzeuge 402, 404 ist detaillierter in Verbindung mit den 2 bis 10 beschrieben. Nachdem sich die Heizwerkzeuge 402, 404 aus ihren offenen in ihren geschlossenen Zustand bewegen, setzt die bewegliche Greifbacke 500 das unfertige chirurgische Material 110 aus ihrem Griff frei und, während die bewegliche Greifbacke in ihrem offenen oder Nicht-Greifzustand ist, bewegt das lineare Betätigungselement die bewegliche Greifbacke 500 von ihrer Endposition 512 in ihre Ausgangsposition 510, wo sich die bewegliche Greifbacke um ein nächstes Stück unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110 schließt.
Nachdem die gegenüberliegenden Heizwerkzeuge 402, 404 in ihrem geschlossenen Zustand für eine vorab bestimmte Zeitspanne gehalten worden waren, bewegen sich die Heizwerkzeuge 402, 404 aus ihren geschlossenen in ihren offenen Zustand, wodurch sie eine vorab bestimmte Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial, das zwischen den gegenüberliegenden Heizwerkzeugen 402, 404 positioniert ist, exponieren. Während das chirurgische Nahtspitzenmaterial zwischen den offenen Heizwerkzeugen 402, 404 positioniert verbleibt, bewegen sich als nächstes die gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge 450, 452 aus ihrem offenen Zustand in ihren geschlossenen Zustand, um die vorbestimmte Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial „einzuklemmen" oder fest zu ergreifen, bevorzugterweise an einem Punkt benachbart dem mittleren Abschnitt der Länge des chirurgischen Nahtspitzenmaterials, das durch die Heizwerkzeuge 402, 404 gebildet ist. Während die Schneidwerkzeuge 450, 452 in ihrer geschlossenen Position sind, wird eine Schneidklinge 480 durch einen Querschnitt des chirurgischen Spitzennahtmaterials an einem Punkt benachbart den Schneidwerkzeugen 450, 452 bewegt, wodurch eine thermisch gebildete chirurgische Nahtmaterialspitze mit einem geschnittenen Ende erhalten wird.
Danach bewegen sich die Schneidwerkzeuge 450, 452 aus ihrer geschlossenen Position in ihre offene Position und die stationäre Greifbacke 600 setzt das chirurgische Nahtmaterial in ihrem Griff frei. Wenn sich die stationäre Greifbacke öffnet und das zuvor ergriffene chirurgische Nahtmaterial freisetzt, fällt ein fertiges chirurgisches Nahtmaterial 120 mit einer thermisch gebildeten und geschnittenen Spitze infolge Schwerkraft auf einen Arm, der an der stationären Greifbacke 600 befestigt ist. Bevor die Schneidwerkzeuge 450, 452 aus ihrer geschlossenen in ihre offene Position bewegt werden, ergreift die bewegliche Greifbacke 500 das chirurgische Nahtmaterial an Ausgangsposition 510 oder schließt sich darüber und der oben beschriebene Prozess wird dann bevorzugterweise wiederholt, um weiter fertige chirurgische Nahtmaterialien 120 herzustellen. Da die Spannungseinrichtung 200 eine Spannungskraft auf das chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der Maschine 10 positioniert ist, ausübt, ist es für die bewegliche Greifbacke 500 wichtig, das chirurgische Nahtmaterial an Ausgangsposition 510 vor dem Zeitpunkt zu ergreifen oder sich darüber zu schließen, da die Schneidwerkzeuge 450, 452 aus ihrer geschlossenen in ihre offene Position bewegt werden, um zu verhindern, dass die Spannungseinrichtung 200 das hintere Ende des durch Klinge 480 geschnittenen chirurgischen Nahtmaterials in umgekehrter Richtung über die Ausgangsposition 510 hinaus zieht, wenn die Schneidwerkzeuge 450, 452 geöffnet werden.
Das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das in Maschine 10 zum Herstellen der fertigen Nahtmaterialien 120 verwendet wird, kann aus einem beliebigen thermoplastischen geflochtenen Nahtmaterial bestehen, wie, beispielsweise, einem geflochtenen Nahtmaterial aus Polyester, oder einem Polyamid- oder Polyolyfin-Nahtmaterial. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die genauer weiter unten beschrieben ist, ist das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das in Maschine 10 verwendet wird, ein geflochtenes Nahtmaterial, das aus einem Polyethylenterephthalat gebildet ist, wie beispielweise dasjenige, das von Ethicon, Inc. unter der Marke Ethibond^® Excel^® vertrieben wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine von Siemens hergestellte Simatic Model TI435-Kontrolleinheit verwendet, um Kontrolleinheit 800 zu implementieren. Eine Betreiberschnittstelle wird bevorzugterweise wird mit der Kontrolleinheit 800 gekoppelt.
BETREIBEN VON HEIZWERKZEUGEN
Wie oben erwähnt werden die Heizwerkzeuge 402, 404 in der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 betrieben, um eine vorab bestimmte Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial von dem unfertigen chirurgischen Nahtmaterial 110, das innerhalb der Station 400 positioniert ist, thermisch zu formen, nachdem die bewegliche Greifbacke 500 ihre Endposition 512 erreicht hat und die stationäre Greifbacke 600 das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positioniert ist, ergriffen oder sich darüber geschlossen hat. Während des Betreibens der Heizwerkzeuge 402, 404 wird das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 in einer ausgerichteten und fixierten Position innerhalb Station 400 durch die stationäre Greifbacke 600 aufgehängt, die auf einer Seite von Station 400 positioniert ist, und durch die Riemenscheibe 514, die auf einer gegenüberliegenden Seite von Station 400 positioniert ist. Zusätzlich wird das innerhalb Station 400 aufgehängte unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 durch Spannungssystem 200 während des Betriebs der Heizwerkzeuge 402, 404 unter einer voreingestellten Spannung gehalten.
2 bis 4 zeigen drei Ansichten der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400. Eine jede Ansicht veranschaulicht die Position der Heizwerkzeuge 402, 404 an einem speziellen Punkt während eines Nahtmaterialspitzenformungszyklus. Unter spezifischem Bezug nun auf 2 wird eine isometrische Ansicht von Station 400 gezeigt, wobei beide Heizwerkzeuge 402, 404 in ihrer zurückgezogenen oder offenen Position sind. 2 zeigt die Position von Heizwerkzeugen 402, 404, wenn die bewegliche Greifbacke 500 ihre Endposition 512 erreicht hat und die stationäre Greifbacke 600 das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positioniert ist, ergreift oder sich darum schließt. Nachdem die bewegliche Greifbacke 500 ihre Endposition 512 erreicht hat und die stationäre Greifbacke 600 das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positioniert ist, ergriffen hat oder sich darüber geschlossen hat, bewegt ein Hauptzylinder 406 (gesteuert von Kontrolleinheit 800) das Heizwerkzeug 404 von seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 3 zeigt die Position der Heizwerkzeuge 402, 404, nachdem der Hauptzylinder 406 Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Während das Heizwerkzeug 404 zu seiner ausgefahrenen Position bewegt wird, wird ein Querschnittsteil des Nahtmaterials 110, das innerhalb der Station 400 aufgehängt ist, in einer Rille oder einem Kanal 405 (gezeigt in 6) innerhalb von Heizwerkzeug 404 aufgenommen. Ein Paar V-förmiger Führungen 404a, 404b sind an den Enden des Heizwerkzeuges 404 befestigt, um das Führen des unfertigen Nahtmaterials 110 in Rille 405 während dieses Schrittes zu erleichtern. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung verursacht der Hauptzylinder 406, dass die Rille 405 in dem Heizwerkzeug 404 leicht über die Mittellinie des unfertigen Nahtmaterials 110, das innerhalb der Station 400 aufgehängt ist, hinausschießt (oder diese überschreitet), um zu gewährleisten, dass wenigstens ein Querschnittsteil des unfertigen Nahtmaterials 110 tatsächlich in der Rille 405 aufgenommen wird.
Nachdem der Hauptzylinder 406 Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position bewegt hat, fiührt ein Hilfszylinder 408 (gesteuert durch Kontrolleinheit 800) Heizwerkzeug 402 aus seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 4 zeigt die Position der Heizwerkzeuge 402, 404, nachdem der Hilfszylinder 408 Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Während das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position bewegt wird, wird der Querschnittsteil des Nahtmaterials 110, der zuvor nicht in die Rille 405 aufgenommen wurde, in eine Rille oder einen Kanal 403 (gezeigt in 5) innerhalb des Heizwerkzeuges 402 aufgenommen. Nachdem der Hilfszylinder 408 Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position bewegt hat, steht die Stirnfläche 405a von Heizwerkzeug 404 benachbart zu der Stirnfläche 403 des Heizwerkzeuges 402 und stößt daran an. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die vom Hilfszylinder 408 aufgewandte Kraft, um Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position zu bewegen, geringer als die vom Hauptzylinder 406 aufgewandte Kraft, um Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position zu fahren. Die Verwendung einer verringerten Kraft durch den Hilfszylinder 406 gewährleistet, dass die Position des Heizwerkzeuges 404 nicht gestört werden wird, wenn das Heizwerkzeug 402 mit dem Heizwerkzeug 404 wie in 4 gezeigt in Kontakt gebracht wird. Nachdem Stirnflächen 403a und 405a zusammengebracht worden sind und die Heizwerkzeuge 402, 404 sich über dem unfertigen chirurgischen Nahtmaterial 110 geschlossen haben, wie in 4 dargestellt, verbleiben die Heizwerkzeuge 402, 404 in ihren geschlossenen oder ausgefahrenen Positionen für eine vorab bestimmte Haltezeit. Danach öffnen die Zylinder 406 und 404 die Heizwerkzeuge 402, 404, indem sie sie in ihre anfänglichen zurückgezogenen Positionen bringen und dadurch eine vorab bestimmte Länge von thermisch geformtem chirurgischen Nahtspitzenmaterial exponieren, das zwischen gegenüberliegenden offenen Heizwerkzeugen 402, 404 aufgehängt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung stellen die Querschnitte von Rille 403 und 405 jeweils einen halben Kreis oder Halbkreis dar, so dass, wenn Stirnflächen 403a und 405a miteinander in Kontakt gebracht werden, wie in 4 gezeigt, Rillen 403 und 405 zusammen eine einzelne zylindrische Öffnung mit einem kreisförmigen Querschnitt (hierin im Folgenden „der Heizwerkzeugquerschnitt") bilden, der senkrecht zur Achse der zylindrischen Öffnung verläuft. Die Achse der zylindrischen Öffnung, die durch die Rillen 403 und 405 gebildet wird, wird parallel zur Länge des chirurgischen Nahtmaterials 110 entlang der „X"-Achse (in 2 bis 4 gezeigt) ausgerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Durchmesser des Heizwerkzeugquerschnittes immer geringer als die durchschnittliche Querschnittsgröße des unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110, das von der Vorratsspule 100 geliefert wird. Indem der Durchmesser des Heizwerkzeugquerschnittes geringer ist als die durchschnittliche Querschnittsgröße des unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110, gewährleistet die vorliegende Erfindung, dass Rillen 403 und 405 sowohl das chirurgische Nahtmaterial 110 während des Nahtmaterialspitzenformungsverfahrens kontaktieren als auch Druck darauf ausüben. Die in dem unfertigen chirurgischen Nahtmaterial 110 durch Spannungsaufbau 200 gehaltene Spannung funktioniert so, dass der Heizwerkzeugquerschnitt davon abgehalten wird, das Nahtmaterial während des Nahtmaterialspitzenformungsprozesses übermäßig einzuklemmen oder abzuschnüren.
Unter Bezugnahme nun auf 7 wird eine Querschnittsansicht von einer beispielhaften Länge eines unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110 gezeigt, welches nicht von den Heizwerkzeugen 402, 404 von Station 400 kontaktiert worden ist. Unfertiges Nahtmaterial 110 (wie in 7 gezeigt) wird verwendet, um die spitzenlosen Körperabschnitte von Nahtmaterial, das solchermaßen hergestellt wird, zu formen. Unfertiges Nahtmaterial 110 wird aus einer Vielzahl von Garnen 112 gebildet, von denen ein jedes aus mehreren Strängen oder Filamenten 114 gebildet ist. Da unfertiges Nahtmaterial 110 geflochten ist, ist sein Querschnitt nicht einheitlich kreisförmig. Ganz im Gegenteil variiert der Durchmesser des Querschnittes des unfertigen Nahtmaterials 110 in Abhängigkeit von der Stelle des gemessenen Durchmessers. Somit weisen die drei beispielhaften Durchmessermessungen 117, 118, 119 des in 7 gezeigten Nahtmaterials 110, die alle durch den Schwerpunkt 116 des Querschnitts verlaufen, jeweils eine unterschiedliche Länge. 8 zeigt ein Diagramm, das die statistische Verteilung der variierenden Querschnittsdurchmesser zeigt, die in dem in 7 dargestellten unfertigen Nahtmaterial gefunden werden, und, insbesondere, die variierenden Querschnittsdurchmesser, die in unfertigem Nahtmaterial Ethibond® Excel® der Größe O gefunden werden. Wie in 8 dargestellt existiert für eine gegebene Länge von unfertigem chirurgischen Nahtmaterial 110 ein durchschnittlicher Querschnittsdurchmesser (D_avg), ein erster Standardabweichungsquerschnittsdurchmesser (D_sd1), der eine Querschnittsdurchmesserlänge darstellt, die eine Standardabweichung unterhalb von D_avg ist, und einen zweiten Standardabweichungsquerschnittsdurchmesser (D_sd2), der eine Querschnittsdurchmesserlänge zeigt, die zwei Standardabweichungen unterhalb von D_avg ist.
In einer ersten bevorzugten Ausfiührungsform der Vorrichtung ist der Durchmesser der durch Rillen 403 und 405 gebildete Heizwerkzeugquerschnitt eine Konstante, die geringer ist als der D_avg-Wert für das unfertige Nahtmaterial 110; in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Durchmesser des durch Rillen 403 und 405 gebildeten Heizwerkzeugquerschnitts eine Konstante, die etwa gleich dem D_sd1-Wert ist für das unfertige Nahtmaterial 110; und in einer noch weiteren bevorzugten Ausfiührungsform der Vorrichtung ist der Durchmesser des durch die Rillen 403 und 405 gebildeten Heizwerkzeugquerschnittes eine Konstante, die etwa gleich dem D_sd2-Wert für das unfertige Nahtmaterial 110 ist.
Unter Bezugnahme nun auf 9 wird ein Querschnitt 122 einer beispielhaften Länge einer chirurgischen Nahtmaterialspitze gezeigt, die durch die Heizwerkzeuge 402, 404 von Station 400 thermisch geformt ist, wie oben im Zusammenhang mit 2 bis 4 beschrieben.
Der in 9 beispielhaft gezeigte Querschnitt 122 wurde thermisch gebildet (oder gefertigt) unter Verwendung eines Heizwerkzeugquerschnittes mit einem konstanten Durchmesser, der etwa gleich dem D_Sd2-Wert für das unfertige Nahtmaterial 110 war, das anfänglich der Station 400 zugeführt wurde. Als Ergebnis der Tatsache, dass der Durchmesser des Heizwerkzeugquerschnittes weniger als der D_avg Wert für das unfertige Nahtmaterial 110 war, wurde das unfertige Nahtmaterial 110 von den Heizwerkzeugen 402, 404 während des thermischen Heißspitzenformungsprozesses kontaktiert. Das Kontaktieren der Heizwerkzeuge 402, 404 mit dem unfertigen Nahtmaterial 110 während des thermischen Heißspitzenformungsprozesses, zusammen mit der Tatsache, dass das Nahtmaterial 110 während dieses Prozesses unter Spannung ist, verursacht, dass das Nahtmaterial 110, das in den Heizwerkzeugen 402, 404 kontaktiert wird, komprimiert wird und dadurch zu dem „Abrunden" von Filamenten (wie beispielsweise Filamente 124) führt, die um den Umfang von Querschnitt 122 positioniert sind. Als ein Ergebnis dieses Abrundens der Filamente um seinen Umfang wird der Querschnitt 122 im allgemeinen einen einheitlichen Durchmesser aufweisen. Im Gegensatz zu den variierenden Durchmessern des Querschnittes des unfertigen Nahtmaterials 110, das in 7 gezeigt ist, sind die Durchmesser des Querschnittes 122 im Allgemeinen unabhängig von der Position des gemessenen Durchmessers konstant. Somit weisen die drei beispielhaften Durchmessermessungen 126, 127, 128 des in 9 gezeigten Querschnittes 122, die alle durch den Schwerpunkt 129 des Querschnittes verlaufen, jeweils etwa die gleiche Länge auf. Tabellen I, II und III veranschaulichen die Querschnittsdurchmesser von Nahtmaterialien mit Größe 0, 2/0 und 3/0 mit Körperabschnitten, die aus unfertigem Ethibond® Excel®-Nahtmaterial gebildet sind und Spitzenabschnitten, die durch Werkzeuge 402, 404 (mit einem konstanten Querschnittsdurchmesser etwa gleich dem D_Sd2-Wert des unfertigen Nahtmaterials) gebildet worden sind, gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie diese Tabellen zeigen führt die vorliegende Erfindung zu Nahtmaterialien mit Spitzenabschnitten (110a) mit einem Querschnitt, der sowohl hinsichtlich des Durchmessers kleiner als auch einheitlicherer ist (d. h. kleinere Durchmesserstandardabweichung) als die unfertigen Nahtmaterialkörperabschnitte (110b) benachbart derartigen Spitzenabschnitte.
TABELLE I Größenmessung von Spitzen- und Körperdurchmessern bei Nahtmaterialien der Größe 0
TABELLE II Größenmessung der Spitzen- und Körperdurchmesser bei Nahtmaterialien der Größe 2/0
TABELLE III Größenmessung der Spitzen- und Körperdurchmesser bei Nahtmaterialien der Größe 3/0
10 zeigt ein Diagramm, das die statistische Verteilung der im Allgemeinen gleichförmigen Querschnittsdurchmesser zeigt, die bei der thermisch geformten Nahtmaterialspitze gefunden werden, wie in 9 gezeigt und durch Tabelle I oben beispielhaft veranschaulicht. Wie in 10 dargestellt weist die Nahtmaterialspitze, die durch die Heizwerkzeuge der vorliegenden Erfindung produziert worden ist, einen im Allgemeinen gleichförmigen Querschnittsdurchmesser auf, der sich um den Heizwerkzeugquerschnitt (in diesem Falle D_Sd2) konzentriert, und der geringer ist als der D_avg-Wert entsprechend dem unfertigen Nahtmaterial 110, das Station 400 zugeführt wird und den spitzenlosen Körperabschnitt des resultierenden Nahtmaterials bildet.
Da der in der vorliegenden Erfindung verwendete Heizwerkzeugquerschnitt in Abhängigkeit von dem D_avg-Wert des unfertigen Nahtmaterials 110 variiert, das Maschine 10 zugeführt wird, werden die Heizwerkzeuge 402, 404 an Heizverteiler 410, 412 durch lösbare Schrauben 414 befestigt, was einem Bediener erlaubt, die Heizwerkzeuge 402, 404, die in der Station verwendet werden, in Abhängigkeit von der Größe des verwendeten Nahtmaterials 110 auszuwechseln. Ein Thermoelement 415 zum Heizen der entfernbaren Heizwerkzeuge 402, 404 ist in einem jeden Verteiler 410, 412 positioniert und an Kontrolleinheit 800 gekoppelt. Entsprechend wird der Bediener für Nahtmaterial 110 mit größerem Durchmesser Heizwerkzeuge 402, 404 verwenden, die einen größeren Heizwerkzeugquerschnitt bilden als Werkzeuge, die zum thermischen Formen von Spitzen an Nahtmaterial mit kleinerem Durchmesser verwendet werden. In Tabelle IV unten sind die bevorzugten Heizwerkzeugquerschnittsdurchmesser zum thermischen Formen von Spitzen auf einem unfertigen geflochtenen Nahtmaterial mit verschiedenen Größen angegeben, das aus einem Polyethylenterephthalat gebildet ist, wie beispielsweise dasjenige von Ethicon, Inc. unter der Marke Ethibond^® Excel^® vertriebene. Ebenfalls in Tabelle IV unten angegeben sind die bevorzugten Temperaturen, auf denen die Heizwerkzeuge 402, 404 während des Heißspitzenformungsprozesses gehalten werden sollen, die bevorzugten Spannungen, bei denen die Nahtmaterialien während des Heißspitzenformungsprozesses gehalten werden sollen und die bevorzugten Haltezeiten, während der die Heizwerkzeuge 402, 404 um das unfertige Nahtmaterial 110 während des Heißspitzenformungsprozesses geschlossen bleiben sollten.
Tabelle IV
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind Heizwerkzeuge 402, 404 aus Stahl hergestellt und mit einer nicht-klebrigen Substanz wie Teflon TM oder Nedox TM, hergestellt von General Magnaplate, beschichtet, um die Freisetzung des Nahtmaterials aus den Rillen 403, 405 zu erleichtern, wenn die Heizwerkzeuge 402, 404 geöffnet werden. Obwohl bei der oben beschriebenen bevorzugten Vorrichtung der Heizwerkzeugquerschnitt eine kreisförmige Form aufwies, der durch die Rillen 403, 405 gebildet war, wird von den Fachleuten verstanden werden, dass auch Heizwerkzeugquerschnitte, die andere geometrische Formen definieren, verwendet werden können.
Betrieb von Schneidwerkzeugen
Nachdem die Zylinder 406 und 408 die Heizwerkzeuge 402, 404 öffnen, indem sie sie in ihre anfänglichen zurückgezogenen Positionen bringen und dadurch eine vorab bestimmte Länge von thermisch geformtem chirurgischen Nahtspitzenmaterial exponieren, das zwischen gegenüberliegenden offenen Heizwerkzeugen 402, 404 aufgehängt ist, werden die Schneidwerkzeuge 450, 452 in der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 so betrieben, dass sie die thermisch gebildete Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial abschneiden. Wenn die vorliegende Vorrichtung verwendet wird, um fertiges Nahtmaterial für „doppelbewehrte" Nahtmaterialien zu erzeugen (d. h. Nahtmaterialien mit Nadeln an beiden Enden eines jeden Nahtmaterials), wird die thermisch gebildete Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial bevorzugterweise an seinem Mittelpunkt geschnitten; ansonsten wird die thermisch geformte Länge an chirurgischem Nahtspitzenmaterial bevorzugterweise nahe an einem seiner Enden geschnitten. Während des anfänglichen Betreibens der Schneidwerkzeuge 450, 452 verbleibt das in Station 400 aufgehängte chirurgische Nahtmaterial in der gleichen Position, die es während des oben beschriebenen thermischen Spitzenformungsverfahrens eingenommen hat. Das chirurgische Nahtmaterial verbleibt somit positioniert an und ausgerichtet entlang der Achse „X". Zusätzlich wird während des anfänglichen Betriebes der Schneidwerkzeuge 450, 452 das innerhalb Station 400 aufgehängte chirurgische Material bei der gleichen vorliegenden Spannung gehalten, die während des oben beschriebenen thermischen Spitzenformungsprozesses verwendet wurde.
11 bis 13 zeigen drei weitere Ansichten der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400. Eine jede Ansicht veranschaulicht die Position der Schneidwerkzeuge 450, 452 und der Schneidklinge 480 an einem besonderen Punkt während eines Nahtmaterialschneidezyklus. Während des oben beschriebenen thermischen Spitzenformungsprozesses blieben beide Schneidwerkzeuge 450, 452 in ihren offenen oder zurückgezogenen Positionen. Nach dem Öffnen der Heizwerkzeuge 402, 405 am Ende des thermischen Spitzenformungsprozesses bewegt ein Hauptzylinder 460 (gesteuert durch Kontrolleinheit 800) das Schneidwerkzeug 450 aus seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 10 zeigt die Position der Schneidwerkzeuge 450, 452, nachdem der Hauptzylinder 460 Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Während das Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position bewegt wird, wird ein Querschnitt des Nahtmaterials 110a, dem thermisch eine Spitze gegeben wurde und das innerhalb Station 400 aufgehängt ist, in eine Rille oder Kanal 451 (in 15 bis 16 gezeigt) innerhalb Schneidwerkzeug 450 aufgenommen. Ein Paar aus V-förmigen Führungen (nicht gezeigt) kann an den Enden des Schneidwerkzeuges 450 befestigt sein, um die Führung des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a in Rille 451 während dieses Schrittes zu erleichtern. Der Hauptzylinder 460 führt dazu, dass die Rille 451 in dem Schneidwerkzeug 450 leicht über die Stelle des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a, das innerhalb der Station 400 aufgehängt ist, hinausragt, um zu gewährleisten, dass die Gesamtheit eines Querschnittsteils des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a tatsächlich in Rille 451 aufgenommen ist (wie in 17 gezeigt).
Nachdem der Hauptzylinder 460 das Schneidwerkzeug 450 in seine verlängerte Position bewegt hat, führt ein Hilfszylinder 462 (ebenfalls durch Kontrolleinheit 800 gesteuert) das Schneidwerkzeug 452 von seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 12 zeigt die Position der Schneidwerkzeuge 450, 452, nachdem der Hilfszylinder 462 Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Nachdem der Hilfszylinder 462 Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position bewegt hat, steht Stirnfläche 451a von Schneidwerkzeug 450 benachbart zu der Stirnfläche 453a von Schneidwerkzeug 452 und stößt an diese.
Das Schneidwerkzeug 452 umfasst eine rechteckig geformte Kerbe (oder Anguss) 453, die in die Rille 451 aufgenommen wird, wenn Stirnflächen 451a und 453a zusammengebracht werden. Die durch den Hilfszylinder 462 aufgewandte Kraft, um Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position zu fahren, ist geringer als die vom Hauptzylinder 460 aufgewandte Kraft, um Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position zu bewegen. Die Verwendung einer verringerten Kraft durch den Hilfszylinder 462 gewährleistet, dass die Position des Schneidwerkzeuges 450 nicht gestört werden wird, wenn das Schneidwerkzeug 452 mit dem Schneidwerkzeug 450 in Kontakt gebracht wird, wie in 12 gezeigt. Nachdem die Stirnflächen 451a und 453a zusammengebracht worden sind und die Schneidwerkzeuge 450, 452 sich über dem thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterial 110a „geschlossen" haben, wie in 17 dargestellt, wird Klinge 480 durch Hilfszylinder 462 über das thermisch mit einer Spitze versehene Nahtmaterial 110a in einer Richtung senkrecht zur Achse „X" bewegt und dadurch das thermisch mit einer Spitze versehene Nahtmaterial 110a an einem Punkt benachbart den Schneidwerkzeugen 450, 452 geschert und ein fertiges Nahtmaterial 120 erzeugt mit einem Körperabschnitt, der aus unfertigem chirurgischen Nahtmaterial 110 gebildet ist und einem Spitzenteil, der thermisch geformt ist, und mit einem geschnittenen Ende endet. 13 veranschaulicht die Positionen der Schneidwerkzeuge 450, 452 während die Schneidklinge 480 durch das thermisch mit einer Spitze versehene Nahtmaterial 110a schneidet, und 14 zeigt die Nähe der Schneidklinge zu den Schneidwerkzeugen 450, 452, die während des Schneidprozesses beibehalten wird. Nach dem Schneiden des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a öffnen Zylinder 460 und 462 die Schneidwerkzeuge 450, 452, indem sie diese in ihre anfänglichen zurückgezogenen Positionen bringen. Wie oben festgehalten ergreift vor dem Öffnen der Schneidwerkzeuge 450, 452 am Ende des Schneidzyklus die bewegliche Greifbacke 500 das chirurgische Nahtmaterial 110 oder schließt sich um dieses an Ausgangsposition 510, um zu verhindern, dass die Spannungsanordnung 200 das hintere Ende 110b des durch Klinge 480 geschnittenen chirurgischen Nahtmaterials in umgekehrte Richtung über die Ausgangsposition 510 hinaus zieht, wenn die Schneidwerkzeuge 450, 452 geöffnet werden.
Die Querschnitte von Rille 451 und Kerbe 453 sind so, dass wenn Stirnflächen 451a und 453a in Kontakt miteinander gebracht werden, wie in 17 gezeigt, Rille 451 und Kerbe 453 zusammen eine Einzel-Schneidwerkzeugöffnung bilden, die an der „X"-Achse ausgerichtet ist mit einem Querschnitt (hierin im Folgenden „der Schneidwerkzeugquerschnitt"), der senkrecht zu der „X"-Achse verläuft. Somit ist die Achse des durch Rille 450 und Kerbe 452 gebildeten Schneidwerkzeugöffnung parallel zu der Länge des thermisch mit einer Spitze versehenen chirurgischen Nahtmaterials 110a entlang der „X"-Achse ausgerichtet. Der Durchmesser „d" (in 17 gezeigt) des Schneidwerkzeugquerschnittes ist immer geringer als der Durchmesser des Heizwerkzeugquerschnittes, der für das thermische Formen des mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a verwendet wird. Indem der Durchmesser des Schneidwerkzeugquerschnittes geringer ist als der Durchmesser des Heizschneidwerkzeugquerschnittes gewährleistet die vorliegende Erfindung, dass Rille 451 und Kerbe 453 sich nicht nur kontaktieren, sondern auch das thermisch mit einer Spitze versehene Nahtmaterial 110a, das zwischen den Schneidwerkzeugen 450, 452 während des Nahtmaterialschneideprozesses positioniert ist, festgehalten und eingeklemmt wird. Durch das Festhalten oder Einklemmen des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a an einem Punkt direkt benachbart der Stelle, wo Klinge 480 durch das Nahtmaterial 110 schneidet, ergibt der Schneidemechanismus der vorliegenden Erfindung ein Nahtmaterial mit einem extrem genau geschnittenen Ende, was, unter anderem, das spätere Einführen des geschnittenen Endes in eine Nadel erleichtert.
Alternative bevorzugte Schneidwerkzeugmechanismen
Das oben beschriebene Schneidwerkzeugsystem in Verbindung mit 11 bis 17 ist vorteilhaft beim Erzeugen von Nahtmaterialien mit einer Bewehrung, die eine an nur einem Ende befestigte Nadel aufweisen. Für einige chirurgische Verfahrensweisen werden jedoch doppelt bewehrte Nahtmaterialien benötigt, die an einem jeden Ende eine befestigte Nadel aufweisen. Um Nahtmaterial herzustellen, das zum Herstellen von doppelt bewehrten Nahtmaterialien geeignet ist, ist es für beide Enden des Nahtmaterials wichtig, dass sie durch präzise Schnitte gebildet werden, so dass ein jedes Ende des Nahtmaterials in eine Nadel eingeführt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein in 18 bis 19 gezeigtes alternatives Schneidwerkzeugsystem 900 anstelle des in 11 bis 17 gezeigten Schneidwerkzeugsystems verwendet werden zum Herstellen von fertigen Nahtmaterialien 120, die an beiden Enden präzise Schnitte aufweisen.
System 900 funktioniert im Wesentlichen genauso wie das Schneidesystem, das in dem unmittelbar vorhergehenden Abschnitt beschrieben ist mit der Ausnahme, dass bei System 900 der Hauptzylinder 460 gleichzeitig ein Paar Schneidwerkzeuge 902, 904 zwischen ihren zurückgezogenen und ausgefahrenen Positionen bewegt, der Hilfszylinder 462 gleichzeitig ein Paar Schneidwerkzeuge 906, 908 zwischen ihren zurückgefahrenen und ausgefahrenen Positionen bewegt und der Hilfszylinder gleichzeitig zwei Schneidklingen 910, 912 über zwei getrennte Querschnitte des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a bewegt. Somit sind Schneidwerkzeuge 902, 904 jeweils im Wesentlichen identisch mit Schneidwerkzeug 450 und Schneidwerkzeug 906, 908 sind im Wesentlichen identisch mit Schneidwerkzeug 452. Während des Betriebs von System 900 fährt der Hauptzylinder 460 zuerst gleichzeitig die Schneidwerkzeuge 902, 904 aus ihren zurückgezogenen in ihre ausgefahrenen Positionen. Während die Schneidwerkzeuge 902, 904 in ihre ausgefahrenen Positionen bewegt werden, wird ein getrennter Querschnitt des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110, das innerhalb Station 400 aufgehängt ist, in eine Rille 451 innerhalb eines jeden der Schneidwerkzeuge 902, 904 aufgenommen. Als nächstes fährt der Hilfszylinder 462 gleichzeitig die Schneidwerkzeuge 906, 908 aus ihren zurückgezogenen in ihre ausgefahrenen Positionen. Nachdem der Hilfszylinder 462 die Schneidwerkzeuge 906, 908 in ihre ausgefahrenen Positionen gefahren hat, stehen die Stirnflächen 451a der Schneidwerkzeuge 902, 904 benachbart zueinander und stoßen an die Stirnflächen 453a von Schneidwerkzeug 902, 904. Nachdem beide Sätze von Stirnflächen 451a und 453a zusammengebracht worden sind und die Schneidwerkzeuge 902, 904, 906 und 908 sich über ihren entsprechenden Querschnitten von thermisch mit einer Spitze versehenem Nahtmaterial 110a „geschlossen haben", werden Klingen 910, 912 gleichzeitig durch Hilfszylinder 462 über zwei Querschnitte des thermisch mit einer Spitze versehenen Nahtmaterials 110a in einer Richtung bewegt, die senkrecht zur Achse „X" ist, wodurch das thermisch mit einer Spitze versehene Nahtmaterial 110a an zwei Punkten benachbart den Schneidwerkzeugen 906, 908 geschert wird und zwei präzise geschnittene Nahtmaterialenden erzeugt werden. Nach dem Schneiden des Nahtmaterials 110a öffnen Zylinder 460 und 462 die Schneidwerkzeuge 902, 904, 906 und 908, indem sie sie in ihre anfänglichen zurückgezogenen Positionen zurückbringen.
Kontrollsystem für optischen Sensor
Der Zustand/Position (d. h. offen oder geschlossen) der beweglichen Greifhacke 500, der stationären Greifbacke 600, der Heizwerkzeuge 402, 406 und der Schneidwerkzeuge 450, 452 ebenso wie die Bewegung und Position des Hauptzylinders 406, 460, der Hilfszylinder 408, 462, des linearen Betätigungselementes 550, der Schneidklinge 480 und des Spannungsaufbaus 200 werden überwacht und durch eine Kontrolleinheit 800 gesteuert. 20 zeigt die Positionen verschiedener optischer Sensoren, die an Kontrolleinheit 800 gekoppelt sind und die die Positionen der Heizwerkzeuge 402, 404 und Schneidwerkzeuge 450, 452 während des Betriebs der kombinierten Heiz- und Schneidestation 400 überwachen und verifizieren. Speziell werden optische Sensoren 801 und 802 zum Überwachen/Verifizieren bereitgestellt, ob Heizwerkzeug 404 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position ist; optische Sensoren 803 und 804 werden vorgesehen zum Überwachen/Verifizieren, ob Heizwerkzeug 402 in seiner verlängerten oder zurückgezogenen Position ist, optischer Sensor 805 wird bereitgestellt zum Überwachen/Verifizieren, ob Schneidwerkzeug 450 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position ist; und optischer Sensor 806 wird bereitgestellt zum Überwachen/Verifizieren, ob Schneidwerkzeug 452 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position ist. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Kontrolleinheit 800 dem Hauptzylinder 406 nicht erlauben, das Heizwerkzeug 404 in seine verlängerte Position zu bewegen, bis die Sensoren 805, 806 anzeigen, dass die Schneidwerkzeuge 450, 452 in ihren zurückgezogenen Positionen sind; Kontrolleinheit 800 wird dem Hilfszylinder 408 nicht erlauben, das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position zu bewegen, solange nicht die Sensoren 805, 806 anzeigen, dass die Schneidwerkzeuge 450, 452 in ihren zurückgezogenen Positionen sind und die Sensoren 801, 802 anzeigen, dass das Heizwerkzeug 404 in seiner ausgefahrenen Position ist; Kontrolleinheit 800 wird nicht erlauben, dass der Zylinder 406 das Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position bewegt, sofern nicht die Sensoren 801, 802, 803 und 804 anzeigen, dass die Heizwerkzeuge 402, 404 in ihren zurückgezogenen Positionen sind; und Kontrolleinheit 800 wird nicht erlauben, dass der Zylinder 462 das Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position bewegt, solange nicht die Sensoren 801, 802, 803, 804 und 805 anzeigen, dass die Schneidwerkzeuge 402, 404 in ihren zurückgezogenen Positionen sind, und dass das Schneidwerkzeug 450 in seiner ausgefahrenen Position ist.
21 und 22 zeigen die Position eines optischen Sensors 807, der an Kontrolleinheit 800 gekoppelt ist und der den Zustand (entweder offen oder geschlossen) der beweglichen Greifbacke 500 überwacht und verifiziert. 23 und 24 zeigen die Position eines optischen Sensors 808, der an Kontrolleinheit 800 gekoppelt ist und der den Zustand (entweder offen oder geschlossen) der stationären Greifbacke 600 überwacht und verifiziert.
Nahtmaterialspannsytem
Unter Bezugnahme auf 25 wird eine isometrische Ansicht des Systems 200 zum Spannen einer Länge von chirurgischem Nahtmaterial 110 gezeigt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. System 200 umfasst eine Spannspule 202 mit einer Weite, einem Gewicht und einem kreisförmigen Umfang 204 senkrecht zur Weite der Spule. Die Spannspule 202 weist eine Rille 206 in ihrem Umfang 204 zum Aufnehmen des chirurgischen Nahtmaterials 110 auf. Spannsystem 200 umfasst auch eine Spur 208, die aus einem Paar von Schlitzen 208a, 208b gebildet wird, die sich parallel entlang der Länge der Spur 208 erstrecken. Spur 208 und Schlitze 208a, 208b sind bevorzugterweise entlang einer rein vertikalen Achse positioniert, obwohl, in alternativen Ausführungsformen (nicht gezeigt), Spur 208 und Schlitze 208a, 208b entlang einer Achse fluchten können, die sowohl horizontale als auch vertikale Komponenten umfasst. Die Schlitze 208a, 208b dienen dazu, die Spannspule 202 während des Betriebs von System 200 entlang der Länge der Spur 208 aufzunehmen und zu fiühren. Die Länge der Spur 208 wird bevorzugterweise senkrecht zur Weite der Spannspule 202 ausgerichtet. Während des Betriebs des Systems 200 wird die Spannspule 202 vertikal innerhalb Schlitze 208a, 208b durch das chirurgische Nahtmaterial 110 aufgehängt. Während die Spannspule 202 vertikal innerhalb der Führung 208a, 208b durch das chirurgische Nahtmaterial 110 aufgehängt wird, übt das Gewicht der Spannspule 202 eine entsprechende Spannkraft auf das Nahtmaterial 110 aus, die gleich der Hälfte des Gewichts der Spule 202 ist. Um die auf das Nahtmaterial 110 während des Betriebs von System 200 ausgeübte Spannung zu variieren, können zusätzliche Gewichte 210 zu einem Spulenarm, der sich vom Zentrum der Spule 202 erstreckt, hinzugefügt oder entfernt werden.
Wenn die oben beschriebene bewegliche Greifbacke 500 in ihrem Greifzustand ist und sich von ihrer Ausgangsposition 510 zu ihrer Endposition 512 bewegt, wird in der Spur 208 aufgehängtes Nahtmaterial 110 durch Station 400 und stationäre Klemmback 600 von Maschine 10 nach vorne gezogen. Während das Nahtmaterial durch die Maschine durch die bewegliche Greifbacke 500 nach vorne gezogen wird, wird die Spannspule 202 innerhalb Spur 208 nach oben gezogen. Unabhängig von der vertikalen Position der Spule 202 in der Spur 208 wird jedoch die auf das Nahtmaterial 110 durch System 200 ausgeübte Spannung konstant und gleich der Hälfte des Gewichts von Spule 202 sein. Ein optischer Sensor 212, gekoppelt an Kontrolleinheit 800, wird bereitgestellt, um zu bestimmen, ob die Zugwirkung der beweglichen Greifbacke 500 dazu geführt hat, dass die Spule 202 innerhalb der Spur über die Höhe des Sensors 212 hinaus nach oben gezogen wurde. Wenn optischer Sensor 212 nachweist, dass die Spannspule 202 über die Stelle des Sensors 212 hinaus nach oben gezogen worden ist, bewirkt Kontrolleinheit 800, dass ein Motor (nicht gezeigt), der an die Vorratsspule 100 gekoppelt ist, unfertiges chirurgisches Nahtmaterial von der Vorratsspule 100 abgewickelt wird. Während weiteres unfertiges chirurgisches Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 100 abgewickelt wird, bewegt sich die Spannspule 202 innerhalb der Spur 208 nach unten. In der bevorzugten Ausführungsform wickelt die Kontrolleinheit 800 weiter unfertiges chirurgisches Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 100 ab, bis die Spannspule 202 unter das Niveau von optischem Sensor 212 fällt.
Ein optischer Sensor 214 wird am Boden von Spur 208 angebracht, um zu bestimmen, ob ein Bruch im chirurgischen Nahtmaterial 110 aufgetreten ist oder ein Verlust an Spannung im Nahtmaterial innerhalb Maschine 10. Da während eines normalen Betriebs die Spannspule 202 nicht unterhalb das Niveau von optischem Sensor 212 fallen sollte, wird ein Bruch des Nahtmaterials 110 oder ein Verlust an Nahtmaterialspannung innerhalb Maschine 10 durch Sensor 214 signalisiert, wenn der Sensor bestimmt, dass die Spannspule 202 auf das Niveau des Sensors 214 gefallen ist.
Obwohl Spannsystem 202 im Zusammenhang mit dem Spannen von chirurgischem Nahtmaterial beschrieben worden ist, wird von den Fachleuten verstanden werden, dass Spannsystem 200 zum Spannen einer jeglichen Art von Faden und Garn verwendet werden kann.
Knotennachweissystem
Bezugnehmend nun auf 26 und 27 werden zwei isometrische Ansichten eines optischen Nachweissystems 300 zum Nachweisen von Knoten in chirurgischem Nahtmaterial 110 gezeigt, das durch System 300 läuft, in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Knotennachweissystem 300 umfasst eine optische Lichtquelle 302, um eine Lichtebene 304 zu einem Detektor 306 für optisches Licht zu führen, wenn chirurgisches Nahtmaterial 110 zwischen der optischen Lichtquelle 302 und dem Detektor für optisches Licht 306 (gezeigt in 28) positioniert ist. Die optische Lichtquelle 302 ist bevorzugterweise aus einer Vielzahl von optischen Fasern 302a gebildet, wobei deren Enden entlang der optischen Ebene 304 ausgerichtet sind. Kontrolleinheit 800 ist an einen Ausgang des Detektors 306 für optisches Licht zum Verarbeiten der von Detektor 306 ausgegebenen Signale gekoppelt und zum Bestimmen, ob ein Knoten im Nahtmaterial 110, das zwischen der Lichtquelle 302 und dem Lichtdetektor 306 angeordnet ist, vorhanden ist. Insbesondere bestimmt, durch Vergleichen einer Größe eines Schattens 308, der auf den Detektor für optisches Licht 306 durch das Nahtmaterial 110 geworfen wird, gegen einen vorab bestimmten Schwellenwert, die Kontrolleinheit 800, ob oder ob nicht ein Knoten im Nahtmaterial 110, das zwischen der Lichtquelle 302 und dem Lichtdetektor 306 positioniert ist, existiert. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht der vorab bestimmte Schwellenwert, der bei diesem Vergleich verwendet wird, einer Größe eines Schattens 308a, der auf den Detektor für optisches Licht 306 durch einen unverknoteten Querschnitt von Nahtmaterial 110 geworfen wird. In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Kontrolleinheit 800 nur bestimmen, dass ein Knoten in dem Nahtmaterial 110 existiert, das durch System 300 läuft, wenn die Größe des auf Lichtdetektor 306 durch Nahtmaterial 110 geworfenen Schattens die Größe eines Schattens 308a um wenigstens 30% überschreitet, der auf den Detektor für optisches Licht 306 durch einen unverknoteten Querschnitt von Nahtmaterial 110 geworfen wird.
Obwohl Knotennachweissystem 300 im Zusammenhang mit dem Nachweis von Knoten in chirurgischem Nahtmaterial beschrieben worden ist, werden die Fachleute verstehen, dass das Knotennachweissystem 300 zum Nachweis von Knoten in einer jeden Form von Faden oder Garn verwendet werden kann.
Modus für Nahtmaterial mit größerer Länge
Obwohl in dem oben beschriebenen Verfahren Maschine 10 verwendet wurde, um ein fertiges chirurgisches Nahtmaterial 120 herzustellen mit einer Länge, die geringer war als die Länge des linearen Betätigungselementes 550, kann Maschine 10 auch in einem Modus für Nahtmaterial mit größerer Länge verwendet werden, wie unten beschrieben, um fertige chirurgische Nahtmaterialien herzustellen, die länger sind als das lineare Betätigungselement 550. Wie in 1 und auch in den 29 bis 31 gezeigt, ist ein mit Maschine 10 verbundener Nahtmaterialhaltearm 700 bereitgestellt zum Halten von Nahtmaterial während der Herstellung von chirurgischen Nahtmaterialien größerer Länge. Der Haltearm für chirurgisches Nahtmaterial 700 umfasst ein Endstück 704, das aus einem zylindrischen zentralen Teil gebildet wird, das von den Seiten 702, 703 begrenzt wird. Ein Betätigungselement 705, gekoppelt an Kontrolleinheit 800, bewegt das Endteil 704 zwischen seiner zurückgezogenen Position (in 29 bis 30 gezeigt) und seiner ausgefahrenen Position (in 31 gezeigt). Wenn Maschine 10 in ihrem Modus für Nahtmaterial mit größerer Länge betrieben wird, hält Betätigungselement 705 Endteil 704 in seiner verlängerten Position; ansonsten hält das Betätigungselement 705 Endteil 704 in seiner zurückgezogenen Position.
Während des Betriebs der Maschine 10 in dem Modus für Nahtmaterial mit größerer Länge greift die bewegliche Greifbacke 500 anfangs das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 an seiner Ausgangsposition 510 oder umgreift dieses. Als nächstes bewegt das lineare Betätigungselement 550, während die bewegliche Greifbacke 500 in ihrem Greif- oder geschlossenen Zustand verbleibt, die bewegliche Greifbacke 500 von ihrer Ausgangsposition 510 zur Endposition 512. Wenn das lineare Betätigungselement 550 bewegliche Greifbacke 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Endposition 512 bewegt, zieht die bewegliche Greifbacke 500 eine Länge des unfertigen chirurgischen Nahtmaterials 110 durch die kombinierte Heiz- und Schneidestation 400 und durch die stationäre Greifbacke 600. Nachdem die bewegliche Greifbacke ihre Endposition 512 erreicht, greift die stationäre Greifbacke 600 das unfertige chirurgische Nahtmaterial, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positioniert ist, oder schließt sich darüber. Die bewegliche Greifbacke 500 lässt dann das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 aus ihrem Griff frei, was erlaubt, dass das zuvor durch die bewegliche Greifbacke 500 ergriffene Nahtmaterial 110 auf das Endteil 704 fällt und von diesem gehalten wird. Als nächstes bewegt das lineare Betätigungselement 550, während die bewegliche Greifbacke in ihrem offenen oder nichtgreifenden Zustand ist, die bewegliche Greifbacke 500 aus ihrer Endposition 512 in ihre Ausgangsposition 510, wo die bewegliche Greifbacke 500 wiederum das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 an ihrer Ausgangsposition 510 ergreift oder sich über diesem schließt. Nachdem die bewegliche Greifbacke 500 das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 an seiner Ausgangsposition 510 zum zweiten Mal ergreift, öffnet sich die stationäre Greifbacke 600. Danach, während die bewegliche Greifbacke 500 in ihrem Greif- oder geschlossenen Zustand verbleibt und die stationäre Greifbacke 600 in ihrem offenen Zustand verbleibt, fährt das lineare Betätigungselement 550 wiederum die bewegliche Greifbacke 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 zu ihrer Endposition 512. Nachdem die bewegliche Greifbacke 500 ihre Endposition 512 zum zweiten Mal erreicht, ergreift die stationäre Greifbacke 600 wiederum das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Greifbacke 600 positioniert ist, oder schließt sich um dieses.
Nachdem das unfertige chirurgische Nahtmaterial 110 zweimal von der beweglichen Greifbacke 500, wie im obigen Absatz beschrieben, „gezogen" worden ist, funktionieren die Heizwerkzeuge 402, 404 und die Schneidwerkzeuge 450, 452 in der kombinierten Heiz- und Schneidestation, wie oben beschrieben, um eine Länge von chirurgischem Nahtspitzenmaterial, das innerhalb der Station positioniert ist, thermisch zu formen und zu schneiden. Nachdem sich die Schneidwerkzeuge 450, 452 aus ihrer geschlossenen Position in ihre offene Position bewegen, gefolgt vom Schneiden der Nahtmaterialspitze, setzt die stationäre Greifbacke 600 das chirurgische Nahtmaterial aus ihrem Griff frei. Während sich die stationäre Greifbacke öffnet und das zuvor ergriffene chirurgische Nahtmaterial freisetzt, fällt ein fertiges chirurgisches Nahtmaterial 120 mit einer thermisch geformten und geschnittenen Spitze infolge Schwerkraft auf einen Arm, der an der stationären Greifbacke 600 befestigt ist. Da die bewegliche Greifbacke 500 das Nahtmaterial 110 zweimal nacheinander gezogen hat, bevor die kombinierte Heiz- und Schneidestation 400 die Nahtmaterialspitze thermisch geformt und geschnitten hat, kann das resultierende fertige chirurgische Nahtmaterial 120, das durch den Modus für Nahtmaterial mit größerer Länge hergestellt worden ist, eine Länge aufweisen, die größer ist als die Länge des linearen Betätigungselementes 550.
Weiterhin soll verstanden werden, dass, obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, verschiedene Modifikationen, die den Fachleuten bekannt sind, an Strukturen und Verfahrensschritten vorgenommen werden können, die hierin angegeben worden sind, ohne von der Erfindung, wie sie in den mehreren hier angefügten Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen.

Claims

Vorrchtung zum Schneiden chirurgischen Nahtmaterials (110) an einer ersten und an einer anderen zweiten Stelle eines Stückes dieses chirurgischen Nahtmaterials (110), wobei das Nahtmaterial (110) einen Querschnitt senkrecht zur Länge dieses Stückes hat, umfassend: (A) ein erstes Schneidwerkzeug (902) mit einer ersten Stirnfläche (451a) und einem ersten Kanal (451) darin zur Aufnahme mindestens eines ersten Teiles des Querschnittes an der ersten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials; (B) ein zweites Schneidwerkzeug (904) mit einer zweiten Stirnfläche (451a) und einem zweiten Kanal (451) darin zur Aufnahme mindestens eines zweiten Teiles des Querschnittes an der zweiten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials; (C) ein drittes Schneidwerkzeug (906) mit einer dritten Stirnfläche (453a); (D) ein viertes Schneidwerkzeug (908) mit einer vierten Stirnfläche (453a); (E) eine erste Schneidklinge (910) zum Schneiden des chirurgischen Nahtmaterials an einem Punkt an der ersten Stelle, wenn die erste Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) an der dritten Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges (906) anliegt und (F) eine zweite Schneidklinge (912) zum Schneiden des chirurgischen Nahtmaterials an einem Punkt an der zweiten Stelle, wenn die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Sclmeidwerkzeuges (904) an der vierten Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) anliegt und der Querschnitt an der ersten Stelle entlang des Stückes des chirurgischen Nahtmaterials zumindest teilweise im ersten Kanal (451) positioniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der erste und der zweite Kanal (451) entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet und die erste und die zweite Schneidklinge (910, 912) so positioniert sind, daß das chirurgische Nahtmaterial in einer Richtung senkrecht zur gemeinsamen Achse geschnitten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner ein positioniertes mechanisches Betätigungselement (460) aufweist, um gleichzeitig die erste Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) gegen die dritte Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges und die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) gegen die vierte Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine erste Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung einen Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse hat, der klein genug ist, um den Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der ersten Stelle des Stückes des chirtirgischen Nahtmaterials (110) zusammenzudrücken, wenn die erste Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) an der dritten Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges (906) anliegt und bei welcher eine zweite Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung einen Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse hat, der klein genug ist, um den Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der zweiten Stelle des Stückes des chirurgischen Nahtmaterials (110) zusammenzudrücken, wenn die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) an der vierten Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) anliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der erste Kanal (451) in der ersten Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) derart bemessen ist, daß er den gesamten Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der ersten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) aufnimmt und bei welcher der zweite Kanal (451) in der zweiten Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) derart bemessen ist, daß er den gesamten Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der zweiten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) aufnimmt.
Verfahren zum Schneiden chirurgischen Nahtmaterials (110) an einer ersten und an einer anderen zweiten Stelle eines Stückes dieses chirurgischen Nahtmaterials (110), wobei das Nahtmaterial (110) einen Querschnitt senkrecht zur Länge dieses Stückes hat, mit den Schritten: (A) Positionieren des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) zwischen einem ersten Kanal (451) in einer ersten Stirnfläche (451a) eines ersten Schneidwerkzeuges (902) und einer dritten Stirnfläche (453a) eines dritten Schneidwerkzeuges (906); (B) Positionieren des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) zwischen einem zweiten Kanal (451) in einer zweiten Stirnfläche (451a) eines zweiten Schneidwerkzeuges (904) und einer vierten Stirnfläche (453a) eines vierten Schneidwerkzeuges (908); (C) Aufnehmen zumindest eines ersten Teiles des Querschnittes an der ersten Stelle ent– lang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) im ersten Kanal (451) und Bewegen der ersten (451a) und dritten (453a) Stirnfläche des ersten (902) bzw. dritten (906) Schneidwerkzeuges zur Anlage aneinander nach dem Positionierungsschritt (A); (D) Aufnehmen zumindest eines zweiten Teiles des Querschnittes an der zweiten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) im zweiten Kanal (451) und Bewegen der zweiten (451a) und vierten (453a) Stirnfläche des zweiten (904) bzw. vierten (908) Schneidwerkzeuges zur Anlage aneinander nach dem Positionierungsschritt (B); (E) Bewegen einer ersten Schneidklinge (910) durch einen Punkt an der ersten Stelle, wenn die erste Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) an der dritten Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges (906) anliegt und (F) Bewegen einer zweiten Schneidklinge (912) durch einen Punkt an der zweiten Stelle, wenn die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) an der vierten Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) anliegt und der Querschnitt an der ersten Stelle entlang des Stückes des chirurgischen Nahtmaterials (110) zumindest teilweise im ersten Kanal (451) positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der erste und der zweite Kanal (451) entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet werden und der Schritt (E) ferner das Bewegen der ersten Schneidklinge (910) in einer Richtung senkrecht zur gemeinsamen Achse sowie das Bewegen der zweiten Schneidklinge (912) in einer Richtung senkrecht zur gemeinsamen Achse umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die erste Stirnfläche (451a) des ersten Sclneidwerkzeuges (902) und die dritte Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges (906) eine erste Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung begrenzen, wenn die erste Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) an der dritten Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges (906) anliegt und bei welchem die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) und die vierte Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) eine zweite Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung begrenzen, wenn die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) an der vierten Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) anliegt, wobei die erste und die zweite Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung zur gemeinsamen Achse ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die erste Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung einen Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse hat, welcher klein genug ist, um den Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der ersten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) zusammenzudrücken, wenn die erste Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) an der dritten Stirnfläche (453a) des dritten Schneidwerkzeuges (906) bei Schritt (C) zur Anlage gebracht wird und bei welchem die zweite Einzel-Schneidwerkzeug-Öffnung einen Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse hat, welcher klein genug ist, um den Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der zweiten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) zusammenzudrücken, wenn die zweite Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) an der vierten Stirnfläche (453a) des vierten Schneidwerkzeuges (908) bei Schritt (D) zur Anlage gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der erste Kanal(451) in der ersten Stirnfläche (451a) des ersten Schneidwerkzeuges (902) derart bemessen ist, daß er bei Schritt (C) den gesamten Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der ersten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) aufnimmt und bei welcher der zweite Kanal (451) in der zweiten Stirnfläche (451a) des zweiten Schneidwerkzeuges (904) derart bemessen ist, daß er bei Schritt (D) den gesamten Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der zweiten Stelle entlang des Stückes chirurgischen Nahtmaterials (110) aufnimmt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der Querschnitt des chirurgischen Nahtmaterials (110) an der ersten und an der zweiten Stelle rund ist.