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1. GEBIET
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen der Tiermedizin. Im Besonderen
bezieht sich die Erfindung auf Implantatfördervorrichtungen. Die Erfindung
kann jedoch auch bei anderen Anwendungen nützlich sein.
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2. HINTERGRUNDINFORMATIONEN
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Es sind Mikrochips mit integrierten
elektronischen Schaltungen und chemischen Medikanten entwickelt
worden, die unter die Haut eines Tieres oder Menschen implantiert
werden können.
Mikrochips enthalten codierte Informationen, die sich durch Scannen
des Chips beispielsweise zur Identifizierung eines Tieres einsetzen
lassen. Dies ist nützlich,
um den Eigentümern
zu helfen, streunende Tiere wiederzubekommen. Der Chip bzw. das
Implantat kann auch medizinische Informationen, wie die Krankengeschichte
eines Tieres oder Menschen, oder relevante kommerzielle Informationen
enthalten.
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Veterinärmedikanten bzw. potenzielle
Medikanten umfassen Arzneimittel mit zeitverzögerter Wirkung, Ernährungsergänzungsstoffe,
Wachstumsstimulanzien, Hormone, Antikörper, Antigene, biologische
Arzneimittel und Impfstoffe.
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Mikrochips und Medikanten ließen sich
auch unter die Haut von Menschen implantieren. Mikrochips könnten Identifizierungsinformationen
enthalten, die sich bei der Erkennung entführter Kinder oder weggelaufener
Kinder als nützlich
erweisen. Mikrochips könnten
auch Impf- und medizinische Informationen enthalten, die für Schulpersonal
nützlich
wären.
Bei Erwachsenen könnte
ein Mikrochip Informationen enthalten, die einen Arzt darauf hinweisen, dass
die Person Epileptiker oder Diabetiker ist. Solche Informationen
werden gegenwärtig
durch Hilfsmittel wie medizinische Informationsarmbänder mitgeteilt,
aber da sich solche Hilfsmittel leicht von der Person trennen lassen,
können
sie verloren gehen oder vergessen werden, wodurch die äußerst wichtigen
Informationen dann, wenn sie gebraucht werden, nicht zur Verfügung stehen.
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Medikanten bzw. potenzielle Medikanten umfassen
Ernährungsergänzungsstoffe
und Substanzen für
die Krankheitsvorbeugung und/oder für Behandlungen sowie zur Geburtenkontrolle.
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Eine Vorrichtung, die zum Implantieren
eines Mikrochips oder Medikanten eingesetzt wird, ist ein spritzenähnliches
Hilfsmittel, das einen röhrenförmigen Implantatorkörper mit
einer Innenwandung umfasst, der ein Merkmal zum Festhalten des Implantats,
eine im Implantatorkörper
eingebaute Hohlnadel und eine Schubstange aufweist, die in den Implantatorkörper gesteckt
wird und mit Hilfe derer das Implantat zur Anlage gebracht und durch
die Hohlnadel in das Tier oder den Menschen geschoben wird. Drei Teilumfangs-Reibrippen
an der Innenwandung des Implantatorkörpers in der Nähe des Fußes der
Nadel sichern das Implantat im Implantatorkörper. Der Innendurchmesser
der Hohlnadel betrügt
ca. 2,5 mm (0,1''), der der Innenwandung
des Implantatorkörpers beträgt 2,6 ± 0,1 mm
(0,101 ± 0,005
Inch) und die Reibrippen haben einen Innendurchmesser von ca. 2,3
mm (0,090 Inch). Die Schubstange hat einen Außendurchmesser von 2,2 ± 0,1 mm
(0,087 + 0,005 Inch).
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Damit die Schubstange nicht aus dem
Implantatorkörper
fallen kann, hat die Schubstange bei einem Implantator nach dem
bisherigen Stand der Technik drei Teilumfangs-Reibrippen. Die Rippen
an der Schubstange haben einen Durchmesser von 2,57 bis 2,62 mm
(0,101 bis 0,103 Inch). Unter idealen Bedingungen ergäbe sich
eine Reibpassung zwischen den Rippen der Schubstange und der Innenwandung
des Implantatorkörpers.
Die Reibpassung wäre
ausreichend fest, so dass die Schubstange beim normalen Gebrauch
nicht herausfallen würde, aber
nicht so fest, dass sie einen bedeutenden Wiederstand erzeugen würde, wenn
zum Einführen
des Implantats auf die Schubstange gedrückt wird.
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Infolge der Fertigungstoleranz des
Implantatorkörpers
kann der Durchmesser der Innenwandung jedoch Werte von 2,44 bis
2,69 mm (0,096 bis 0,106 Inch) annehmen. Wenn der Durchmesser der
Innenwandung größer ist
als 2,62 mm (0,103 Inch), kommen die Reibrippen an der Innenwandung
des Implantatorkörpers
nicht zur Anlage und die Schubstange kann herausfallen. Wenn der
Durchmesser der Innenwandung kleiner ist als 2,03 mm (0,098 Inch),
ist eine unnötige
Zusatzkraft erforderlich, um die Schubstange durch Druck einzuschieben.
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Bezüglich der Passung zwischen
der Schubstange und dem Implantatorkörper ist keine Einstellung
vorgesehen. Es ist nicht praktikabel, einzelne Schubstangen und
Implantatorkörper
zu mischen und zu paaren, um somit jeweils optimale Passungen zu
erreichen. Die Fertigungstoleranz bezüglich der Innenwandung des
Implantatorkörpers
zu verringern, wäre
kostspielig.
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Trotz des Bedarfs im Fachgebiet für einen Implantator,
der die Nachteile der Ausführung
nach dem bisherigen Stand der Technik beseitigt, wurde, soweit bekannt
ist, keiner entwickelt.
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WO 96/01104 beschreibt eine Vorrichtung
für den
Einsatz bei der Implantation von Gegenständen unter die Haut, wobei
die Vorrichtung einen röhrenförmigen Körper umfasst,
in dem ein zu implantierender Gegenstand bzw. Artikel platziert
werden kann, sowie ein kolbenähnliches
Hilfsmittel, das zum Herausdrücken
des Gegenstandes aus dem röhrenförmigen Körper dient.
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Folglich ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung einen verbesserten Implantator bereitzustellen,
der eine Schubstange aufweist, die nicht aus einem Implantatorkörper herausfallen
kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten
Implantator bereitzustellen, der sich leicht an Fertigungsvariationen
sowohl in Bezug auf den Innendurchmesser der Implantatorkörper als
auch auch den Außendurchmesser
der Schubstangen anpassen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen verbesserten Implantator bereitzustellen, der die
für das
Einschieben der Schubstange erforderliche Druckkraft in Bezug auf
die Fertigungsvariation des Innendurchmessers der Implantatorkörper oder
des Außendurchmessers
der Schubstange unempfindlich macht.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Implantator bereitgestellt, der zum Implantieren von Mikrochips,
Medikanten oder sonstigen Artikeln unter die Haut von Tieren oder
Mensch dient und Folgendes umfasst:
- (a) einen
Körper,
der eine röhrenförmige Struktur mit
einem distalen Ende, einem proximalen Ende und einer Innenwandung
aufweist, die eine mittige Bohrung zur Aufnahme einer Schubstange
und eines zu implantierenden Artikels definiert;
- (b) eine Hohlnadel, die am distalen Ende des Körpers angebracht
ist und sich von dem Körper
aus in distaler Richtung erstreckt; und
- (c) die Schubstange, aufweisend:
- (i) ein Stangenelement, das eine Mittelachse, ein proximales
Ende und ein distales Ende aufweist, und
- (ii) ein Knopfelement, das am proximalen Ende des Stangenelementes
angeordnet ist; wobei die Schubstange von der mittigen Bohrung des
Körpers
aufgenommen wird, und zwar an dessen proximalem Ende, dadurch gekennzeichnet,
dass das distale Ende des Stangenelementes einen von der Mittelachse
weggebogenen Längenabschnitt
des Stangenelementes aufweist, wobei die Schubstange nutzungsbedingt
in der mittigen Bohrung des Körpers
angeordnet ist und die Innenwandung des Körpers eine Biegeverformung des
gebogenen Längenabschnitts
am distalen Ende der Schubstange einleitet, damit die Schubstange
durch die Reibung an der Innenwandung des Körpers festgehalten wird.
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Ein Implantator der vorliegenden
Erfindung nimmt typische Fertigungsvariationen in Bezug auf den
Innendurchmesser des Implantatorkörpers oder der Implantator-Schubstange
so auf, dass sich keine feststellbaren Änderungen hinsichtlich der
Reibungsbelastung an der Implantator-Schubstange ergeben.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf
ein Verfahren zur Benutzung eines Implantators, das die folgenden
Schritte umfasst:
- (a) Bereitstellen eines Implantators,
aufweisend:
- (i) einen Körper,
der eine röhrenförmige Struktur mit
einer Innenwandung aufweist, die eine mittige Bohrung, ein distales
Ende und ein proximales Ende definiert;
- (ii) eine Hohlnadel, die am distalen Ende des Körpers angebracht
ist und sich von dem Körper
aus in distaler Richtung erstreckt;
- (iii) eine Schubstange mit einem Knopfelement und einem Stangenelement,
wobei das Stangenelement eine Mittelachse, ein proximales Ende und
ein distales Ende aufweist und das Knopfelement am proximalen Ende
des Stangenelementes angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass das
distale Ende des Stangenelementes einen Längenabschnitt des Stangenelementes
aufweist, der von der Mittelachse weggebogen ist,
- (b) Einführen
des gebogenen Längenabschnitts des
distalen Endes der Schubstange in die mittige Bohrung des Körpers am
proximalen Ende des Körpers;
- (c) Bewirken, dass der gebogene Längenabschnitt im Wesentlichen
gerade gerichtet wird, um ihn im Wesentlichen nach der Mittelachse
des Stangenelementes auszurichten, und zwar in dem Maße, wie
die Schubstange längs
der Innenwandung des Körpers
vorgeschoben wird, so dass eine Biegeverformung in der Schubstange
eingeleitet wird, die eine Reibung zwischen der Schubstange und
der Innenwandung des Körpers
hervorruft, die ausreichend ist, um die Schubstange in der mittigen
Bohrung des Körpers
festzuhalten.
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Die Merkmale, Vorteile und Aufgaben
dieser Erfindung werden dem Fachmann durch Bezugnahme auf die folgende
Beschreibung und die zugehörigen
Patentansprüche
und Zeichnungen deutlich gemacht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER VERSCHIEDENEN ZEICHNUNGSDARSTELLUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Implantators der vorliegenden
Erfindung, bei dem die Schubstange nicht im Implantatorkörper eingesteckt
ist und somit nicht an ihm anliegt.
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2 ist
eine Längsschnittdarstellung
der Schubstange längs
der Schnittlinie 2-2 der 1.
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3 ist
eine Längsschnittdarstellung
eines Implantators der vorliegenden Erfindung, bei dem die Schubstange
im Implantatorkörper
eingesteckt ist und somit an ihm anliegt.
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4 ist
eine vergrößerte Darstellung
des markierten Bereichs der 3.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen,
in denen ähnliche
Bezugszahlen durchweg ähnliche bzw.
vergleichbare Elemente bezeichnen, wird eine bevorzugte Ausführungsform
des Implantators 10 in 1 bis 4 erläutert.
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In 1 wird
der Implantator 10 gezeigt, der eine Schubstange 11 und
einen sprizenähnlichen röhrenförmigen Körper 50 umfasst,
der eine Innenwandung 54, eine an seinem distalen Ende 51 eingebaute
Hohlnadel 60 und einen Flansch 56 sowie eine konische Öffnung 52 an
seinem proximalen Ende 53 aufweist, die zur Aufnahme der
Schubstange 11 dient. In 1 und 2 wird die Schubstange 11 gezeigt,
die ein Stangenelement 12 umfasst, das einen geraden Längenabschnitt 30 und
einen gebogenen Längenabschnitt 40 mit
Spitze 42 an dessen distalem Ende 18 aufweist
sowie ein Knopfelement 20, das an dessen proximalem Ende 16 angebracht
ist. Die Schubstange 11 wird in den Körper 50 gesteckt,
und zwar indem die Spitze 42 des gebogenen Längenabschnitts 40 in
die konische Öffnung 52 eingeführt und die
Schubstange 11 längs
der Innenwandung 54 vorgeschoben wird. Nachdem der gesamte
gebogene Längenabschnitt 40 die Öffnung 52 passiert
hat, muss der gebogene Längenabschnitt 40 gerade
gerichtet werden, damit der gerade Längenabschnitt 30 des
Stangenelementes 12 in die Öffnung 52 eintreten kann.
In dem Maße,
wie der gebogene Längenabschnitt 40 gerade
gerichtet wird, lässt
sich die Schubstange 11 in distaler Richtung längs der
Innenwandung 54 des Körpers 50 vorschieben.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
beträgt
die Gesamtlänge
der Schubstange 11 85 mm (3,36 Inch) und der Außendurchmesser
des Stangenelementes 12 ca. 2,2 mm (0,087 Inch). Bei der bevorzugten
Ausführungsform
weist das Stangenelement 12 einen runden Querschnitt auf,
es kann aber eine beliebige Querschnittsform haben.
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Das Knopfelement 20 hat
eine proximale Stirnseite 22, eine distale Stirnseite 24 und
eine Mantelfläche 26.
Am Übergang
von der proximalen Stirnseite 22 auf die Mantelfläche 26 befindet
sich die Abrundung 28 und am Übergang von der distalen Stirnseite 24 auf
das proximale Stangenende 16 befindet sich die Abrundung 32.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
hat das Knopfelement 20 einen Durchmesser von ca. 12,7
mm (% Inch) und eine Dicke von ca. 3,2 mm (1/8 Inch).
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Das Stangenelement 12 hat
eine Mittelachse 14. Der gebogene Längenabschnitt 40 des
distalen Endes 18 des Stangenelementes 12 weist
die Länge L
auf und ist in einem Winkel θ zur
Achse 14 gebogen. Bei der bevorzugten Ausführungsform
beträgt die
Länge L
ca. 12,7 mm (½ Inch)
und der Winkel θ ca.
20°. Die
Länge L
kann größer oder
kleiner als 12,7 mm (½ Inch)
sein und der Biegewinkel θ kann größer oder
kleiner als 20° sein.
Die Kombination der Länge
L und des Biegewinkels θ bestimmen
zusammen mit den mechanischen Eigenschaften des Stangenelementes 12 die
sich zwischen der Schubstange 11 und der Innenwandung 54 des
Körpers 50 ergebende Reibungsbelastung.
Wenn die Kombination dieser Faktoren so gewählt wurde, dass es sehr schwer
ist, den gebogenen Längenabschnitt 40 gerade
zu richten, wird es schwer sein, die Schubstange 11 in
den Körper 50 zu
stecken und die Reibung zwischen Schubstange 11 und Innenwandung 54 kann unerwünscht hoch
sein. Wenn die Kombination der Faktoren so gewählt wurde, dass es sehr leicht
ist, den. gebogenen Längenabschnitt 40 gerade
zu richten, lässt
sich die Implantator-Schubstange 11 sehr leicht in den
Körper 50 stecken,
jedoch werden die Reibungskräfte
nicht ausreichend hoch sein, um zu verhindern, dass die Schubstange 11 aus
dem Körper 50 herausfällt.
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Das Material, aus dem das Stangenelement 12 hergestellt
ist, muss eine ausreichende Kriechfestigkeit besitzen, so dass die
durch das Geraderichten des gebogenen Längenabschnitts 40 eingeleiteten Biegespannungen
sich über
die Zeit nicht sehr verringern, wodurch ansonsten die Schubstange 11 aus dem
Körper 50 herausfallen
könnte.
Das bevorzugte Material für
das Stangenelement 12 ist Kunststoff, z. B. Polypropylen.
Hinsichtlich der Herstellung wird bevorzugt, die Schubstange 11 aus
einem Stück
zu formen. Ferner weist bei der bevorzugten Ausführungsform die Spitze 42 des
gebogenen Längenabschnitts 40 einen
Vollradius auf, um das Einführen
der Schubstange 11 in den Körper 50 mit zu unterstützen und die
problemlose Verschiebung der Spitze 42 an der Innenwandung 54 des
Körpers 50 zu
erleichtern.
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In 3 und 4 wird der Implantator 10 mit dem
Implantat 70 und der Schubstange 11 gezeigt, die
in den Körper 50 gesteckt
ist, der eine Nadel 60 aufweist. Drei sich proximal von
der Nadel 60 befindende Reibrippen 58 auf der
Innenwandung 54 sichern das Implantat 70. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
handelt sich bei den Reibrippen 58 um Teilumfangsstrukturen,
die ca. 0,51. mm (0,02 Inch) breit sind, sich ca. 0,13 mm (0,005
Inch) von der Wandung 54 nach innen erstrecken und jeweils
einen Zwischenraum von ca. 2,5 mm (0,1 Inch) aufweisen. Implantat 70 wird
in die Öffnung 52 eingeführt und
so lange längs
der Innenwandung vorgeschoben, bis das Implantat 70 an
den Reibrippen 58 anliegt. Mit Hilfe der Schubstange 11 kann
das Implantat 70 längs
der Innenwandung 54 soweit vorgeschoben werden, bis das
Implantat 70 an den Reibrippen 54 anliegt. Um
die Schubstange 11 in den Körper 50 zu stecken,
wird der gebogene Längenabschnitt 40 in die Öffnung 52 des
Körpers 50 eingeführt und
die Schubstange 11 längs
der Innenwandung 54 des Körpers 50 vorgeschoben.
Der Benutzer kann dabei spüren,
wann das Implantat an den Reibrippen zur Anlage gekommen ist. Sowohl
das Implantat 70 als auch die Schubstange 11 bleiben
im Körper 50 montiert,
ohne dass diese bei normaler Handhabung des Implantators 10 herausfallen.
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Während
des Einsteckens der Schubstange 11 wird der gebogene Längenabschnitt 40 des
Stangenelementes 12 im Wesentlichen gerade gerichtet, damit er in
den durch die Innenwandung 54 gebildeten Raum passt. Die
Eigensteifigkeit des geraden Längenabschnitts 30 und
gebogenen Längenabschnitts 40 des
Stangenelementes 12 bewirken, dass das Stangenelement 12 Biegespannungen
aufrechterhält,
die bewirken, dass das Stangenelement 12 die Innenwandung 54 an
den Stellen 44, 46 und 48 berührt. Die
Materialeigenschaften und Steifigkeit des Stangenelementes 12 bestimmen
die Biegespannungen im Stangenelement und die von der Innenwandung 54 auf
das Stangenelement 12 ausgeübte Reibungskraft.
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Bedeutende Biegespannungen werden
im Stangenelement 12 durch eine Biegeverformung in Form
einer Rückbiegung
des gebogenen Längenabschnitts 40 eingeleitet,
die bei der bevorzugten Ausführungsform
fast 20 beträgt.
Jede typische Fertigungsvariation bezüglich des Durchmessers der
Innenwandung 54 bewirkt, dass sich der Biegewinkel nur
einen Bruchteil eines Grades ändern
kann und sich dadurch die Biegespannungen im Stangenelement 12 nur
unerheblich ändern.
Dadurch kann der Implantator 10 typische Fertigungsvariationen
bezüglich
des Durchmessers des Körpers 50 oder
der Schubstange 11 aufnehmen, ohne dass sich damit feststellbare Änderungen
hinsichtlich der Reibungsbelastung an der Implantator-Schubstange 11 ergeben,
wenn beim Einstecken auf die Schubstange gedrückt wird.
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Die obigen Beschreibungen und die
zugehörigen
Zeichnungen sind im Sinne einer Illustration und nicht einer Einschränkung zu
verstehen. Obwohl die Erfindung zusammen mit der bevorzugten Ausführungsform
oder den davon abgeleiteten Ausführungsformen
offenbart wird, besteht Einigkeit darüber, dass es andere Ausführungsformen
geben kann, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, der durch
die folgenden Patentansprüche
definiert ist.