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Erfindungsbereich
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Die Erfindung betrifft eine Universalinstrumentendichtungsvorrichtung
zum lösbaren
Einschnappen auf einem Kanülendichtungssystem
mit einer lösbar
auf Kanüle
eingeschnappten Ventileingangsvorrichtung. Sowohl die Universal-
als auch die Ventileingangsvorrichtung sind für den Einsatz während eines
einzigen medizinischen Verfahrens (wie beispielsweise einem laparoskopischem
Verfahren) vorgesehen, wobei die Kanüle zur Mehrfachanwendung (jedes
Mal mit einer unterschiedlichen Ventileingangsvorrichtung) für mehre
medizinische Verfahren vorgesehen ist. Die Universaldichtungsvorrichtung
umfasst ein konisch ausgebildetes Element mit einer ungleichförmigen (beispielsweise
eingerissenen oder mit Grübchen
versehenen) Oberfläche, die
eine Öffnung
umschließt.
Das konisch ausgebildete Element ist zum Führen eines medizinischen Instruments
zur Öffnung
hin ausgebildet, so dass nach dem Einführen des Instruments in die Öffnung das konisch
ausgebildete Element eine Fluiddichtung um das Instrument herum
bereitstellt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine Vielzahl von medizinischen Verfahren erfordert
die Anwendung einer Kanüle,
durch die ein oder mehrere medizinische Instrumente in einen Patienten
eingeführt
und anschließend
aus dem Patienten entfernt werden.
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So wird beispielsweise bei einer
Vielzahl von laparoskopischen Verfahren (einschließlich der
laparaskopische Hernie Behandlung) die Kanüle mit ihrem distalen Ende
in dem Patienten positioniert, wobei ihr proximales Ende außerhalb
des Patienten verbleibt. Anschließend werden ein oder mehrere
medizinische Instrumente durch die Kanüle in den Patienten eingeführt. So
kann beispielsweise jedes der Instrumente einer Sequenz (einschließlich eines
Endoskops) durch die Kanüle
in den Patienten eingeführt und
anschließend
(in entgegen gesetzter Richtung) aus dem Patienten und der Kanüle herausgezogen werden.
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Bei solchen Verfahren ist, während das
distale Ende der Kanüle
in den Arbeitsbereich hinein ragt, das Aufrechterhalten eines aufgeblähten Arbeitsbereichs
in dem Patienten erforderlich (durch Beaufschlagen des Arbeitsbereichs
mit einem Blähgas
unter einem ausreichend hohen Druck). Zur Anwendung in diesem Verfahren
muss die Kanüle
mit einer Dichtung oder Dichtungen bereitgestellt werden, um einen
Fluidschwund aus dem Inneren des Patienten durch die Kanüle zu verhindern.
Unter dem hier verwendeten Begriff „Fluid" ist sowohl ein Gas als auch eine Flüssigkeit
zu verstehen. Eine solche (hier als „Fluid"-Dichtung bezeichnete) Dichtung verhindert
einen Fluidschwund aus der Kanüle,
ohne dass ein Instrument den Kanal der Kanüle besetzt hält. Eine
Fluiddichtung wird durch ein Klappenventil, ein sogenanntes Entenschnabel-(duckbill-)ventil
oder durch ein anderes Ventil realisiert, das in einer geschlossenen
Stellung, so lange kein Instrument den Kanal der Kanüle besetzt,
vorgespannt ist und eine Fluiddichtung bereitstellt, die in solchen
Momenten den Durchfluss eines Fluids durch den Kanal verhindert.
Wird das distale Ende eines Instruments in den Kanal eingeführt und
das Instrument durch den Kanal zum Patienten vorangetrieben, öffnet das
Instrument die Fluiddichtung (beispielsweise durch Versetzen des
flexiblen Spalts eines Entenschnabelventils oder durch Versetzen
der Fallklappe eines Klappenventils).
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Typischerweise wird eine zusätzliche
Dichtung (im Folgenden manchmal als „Instrumentendichtung" bezeichnet) auch
in einer Kanüle
verwendet, um eine Fluiddichtung um dem äußeren Umfang des Instruments
herum bereitzustellen, so dass der Fluss des Fluids durch den zwischen
dem Instrument und der Wand des Kanals gebildeten Zwischenraum verhindert
ist. Eine Instrumentendichtung, die zum Abdichten um ein Instrument
mit beliebigem Durchmesserbereich herum trotz eines typischeweise
auftretenden seitlichen Versatzes (Versatz rechtwinklig zur Längsachse
der Kanüle)
und/oder trotz eines Verschwenkens (bezüglich der Längsachse der Kanüle) des
in sich durch die Dichtung erstreckenden Instruments vorgesehen
ist, eine solche Instrumentendichtung ist manchmal unter dem Begriff „Universal"-dichtung bekannt.
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Das am 13. August 1996 veröffentlichte US-Patent
5,545,142 offenbart eine Dichtungsvorrichtung mit einer elastomeren
Universaldichtung 134, die in einem festen Gehäuse 116 eines
Trocargeräts 100 an
einem formfesten Führungs-/Rückhalteelement 142 und
an einem formfesten Abschnitt einer Klappenventilvorrichtung 136 befestigt
ist. Die Universaldichtung weist einen ebenen inneren Abschnitt 144 um
eine Öffnung 148 herum
sowie einen äußeren Abschnitt 146 auf,
der den inneren Abschnitt 144 umschließt. An dem inneren Abschnitt 144 und einem
Teilbereich des äußeren Abschnittes 146 sind radial
ausgerichtete Rippen 158 vorgesehen, um den Oberflächenkontakt
zwischen der Dichtungsoberfläche
und einem durch die Öffnung 148 eingeführten Instrument
herabzusetzen. Die Klappenventilvorrichtung wird innerhalb des Trocargehäuses zum
Bereitstellen einer Fluiddichtung befestigt, wenn sich kein Instrument
durch die Dichtung 134 erstreckt. Wird ein Instrument zur
Dichtung 134 getrieben, führt das Führungs-/Rückhalteelement 142 die
Instrumentenspitze zur Öffnung 148 hin.
Ohne das Element 142 würde
die ebene Ausgestaltung des inneren Abschnittes 144 in
unerwünschter
Weise die Dichtung 134 anfälliger gegenüber dem
Einreißen
oder dem Einstechen durch ein Instrument machen (insbesondere durch
ein Instrument mit einer scharfen Spitze), welches zum Eingriff
mit dem Abschnitt 144 in distaler Richtung, jedoch mit
versetzten Achsen, d. h. mit einem Versatz der Längsachse des Instruments gegenüber der
sich durch die Mitte der Öffnung 148 erstreckenden
Mittenachse der Dichtung) eingeführt wird.
Da die Dichtung 134 in einem formfesten Gehäuse befestigt
ist, ist es weder nach seinem Gebrauch einfach zu säubern noch
bei Beschädigung auf
einfache Art und Weise zu ersetzten.
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Das am 13. Mai 1997 veröffentlichte
US-Patent 5,628,732 offenbart eine Universaldichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, welche innerhalb eines formfesten Rahmens
befestigt ist. Die Dichtung weist eine mittige Öffnung auf, die von einem im
Wesentlichem konischen beschichteten Element umgeben ist. Das beschichtete
Element umfasst eine im Wesentlichen konische Schicht aus einem
vergleichsweise weichen Material und eine Schicht aus einem vergleichsweise
harten Material, die auf einem gemusterten Bereich der relativ weichen
Schicht aufliegt (und zusammen mit dieser ausgeformt ist). Da die
Dichtung zwei zusammen ausgeformte Materialteile aufweist, wäre sie für mehrere Anwendungen
zu steif (ungenügend
anschmiegsam). Darüber
hinaus ist sie kostenintensiv und in der Herstellung aufwendig.
Die aufwendige Ausgestaltung des formfesten Rahmens, in dem die
Dichtung befestigt ist, erhöht
darüber
hinaus das Ausmaß und die
Komplexität
der Herstellung des Gerätes.
Ferner ist die Dichtung auf Grund ihrer Befestigung an einem formfesten
Rahmen weder nach ihrem Gebrauch einfach zu reinigen noch kann sie
bei Beschädigung zum
Austauschen auf einfache Art entfernt werden.
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Das US-Patent 5,549,565 offenbart
eine Einwegventilvorrichtung mit einem Klappenventil und einer Universaldichtung
(mit ringförmigen
Anschlägen 263a und 263b,
wie dort in der 2p gezeigt ist), gegenüber der
das Klappenventil vorgespannt ist, sowie mit einer anderen Universaldichtung
(kreisförmigen
Ringen 163a und 163b, wie dort in der 2e gezeigt ist) zur Verwendung mit einem
Schlitzventil. Keine Dichtung weist jedoch eine konische Oberfläche zum
Führen
eines Instruments zu dem Klappenventil oder Schlitzventil hin auf.
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Das am 31. Januar 1995 veröffentlichte US-Patent
5,385,552 offenbart eine Dichtungsvorrichtung (dort in 4 gezeigt) mit einer im
Wesentlichen konischen Instrumentendichtung 136 und einer
elastomeren Fluiddichtung, die beide in einem formfesten Gehäuse befestigt
sind. Die Instrumentendichtung weist auf ihrer konischen Oberfläche konzentrische
kreisförmige
Rippen auf, von denen angenommen wird, dass diese die Gleitreibung
von Röhren
herabsetzen, welche die Instrumentendichtung passieren.
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Das auf den Anmelder der vorliegenden
Erfindung übertragene
und am 02. Mai 1995 veröffentlichte
US-Patent 5,411,483 offenbart eine Universaldichtungsvorrichtung
mit einer weichen konischen Instrumentendichtung, die in einem formfesten
Gehäuse
(wie dort in den 5a und 5b gezeigt) befestigt ist. Das Gehäuse kann
mit einem anderen formfesten Gehäuse,
in dem ein Klappenventil befestigt ist, gekoppelt werden.
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Die Universaldichtungsvorrichtung
gemäß dem US-Patent
5,411,483 wird mit Bezug auf die 1 und 2 der vorliegenden Offenbarung
beschrieben. Die Universaldichtungsvorrichtung umfasst ein Dichtungsformteil 40 (typischerweise
aus einem elastomeren Material geformt) eine Basis 60 und Kappe 66 (beide
typischerweise aus formfesten Kunststoff ausgebildet) sowie stabilisierende
Ringhälften 44A und 44B.
Das Formteil 40 umfasst eine konische Instrumentendichtung 32 (der
Mittenabschnitt des Formteiles 40), einen die konische
Dichtung 32 umschließenden
stabilisierenden Ringanker 50, einen den Anker 50 umschließenden gewellten Ringabschnitt 52 und
einen den gewellten Abschnitt 52 umschließenden verankernden
Ring 42. Die Ringhälften 44A und 44B schnappen
zum Ausbilden eines Ringes ineinander ein, welcher den Ringanker 50 der
Dichtung 32 umschließt,
wobei die Basis 60 und die Kappe 66 zur Ausbildung
eines formfesten Gehäuses
zusammengesetzt sind, welches das Formteil 40 und die Ringhälften 44A und 44B umschließt. Wird
die Dichtung 32 wie gezeigt in das zusammengesetzte Gehäuse eingebaut,
ist der durch die Hälften 44A und 44B ausgebildete
Ring zur Beschränkung
einer Bewegung der Dichtung 32 rechtwinkelig zur Längsachse
L konfiguriert. Die Kappe 66 weist eine durch ihre Mitte
gehende Öffnung 82 auf,
durch die ein Instrument einführbar
ist. Die konische Dichtung 32 weist eine Öffnung 38 (auf
die auch als Instrumentenöffnung
Bezug genommen wird) durch ihren Mittenbereich auf und dient zur
Führung
der Spitze eines Instruments in radialer Richtung nach Innen zur Öffnung 38 und
in distalen Richtung (entlang der Längsachse L nach unten wie in 1 gezeigt) zur Öffnung 38 hin.
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Das Formteil 40 ist so ausgebildet,
dass der gewellte Abschnitt 52 im zusammengebauten Zustand
der Vorrichtung die Öffnung 38 vorspannt,
so dass diese um die Längsachse
L zentriert ist. Um bei einem radialen Versatz des Randes der Öffnung (durch
ein sich durch die Öffnung
erstreckendes Instruments) verschiebbar zu sein, hat die Öffnung 38 in
einer sich rechtwinkelig zur Längsachse
erstreckenden Ebene Spiel, da der gewellte Abschnitt 52 in radialer
Richtung nachgibt und sich unter Einwirkung der auf die Dichtung 32 durch
das Instrument einwirkenden Kraft verbiegt.
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Die sich zum distalen Ende hin erstreckende konische
Form der Instrumentendichtung 32 verschlechtert die Möglichkeit
eines Instrumentes mit einem scharten (beispielsweise gezacktem)
distalen Ende in die Instrumentendichtung einzudringen und dabei
aus der zwischen dem Instrument und der Instrumentendichtung herrschenden
Kraft eine seitliche Komponente zu erzeugen. Die seitliche Kraftkomponente
verschiebt das die Instrumentenöffnung 38 umgebende
Material zur Seite hin und ermöglicht, dass
das gezackte Ende des Instrumentes in die Instrumentenöffnung gelangt.
Mit anderen Worten, wird das gezackte Ende des Instrumentes entlang
der konischen Oberfläche
der Dichtung 32 geführt,
der dann in die Öffnung 38 vordringt.
Die Ausgestaltung der herkömmlichen
Instrumentendichtung 32 (welche durch die vorliegende Erfindung
verbessert ist) weist jedoch den Nachteil, dass das Instrument an
der Dichtung einen Widerstand (auf Grund von Reibung) erfährt und
der umstülpt
(wenn das Instrument aus der Instrumentenöffnung in proximaler Richtung
entfernt wird).
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Die Dicke der konischen Instrumentendichtung 32 der 1 und 2 liegt typischerweise im Bereich von
0,02'' bis 0,06'' (0,51 bis 1,52 mm), wobei eine Dicke
von 0,03'' (0,761 mm) bevorzugt
ist.
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Das bevorzugte Material des Dichtungsformteils 14 ist
Silikonkautschuk (der die hervorstechende Eigenschaft aufweist,
seine Form nach einer Deformation wieder anzunehmen, einer Penetration
jedoch weniger gut standhält).
Abweichend hiervon kann Polyurethan als Material des Dichtungsformteils verwendet
werden. Der Penetrationswiderstand des Polyurethans ist größer als
derjenige des Silikonkautschuks. Jedoch ist es dessen Fähigkeit
nach einer Deformation wieder seine Ursprungsform einzunehmen weniger
stark ausgeprägt.
Typischerweise wird die Instrumentendichtung 32 des Formteiles 40 mit einer
Anti-Reibbeschichtung versehen.
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Die seitliche Nachgiebigkeit der
gewellten Zone 52 wird erhöht, wenn das Formteil so ausgebildet
wird, dass es eine Reihe von im Wesentlichen vertikalen Elementen 51, 53 und 55 aufweist,
die untereinander durch im Wesentlichen halbkreisförmige Abschnitte 57, 59 und 61 verbunden
sind. Seine seitliche Nachgiebigkeit wird durch Erhöhen der
Länge der
vertikalen Elemente 51, 53 und 55 noch
weiter gesteigert. Das Material der gewellten Zone verbiegt und/oder
verzieht sich, um eine seitliche Bewegung der Instrumentendichtung 32 (mit
stabilisierendem Anker 50 und an dem Ringanker 50 befestigten
Ringhälften 44A und 44B)
bezüglich
des ortsfesten verankernden Ringes 42 aufzunehmen. Die
bevorzugte Dicke der gewellten Zone 52 beträgt bei typischen
Anwendungen 0,01'' (0,25mm).
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Die Basis 60 und die Kappe 66 sind
zur Aufnahme der gewellten Zone 52 zwischen der Fläche 78 der
Kappe 66 und der Tasche 63 der Basis 60 und zum
Ermöglichen
einer seitlichen Bewegung der Instrumentendichtung 32 ausgestaltet
und bemessen. Die Fläche 70 der
Basis 60, auf der die Ringhälften 44A und 44B während einer
seitlichen Bewegung der Dichtung 32 gleiten, nimmt einen
vergleichsweise geringen Abschnitt der Basis 60 ein.
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An dem distalen Ende der Basis 60 sind Greifer 74 und
die Dichtungsfläche 76 vorgesehen, so
dass die Universaldichtungsvorrichtung an dem proximalen Ende des
Gehäuses
einer Trokar- Röhre (nicht
gezeigt) befestigt werden kann, wobei die Greifer 74 mit
Nuten des Trokarröhrengehäuses im
Eingriff sind und eine Fluiddichtung in die Dichtungsoberfläche 76 eingreift.
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Die Kappe 66 ist mit inneren
umlaufenden Stufen 64 und 80 ausgebildet. Der
verankernde Ring 42 des Formteils 40 wird in einer
kreisförmigen
Nut gehalten, die zwischen der äußeren Oberfläche 58 der äußeren Wand 65 der
Basis 60, dem kreisförmigen
Teil 67 der Basis 60 (das sich radial aus der Wand 65 erstreckt)
und der Stufe 64 der Kappe 66 ausgebildet ist.
Die kreisförmige
Nut lokalisiert den verankernden Ring 42 und bildet mit
diesem eine gasdichte Dichtung aus. Der Teil 67 der Basis 60 ist zu
der Stufe 80 passend ausgebildet und definiert die relative
axiale Lage der Basis und der Kappe.
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Durch die stabilisierenden Ringhälften 44A und 44B wird
ein stabilisierender Ring für
das Formteil 40 ausgebildet. Jede stabilisierende Ringhälfte besteht
aus einem kreisförmigen
Ringhälftenformteil, das
aus Kunststoff gefertigt ist. Mehrere (beispielsweise acht) gleich
beabstandete Stiftlöcher 79 sind im
dem stabilisierenden Ringanker 50 des Formteils 40 ausgebildet.
Die Ringhälften 44A und 44B werden an
dem Formteil 40 durch Einführen von Stiften der Ringhälfte 44A in
die Stiftlöcher 79 des
Formteils 40 und durch Pressen der Stifte in zugeordnete
Stiftlöcher
der Ringhälfte 44B befestigt.
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Es wurde vorgeschlagen, die Dichtung 32 mit sich
von der Instrumentenöffnung 38 zu
dem stabilisierenden Ringanker 50 hin erstreckenden Nuten auszurüsten oder
mit einem rau marmorierten oder matten Lack zu versehen oder an
der das Instrument kontaktierenden Oberfläche der Dichtung 32 schneidfeste
Elemente (wie beispielsweise sich überlappende Umfangsverkleidungen
aus Polyurethan) zu befestigen (oder die Dichtung 32 mit
solchen schneidfesten Elementen auszubilden), um die Widerstandsfähigkeit
der Oberfläche
gegenüber
dem Eindringen zu erhöhen
und die Reibung zwischen der Dichtung 32 und dem Instrument
zu verringern, wenn dieses im Wesentlichen in distaler Richtung
durch die Öffnung 38 eingeführt wird.
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Bis zur vorliegenden Erfindung war
nicht bekannt, wie eine Universaldichtungsvorrichtung (mit einer
im Wesentlichen konischen, elastomeren, eine Öffnung umschließenden Dichtung
zum Bereitstellen einer Fluiddichtung um die Öffnung herum, wobei ein Instrument
mit einem Bereich von Durchmessern in die Öffnung hineinragt) auszubilden
ist, die auf übliche
Art und Weise und lösbar
an einem Kanülendichtungssystem
befestigbar ist, wobei das Kanülendichtungssystem
eine Einwegdichtungsvorrichtung aufweist, die lösbar auf einer Kanüle einschnappt
(beispielsweise ist sowohl die Universal- als auch die Einwegdichtungsvorrichtung
zum Gebrauch während eines
einzigen medizinischen Verfahrens vorgesehen, wobei die Kanüle für den Mehrfacheinsatz
vorgesehen ist und zwar jedes Mal mit einem anderen Einwegdichtungsvorrichtung
bei mehreren medizinischen Verfahren). Darüber hinaus war bislang unbekannt,
eine im Wesentlichen konische elastomere Dichtungsoberfläche einer
solchen Universaldichtungsvorrichtung so auszubilden, dass diese
ungleichförmig
(beispielsweise gerippt) ausgebildet ist, um einen hinreichend geringen
Reibungsgrad an einem distal zur oder durch die Öffnung eingeführten Instrument
bereitzustellen (besonders eines Instrumentes, dessen Durchmesser
innerhalb des zulässigen
Durchmesserbereichs der Universaldichtungsvorrichtung zu den größten zählt) und
um darüber
hinaus nach dem Umstülpen
durch ein proximal aus der Öffnung
herausgezogenes Instrument effektiv wieder seine ursprünglich Konfiguration
anzunehmen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist eine Universaldichtungsvorrichtung zur Verwendung mit einer
einen Elastomerkörper
aufweisenden Ventileingangsvorrichtung bereitgestellt, wobei die
Universaldichtungsvorrichtung umfasst: ein Gehäuse, durch das sich ein Kanal
erstreckt; wobei das Gehäuse
einen Befestigungsabschnitt zum Anbringen des Gehäuses an
dem Elastomerkörper
der Ventileingangsvorrichtung aufweist, ein elastomeres Universaldichtungs formteil,
das einen Randbereich, eine im Wesentlichen konische Instrumentenführung, die
eine Instrumentenöffnung
definiert, und einen flexiblen gewellten Abschnitt zwischen dem
Randbereich und der Instrumentführung
aufweist, wobei das im Gehäuse
befestigte Formteil mit dem Randbereich starr am Gehäuse befestigt
ist und die Instrumentenführung
gegenüber
dem Gehäuse
frei verschiebbar ist, so dass die Instrumentenöffnung im Kanal eine variable
Lage einnimmt, einen Ring, der zwischen der Instrumentenführung und
dem gewellten Abschnitt am Formteil befestigt ist, wobei der Ring
zur Beschränkung
einer Bewegung der Instrumentenführung
in einer Richtung senkrecht zur Achse des Kanals eingerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil einen Abschnitt aufweist,
der einen Puffer definiert, welcher sich um die Instrumentenführung erstreckt
und aus der Instrumentenführung
zum Ring hin hervorragt, wobei der Puffer so bemessen und ausgebildet
ist, dass er ein wirksames Zurückschellen
des Universaldichtungsformteils vom Ring in seine ursprüngliche
kegelförmige
Konfiguration bewirkt, nachdem dieses als Folge einer in dieses
eingeleiteten Kraft umgestülpt
wurde.
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Ein Ausführungsbeispiel der Universaldichtungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen
mit Bezug auf die beiliegenden Figuren schematischen beschrieben,
wobei
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1 eine
Querschnittsansicht einer üblichen
Dichtungsvorrichtung mit einer konischen Instrumentendichtung zeigt,
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2 eine
quer geschnittene Explosionsansicht einer Dichtungsvorrichtung gemäß 1 zeigt,
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3 eine
Seitenansicht einer mehrfach verwendbaren Kanüle, eine auf der Kanüle eingeschnappte
Ventileingangsvorrichtung und eine Universaldichtungsvorrichtung
gemäß einem
bevorzugtem Ausführungsbeispiel
zeigt, die auf die Ventileingangsvorrichtung eingeschnappt ist,
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4 eine
Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Universalinstrumentendichtung
der Universaldichtungsvorrichtung gemäß 3 zeigt,
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5 eine
geschnittene Seitenansicht entlang der Linie 5-5 der 4 eines Abschnitts der Instrumentendichtung
gemäß 4 zeigt,
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6 eine
geschnitten Seitenansicht der Instrumentendichtung gemäß 4 zeigt,
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7 eine
geschnittene Seitenansicht der Instrumentdichtung gemäß 4 in einer umgestülpten Stellung
zeigt,
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8 eine
Draufsicht einer Universalinstrumentendichtung zeigt,
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9 eine
geschnittene Seitenansicht entlang der Linie 9-9 der 8 eines Abschnitts der Instrumentendichtung
gemäß 8 zeigt,
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10 eine
Draufsicht einer anderen Dichtungsformteils zeigt,
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11 eine
geschnittene Seitenansicht eines Abschnitts einer Anwendung des
Instrumentendichtungsformteils gemäß 10 zeigt,
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12 eine
geschnittene Seitenansicht eines Abschnitts einer anderen Anwendung
des Instrumentenformteils gemäß 10 zeigt,
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13 eine
Seitenansicht einer Ventileingangsvorrichtung (auf der ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung einschnappbar ist) und vier mehrfach verwendbare Kanülen (wobei
jede Kanüle
mit der Dichtung verwendbar ist) zeigt,
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14 eine
geschnittene Seitenansicht einer Ventileingangsvorrichtung 202 gemäß 13 zeigt,
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15 eine
vereinfachte Seitenansicht eines abweichenden Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Universaldichtungsvorrichtung
zeigt, die auf einer Ventileingangsvorrichtung eingeschnappt ist,
wobei die Ventileingangsvorrichtung lösbar an einer mehrfach verwendbaren
Kanüle
befestigt ist,
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16 eine
vereinfachte Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Universaldichtungsvorrichtung
zeigt, die auf einer Ventileingangsvorrichtung eingeschnappt ist (wobei
die Ventileingangsvorrichtung lösbar
auf einer mehrfach verwendbaren Kanüle befestigt ist).
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Detaillierte
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird mit Bezug auf die 3 bis 7 beschrieben. Eine von der
Erfindung abweichende Dichtung wird mit Bezug auf die 8 bis 9 beschrieben. Andere von der Erfindung
abweichende Dichtungen und Strukturen werden mit Bezug zu den 10 bis 16 beschrieben.
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Die Universaldichtungsvorrichtung
gemäß 3 umfasst ein Universaldichtungsformteil 21, eine
Basis 88, eine Kappe 33 (beide typischerweise aus
formfesten Kunststoff ausgebildet) und stabilisierende Ringhälften 44A und 44B.
Das Formteil 21 umfasst eine im Wesentlichen konische Instrumentendichtung 23 (die
Dichtung 23 stellt den mittleren Abschnitt des Formteils 21 dar,
welcher Erhöhungen 26 und
Puffer 25 aufweist und auf den sich hier manchmal als die „Instrumentenführung" des Universaldichtungsformteils 21 bezogen
wird), einen die konische Dichtung 23 umschließenden stabilisierenden
Ringanker 30, einen den Anker 30 umschließenden gewellten
ringförmigen
Abschnitt 28, und einen den gewellten Abschnitt 28 umschließenden verankernden Ring 31.
Die Ringhälften 44A und 44B sind
ineinander eingeschnappt, um den Ringanker 30 der Dichtung 23 einzuschließen, wobei
die Basis 88 und die Kappe 33 miteinander verbunden
sind, um ein formfestes das Formteil 21 und die Ringhälften 44A und 44B umschließendes Gehäuse auszubilden.
Die Kappe 33 weist eine sich durch ihre Mitte erstreckende Öffnung 33A auf,
durch die ein Instrument einführbar
ist. Die konische Dichtung 23 verfügt über eine sich durch ihre Mitte
erstreckende Öffnung 27,
auf die sich als Instrumentenöffnung
bezogen wird und die zum Führen
der Spitze eines Instruments sowohl radial nach innen zur Öffnung 27 hin
als auch in distaler Richtung (nach unten entlang der Längsachse
L1 der 3) zur Öffnung 27 hin
vorgesehen ist.
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Die Kappe 33 und die Basis 88 können zusammengebaut
werden, indem ein Flansch der Kappe 33, wie gezeigt, in
eine um die Basis 88 führende Randnut
einschnappt. Der elastomere verankernde Ringanker 31 des
Formteils 21 ist fest zwischen der Kappe 88 und
der Basis 33 gehalten (wenn die Kappe 33 und die
Basis 88 zusammengebaut sind, wobei der Vorsprung 33B der
Kappe 33 wie gezeigt in der Nut 38B der Basis 88 einhakt),
um eine Fluiddichtung (d. h. eine gasdichte und/oder flüssigdichte
Dichtung) zwischen dem Ring 31 und sowohl der Kappe 33 als auch
der Basis 88 auszubilden.
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Durch die stabilisierenden Ringhälften 44A und 44B wird
für das
Formteil 21 ein stabilisierender Ring ausgebildet. Jede
stabilisierende Ringhälfte
besteht aus einem Formteil, das aus einem halbringförmigen Kunststoff
besteht. Durch den stabilisierenden Ringanker 30 des Formteils 21 sind
(wie in 4 gezeigt) mehrere
(beispielsweise acht) gleich beabstandete Stiftlöcher 22 ausgebildet.
Die Ringhälften 44A und 44B sind
durch Einführen
der Stifte der Ringhälfte 44A durch
die Stiftlöcher 22 in
dem Formteil 21 und durch Einpressen der Stifte in zugeordnete
Stiftlöcher
der Ringhälfte 44B an
dem Formteil 21 befestigt.
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Die Basis 88 und die Kappe 33 sind
so ausgestaltet und bemessen, dass sie in einem zusammengebauten
Zustand, wie gezeigt, einen Verschieben der zusammengebauten Ringhälften 44A und 44B seitlich
auf dem Kantenvorsprung 39 der Basis 88 ermöglichen
(relativ zum ortsfesten Ankerabschnitt 31), wobei sie den
stabilisierenden Ringanker 30 und die Instrumentendichtung 23 seitlich
gegenüber
dem Ankerabschnitt 31 halten und eine verbiegende und verziehende
Bewegung des gewellten Abschnitts 28 des Formteils 21 aufnehmen,
während sich
der Anker 30 und die Dichtung 23 auf diese Weise
verschieben.
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Der Flansch 62 erstreckt
sich vom distalen Ende der Basis 88 zur Befestigung der
Universaldichtungsvorrichtung an der Ventileingangsvorrichtung 202.
Der Flansch 62 ist zum Einhaken in die äußere elastomere Seitenwandung
der Ventileingangsvorrichtung 202 vorgesehen, um die Universaldichtungvorrichtung
an der Ventileingangsvorrichtung 202 zu befestigen (wobei
die Universaldichtungsvorrichtung am Abgleiten von der Vorrichtung 202 gehindert
ist). Der Flansch 62 weist eine gezackte Form auf, die
mit einer distalen Oberfläche 62B und
einer proximalen Oberfläche 62A ausgestattet
ist, welche sich an einer kreisförmigen
Kante 62C treffen. Die distale Oberfläche 62B des Flansches 62 ist
vorzugsweise rampenförmig
ausgebildet und sowohl in distaler Richtung (d. h. in Längsrichtung
mit einem zunehmendem Abstand von der Längsachse L1 bei zunehmendem
Abstand von dem proximalen Ende der Universaldichtungsvorrichtung)
als auch in seitlicher Richtung geneigt, so dass diese die Befestigung
der Universaldichtungsvorrichtung an der Dichtungsvorrichtung 202 führt und
vereinfacht (d. h. durch Schrauben des Flansches entlang eines im
Wesentlichen helixförmigen
Weges an dem Elastomerkörper
der Vorrichtung 201 entlang bis der Flansch in den Elastomerkörper einhakt).
Die proximale Oberfläche 62B des
Flansches 62 ist bezüglich
der Längsachse
L1 rechtwinkeliger ausgerichtet (im zusammengebauten Zustand des
Apparates, wie in 3 gezeigt),
so dass der Flansch 62 in die äußere elastomere Seitenwand der
Ventileingangsvorrichtung 202 einhacken kann, um ein Abrutschen
der Universaldichtungsvorrichtung in proximaler Richtung von der
Vorrichtung 202 zu verhindern (und um so ein Ablösen der
Universaldichtungsvorrichtung von der Vorrichtung 202 unter „Aufschrauben" entlang eines Weges
in entgegengesetzter Richtung gegenüber einem im Wesentlichen helixförmigen Weg,
an dem entlang die Universaldichtungsvorrichtung auf die Vorrichtung 202 aufgeschraubt
wurde). Die Kante 62C des Flansches 62 sinkt in
die äußere Brandoberfläche der
Vorrichtung 202 ein, so dass die Oberflächen 62A und 62B mit der
Vorrichtung 202 eine Fluiddichtung ausbilden.
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Bei Abwandlungen des Ausführungsbeispiels
gemäß 3 ist der gezackte Flansch 62 durch
einen Flansch ersetzt, der eine Vielzahl von Zacken oder Zähnen aufweist,
die in die äußere elastomere
Seitenwand der Ventileingangsvorrichtung 202 eingreifen,
um die Universaldichtungsvorrichtung an der Ventileingangsvorrichtung 202 zu
befestigen, wobei die Universaldichtungsvorrichtung am Abgleiten
von der Vorrichtung 202 gehindert wird und vorzugsweise
auch eine Fluiddichtung zwischen dem Flansch und der äußeren Seitenwand
der Ventileingangsvorrichtung 202 bereitgestellt ist.
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Wahlweise ist um den äußeren Rand
des Flansches ein Verschlussring (mit Zacken oder Zähnen) angeordnet,
wobei der Befestigungsring festgezogen ist, um den Flansch zum festeren
Eingriff mit der äußeren Seitenwandung
der Ventileingangsvorrichtung 202 zu bringen (und vorzugsweise
auch zur Verbesserung der Fluiddichtung zwischen dem Flansch und
der äußeren Seitenwand
der Ventileingangsvorrichtung).
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Die Kappe 33 und die Basis 88 (einschließlich des
Flansches 62) sind vorzugsweise aus formfestem Kunststoff
hergestellt. Die innere Seitenwand 38A des distalen Abschnittes
der Basis 88 sorgt für die
geeignete seitliche Positionierung der Universaldichtungsvorrichtung
bezüglich
der Ventileingangsvorrichtung 202. Die distale Oberfläche 39A des
Kantenvorsprunges 39 der Basis 88 sorgt für die korrekte proximale
beziehungsweise distale Positionierung der Universaldichtungsvorrichtung
und der Ventileingangsvorrichtung 202 (durch Begrenzung
des Vorrückens
der Universaldichtungsvorrichtung in distaler Richtung bezüglich der
Vorrichtung 202).
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Die Ventileingangsvorrichtung 202 umfasst eine
als Klappenventil ausgebildete Fluiddichtung, die eine Falltür (nicht
gezeigt), welche an den elastomeren gezackten Vorsprüngen 218 befestigt
ist, und einen elastomeren Flansch 217 aufweist, der lösbar an
dem proximalen Ende der wieder verwendbaren Kanüle 208 einschnappt.
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Vorzugsweise weist die Kanüle 208 eine kreisförmige Nut
um ihr proximales Ende herum auf, wobei der Flansch 217 so
ausgebildet ist, dass er in die Nut einschnappt (und aus dieser
entfernt werden kann), um die Ventileingangsvorrichtung 202 lösbar an
der Kanüle 208 zu
befestigen. Die Ventileingangsvorrichtung 202 kann wie
in 14 gezeigt (und wie nachfolgend
unter Bezug auf diese Figur beschrieben) oder gemäß einem
beliebigen der verfügbaren Ausführungsbeispiele
einer Dichtungsvorrichtung realisiert sein, die in dem am 13. Oktober
1998 veröffentlichten
US-Patent 5,820,606 beschrieben sind.
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Der im Wesentlichen konische Abschnitt 23 des
Dichtungsformteils 21 der 3 bis 6 weist radial ausgerichtete
Rippen 26 um die mittige Instrumentenöffnung 27 herum auf.
Vorzugsweise ragt jede Rippe 26 sowohl aus der distalen
Fläche
als auch aus der proximalen Fläche
des Abschnittes 23 hervor und ist mit einem Rundprofil
versehen (wie in 5 gezeigt
ist). Ferner erstreckt sich jede Rippe radial von einem Ort in der
Nähe der Öffnung 27 über die
gesamte Strecke bis hin zum Puffer 25 (oder zu einer Stelle
in der Nähe
des Puffers 25). Das Formteil 21 ist (einstückig durch
ein einziges Formverfahren gefertigt) so ausgebildet, dass der gewellte
Abschnitt 28 die Öffnung 27 mit
Spannung beaufschlagt und diese um die mittige Längsachse L1 der Kappe 33 herum zentriert,
wobei der konische Abschnitt 23 im zusammengebauten Zustand
der Universaldichtungsvorrichtung in die distale Richtung zeigt
(wie in 6 gezeigt, in
der der Pfeil D die distale Richtung angibt). Die Öffnung 27 weist
in einer sich rechtwinkelig zur Längsachse L1 erstreckenden Ebene
Spiel auf zum Versatz in Folge einer radialen Verschiebung des Randes
der Öffnung
(durch ein sich dadurch hindurch erstreckendes Instrument), da der
gewellte Abschnitt 28 in radialer Richtung nachgibt und
sich in Folge einer auf den Dichtungsabschnitt 23 durch
ein Instrument ausgeübten
Kraft verbiegt.
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Die radiale Orientierung der Rippen 26 des Formteils 21 (und
die Größe und das
Profil jeder Rippe) ist zur Verringerung des Instrumentenwiderstandes
eines in distaler Richtung in die Öffnung 27 eingefügten Instrumentes
eingerichtet (und zwar selbst dann, wenn der Durchmesser des Instrumentes
im größten Durchmesserbereich
liegt um den herum die Universaldichtungsvorrichtung eine Fluiddichtung ausbilden
kann). Die radiale Orientierung der Rippen 26 dient weiterhin
zur Verringerung der Gefahr, dass ein Instrument die Dichtung 23 einreißt und dient
weiterhin dazu, die Ausbreitung von Rissen um die Dichtung 23 herum
zu vermeiden. Durch die radiale Orientierung der Rippen 26 wird
auch ein gewünschter Grad
an radialer Steifheit für
die Dichtung 23 bereitgestellt, ohne dass die Ausdehnungsfähigkeit
der Instrumentenöffnung 27 herabgesetzt
wird. Neben dem Bereitstellen einer radialen Steifigkeit für die Dichtung 23 setzen
die Rippen 26 (die ein Skelett für die Dichtung 23 wirken)
die Leckbildung zwischen der Dichtung 23 und einem sich
durch die Instrumentenöffnung 27 hindurch
erstreckenden Instrument herab (da die Rippen 26, jedes
Mal wenn das Instrument seitlich bei der Behandlung versetzt wird,
die Instrumentenöffnung
um das Instrument herum zentrieren).
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Die Instrumentenöffnung 27 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 3 (und die Instrumentenöffnung jedes
anderen Ausführungsbeispiels
der Erfindung) muss einen geringeren Durchmesser als der Durchmesser
jedes sich durch diese erstreckenden Instrumentes aufweisen, so
dass das Instrument das elastische, die Öffnung umgebende Material verformen
kann, um eine Fluiddichtung um das Instrument herum auszubilden.
Bei einer Aufnahme eines Instruments mit einem Durchmesser innerhalb
des Durchmesserbereichs (d. h. im Bereich 4 mm bis 12 mm) in der
Dichtung 23 muss daher die Instrumentenöffnung 27 einen kleineren
Durchmesser als der kleinste Durchmesser in diesem Bereich aufweisen, so
dass der minimal Durchmesser des Instruments das elastische die Öffnung umgebende
Material verformen kann. Die Verformung des elastischen Materials
erzeugt eine radiale Kraft zwischen dem elastischen Material und
dem Instrument. Diese hält
das elastische Material in Kontakt mit dem Instrument und damit
die Fluiddichtung aufrecht.
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Der Dichtungsabschnitt 23 des
Formteils 21 (zwischen den Rippen 26 und der Öffnung 27)
sollte ausreichend dünn
sein, um eine Ausdehnung der Öffnung 27 mit
einem ausreichend geringen Widerstand zu erlauben, wenn ein Instrument
in diesen eingefügt ist
(so dass der Kontaktdruck zwischen dem Instrument und dem Dichtungsabschnitt 23 gering
genug ist, um den Widerstand auf ein annehmbares Maß herabzusetzen).
Er sollte jedoch dick genug sein, um ein ausreichendes Maß an Beständigkeit
gegenüber dem
Einfügen
eines gezackten oder hackenförmigen Instruments
bereitzustellen.
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Jede Rippe 26 sollte schmal
genug sein, so dass der Dichtungsabschnitt 23 überwiegend
dünner ist
als die dicke T jeder Rippe 26 (wie in 5 angedeutet), um eine Ausdehnung der Öffnung 27 durch das
Einfügen
eines Instruments mit hinreichend geringem Widerstand zu ermöglichen,
so dass der Kontaktdruck zwischen dem Instrument und dem Dichtungsabschnitt 23 gering
genug ist, um den Widerstand auf ein annehmbares Maß herabzusetzen. Jede
Rippe 26 sollte dick genug sein, so dass ein durch die
Dichtung 23 in die Öffnung 27 geführtes Instrument
an den Rippen 26 entlang fährt (und nicht entlang der
Dichtungsoberfläche
zwischen den Rippen 26), wobei jede Rippe schmal genug
sein sollte, um die Kontaktfläche
zwischen der Dichtung 23 und jedem durch die Dichtung 23 in
die Öffnung 27 geführten Instrument
(auf einen annehmbar geringen Wert) herabzusetzen. Der durch Reibung
an einem jeden solchem geführten
Instrument entstehende Widerstand („Instrumentenwiderstand") nimmt mit abnehmender
Kontaktfläche
zwischen der Dichtung und dem Instrument ab. Jede Rippe 26 ist vorzugsweise
breit genug, um einen Spalt zwischen jedem Paar benachbarter Rippen 26 auszubilden,
der ausreichend schmal ist, um die Wahrscheinlichkeit, dass ein
scharfer Abschnitt eines Instruments in den Spalt eindringt und
einen dünnen
Abschnitt der Dichtung 23 zwischen zueinander benachbart
angeordneten Rippen 26 durchdringt, (auf ein annehmbar
geringes Maß)
herabzusetzen.
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Die Rippen 26 stellen eine
Robustheit für
die Instrumentendichtung 23 auf zweierlei Wegen bereit. Zunächst verhindern
sie aufgrund ihrer radialen Ausrichtung die umfängliche Ausbreitung von Rissen
um die konische Oberfläche
der Dichtung 23 herum. Ferner sorgen sie für eine zusätzliche
Materialstärke
der Dichtung, wodurch die Gefahr herabgesetzt wird, so dass ein
Instrument durch das die Dichtung 23 umfassende Material
hindurch stößt.
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Das bevorzugte Material des Formteils 21 (einschließlich aller
in 4 gezeigten Abschnitte)
ist Silikonkautschuk von einer medizinischen Güte sowie mit einem Härtegrad
im Bereich von 40 bis 70 Shore A Härtegraden. Dementsprechend
ist das bevorzugte Material abweichender Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Universaldichtungsformteils
(beispielsweise die nachfolgend beschriebenen Formteile 1 und 11)
Silikonkautschuk von medizinischer Güte mit einem Härtegrad
im Bereich von 40 bis 70 Shore A Härtegraden. Die Rippen 26 oder die ähnlich wirkenden
Puffereinkerbungen und andere (Oberflächenunregelmäßigkeiten)
auf der Oberfläche
des Instrumentenführungsabschnittes
jedes Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Universaldichtungsformteils
werden vorzugsweise mit dem Rest des Formteils einstückig (als
Folge eines einzigen Formverfahrens) ausgebildet, wodurch die Herstellungskosten
jedes Formteils herabgesetzt sind. Bevorzugte Anwendungen der erfindungsgemäßen Universaldichtungsvorrichtung
können
so kostengünstig
hergestellt werden, so dass jedes als Wegwerfartikel betrachtet
werden kann (d. h. für
den Gebrauch für
ein einziges medizinisches Verfahren eingerichtet ist, nach dem
es eher entsorgt als noch einmal verwendet wird).
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Der Puffer 25 erstreckt
sich um den Randbereich des Dichtungsabschnitts 23 des
Formteils 21 und ragt in proximaler Richtung (in 3 nach oben) im zusammengebauten
Zustand der Universaldichtungsvorrichtung (wie in 3) hervor, wobei der im Wesentlichen
konische Dichtungsabschnitt 23 sich in distaler Richtung
(und mit fest an dem einschließenden
Ringanker 30 der Dichtung 23 befestigten Ringhälften 44A und 44B)
erstreckt. Die Puffer 25 bewirken ein Umstülpen (eine
Entspannung) des Dichtungsabschnittes 23 auf effektive
Weise zurück
in dessen konische Konfiguration, nachdem der Abschnitt 23 beim
Herausziehen eines Instruments in proximaler Richtung aus der Instrumentenöffnung 27 umgestülpt wurde.
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Wird ein Instrument distal (in der
in 6 mit dem Pfeil D
gezeigten Richtung) durch die Öffnung 27 geführt, erstreckt
sich der Dichtungsabschnitt 23 aus seiner normalen Lage
in distaler Richtung (wie in den 3 und 6 gezeigt), wobei die Puffer 25 von dem
Halbring 44A getrennt sind. Wird das Instrument anschließend in
proximaler Richtung zurückgezogen (in
der in 7 mit P angedeuteten
Richtung) kann die durch das Instrument auf die Öffnung 27 ausgeübte Kraft
den Dichtungsabschnitt 23 veranlassen in die in 7 gezeigte, umgestülpte Stellung überzugehen,
wobei der Puffer 25 gegen die Ringhälfte 44A gepresst
wird, die sich radial erstreckenden Rippen 26 hingegen
gegen den Puffer 25 gepresst sind. Wird das Instrument
anschließend
vollständig
(aus dem Eingriff mit der Dichtung 23 gebracht) herausgezogen,
pressen die Rippen 26 den Puffer 25 nicht mehr gegen
die Ringhälften 44A,
so dass sich der Puffer 25 ausdehnt (und sich entspannt,
wobei er seine ursprüngliche
Konfiguration einnimmt). Entspannt sich der Puffer 25 auf
diese Weise, veranlasst er den Dichtungsabschnitt 23 in
seine ursprüngliche
konische Konfiguration zurückzukehren
(d. h. in die Konfiguration, die in den 3 und 6 gezeigt
ist). Ohne einen solchen Puffer 25, der die Dichtung zurück in ihre
nicht umgestülpte
Konfiguration drängt,
bestünde
eine größere Gefahr
dahingehend, dass die Dichtung 23, nachdem das Instrument
vollständig
herausgezogen wurde, in ihrer umgestülpten Konfiguration verharrt.
Es ist unverwünscht,
der Dichtung zu ermöglichen,
in der umgestülpten
Konfiguration zu verharren, da die Dichtung in der umgestülpten Konfiguration
anfälliger
gegenüber
dem Durchstechen durch die Spitze eines Instruments ist.
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Die gewellte Zone 28 des
Formteils 21 kann auf übliche
Art und Weise (beispielsweise wie oben mit Bezug zur gewählten Zone 52 des
Formteils 40 der 1 und 2 beschrieben) ausgebildet
sein. Die seitliche Nachgiebigkeit der gewellten Zone 28 wird beispielsweise
dadurch gesteigert, dass diese mit einer Reihe von im Wesentlichen
vertikal ausgerichteten Elementen ausgebildet ist, die miteinander
durch im Wesentlichen halbringförmige
Bereiche wie in den 6 und 7 gezeigt verbunden sind.
Die seitliche Nachgiebigkeit wird weiterhin durch Vergrößern der Länge der
vertikalen Elemente gesteigert. Das Material der gewellten Zone 28 ist
biegsam und/oder verzieht sich zur Aufnahme einer seitlichen Bewegung der
Instrumentendichtung 23 (mit den stabilisierenden Ringanker 30 und
den Anker 30 umschließenden Ringhälften 44A und 44B)
relativ bezüglich
des ortsfesten verankernden Ringes 38.
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Nachfolgend wird ein abweichendes
(nicht zur Erfindung gehöriges)
Ausführungsbeispiel
eines Universaldichtungsformteils mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben.
Das Universaldichtungsformteil 1 der 8 und 9 weist
einen im Wesentlichen konischen Abschnitt 23 mit radial
ausgerichteten Rippen 26 um eine mittige Instrumentenöffnung 27 auf.
In Abwandlung zu dem in der 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Formteil 1 in der Vorrichtung gemäß 3 durch ein Dichtungsformteil 21 ersetzt.
Das Formteil 1 der 8 und 9 unterscheidet sich vom
Formteil 21 der 3 bis 6 lediglich dadurch, dass
es keine Puffer 25 aufweist. Der stabilisierende Ringanker 30,
der den Anker 30 umgebende, ringförmige gewellte Abschnitt 28 der
den gewellten Abschnitt 28 umschließende, verankernde Ring 31 und
die anderen sowohl beim Formteil 1 als auch beim Formteil 21 auftretenden
Elemente sind in den 8 und 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen,
wobei die vorausgehende Beschreibung dieser Elemente (mit Bezug
zu den 3 bis 6) bezüglich der 8 und 9 nicht
wiederholt werden wird. Das Formteil 1 weist alle Funktionen
des oben beschriebenen Formteils 21 mit der Ausnahme auf, dass
auf Grund des Fehlens von Puffern 25 eine erhöhte Gefahr
dahin bestehet, dass es in unerwünschter
Weise in einer umgestülpten
Konfiguration verharrt, nachdem es durch ein Instrument beim Herausziehen
des Instrument in proximaler Richtung aus der Instrumentenöffnung 27 des
Formteils 1 umgestülpt wurde.
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Andere (nicht zur Erfindung gehörige) Dichtungsformteile
werden nachfolgend mit Bezug zu den 10 bis 12 beschrieben. Das Universaldichtungsformteil 11 der 10 weist einen im Wesentlichen konischen
Abschnitt 23 mit einem Muster aus in radialen Bereichen
angeordneten konkaven (oder konvexen) Oberflächenmerkmalen 15 auf.
Bei einigen Anwendungen der Dichtung 11 (beispielsweise
bei derjenigen der 11)
ist jedes Merkmal 15 eine Vertiefung (ein konkaves Oberflächenmerkmal,
welches das Profil einer Vertiefung 15A gemäß 11 aufweisen kann). Bei
anderen Anwendungen der Dichtung 11 (beispielsweise derjenigen
der 12) ist jedes Merkmal 15 eine
Wölbung
(ein konvexes Oberflächenmerkmal,
welches das Profil einer Wölbung 15B gemäß 12 aufweisen kann). Bei
Abwandlungen des Ausführungsbeispiels
der Endung gemäß 3 ist das Dichtungsformteil 11 (der 10, 11 oder 12)
durch ein Dichtungsformteil 21 der Vorrichtung der 3 ersetzt. Das Dichtungsformteil 11 der 10 bis 12 unterscheidet sich vom Formteil 21 der 3 bis 6 lediglich darin, dass die Puffer fehlen
und dadurch, dass die Merkmale 15 die Rippen 26 ersetzen.
Der stabilisierende Ringanker 30, der den Anker 30 umgebende
gewellte ringförmige
Abschnitt 28, der den gewellten Abschnitt 28 umgebende Ring 31 und
die anderen sowohl beim Formteil 11 als auch beim Formteil 21 vorliegenden
Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den 4 und 10 bis 12 versehen,
wobei die vorausgehende Beschreibung dieser Elemente mit Bezug zu
den 3 bis 6 nicht mit Bezug auf die 10 bis 12 wiederholt werden wird. Das Formteil 11 entfaltet
alle Wirkungen des oben beschriebenen Formteils 21 mit
der Ausnahme, dass aufgrund des Fehlens von Puffern 25 eine
erhöhte
Gefahr dahin besteht, dass es unerwünschter Weise in einer umgestülpten Konfiguration verharrt,
nachdem es durch ein Instrument beim Herausziehen aus der Instrumentenöffnung 27 des Formteils 11 in
proximaler Richtung umgestülpt
wurde. Die radial ausgerichteten Oberflächenmerkmale 15 setzen
den Instrumentenwiderstand (durch Herabsetzen der Kontaktfläche zwischen
der Dichtung und dem durch die Dichtung entlang der Dichtungsoberfläche geführten Instruments)
herab, stellen jedoch nicht die anderen Vorteile der in den 4 und 8 dargestellten radial ausgerichteten
Rippen 26 bereit, (d. h. die Merkmale 15 verringern
nicht die Gefahr, dass ein Instrument die Dichtung einreißt, sowie dies
die Rippen 26 bewerkstelligen, darüber hinaus verhindern die Merkmale 15 nicht
das umfängliche Fortschreiten
von Rissen um die konische Oberfläche der Dichtung herum. Ferner
erhöhen
die Merkmale nicht in dem Maß wie
die Rippen 26 die radiale Steifigkeit der Dichtung).
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Bei Abwandlungen der Dichtung gemäß den 10 bis 12 ist ein Muster konkaver oder konvexer Oberflächenmerkmale
auf der im Wesentlichen konischen Oberfläche des Dichtungsformteils
vorgesehen. Diese Merkmale sind jedoch nicht radial ausgerichtet.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf die 13 und 14 ein Ausführungsbeispiel einer Ventileingangsvorrichtung 202 und
einer Kanüle 208 der 3 sowie drei weitere merhfach
verwendbare Kanülen (204, 205 und 210)
genauer beschrieben, die zusammen mit der Vorrichtung 202 verwendbar
sind. Die 13 und 14 entsprechen den Figuren
des weiter oben gewürdigten
US-Patentes 5,820,601.
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Wie in 13 gezeigt,
kann die Ventileingangsvorrichtung 202 lösbar an
dem proximalen Ende irgendeiner mehrfach verwendbaren Kanüle 204, 206, 208 und 210 einschnappen.
Jede dieser Kanülen 204, 206, 208 und 210 weist
ein distales Ende (das Ende 204A, 206A, 208A bzw. 210A)
auf, das bei seiner Verwendung in den Patienten eingeführt wird,
sowie ein dem distalen Ende gegenüberliegendes proximales Ende
auf. Jede Kanüle
verfügt über einen
sich durch sie hindurch erstreckenden mittigen Längskanal, wobei jedes einer
Vielzahl von Instrumenten (wie das Instrument 224) während die Kanüle in dem
Patienten eingeführt
ist (oder nachdem die Kanüle
in den Patienten eingeführt
wurde) in dem Kanal positioniert wird. Genauer betrachtet ist der
distale Abschnitt jeder Kanüle
eine formfeste im Wesentlichen zylindrische Röhre, deren Bohrung einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist. Die Bohrung der Röhre
definiert einen Kanal zur Aufnahme eines Instruments wie eines Endoskops.
Bei Abwandlungen dieser Ausgestaltung kann die Bohrung des distalen
Abschnitts der Kanüle
zwar eine beliebige Querschnittsform aufweisen, ist jedoch zur Aufnahme
eines medizinischen Instruments bemessen und ausgestaltet. Jede
Kanüle
ist vorzugsweise aus einem formfesten Material wie beispielsweise
Metall oder einem formfesten Kunststoff ausgebildet, wobei die äußere Wandung
der Kanüle
einen Griffabschnitt 205 aufweist. Vorzugsweise wird der
Griffabschnitt 205 durch Einkerben eines Musters (beispielsweise eines
wie in 13 gezeigten
spiralförmigen
Musters) in der äußeren Metalloberfläche der
Kanüle
erzeugt. Abweichende Ausführungsbeispiele
der Kanüle
weisen glatte Außenwände auf.
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Das proximale Ende jeder Kanüle ist identisch
ausgestaltet und bemessen, so dass die Dichtungsvorrichtung 220 auf
jedem von diesen Einschnappen kann. Genauer betrachtet ist das proximale
Ende jeder Kanüle 204, 206, 208 und 210 im Wesentlichen
zylindrisch und weist eine identische ringförmige Nut 212 um sich
herum auf. Ein Flanschabschnitt (Flansch 217, der in den 3 und 14, nicht jedoch in 13 gezeigt ist) des Körperabschnitts 214 der
Dichtungsvorrichtung 202 kann in die Nut 212 eingeschnappt
sein, um die Dichtungsvorrichtung 202 auf irgendeiner der
Kanülen
lösbar zu
befestigen. Vorzugsweise weist der Körper 214 einen dünnen, ringförmigen Abschnitt 214a (in 14 gezeigt) zwischen dem
Flansch 217 und dem Hauptabschnitt des Körpers 204 auf.
Der dünne
Abschnitt 214 wirkt wie ein Balk, der dem Flansch 217 ein
Verbiegen gegenüber
dem Hauptabschnitt des Körpers 214 ermöglicht,
so dass die Vorrichtung 202 durch einen Nutzer gehandhabt
werden kann, ohne dass der Flansch 217 aus der Nut 212 entfernt
werden muss.
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Wie in 13 gezeigt,
ist ein Absperrventil 209 an einer sich durch jede Kanüle 208 und 210 erstreckende Öffnung befestigt
(beispielsweise die Öffnung 208A der
Kanüle 208 die
in 3 gezeigt ist). Zu
gewünschten
Zeitpunkten während
eines medizinischen Verfahrens kann das Absperrventil 209 mit einer
Blähgasquelle
verbunden werden, wobei das Absperrventil 209 geöffnet (um
einen Gasfluss durch die Öffnung
in die Kanüle 208 oder 210 oder
aus dieser hinaus zu erlauben) oder geschlossen werden kann (um
die Öffnung
abzudichten). Einige Ausgestaltungen der mehrfach verwendbaren Kanüle weisen
eine Öffnung
auf, an der ein Absperrventil befestigt werden kann, während bei
anderen (beispielsweise die Kanüle 204)
eine solche Öffnung
fehlt.
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Vorzugsweise wird die Dichtungsvorrichtung 202 aus
elastischem Material wie beispielsweise Silikonkautschuk von medizinischer
Güte (oder
einem anderen Elastomer von medizinischer Güte) gefertigt, mit Ausnahme
seiner formfesten Eingangsklappe 216 (die aus einem harten
Kunststoff wie beispielsweise einem Polycarbonatmaterial geformt sein
kann). Die Dichtungsvorrichtung weist daher eine einfache Ausgestaltung
auf, die aus lediglich zwei Komponenten besteht. Bei abweichenden
Ausgestaltungen ist die Eingangsklappe aus einem nicht formfesten
Material gefertigt. Bei einigen solcher abweichenden Ausgestaltungen
ist die Ventileingangsvorrichtung als ein einziges Stück eines
elastomeren Materials hergestellt (einschließlich eines elastomeren Eingangsklappenabschnittes).
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Die Kanülen 204, 206, 208 und 210 werden vorzugsweise
aus formfestem, beispielsweise rostfreiem Stahl (oder anderen Metallen)
oder aus formfestem Kunststoff hergestellt.
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Zwei biegsame Verlängerungsabschnitte 218 ragen
aus dem Körperabschnitt 214 der
Dichtungsvorrichtung 202 hervor, wobei die Eingangsklappe 216 an
den Teilen 218 befestigt ist. Vorzugsweise weist ist jeder
der Verlängerungsabschnitte 218 mit
Vorsprüngen 218a versehen,
um den Eingang an dem Körperabschnitt 214 zu
halten, nachdem der Kopf des Verlängerungsabschnittes (der (vorzugsweise
einen dreiecksförmigen
Querschnitt aufweist) und der Vorsprung in einen durch den Eingang
gehenden Spalt eingeführt
wurden, wobei jeder Verlängerungsabschnitt 218 darüber hinaus über einen
biegsamen Schafft zur Verbindung des Kopfes mit dem Körperabschnitt 214 verfügt.
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Der Körperabschnitt 214 weist
einen Eingangsklappensitzabschnitt (der in 14 gezeigte Flansch 231) auf,
der das distale Ende des sich durch den Körperabschnitt 214 hindurch
erstreckenden mittigen Kanals umschließt. Der mittige Kanal erstreckt sich
entlang der Längsachse
Z der (in 14 gezeigten)
Dichtungsvorrichtung 202 und ist vorzugsweise bezüglich der
Z-Achse rotationssymmetrisch ausgestaltet.
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Die Eingangsklappe 216 ist
durch die Zackenabschnitte 218 vorgespannt, so dass diese
in einer geschlossen Stellung üblicherweise
an dem Eingangsklappensitz abgestützt ist, so dass die geschlossen
Eingangsklappe 216 ein Fluid daran hindert, durch den mittigen
Kanal zu fließen.
Die Eingangsklappe 216, die Zackenabschnitte 218 und
der Eingangsklappensitzabschnitt umfassen ein Klappenventil, das
auf folgende Art und Weise wirkt. Die Zackenabschnitte 218 sind
biegsam, so dass nach dem Einschnappen der Dichtungsvorrichtung 202 auf einer
Kanüle
und nach dem Einfügen
eines Instruments (beispielsweise des Instruments 224 gemäß 13) in den mittigen Kanal
durch den Körperabschnitt 214 und
durch den Eingangsklappensitz sowie in den sich durch die Kanüle erstreckenden
Kanal) das Instrument die Eingangsklappe 216 von dem Eingangsklappensitz
verschiebt (wodurch die Zackenabschnitte 218 gebogen werden)
und sich weiter in den Kanal der Kanüle hinein erstreckt (bis das
distale Ende des Instruments vollständig den Kanal passiert und
das distale Ende der Kanüle
außerhalb
des Kanals angeordnet ist. Wird das Instrument anschließend aus
der Kanüle
und der Dichtung 202 gezogen, entspannen die Zackenabschnitte 218,
wodurch der Klappeneingang 216 gezwungen wird, seine normale Lage
anzunehmen, bei der ein Fluid am Vorbeifließen am Eingangsklappensitz
gehindert wird.
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Der Körper 214 umfasst vorzugsweise
ebenfalls einen Instrumentendichtungsabschnitt (Flansche 231 und 232),
der ein Fluid am Vorbeifließen
an einem Instrument, das in den mittigen Kanal der Dichtungsvorrichtung 202 eingeführt wurde,
hindert. Typischerweise ist solch ein Instrumentendichtungsabschnitt
als ein einfacher Flansch (oder ein Doppelflansch) realisiert, der
sich in den mittigen Kanal durch die Dichtungsvorrichtung 202 hindurch
erstreckt. Da solch ein Flansch (oder Doppelflansch) einen festen
Durchmesser aufweist, stellt dieser keine gute Dichtung um Instrumente
bereit, die einen geringeren Durchmesser als einen festgelegten
Wert aufweisen. Die erfindungsgemäße Universaldichtungsvorrichtung
(oder eine Adapterdichtungsvorrichtung) kann daher zusammen mit
der Dichtungsvorrichtung 202 verwendet werden, um die Vorrichtung 202 für einen
Gebrauch mit einem Instrument, das einen geringeren Durchmesser
aufweist, anzupassen. Ist beispielsweise die Dichtungsvorrichtung 202 auf
einem Ende einer Kanüle 210 mit
einem großen
Durchmesser eingeschnappt, kann das Instrument 24 mit einem
relativ großem
Durchmesser in den Körper 214 der
Vorrichtung 202 eingeführt
werden, wobei die Instrumentendichtung innerhalb des Körpers 214 eine gute
Fluiddichtung um das Instrument 24 herum bereitstellt.
Wünscht
der Nutzer die Einführung
eines Instruments mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als
denjenigen des Instruments 24 in die Kanüle 210,
lässt der
Nutzer die erfindungsgemäße Universaldichtungsvorrichtung
(beispielsweise diejenige der 3)
auf den Körper 214 einschnappen
(so dass die mittigen Kanäle
an dem Körper 214 und
die Universaldichtungsvorrichtung zueinander ausgerichtet sind)
und fügt
dann das Instrument mit dem vergleichsweise schmalen Durchmesser
in die Universaldichtungsvorrichtung ein. Wird das Instrument mit
dem vergleichsweise geringen Durchmesser auf diese Weise durch die
Universaldichtungsvorrichtung in die Kanüle 210 eingeführt, stellt
die Instrumentendichtung innerhalb des Adapters 20 (oder
der Universaldichtungsvorrichtung) eine gute Fluiddichtung um das
Instrument mit dem relativ schmalen Durchmesser bereit, wobei das
Instrument mit dem relativ schmalen Durchmesser den Eingang 216 des
Klappenventils innerhalb des Körper 214 verschiebt.
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Es sei darauf hingewiesen, dass jede
Ventileingangsvorrichtungen 202 einer Vielzahl von austauschbaren
Abwandlungen mit jeder beliebigen der Kanülen verwendet werden kann.
Einige solcher Abwandlungen sind Ventileingangsvorrichtungen, von denen
jede wenigstens eine Instrumentendichtung (nützlich für Instrumente mit einem bestimmten äußeren Durchmesser
oder einem Bereich äußerer Durchmesser)
und ein Klappenventil aufweist. Andere solcher Abwandlungen sind
Einwegdichtungsvorrichtungen, von denen jede wenigstens eine Instrumentendichtung
(nützlich
mit Instrumenten mit einem bestimmten äußeren Durchmesser oder einem
Bereich äußerer Durchmesser)
sowie ein Ventil aufweist, das eine Fluiddichtung bereitstellt,
wenn sich kein Instrument durch die Vorrichtung hindurch erstreckt.
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Bei einer Ausgestaltung weisen sowohl
kurze Kanülen 204 als
auch lange Kanülen 206 einen Kanal
mit einem Durchmesser auf, der etwas größer als 5 mm ist (zur Verwendung
mit einem Instrument von 5 mm). Die Kanüle 208 weist einen
Kanal mit einem Durchmesser etwas mehr als 10 mm (zur Verwendung
mit einem Instrument mit einem Durchmesser von 10 mm) und die Kanüle 210 weist
einen Kanal mit einem Durchmesser etwas größer als 12 mm (zur Verwendung
mit einem Instrument mit einem Durchmesser von 12 mm) auf. Zur Verwendung
mit all diesen Kanülen
und Instrumenten kann die erfindungsgemäße Universaldichtungsvorrichtung
ein Dichtungsformteil enthalten (beispielsweise eine passend bemessene
Anwendung eines Formteiles 21 gemäß 3, das zum Bereitstellen einer Dichtung
um ein Instrument mit einem Durchmesser in einem Bereich von 4 mm
bis 12 mm eingerichtet ist, wobei der Körperabschnitt 214 der
Dichtungsvorrichtung 202 eine Instrumentendichtung mit
einem Durchmesser aufweisen kann, der eine Dichtung um ein Instrument
mit beliebigen Durchmesser in einem Bereich von 10 mm bis 12 mm
bereitstellt.
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Abermals mit Bezug auf 14 weist die Eingangsklappe 216 einen
im Wesentlichen halbkugelförmigen
Abschnitt auf, der an dem Flansch 231 abgestützt ist,
wenn sich das Klappenventil in seiner in 14 gezeigten geschlossenen Stellung befindet.
Die Eingangsklappe 216 weist darüber hinaus einen Flansch 216B sowie
zwei sich durch den Flansch 216B erstreckende Einschübe auf.
Die Eingangsklappe 216 ist an dem Körper 214 durch Einfügen eines
Zackenabschnittes 218 in jeden Einschub durch den Flansch 216B befestigt,
bis die Schulter 218a (jedes Zackenabschnittes) sich durch
den Einschub erstreckt, wobei die Abstandshalterabschnitte 216D des
Eingangs 216 an dem Körper 214 anschlagen. Daher
wird jeder Zackenabschnitt 218 durch die Kraft, mit der
die Schulter 218a des Eingangs 216 beaufschlagt
wird, leicht gestreckt, wobei der Zackenabschnitt 218 seinerseits
eine Vorspannkraft auf den Eingang 216 ausübt, die
danach strebt, den Eingang 216 in der geschlossenen Stellung
abgestützt
am Eingangsklappensitz (wie in 14 gezeigt)
zu halten. Wird der halbkugelförmige
Abschnitt des Eingangs 216 von dem Eingangsklappensitz
weg geschoben (durch ein Instrument, das den halbkugelförmigen Abschnitt
verschiebt, sobald das Instrument den mittigen Kanal des Körpers 214 durchsetzt),
werden die Zackenabschnitte 218 gebogen und ferner gestreckt,
wodurch dem Eingang 216 und den Zackenabschnitten 218 ein
Wegschwenken von dem Instrument ermöglicht wird (zusammen als Einheit über den
Abstandshalter 216D).
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Das durch die Zackenabschnitte 218 in
den Eingang 216 eingeleitete vorspannende Drehmoment (das
den Eingang 216 in der geschlossenen Stellung hält) beträgt T = 2PX,
wobei T die auf den Eingang 216 durch die Zackenabschnitte 218 ausgeübte Vorspannkraft
(in 14 nach oben gerichtet) und
X der Abstand (in 14 gezeigt)
zwischen dem Zentrum der Abstandshalter 216D und der mittigen Längsachse
eines jeden Zackenabschnittes 218 ist. Ist X größer als
0, sagt man, dass der Eingang 216 an einem „überzentrierten" Eingangsscharnier
befestigt ist.
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Wird der Eingang 216 (durch
ein Instrument) in seine geöffnete
Stellung verschoben, werden die Zackenabschnitte 218 verbogen
und gestreckt, wobei der Abstand zwischen dem Abstandshalter 216D und
der mittigen Achse jedes Zackenabschnittes auf einen Wert X' verringert wird
(wobei X' kleiner
als X ist), sobald sich die Abstandshalter 216D in 14 ein wenig nach links
bewegen. Dieser Effekt verringert das in den Eingang 216 eingeleitete
Drehmoment. Das durch die Zackenabschnitte 218 in den Eingang 216 eingeleitete
Drehmoment (wenn der Eingang 16 in seiner geöffneten
Stellung ist) beträgt T
= 2P'X' + M, wobei M das
Moment aufgrund des Verbiegens der Zackenabschnitte 218 und
P' die auf den Eingang 216 durch
den Zackenabschnitt 218 ausgeübte vergrößerte Vorspannkraft ist (P' ist größer als
P, da die Zackenabschnitte 218 gestreckt, also verlängert werden,
wenn der Eingang 216 sich in seiner geöffneten Stellung befindet).
Der Eingang 216 und die Zackenabschnitte 218 sind
so ausgebildet, dass nicht mehr als das maximale Drehmoment über die
Zackenabschnitte 218 in den Eingang 216 eingeleitet
wird, unabhängig
von dem Winkel um den der Eingang 216 (um seine Schwenkachse)
aus seiner geschlossenen Stellung verschwenkt wird (beispielsweise
so, dass die durch den verkleinerten Faktor X' herbeigeführte Verringerung des Drehmoments einen
ausreichend großen
Anteil eines Anstiegs des Drehmoments auf Grund der Parameter P' und M auslöscht). Wird
das in den Eingang 216 (durch die Zackenabschnitte 218)
eingeleitete Drehmoment auf diese Weise gesteuert, setzt der geöffnete Eingang 216 einem
Instrument, das durch den mittigen Kanal in der Kanüle, an der
die Dichtungsvorrichtung 202 befestigt ist, voran (oder
aus dieser heraus) getrieben wird, nicht mehr als ein hinnehmbares
Maß an
Widerstandskraft entgegen.
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Bei einer abweichenden Konstruktion
der Ventileingangsvorrichtung wird lediglich ein Zackenabschnitt
zur Befestigung der Eingangsklappe an dem Körper der Dichtungsvorrichtung
verwendet. In diesem Fall würde
die Eingangsklappe lediglich einen einzigen Einschub gegenüber der
oben beschriebenen mit zwei Einschüben aufweisen. Um ein sichere
Positionierung des Eingangs sicherzustellen, würde solch ein einziger Zackenabschnitt
typischerweise breiter als die in den 3 und 14 gezeigten Zackenabschnitte
in dem Sinne sein, dass er sich weiter um den Rand des mittigen
Kanals der Dichtungsvorrichtung erstreckt als einer Zackenabschnitte 218 (der 3 und 4).
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Bei einer weiteren abweichenden Konstruktion
der Ventileingangsvorrichtung ist die Eingangsklappe an den biegsamen
Verlängerungen
der Dichtungsvorrichtung befestigt (die nicht notwendiger Weise
mit Zacken versehen oder pfeilförmig
ausgebildet sind) und nicht durch Einfügen der Verlängerungen
in die Einschübe
der Eingangsklappe. So kann beispielsweise die Eingangsklappe an
den Verlängerungen
durch Klebmittel oder andere Adhesive befestigt sein. Die Verlängerungen
könnten
weiterhin ein oder mehrere Einschübe aufweisen, die sich durch
diese hindurch erstrecken, wobei die Eingangsklappe durch einen
solchen Einschub oder solche Einschübe passen könnte.
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Die Abschnitte 214b des
Körpers 214 der Dichtungsvorrichtung 202 mit
einem kleinen Durchmesser (wie in 14 gezeigt)
wirken als Puffer zum Begrenzen der seitlichen Bewegung eines Instruments
mit einem großem
Durchmesser, das in dem mittigen Kanal durch die Vorrichtung 202 angeordnet ist.
Weist der mittige Kanal am ersten Ende des Körperabschnittes 214 einen
Radius R auf, verfügt
der Puffer 214b gegenüber
der mittigen Längsachse
Z des Kanals über
einen kleineren Radius R'.
Der Puffer 214b erstreckt sich nicht so weit in radialer
Richtung in den mittigen Kanal hinein wie der Flansch 232 oder 231 (so
dass er sich nicht mit der dichtenden Wirkung des Flansches 231 überlagert}.
Stattdessen wirkt der Puffer 214b zur Begrenzung der seitlichen Bewegung
irgendeines Instruments mit einem großen Durchmesser, das sich durch
den Kanal erstreckt. Vorzugsweise ist der Puffer 214b weit
genug entlang der Längsachse
der Dichtungsvorrichtung 202 angeordnet, dass er sich an
der Kanüle
abstützt (wenn
die Vorrichtung 202 auf dem Ende der Kanüle eingeschnappt
ist), wodurch ermöglicht
wird, dass Lasten eines Instruments auf dem Puffer 214b durch die
innere Wand der Kanüle
getragen werden.
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Die kreisförmigen Flansche 231 und 232 des Körperabschnittes 214 der
Dichtungsvorrichtung 202 wirken als eine Instrumentendichtung.
Der kreisförmige
Flansch 232 wirkt im folgenden Sinne als opfernde Dichtung.
Der Flansch 232 gerät
mit einem nach unten entlang der Z-Achse durch den mittigen Kanal durch
die Vorrichtung 202 eingeführten Instrument (in die Kanüle hinein,
in der die Vorrichtung 202 befestigt ist) in Kontakt, bevor
der dünne
kreisförmige Flansch 231 kontaktiert
wird, wobei bei einem Versatz (oder sogar Einschneiden) des Flansches 232 durch
ein auf diese Weise eingeführtes
scharfes Instrument der Flansch 231 dem Instrument gegenüber eine
gute Fluiddichtung aufrecht erhält
(wobei der Fluidfluss zwischen dem Flansch 231 und dem äußeren Rand
des Instruments verhindert wird). Vorzugsweise ist der radiale Abstand
zwischen der Z-Achse und dem Flansch 231 geringer als der
radiale Abstand zwischen der Z-Achse und dem Flansch 232. Ferner
ist der Flansch 231 dünner
als der Flansch 232, wie in 14 gezeigt
ist. Gemäß dieser
bevorzugten Ausgestaltung wird bei einem Versatz (oder möglicherweise
sogar bei einem Einschneiden durch ein scharfes Instrument) durch
ein entlang der Z-Achse eingeführten
Instruments der versetzte Abschnitt des Flansches 232 (beispielsweise
ein versetzter Abschnitt des Flansches 232 in der Nähe eines
Schnittes im Flansch 232) nach unten gefaltet, wodurch eine
zeitliche geringe Öffnung
des Abschnittes des Flansches 231 bewirkt wird (von der
Z Achse weg in radialer Richtung), so dass ein Einschneiden des Flansches 231 durch
das Instrument vermieden wird (sobald das Instrument sein Vordringen
am Flansch 232 vorbei fortsetzt). Nachdem sich der Flansch 231 auf
diese Art und Weise zeitlich öffnet,
entspannt sich der Flansch 231 (der aus einem elastomeren
Material besteht) in eine Stellung zurück in der der äußere Rand
des Instruments abgedichtet ist. Der Flansch 231 spannt
vorzugsweise bezüglich
des opfernden Flansches 232, wie gezeigt, einen Winkel
auf, um seine Fähigkeiten,
eine gute Fluiddichtung gegenüber
dem Instrument bereitzustellen, zu verbessern (jedoch können abweichend
hierzu die Flansche 231 und 232 zueinander parallel
oder im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein). Der Flansch 231 wirkt
sowohl als eine Instrumentendichtung als auch als ein Eingangsklappensitz.
Wird der Flansch 232 nicht durch ein Instrument eingeschnitten,
können
beide Flansche 232 und 231 als Dichtung um den äußeren Rand
eines sich durch diese hindurch erstreckenden Instrumentes wirken.
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Bei Abwandlungen der oben beschriebenen Konstruktionen
der Ventileingangsvorrichtung 202 umfasst der Körperabschnitt
der Ventileingangsvorrichtung eine Instrumentendichtung, die in
dem mittigen Kanal von dem Eingangsklappensitz abgetrennt angeordnet
ist. Bei solchen Abwandlungen kann der Eingangsklappensitz von dem
Flansch 31 abweichende Ausgestaltungen, wie in 14 gezeigt, aufweisen.
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Abweichen Strukturen zur Befestigung
der erfindungsgemäßen Universaldichtungsvorrichtung an
einer Kanüle
oder an einer Ventileingangsvorrichtung (die an einer Kanüle befestigt
ist) werden nachfolgend mit Bezug auf die 15 bis 19 beschrieben.
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In dem Ausführungsbeispeispiel gemäß 15 ist die Ventileingangsvorrichtung 301 (im
Gegensatz zur oben beschriebenen Ventileingangsvorrichtung 202),
lösbar
an dem proximalen Ende der Kanüle 208 eingeschnappt.
Die Vorrichtung 301 kann eine als Klappenventil ausgestaltete
Fluiddichtung und eine Instrumentendichtung (wie die Vorrichtung 202)
aufweisen. Die Vorrichtung 301 unterscheidet sich jedoch
von der Vorrichtung 202 dadurch, dass der elastomere Körper der
Vorrichtung 301 einen distalen Endabschnitt 302 aufweist,
der eine Schulter definiert, die sich von der Seitenwand der Kanüle 208 radial
nach außen
erstreckt. Der distale Endabschnitt 302 ist typischerweise
aus elastomerem Material gefertigt (wie bei typischen Anwendungen
der gesamte Körper
der Vorrichtung 301), wobei der distale Endabschnitt 302 hinreichend
biegsam ist, um die Befestigung der Vorrichtung 303 an
der Vorrichtung 301 zu ermöglichen. Die durch den Endabschnitt 302 definierte,
hervorragende Schulter weist eine geneigte proximale Oberfläche 302A sowie
eine distale Oberfläche 302B auf.
Die proximale Oberfläche 302A spannt
bezüglich
der Längsachse
L2 einen spitzen Winkel auf (der Abstand zwischen der Oberfläche 302A und
der Achse L2 nimmt mit größer werdenden Abständen von
dem proximalen Ende der Vorrichtung 301 her zu), wobei
die distale Oberfläche 302B vorzugsweise
rechtwinkelig zur Längsachse
L2 ausgerichtet ist (wenn die Elemente 208, 301 und 303 wie
in 15 gezeigt zusammengebaut
sind).
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Die Universaldichtungsvorrichtung 303 weist ein
aus einem formfesten Material (typischerweise formfesten Kunststoff)
gefertigtes Gehäuse
auf, das über
einen vergleichsweise großen
Flansch 304 verfügt
(anstelle des relativ kleinen Flansches 62, wie im Ausführungsbeispiel
der Universaldichtungsvorrichtung gemäß 3). Die Vorrichtung 303 ist
jedoch vorzugsweise identisch mit der Universaldichtungsvorrichtung
gemäß 3. Der Flansch 304 weist eine
distale Oberfläche 304A und
eine proximale Oberfläche 304B auf,
die an einer kreisförmigen
Kante 304C aufeinander treffen. Die distale Oberfläche 304A spannt
vorzugsweise zur Längsachse
L2 im Wesentlichen den gleichen Winkel auf, wie die Oberfläche 302A (so
dass die Oberfläche 302A die
Befestigung der Vorrichtung 303 an der Vorrichtung 301 nicht
behindert). Die proximale Oberfläche 302B ist vorzugsweise
rechtwinkelig zur Längsachse
L2 ausgerichtet (so dass die Oberfläche 302B in die Oberfläche 304B eingreift,
wenn die befestigte Vorrichtung 303 von der Vorrichtung 301 wegzogen
wird, so dass ein Trennen der Vorrichtung 303 von der Vorrichtung 301 nach
dem Befestigen der Vorrichtung 303 an der Vorrichtung 301,
wie in 15 gezeigt, behindert
wird). Die Vorrichtung 303 kann daher auf einfache Art
und Weise an der Vorrichtung 301 und zwar durch distales
Andrücken
der Vorrichtung 303 an die Vorrichtung 301 (wodurch
die distale Oberfläche 304A des
Flansches 304 zum Verschieben des Endabschnittes 302 veranlasst
wird, da die Oberfläche 304A an
der Oberfläche 302A entlang
gleitet) bis zum Eingreifen der proximalen Oberfläche 304B des Flansches 304 in
die distale Oberfläche 302B (wie
in 15 gezeigt) befestigt
werden. In der in 15 gezeigten
zusammengebauten Konfiguration ist die Vorrichtung 303 auf
der Vorrichtung 301 in dem Sinne verriegelt, dass eine
vergleichsweise starke Kraft in proximaler Richtung benötigt wird
(viel stärker
als die benötigte
distale Kraft zum Verriegeln der Vorrichtung 303 auf der
Vorrichtung 301), um die Vorrichtung 303 von der
Vorrichtung 301 abzutrennen.
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Bei der Konstruktion gemäß 16 (wie in dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3) ist die Ventileingangsvorrichtung 201 lösbar auf
dem proximalen Ende der Kanüle 208 eingeschnappt.
Die Universaldichtungsvorrichtung 403 weist eine aus einem formfesten
Material (typischerweise einem formfesten Kunststoff) gefertigtes
Gehäuse
auf, das eine kegelförmige
(kegelstumpfförmige)
Oberfläche 403A aufweist,
die zum Eingreifen mit einer im Wesentlichen zylindrischen äußeren Seitenwandung 201A der
Dichtungsvorrichtung 201 eingerichtet ist. Mit Ausnahme
der Form ihres formfesten Gehäuses
ist die Vorrichtung 403 identisch mit der Universaldichtungsvorrichtung
der 3. Die Vorrichtung 403 kann
auf herkömmliche
Art und Weise an der Vorrichtung 201 und zwar durch Drücken der Vorrichtung 403 in
distaler Richtung auf die Vorrichtung 201 befestigt werden,
wodurch die kegelförmige
Oberfläche 403A (die
vorzugsweise eine leichte Schräge
aufweißt)
veranlasst wird, den elastomeren Körper der Vorrichtung 201 so
lange zusammen zu pressen, bis die proximale Endoberfläche 201B der
Vorrichtung 201 an die ihr distal zugewandte Oberfläche 403B der
Vorrichtung 403 stößt (so dass
die Vorrichtung 403 auf der Vorrichtung 201 verriegelt
ist). Die Abschnitte der Oberfläche 403A mit
einem kleineren Radius (solche Abschnitte die relativ nahe an der Oberfläche 403B angeordnet
sind, wenn die Vorrichtung 403 mit der Vorrichtung 201 verriegelt
ist) drücken
den Körper
der Vorrichtung 201 stärker
zusammen als die Abschnitte der Oberfläche 403A mit einem
größeren Radius
(solche Abschnitte die relativ weit von der Oberfläche 403B angeordnet
sind, wenn die Vorrichtung 403 auf der Vorrichtung 201 verriegelt ist).
In der zusammengebauten Konfiguration (bei der die Oberfläche 403B an
die Oberfläche 201B stößt) ist
der Körper
der Vorrichtung 201 ausreichend zusammengepresst, so dass
eine relativ starke Kraft in proximaler Richtung (viel stärker als
die zum Verriegeln der Vorrichtung 403 auf der Vorrichtung 201 benötigte distale
Kraft) benötigt
wird, um die Vorrichtung 403 von der Vorrichtung 301 zu
trennen.
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Andere Vorrichtungen verwenden abweichende
Strukturen zur Befestigung der Universaldichtungsvorrichtung an
einer Ventileingangsvorrichtung (lösbar an dem proximalen Ende
einer Kanüle eingeschnappt)
und/oder an einer Kanüle
(an der die Ventileingangsvorrichtung befestigt wird). Beispielsweise
kann die Universaldichtungsvorrichtung eine rotierende Rollenverschlussvorrichtung
(beispielsweise nach Art einer Freilfuftkupplung) mit einer Feder
aufweisen, die zum Eingriff mit einer im Wesentlichen zylinderrischen äußeren Seitenwand
der Ventileingangsvorrichtung und/oder der zylinderrischen äußeren Seitenwand
der Kanüle
eingerichtet ist. Bei einem anderen Beispiel kann die Universaldichtungsvorrichtung
eine Vorrichtung mit einer Reibnocke aus Gummi aufweisen, die zum
Eingriff mit der im Wesentlichen zylinderrischen äußeren Seitenwand der Ventileingangsvorrichtung
und/oder zylinderrischen äußeren Seitenwand
der Kanüle
eingerichtet ist.
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Das Vorausgeschickte soll lediglich
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Verfahren
und Vorrichtungen verdeutlichen und erläutern. Zahlreiche Abänderungen
hinsichtlich der Größe der Komponenten
und ihrer Ausgestaltung sowie andere Details der Ausführungsbeispiele,
die hier beschrieben wurden, können
im Rahmen der der beigefügten
Ansprüche
vorgenommen werden.