ES2550240T3 - Dispositivo por chorro de agua para la separación de una estructura biológica - Google Patents
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Abstract
Dispositivo por chorro de agua para la separación de una estructura biológica, compuesto de un recipiente de almacenamiento (1) con un líquido de separación, de una unidad de pistón - cilindro (2) con un dispositivo de accionamiento (20) excéntrico y de una pieza de mano de operación (3), en el que la unidad de pistón - cilindro (2) está conectada con el recipiente de almacenamiento (1) a través de una línea de aspiración (4) y con la pieza de mano de operación (3) a través de una línea de presión (7), se compone de una carcasa de cilindro (16) y de un pistón (17) adaptado a la carcasa de cilindro (16) y conectado con un dispositivo de accionamiento (20) excéntrico, que configuran ambos una cámara de aspiración y presión (24), y está conectada de forma separable con el dispositivo de accionamiento (20) excéntrico, caracterizado por que la unidad de pistón - cilindro (2) con la línea de aspiración (4), la línea de presión (7) y la pieza de mano de operación (3) está configurada como un set de aplicación específico a la utilización, la cámara de aspiración y presión (24) de la unidad de pistón - cilindro (2) está obturada hacia fuera mediante una membrana (26) y la carcasa de cilindro (16) y el pistón (17) configuran junto a la cámara de aspiración y presión (24) un espacio de estacionamiento (25) anular en el que, por un lado, el elemento obturador del pistón (17) se hunde y distensa en la posición final extendida del pistón (17) y en el que, por otro lado, la membrana (26) encuentra un espacio de libertad de movimiento suficiente.
Description
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DESCRIPCIÓN
Dispositivo por chorro de agua para la separación de una estructura biológica
La invención se refiere a un dispositivo por chorro de agua según el preámbulo de la reivindicación 1.
Dispositivos por chorro de agua de este tipo se usan en particular en la medicina humana.
Un dispositivo por chorro de agua semejante se describe en el documento EP 0 551 920 B1. Este dispositivo por chorro de agua se compone esencialmente de un generador de presión, una unidad de pistón – cilindro y un dispositivo de separación en forma de una pieza de mano de operación especial. En la cámara de cilindro de la unidad de pistón – cilindro se inserta un cartucho en arrastre de forma, que está lleno de un líquido separado estéril. Este cartucho tiene, por su lado, contacto con el pistón de la unidad de pistón – cilindro y está conectado, por otro lado, con la pieza de mano de operación a través de una línea de presión. Durante el funcionamiento el medio de presión del generador de presión carga la unidad de pistón – cilindro y por consiguiente el cartucho, como secuencia se transporta el líquido de separación fuera del cartucho hacia la pieza de mano de operación. Allí el líquido de separación sale en forma de un chorro de líquido fino. Mediante la separación del circuito de líquido separador del circuito de líquido de presión y mediante una realización especial de todas las unidades de aparato del circuito de líquido de separación se garantiza una cadena estéril continua.
Pero se ha demostrado que un dispositivo por chorro de agua semejante es inapropiado, debido a un volumen de llenado limitado del cartucho, para casos de aplicación tales que requieren una cantidad de líquido de separación mayor. A esto corresponden todas las aplicaciones de la cirugía plástica, en particular a la liposucción. Una desventaja adicional consiste en que el chorro de líquido que sale de forma uniforme se debe pulsar para casos de aplicación especiales con un agregado adicional. Este coste es relativamente grande.
Por el documento US 6.216.573 B1 se ha conocido ahora un dispositivo por chorro de agua que no tiene estas desventajas. Este dispositivo por chorro de agua se compone de un recipiente de almacenamiento más elevado para el líquido de separación, una bomba de pistón y una pieza de mano de operación. El recipiente de almacenamiento más elevado está conectado con la bomba de pistón a través de una bajante y desde la bomba de pistón va una línea de presión a la pieza de mano de operación. Para ello la bomba de pistón se compone de una carcasa de bomba con la unidad de pistón – cilindro y un accionamiento de excéntrica que acciona el pistón de la unidad de pistón – cilindro, insertándose una burbuja de líquido con membrana en la cámara de cilindro de la unidad de pistón – cilindro y llenándose la cámara de cilindro restante con el líquido a presión. La burbuja de líquido con membrana está conectada, por un lado, con el recipiente de almacenamiento a través de la bajante y, por otro lado, con la pieza de mano de operación a través de una válvula de retención que abre y a través de la línea de presión.
La burbuja de líquido con membrana se somete a una sobrepresión o depresión por todos los lados y alternadamente mediante el movimiento del pistón, de modo que el líquido de separación situado en el recipiente de almacenamiento se aspira de forma pulsante y a continuación se impulsa de forma pulsante hacia la pieza de mano de operación.
Este dispositivo por chorro de agua también tiene desventajas. Así la unidad de pistón – cilindro no genera un chorro de separación fino y definido, dado que el chorro de separación se determina principalmente por la modificación de volumen de la burbuja de líquido y esta modificación de volumen no es reproducible, dado que la burbuja de líquido solo se fija por dos columna de líquido. La unidad de pistón – cilindro tampoco es suficientemente potente. Esto está relacionado en primer lugar con que están enfrentadas la dirección del flujo de líquido que incide en la burbuja de líquido y la dirección del flujo de líquido de presión que sale de la burbuja de líquido. Esto conduce a una inversión de la circulación del líquido dentro de la burbuja de líquido y por consiguiente a turbulencias y a una caída de presión.
También es desventajoso que de nuevo haya dos circuitos de líquido separados, que debido a la exigencia de la esterilidad se deben separar uno de otro con un esfuerzo elevado.
Pero una desventaja esencial consiste en que la unidad de pistón – cilindro y el accionamiento de excéntrica están alojados en una carcasa de bomba común, que de este modo se vuelve grande y pesada constructivamente y solo se puede usar de forma estacionaria. Esto encarece la fabricación y limita intensamente el ámbito de uso, dado que el volumen de la burbuja de líquido solo está diseñado en un ámbito de aplicación seleccionado. Una adaptación de la unidad de pistón – cilindro a otros casos de aplicación con una necesidad de líquido de separación mayor no es posible debido a la compacidad de la carcasa de bomba y el uso de una burbuja de líquido mayor en la carcasa de bomba presente queda excluido, dado que la burbuja de líquido y la unidad de pistón – cilindro se deben adaptar entre sí.
En el documento US 5.70.609 A se describe ahora un dispositivo por chorro de agua según el preámbulo de la reivindicación 1 para la retirada de depósitos de trombos, que se compone esencialmente de un recipiente de almacenamiento con un líquido de separación, de una unidad de pistón – cilindro accionada para la constitución de un chorro de separación, de una pieza de mano de operación y de un dispositivo de aspiración para la aspiración de los depósitos de trombos separados. A este respecto, la unidad de pistón – cilindro está conectada con el recipiente de
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almacenamiento a través de una línea de aspiración y con la pieza de mano de operación a través de una línea de presión y un dispositivo distribuidor. A través del mismo dispositivo distribuidor existe también una conexión entre la pieza de mano de operación y el dispositivo de aspiración.
La unidad de pistón – cilindro es desechable por motivos higiénicos y por consiguiente está realizada de forma separable de todos los grupos constructivos, mientras que todos los otros grupos constructivos están conectados entre sí de forma no separable.
Esto tiene desventajas. Así el distribuidor y la pieza de mano de operación también se deben sustituir después de cada uso por motivos higiénicos, lo que significa que luego también se deben desechar simultáneamente todos los otros grupos constructivos no sensibles higiénicamente, así como por ejemplo el dispositivo de aspiración. Además, la compacidad del dispositivo por chorro de agua conduce a que solo se pueda usar para casos de aplicación especiales. Esto limita fuertemente el ámbito de uso. Para casos de aplicación diferentes se debe prever entonces siempre un dispositivo por chorro de agua especial en su compacidad total. Esto encarece la aplicación del dispositivo por chorro de agua.
Por ello la invención tiene el objetivo de desarrollar un dispositivo por chorro de agua genérico para la separación de una estructura biológica, que esté construido según el principio de modularidad y que se pueda adaptar mediante la sustitución de los aparatos individuales a diferentes casos de aplicación.
Este objetivo se resuelve mediante las características caracterizadoras de la reivindicación 1. Otras posibilidades de diseño se deducen de las reivindicaciones 2 a 7. El nuevo dispositivo por chorro de agua solventa las desventajas mencionadas del estado de la técnica.
La ventaja especial del nuevo dispositivo por chorro de agua consiste en que la unidad de pistón – cilindro está realizada como un grupo constructivo individual y por consiguiente se vuelve independiente del dispositivo de accionamiento excéntrico. De este modo se posibilita fabricar de forma sencilla y económica la unidad de pistón – cilindro y con las líneas de presión y aspiración correspondientes y con la pieza de mano de operación forma un set y un línea se empuja en el espacio intermedio entre el casquillo de compresión y la cánula de presión y se comprime radialmente en conjunto
Se da un montaje sencillo de la conexión de presión cuando la conexión de aspiración y la conexión de presión están opuestas radialmente. Luego la cánula de presión se puede introducir y comprimir desde dentro en la carcasa de cilindro a través de la conexión de aspiración.
La disposición enfrentada radialmente de la conexión de aspiración y conexión de presión tiene además la gran ventaja de que el flujo de aspiración entrante y el flujo de presión saliente están dirigidos igualmente. Esto evita pérdidas de presión innecesarias en la circulación y por consiguiente un elevado rendimiento energético.
La invención se explicará más en detalle mediante un ejemplo de realización. Para ello muestran:
Fig. 1: una representación esquemática del dispositivo por chorro de agua, y
Fig. 2: una bomba de pistón del dispositivo por chorro de agua.
Según la fig. 1 el dispositivo por chorro de agua para la separación de una estructura biológica se compone de un recipiente de almacenamiento 1 para el líquido de separación a usar, una unidad de pistón – cilindro 2 y una pieza de mano de operación 3. A este respecto el recipiente de almacenamiento 1 y la unidad de pistón – cilindro 2 están conectados entre sí a través de la línea de aspiración 4, estando conectada la línea de aspiración 4 con el recipiente de almacenamiento 1 a través de un primer acoplamiento enchufable 5 y con la unidad de pistón – cilindro 2 a través de un segundo acoplamiento enchufable 6. Por el contrario la unidad de pistón – cilindro 2 está conectada con la pieza de mano de operación 3 a través de una línea de presión 7, realizándose la conexión con la unidad de pistón – cilindro 2 a través de una conexión preferentemente no separable y la conexión con la pieza de mano de operación 3 a través de un tercer acoplamiento enchufable 8.
La pieza de mano de operación 3 se compone de manera conocida de una pieza de mano 9 y un tubo de presión y aspiración 10. El tubo de presión y aspiración 10 posee una cánula de presión interior con una boquilla de salida 11 situada en el extremo, que está en conexión con la línea de presión 7 que conduce a la pieza de mano de operación 3, y posee un tubo de aspiración que reviste la cánula de presión formando un canal anular y que está conectado con un depósito de recepción 14 a través de una línea de aspiración 12 y una bomba de aspiración 13. El tubo de aspiración posee además aberturas de aspiración 15 radiales, dispuestas de forma distribuida en su circunferencia para la recepción de las partículas de tejido separadas y del líquido de separación acumulado.
La unidad de pistón – cilindro 2 se compone de una carcasa de cilindro 16 y un pistón 17 adaptado a la carcasa de cilindro 16 con juego. Este pistón 17 está conectado con el empujador de accionamiento 19 de un dispositivo de accionamiento 20 excéntrico a través de un cuarto acoplamiento enchufable 18.
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La unidad de pistón – cilindro 2 está representada más en detalle en la fig. 2 y muestra de nuevo la carcasa de cilindro 16 y el pistón 17 con su acoplamiento enchufable 18 para el dispositivo de accionamiento 20 excéntrico. La carcasa de cilindro 16 posee un orifico base con una parte cilíndrica, que se aproxima al extremo cerrado del orificio base, y de una parte cónica que se sitúa en la zona del extremo abierto del orificio base. A este respecto, el extremo abierto del orificio base está cerrado de forma estanca a presión mediante una cubierta de carcasa 21. En el orificio base de la carcasa de cilindro 16 está insertado el pistón 17 que atraviesa la tapa de cilindro 21 con un vástago de acoplamiento 22 y, por otro lado, posee un labio obturador 23. A este respecto, el pistón 17 con su labio obturador 23 y el orificio base de la carcasa de cilindro 16 con su parte cilíndrica forman una cámara de aspiración y presión 24, mientras que entre la circunferencia del pistón 17 y la parte cónica del orificio base se produce un espacio de estacionamiento 25 anular. A este respecto, las relaciones de longitud entre el pistón 17 y las dos partes del orificio base de la carcasa de cilindro 16 están seleccionadas de modo que el pistón 17 se sitúa en su posición final extendida en el tope con la tapa de carcasa 21 y el labio obturador 23 adopta a este respecto una posición en la zona de transición de la parte cilíndrica hacia la cónica del orificio base. En esta posición el labio obturador 23 ya está algo distendido, pero todavía garantiza una estanqueidad suficiente entre la cámara de aspiración y presión 24 y el espacio de estacionamiento 25. Entre el pistón 17 y la carcasa de cilindro 16 está dispuesta una membrana 26 que, por un lado, está sujeta entre la carcasa de cilindro 16 y la cubierta de tapa 21 y, por otro lado, está fijada en una ranura anular del pistón 17. A este respecto, esta membrana 26 tiene en cooperación con el espacio de estacionamiento 25 una libertad de movimiento tal que se garantiza una elevación suficiente y sin impedimento del pistón 17. La cubierta de carcasa 21 está configurada además con un orificio de compensación de aire 27, que conecta la cámara de aire modificada en volumen entre la membrana 26 y la tapa de carcasa 21 con la atmósfera.
La cámara de aspiración y presión 24 posee, por un lado, una conexión de aspiración radial que está conectada con la línea de aspiración 4 que conduce al recipiente de almacenamiento 1 a través del segundo acoplamiento enchufable 6. En esta conexión de aspiración está insertada una válvula de retención 28 que abre en la dirección de aspiración. Una conexión de presión 29 radial se sitúa de forma opuesta a la conexión de aspiración. Esta conexión de presión 29 se compone de una cánula de presión 30, que está insertada por presión desde dentro en la carcasa de cilindro 16 a través de la conexión de aspiración y que está equipada de nervios de compresión exteriores en su extremo que sobresale. Sobre esta cánula de presión 30 está introducido a presión desde fuera un casquillo de compresión 31 en la carcasa de cilindro 16, que deja libre una hendidura anular respecto a la cánula de presión 30. En esta hendidura anular está introducida la línea de presión 7 que conduce hacia la pieza de mano de operación 3 y se comprime bajo una fuerza que actúa sobre el casquillo de compresión 31 con la cánula de presión 30.
Durante el funcionamiento, el dispositivo de accionamiento 20 excéntrico lleva el pistón 17 de la unidad de pistón – cilindro 2 a un movimiento pendular, en el que el pistón 17 sale y entra alternativamente. Al salir el pistón 17 se aumenta la cámara de aspiración y presión 24, de modo que se origina una depresión que abre la válvula de retención 28 en la línea de aspiración 4 y permite aspirar el líquido de separación del recipiente de almacenamiento 1. Este proceso de aspiración se favorece porque el recipiente de almacenamiento se lleva a una posición más elevada y por consiguiente se usa la presión potencial del líquido de separación situado en el recipiente de almacenamiento 1. Al entrar el pistón 17 se disminuye el espacio de aspiración y presión 24 y se origina una sobrepresión que cierra la válvula de retención 28 situada en la línea de aspiración 4 y permite impulsar el líquido de separación situado en la cámara de aspiración y presión 24 a través de la cánula de presión 30 a la línea de presión 7. Desde allí el líquido de separación llega de manera conocida a la pieza de mano de operación 3, donde sale de la boquilla de salida 11 como un chorro de separación en haz o en abanico. El líquido de separación saliente y las partículas de tejido separadas se aspiran en el mismo ciclo por el efecto de la bomba de aspiración 13 y se depositan en un depósito de recepción 14.
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Lista de referencias
- 1
- Recipiente de alimentación
- 2
- Unidad de pistón – cilindro
- 3
- Pieza de mano de operación
- 4
- Línea de aspiración
- 5
- Primer acoplamiento enchufable
- 6
- Segundo acoplamiento enchufable
- 7
- Línea de presión
- 8
- Tercer acoplamiento enchufable
- 9
- Pieza de mano
- 10
- Tubo de presión y aspiración
- 11
- Boquilla de salida
- 12
- Línea de aspiración
- 13
- Bomba de aspiración
- 14
- Depósito de recepción
- 15
- Abertura de aspiración
- 16
- Carcasa de cilindro
- 17
- Pistón
- 18
- Cuarto acoplamiento enchufable
- 19
- Empujador de accionamiento
- 20
- Dispositivo de accionamiento excéntrico
- 21
- Tapa de carcasa
- 22
- Vástago de acoplamiento
- 23
- Labio obturador
- 24
- Cámara de aspiración y presión
- 25
- Espacio de estacionamiento
- 26
- Membrana
- 27
- Abertura de salida
- 28
- Válvula de retención
- 29
- Conexión de presión
- 30
- Cánula de presión
- 31
- Casquillo de compresión
Claims (5)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1.-Dispositivo por chorro de agua para la separación de una estructura biológica, compuesto de un recipiente de almacenamiento (1) con un líquido de separación, de una unidad de pistón – cilindro (2) con un dispositivo de accionamiento (20) excéntrico y de una pieza de mano de operación (3), en el que la unidad de pistón – cilindro (2) está conectada con el recipiente de almacenamiento (1) a través de una línea de aspiración (4) y con la pieza de mano de operación (3) a través de una línea de presión (7), se compone de una carcasa de cilindro (16) y de un pistón (17) adaptado a la carcasa de cilindro (16) y conectado con un dispositivo de accionamiento (20) excéntrico, que configuran ambos una cámara de aspiración y presión (24), y está conectada de forma separable con el dispositivo de accionamiento (20) excéntrico,caracterizado por que la unidad de pistón – cilindro (2) con la línea de aspiración (4), la línea de presión (7) y la pieza de mano de operación (3) está configurada como un set de aplicación específico a la utilización, la cámara de aspiración y presión (24) de la unidad de pistón – cilindro (2) está obturada hacia fuera mediante una membrana (26) y la carcasa de cilindro (16) y el pistón (17) configuran junto a la cámara de aspiración y presión (24) un espacio de estacionamiento (25) anular en el que, por un lado, el elemento obturador del pistón (17) se hunde y distensa en la posición final extendida del pistón (17) y en el que, por otro lado, la membrana (26) encuentra un espacio de libertad de movimiento suficiente.
- 2.-Dispositivo por chorro de agua según la reivindicación 1,caracterizado por que el espacio de estacionamiento (25) está realizado de forma cónica al menos en la zona de transición hacia la cámara de aspiración y presión (24) y el elemento obturador del pistón (17) se distensa por el cono del espacio de estacionamiento (5).
- 3.-Dispositivo por chorro de agua según la reivindicación 2,caracterizado por que la carcasa de cilindro (16) y el pistón de la unidad de pistón – cilindro (2) están compuestas de plástico y el elemento obturador del pistón está realizado como un labio obturador (23) saliente e incorporado en el pistón (17).
- 4.-Dispositivo por chorro de agua según la reivindicación 1,caracterizado por que la conexión de presión (29) de la cámara de aspiración y presión (24) está realizada como una conexión de compresión, en la que respectivamente una cánula de presión (30) con nervios de compresión salientes y un casquillo de compresión (31) está insertados por presión en la carcasa de cilindro (16) y el casquillo de compresión(31) envuelve los nervios de compresión de la cánula de presión (30) a una distancia tal que se corresponde con el espesor de material de la línea de presión (7).
- 5.-Dispositivo por chorro de agua según la reivindicación 4,caracterizado por que la conexión de aspiración y la conexión de presión (29) están dispuestas radialmente respecto a la carcasa de cilindro (16) y opuestas una respecto a otra, de modo que la cánula de presión (30) se puede montar desde dentro a través de la conexión de aspiración y la cámara de aspiración y presión (16).6
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