JP2021079084A - 圧縮ガスモータ、外科用駆動システムおよび圧縮ガスモータを動作させる方法 - Google Patents

圧縮ガスモータ、外科用駆動システムおよび圧縮ガスモータを動作させる方法 Download PDF

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Abstract

【課題】圧縮ガスモータを含み、軟組織および/または骨組織をデブリードするための医療用洗浄システムを提供する。【解決手段】シリンダジャケット壁3で区切られた中空シリンダ2と、中空シリンダの後方ベースに後方クロージャ4と、中空シリンダ内で軸方向に移動可なプランジャ5で、中空シリンダを後方内側チャンバ7と前方内側チャンバ8とに分割するプランジャと、少なくとも1つの圧縮ガスポート9と、シリンダジャケット壁の少なくとも1つの換気開口部10であって、換気開口部は、プランジャの移動による圧縮ガスモータ1の動作中に、軸方向に移動可能なプランジャによって、後方内側チャンバに向かって周期的に開放可能である、少なくとも1つの換気開口部と、前方内側チャンバ内に配置された少なくとも1つの圧縮バネ12および/または後方内側チャンバ内に配置された少なくとも1つの引張バネとを含む圧縮ガスモータ1。【選択図】図1

Description

本発明は、圧縮ガスモータ、このような圧縮ガスモータを有する外科用駆動システム、このような圧縮ガスモータを含み、軟組織および/または骨組織をデブリードするための医療用洗浄システム、およびこのような圧縮ガスモータを用いて軟組織および/または骨組織をブラッシング、ラスピング(rasping)または鋸引き(sawing)するための医療装置、ならびに圧縮ガスモータを動作させるための方法に関する。圧縮ガスモータは、軟組織および骨組織の洗浄し、デブリードするための医療装置を駆動するのに適している。衛生上の理由から、圧縮ガスモータによって駆動される医療装置は、好ましくは、単一回の使用が意図される。
本発明の主題は、特に、シンプルにされた圧縮ガスモータと、シンプルにされた圧縮ガスモータを有する外科用駆動システム、すなわち医療用駆動システムである。シンプルにされた圧縮ガスモータおよび外科用駆動システムは、実質的にプラスチックからなり、単一回の使用が意図され、適切である。
整形外科手術では、残念なことに、微生物に感染した関節内人工器官のある程度の敗血症性再置換術(septic revisions)を行わなければならない。このプロセスで、感染した関節内人工器官を外植し、感染または壊死した組織を除去する。この感染/壊死組織の除去はデブリドマンとして知られている。デブリドマンは、「洗浄」システムによる創傷リンスによって、および切除、ラスピング、鋸引き、およびブラッシングによって実施されてもよい。デブリドマン後、デブリドマンに使用した装置は、組織残渣および微生物で汚染されている。これらのツールを再使用する場合には、これらのツールを完全に洗浄し、次いで滅菌しなければならない。そうする場合、医療従事者は、洗浄作業中の微生物の伝達による汚染または感染から自分自身を保護しなければならない。したがって、敗血症性再置換を目的として、ラスピング、鋸引き、およびブラッシングを行うためにも、洗浄を行うためにも、モータ駆動装置を備えた安価な装置を提供することができ、この装置が、複雑で危険なこともある洗浄するステップなしに、単一回の使用後に通常の外科的廃棄物と一緒に処分できることが望ましい。その場合、特に資源と環境を保護するためだけでなく、駆動にバッテリー、蓄電池、または電気モータが必要でなければ、コストの理由からも賢明である。
医療では、現在、圧縮空気で動作し、電気エネルギーで動作する駆動装置が知られている。圧縮空気に基づく駆動システムは、一般に、ラメラ(lamellae)空気モータを含む。問題は、非無菌圧縮空気がホースによって供給され、モータが駆動した後、膨張した非無菌空気を別個のホース内で手術室から再び除去しなければならないことである。この目的のために、同軸ホースシステムがしばしば使用される。圧縮空気で動作する駆動装置は、電動式の駆動装置に大部分置き換えられている。これらの駆動システムは、トランスミッション付きの電気モータを有し、従来、そのエネルギー源として蓄電池を使用している。電動駆動システムには、銅が含まれ、さらに重金属も含まれている。
洗浄システムでは、リンス液の噴霧ジェットが生成され、洗浄すべき組織の領域に衝突し、これらの組織の領域に機械的洗浄作用を発揮する。パルス洗浄システムは、例えば、特許文献1〜3によって古くから知られている。
特許文献4は、プランジャへの真空の作用により、渦巻バネが引っ張られる真空モータを提案している。張力をかけるプロセスの終了時に、弁プランジャに運動量が付与され、弁プランジャは、換気開口部を開放し、真空開口部を短時間閉鎖する。張力を受けた渦巻バネは、プランジャを緩和し、出発位置に戻し、こうして、それに接続されたポンププランジャを駆動することができる。これによって、渦巻バネによって駆動される周期的な線形振動をするポンプ運動が発生し、渦巻バネの張力は、圧力差によって進行する。これの欠点は、真空モータが、渦巻バネに加え、多くのパーツ、とりわけ、少なくとも3つの互いに対して移動可能なパーツを有することである。すべてのパーツが真空モータ内で移動可能な状態では、高周波での摩擦によって、これらが詰まったり、過熱したりするリスクがある。さらにシンプルな真空モータが望ましいであろう。
特許文献3は、真空によって駆動される洗浄システム用の流体ポンプを開示しており、ダイヤフラムが中空で線形移動可能で弾性的に取り付けられたプランジャによって駆動され、同様に弾性的に取り付けられた弁プランジャが、空気を供給するためのガス入口を開閉するように配置されている。このシステムは、開状態において、弁要素が小さな自由流断面を提供することしかできないという欠点を有する。その結果、ポンプを備えた発電テーブルは制限され、死点のリスクが発生し、そこからポンプが自力で再起動しなくなるリスクがある。加えて、弁プランジャの誘導が不足することは、弁プランジャの横方向の動きをもたらし、それによって、不規則なプランジャ揺動をもたらし得る。
パルス液体ジェットを発生させるための別のポンプは、特許文献5から知られている。ここでも、ポンプとして使用されるダイヤフラムにプランジャバイブレータが作用する。プランジャバイブレータのプランジャは、その構造が複雑である。また、トラブルのない動作を確保するためには、施工時に寸法を非常に正確に密着させる必要がある。
特許文献6は、2つのシリンダを介して動作する真空駆動洗浄システムを開示している。これらのシリンダでは、相互に結合した2つのプランジャが真空によって駆動される。また、この構造は、プランジャがジョイントを介して互いに結合されているため、製造が非常に複雑である。
特許文献7には、複動真空モータが記載されている。この真空モータでは、作動プランジャの前進運動と後退運動の終わりに双安定結合要素によって弁プランジャに動力が伝達され、それによって、作動プランジャは、1つのスイッチング状態から第二のスイッチング状態に移行する。このようにして、弁プランジャは、作動プランジャの移動中、規定されたスイッチング状態のままである。このように、弁プランジャのスイッチング状態は、作動プランジャのそれぞれの終端位置によって規定される。このコンセプトも、また、製造でもアセンブリでも多大な労力を必要とする。
真空モータで達成可能な力は、液体を噴霧するのに十分である。しかしながら、鋸、ラスピング材およびブラシを駆動するためには、より大きな駆動力が必要とされる。
手術ツールを駆動するために圧縮ガスモータを使用することが知られている。この場合、ラメラ空気モータに加えて、圧縮エアタービンが主に使用される。膨張した空気は、一般に、使用済み圧縮空気が無菌ではないので、特殊ラインで再循環される。再使用可能な外科用圧縮ガスモータは、毎回使用した後、洗浄して、滅菌するか、または少なくとも消毒しなければならない。敗血症手術の場合、使用した外科用ツールおよび駆動装置は、自然に大量の微生物汚染を受けている。洗浄および準備は複雑であり、健康上の危険がある。さらに、洗浄および滅菌の確認は、医療用駆動システムの場合には非常に複雑であり、高コストに繋がる。したがって、再滅菌可能な外科用駆動装置の代わりに、感染性臨床廃棄物と一緒に燃やすことによって使用後に環境に優しい方法で処分することができる、単一回使用のための駆動装置を開発することが望ましい。
しかしながら、圧縮空気駆動洗浄システムを使用する場合、二重ホースシステムを使用しなければならず、非無菌圧縮空気を1つのホースに供給し、第二のホースを使用して、圧縮空気モータの駆動後に少なくとも部分的に膨張した非無菌空気を除去する。圧縮空気または別の圧縮ガスで駆動されるシステムでは、駆動目的のために圧縮ガスモータが従来から使用されている。
圧縮ガスモータは、ガス膨張モータのグループに属する。これは、駆動が、圧縮ガスの膨張(特に断熱膨張)の影響を受けることを意味する。従来のガス膨張モータ/圧縮ガスモータは、ラメラ空気モータ、ダブルヘリカルホイール型空気モータ、圧縮エアタービンおよびプランジャモータに細分され得る。従来から公知のプランジャモータの場合には、圧縮ガスの入口および膨張ガスの出口を制御するために、入口弁および出口弁が使用される。また、弁の代わりにスライドゲートも、入口および出口を制御するために、使用されている。以前の圧縮ガスモータの大部分は実質的にスチール製であり、長期間の使用を意図している。
このような圧縮ガスモータは、特許文献8から公知である。そこに記載されている圧縮ガスモータは、空間を有する2つのパーツからなるプランジャと、プランジャのパーツの一方を通る通路とを有する。このことは、モータが特にシンプルで安価な構造であることを意味する。スプレー缶用の圧縮ガスモータは、特許文献9から公知である。圧縮ガスで駆動される往復ポンプは、特許文献10から公知である。洗浄システム用の圧縮ガスモータは、特許文献11から公知である。この圧縮ガスモータでは、制御プランジャが、プッシャ要素を介して作動プランジャによって動かされ、ガス入口開口部およびガス出口開口部が、圧縮ガスモータが動作しているときに、定期的に開閉される。プランジャシステムを備えた圧縮ガスモータは、特許文献12からも、さらに公知である。
特許文献13は、複動プランジャを備えた圧縮空気モータを開示しており、圧縮空気の供給は別々のスライドゲートを介して制御される。同様に動作する圧縮空気モータは、特許文献14〜17に記載されている。
より安価な構造のモータは、常に求められている。さらに、より高い周波数および/またはより大きな電力で動作できるモータを提供する必要がある。
特許文献18は、圧縮ガスモータを備えたポンプを開示しており、この場合、弁要素はダイヤフラムの動きによって制御される。ダイヤフラムでの作業は、ガス圧力の変化によって行われ、それによってポンプを駆動する。この圧縮ガスモータの構造は比較的手間がかかり、このタイプの構造の圧縮ガスモータでは、ダイヤフラムとそのダイヤフラムの必要なクランプは異なる揺動特性につながる可能性がある。さらに、弁要素の場合には、死点のリスクが発生し、そこから圧縮ガスモータが、もはや単独で継続できなくなる。
特許文献19および20には、洗浄システム用のポンプを駆動するための圧縮ガスモータが記載されている。圧縮ガスモータは、キャビティ内で軸方向に可動な作動プランジャと、その背後に配置された戻り要素とから構成される。作動プランジャにはプッシャ要素があり、プッシャ要素は動作中に制御プランジャを動かす。制御プランジャは中空シリンダであり、ガス出口開口部およびガス入口開口部を閉鎖された円周面を介して隠すことができる。ガス出口開口部には、例えば、真空ポンプのような真空源が接続されている。これは、モータを操作すると、ガス出口開口部とガス入口開口部が周期的に隠れることを意味する。ガス出口開口部が開いているとき、空気は圧縮ガスモータから吸い出され、作動プランジャは戻り要素に対して移動される。供給空気開口部は、制御プランジャによって同時に閉じられる。戻り要素は、引っ張られる。次いで、プッシャ要素は、制御プランジャに運動量を付与する。制御プランジャは作動プランジャから離れ、ガス入口開口部を開き、同時にガス出口開口部を閉じる。真空が崩壊し、戻り要素が作動プランジャを出発位置に移動する。このプロセスにおいて、プッシャは、制御プランジャに運動量を付与する。制御プランジャは、作動プランジャの方向に移動する。ガス入口開口部は、制御プランジャの円周面によって閉じられ、ガス出口開口部が開かれる。次いで、サイクルが再び始まる。この圧縮ガスモータは、洗浄システム用ポンプを操作するために、毎分2000パルス程度の高パルスレート用に設計されている。ストローク長は、比較的短く、2〜5mmである。ブラッシング、ラスピングまたは鋸引きには、ストローク長がより長く、パルスレートがより小さいことが必要である。さらに、この構造も複雑である。特許文献19および20に記載されている圧縮ガスモータの製造には、プラスチック精密射出成形によって製造された部品が必要である。これらのパーツを組み立てるには、細心の注意が必要である。
洗浄システムの更なる圧縮ガスモータは、特許文献21から公知である。この圧縮ガスモータにおいて、振動部材は、圧縮ガスモータを通過した圧縮ガスによって揺動するように設定され、プランジャは、戻り要素で弾性的に取り付けられ、振動部材とプランジャは、揺動中にプランジャに繰り返し衝撃を与え、戻り要素に対してプランジャを偏向するように、位置決めされ、取り付けられている。この装置の欠点は、圧縮ガスモータ内で互いに移動可能な2つのパーツが互いにぶつかり合い、したがって、揺動が所望のように均等に進行するとは限らないことであり、その結果、圧縮ガスモータは、鋸引き、ラスピングまたはブラッシングの駆動にもはや容易に使用できなくなる。さらに、圧縮ガスモータの構造を一段とシンプルにして、コストを削減することが可能である。
特許文献22では、圧縮空気に片側のみ露出するプランジャと戻しバネを備えた圧縮ガスモータを提案した。この場合、弁がプランジャ内に配置され、プランジャは、終了位置に達すると、プランジャの下流の圧縮空気に露出される空間を開放し、少なくとも部分的に膨張した圧縮空気を周囲の環境に放出する。弁機構は、非常に複雑であり、それゆえ、構造上、労力を要する。
同様に作用する圧縮ガスモータは、特許文献23および24に記載されている。この圧縮ガスモータでは、弁本体がプランジャ内に軸方向に変位可能に配置されている。駆動シリンダには、周囲溝が配置されている。プランジャは、円周面上に互いに間隔を置いた2つの周辺シールを有する。シールの間には、ガスが通過可能な開口部が配置されており、この開口部は、ガスを通過させるために、軸方向に移動可能な弁本体と接続されている。プランジャの第1および第2のシールが駆動シリンダの周囲溝を通過すると、圧縮空気が第2のシールの下の溝を通ってプランジャの横方向の開口部に流れる。このようにして、弁本体は、流入した圧縮空気によって動作シリンダの基部に向かって押し込まれる。弁はダクトを開き、少なくとも部分的に膨張した圧縮空気は、このダクトを介してプランジャを通って周囲の周囲雰囲気中に逃げることができる。その後、戻しバネは、溝全体にわたってプランジャを初期状態に押し込み、弁はその出発位置に戻り、プロセス全体は、圧縮ガスモータに圧縮空気が存在するように、その供給を繰り返す。シールによって溝全体を通過すると、問題が発生する場合がある。特に、圧縮ガスモータの動作モードへの変更は、摩擦に起因する加熱によって生じることがある。さらに、圧縮ガスモータのパーツの製造およびアセンブリは複雑である。
米国特許第4583531号明細書 米国特許第4278078号明細書 米国特許第5542918号明細書 米国特許第9861770号明細書 独国特許出願公開第102011018708号明細書 米国特許出願公開第2005/0084395号明細書 米国特許第8292909号明細書 国際公開第2012/038003号 西独国特許出願公開第3724110号明細書 米国特許第4993924号明細書 欧州特許出願公開第2873856号明細書 独国特許出願公開第102010046057号明細書 独国特許発明第2816617号明細書 独国特許発明第2428853号明細書 西独国特許出願公開第1476673号明細書 米国特許第2601848号明細書 米国特許第2000890号明細書 米国特許第5554011号明細書 欧州特許第2910270号明細書 米国特許第9861770号明細書 欧州特許第2939699号明細書 米国特許第5924602号明細書 米国特許第6736292号明細書 米国特許第6923348号明細書
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することにある。特に、本発明の目的は、安価で製造がシンプルであり、確実に動作し、多目的使用に適し、病院で利用可能な圧縮空気によって、または圧縮ガスカートリッジからの圧縮ガスによって、外科的目的で、組織をデブリードするために、および/またはツールを駆動するために十分な動力を達成する圧縮ガスモータを開発することにある。したがって、本発明の目的は、また、そのような圧縮ガスモータまたはそれを有する外科用駆動システムを備えたそのような外科用ツールおよび洗浄システムを提供することである。同様に、本発明の目的は、圧縮ガスモータを動作させる方法であって、圧縮ガスモータに関して上述した利点を提供することを目的とする方法を提供することである。
本発明の目的は、圧縮空気または圧縮ガスで駆動でき、揺動線形運動を生成する極めてシンプルにされた安価な圧縮ガスモータを開発することでもある。圧縮ガスモータは、洗浄システムを駆動するための、または外科用ツールのための公知の圧縮ガスモータよりも、構造をよりシンプルにして、製造をより安価にすることが意図される。圧縮ガスモータは、ラスプ、鋸またはブラシのようなツールを駆動することにも、衛生上の理由から一度だけ使用するのに適した「使い捨て装置」として、感染した軟組織および骨組織をデブリードするための洗浄システムおよび装置を駆動することにも、適していることが意図されている。圧縮ガスモータは、エチレンオキシドで滅菌可能であることが意図されている。
本発明の目的は、また、外科用駆動システムを駆動するように意図された、最大限にシンプルにされた圧縮ガスモータを開発することにある。外科用駆動システムは、単一回の使用を意図している。圧縮ガスモータは、可能な限り少ないパーツで構成され、最小限の生産労力で製造可能なように設計されている。開発される圧縮ガスモータは、可能な限り、別個の弁を含まず、弁制御もなく、また、スライドゲート制御も含まないことを意図している。圧縮ガスモータは、実質的にプラスチック射出成形品からなり、環境に適合した廃棄に適していることを意図している。電池および蓄電池の使用、ならびに電動モータの使用を避けることを意図している。さらに、圧縮ガスモータは、従来の外科用鋸刃および類似のツールを駆動する位置にあることを意図している。圧縮ガスモータは、任意の所望の圧縮ガスで、特に圧縮空気で駆動可能であることを意図している。圧縮空気モータは、補助装置なしで、場所に関係なく、確実に始動することを意図している。
本発明の基礎を形成する目的は、
A)シリンダジャケット壁で区切られた中空シリンダと、
B)中空シリンダの後方ベースに後方クロージャと、
C)プランジャであって、プランジャが中空シリンダ内で軸方向に移動可能で、プランジャの前端で中空シリンダから突出する駆動ロッドと接続され、プランジャが中空シリンダを2つの内側チャンバに、具体的には、
D)プランジャと、中空シリンダのシリンダジャケット壁と、後方クロージャとによって区切られる中空シリンダの後方内側チャンバと、
E)プランジャと、中空シリンダのシリンダジャケット壁と、中空シリンダの前方ベースとによって区切られる中空シリンダの前方内側チャンバと、に分割する、プランジャと、
F)中空シリンダの後方内側チャンバに通じる少なくとも1つの圧縮ガスポートと、
G) 中空シリンダのシリンダジャケット壁の少なくとも1つの換気開口部であって、圧縮ガスモータの動作中に、中空シリンダの後方内側チャンバが、ガスを通すために周囲雰囲気と接続され、または接続可能であり、少なくとも1つの換気開口部は、プランジャの移動による圧縮ガスモータの動作中に、軸方向に移動可能なプランジャによって、後方内側チャンバに向かって周期的に開放可能である、少なくとも1つの換気開口部と、
H)前方内側チャンバ内に配置された少なくとも1つの圧縮バネであって、少なくとも1つの圧縮バネが、圧縮ガスモータの動作中に、少なくとも一時的に中空シリンダの前方ベースに対して静止する、少なくとも1つの圧縮バネと、
I)後方内側チャンバ内に配置された少なくとも1つの引張バネであって、少なくとも1つの引張バネがプランジャとも、中空シリンダの後方クロージャとも接続される、少なくとも1つの引張バネと、を含む圧縮ガスモータにおいて、
J)少なくとも1つの圧縮バネがプランジャを後方クロージャに向かって付勢し、および/または少なくとも1つの引張バネがプランジャを後方クロージャに向かって引っ張り、同じ圧力が中空シリンダの前方内側チャンバ内および中空シリンダの後方内側チャンバ内に存在するときに、プランジャによって、中空シリンダの後方内側チャンバを少なくとも1つの換気開口部に対して閉鎖するようにし、後方内側チャンバを圧縮ガスポートに接続するようにする、圧縮ガスモータによって達成される。
少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネは、それぞれ少なくとも1つのバネ要素で具現化することができる。好ましくは、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネは、渦巻バネである。しかしながら、バネは、ガスバネ、円錐バネ、またはその目的に適した別のバネであってもよい。この場合、鋼バネが特に好ましい。
後方内側チャンバがガス圧に曝されていないときに、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネが、プランジャを後方クロージャの方向に完全に偏向させた場合、少なくとも1つの換気開口部は、前方内側チャンバを圧縮ガスモータの周囲と接続することが好ましい。
本発明の目的のためのシリンダまたはシリンダ形状は、一般的な定義によれば、2つの平行で平坦な合同表面(後方ベースおよび前方ベース)および円周面またはシリンダジャケット面で区切られた本体であり、この円周面は平行な直線で形成されている。すなわち、シリンダは、この平面内に存在しない直線に沿って平坦な表面を変位させることによって形成される。シリンダの高さと軸は、後方ベースと前方ベースの後ろにある2つの平面の間隔によって作り出される。
直線がベースに対して垂直である場合、シリンダは直円筒として記述される。本発明によれば、中空シリンダが直円筒の形状を示すことが好ましい。したがって、本発明の意味の範囲内では、直円筒は、単にシリンダ形状の特定の例にすぎないが、製造がより簡単であるため好ましい。
この場合、軸方向とは、中空シリンダのシリンダ軸に基づく方向を意味するものと理解される。
軸方向に移動可能なプランジャは、好ましくは、回転対称の本体であり、中空シリンダ内に、その対称軸線に沿って移動可能となるように配置される。
好ましくは、中空シリンダが2つの閉じたベースによって区切られるようにすることができる。また、駆動ロッドが、前方ベースの1つまたは2つのオリフィスを通して中空シリンダから突出するように設けることもできる。駆動ロッドは、中空シリンダの前方クロージャを通すことによって、この端部に至ることができる。
シリンダジャケット壁は、そのシリンダジャケットで中空シリンダを区切る壁であることが好ましい。シリンダジャケットとは、中空シリンダのシリンダ軸に平行に延び、中空シリンダのシリンダ軸の周りに円周方向に延びる表面を意味するものと理解されるべきである。
中空シリンダの前方ベースは、中空シリンダの後方ベースに対向して配置される。
プランジャは、中空シリンダに対してシールでシールされないようにすることができる。このようにして、プランジャと中空シリンダとの間の摩擦が低減され、冷却空気流が生成され、その上でプランジャがスライドすることができる。
プランジャが中空シリンダに正確に嵌合しないようにすることも、および/またはプランジャが中空シリンダに対して遊び、好ましくは少なくとも0.5μmの遊び、特に好ましくは少なくとも1μmの遊び、非常に特に好ましくは1μm〜10μmの遊びを有するようにすることもできる。
好ましくは、少なくとも1つの圧縮ガスポートが中空シリンダのシリンダジャケット壁の中、および/または後方クロージャの中に配置されるように構成することができ、特に好ましくは、少なくとも1つの圧縮ガスポートが中空シリンダのシリンダジャケット壁の中に配置される。本発明によれば、少なくとも1つの圧縮ガスポートは、単一の圧縮ガスポートであることが好ましい。
本発明の意味の範囲内では、引張バネは、中空シリンダの後方内側チャンバの領域において、後方クロージャに隣接する中空シリンダのシリンダジャケット壁と接続されるときに、中空シリンダの後方クロージャにも接続されると考えられる。
圧縮ガスモータの前面は、駆動ロッドが中空シリンダから出る側である。駆動ロッドは、例えば、鋸、骨鋸、ラスプまたはブラシなどのツールを駆動するために使用することができる。また、ダイヤフラム−ポンプのダイヤフラムを、駆動ロッドとともに移動または
してもよい。
圧縮ガスによって作業が行われるプランジャの作業面は、中空シリンダの後方内側チャンバの前方を区切るプランジャの後方である。したがって、中空シリンダの後方内側チャンバは、圧縮ガスモータの動作チャンバとして構成することができる。
用語「圧縮ガス」とは、周囲雰囲気よりも高い圧力にある全ての圧縮ガスを意味するものと理解される。圧縮ガスとしては、3barを超える圧力の圧縮空気またはCOカートリッジからのガスが使用されることが好ましい。
本発明による圧縮ガスモータの場合、圧縮ガスモータは、中空シリンダの前方ベースの前方クロージャを含むように設けることができ、前方クロージャは、駆動ロッドが通過する穴、特に中心軸方向穴を含み、中空シリンダの前方内側チャンバはプランジャ、中空シリンダの内壁、および前方クロージャによって区切られ、前方クロージャは、好ましくは、ガスの通過を可能にする少なくとも1つの開口部を含む。
こうして、中空シリンダは、外側に閉じられる。前方クロージャに取り付けることも、安定した駆動ロッドの移動だけを外部から利用することも、あるいは細工することもできる。したがって、プランジャが閉塞するのを防止することも、あるいは閉塞する確率を低減することもできる。
前方クロージャは、好ましくは、ガスの通過を可能にする少なくとも1つの開口部を含む。このようにして、空気は、プランジャの前方クロージャに向かっての動きに応じて、前方内側チャンバから周囲雰囲気中に出ることができる。これにより、制動動作につながる前方内側チャンバ内の過圧を防止する。さらに、後方内側チャンバと前方内側チャンバとの間のガス流またはガス膜は、プランジャとシリンダジャケット壁との間のギャップによって維持することができ、そのガス流またはガス膜の上を、プランジャはスライドすることができ、摩擦熱を放散する。プランジャが後方クロージャに向かって戻るように動くと、空気はプランジャの動きによって前方内側チャンバに吸い込まれる。前方クロージャにガスの通過を可能にする開口部がない場合、あるいは過度に小さい場合、前方内側チャンバへの空気の流入が遮断または防止される。このようにして、プランジャと駆動ロッドの動きのブレーキが発生することがある。追加または代替として、中空シリンダのシリンダジャケット壁内の前方クロージャの直前にガスの通過を可能にする少なくとも1つの開口部を配置することも可能である。
さらに、プランジャは、中空シリンダを互いに分離した2つの内側チャンバ、すなわち、前方内側チャンバおよび後方内側チャンバに分割するように設けることができ、好ましくは、プランジャは、中空シリンダを互いに分離した2つの内側チャンバに非気密に分割する。
このようにして、プランジャは、後方内側チャンバ内の圧力の蓄積によって、前方内側チャンバに向かって加速され得ることが保証される。
本発明によれば、圧縮ガスラインを圧縮ガスポートに接続し、圧縮ガスラインを中空シリンダの後方内側チャンバにガスを通過させるように接続することができる。
このようにして、圧縮ガスラインを通って後方内側チャンバへの圧縮ガスの送りが簡素化される。
さらに、駆動ロッドが中空シリンダのシリンダ軸に平行に、好ましくは中空シリンダのシリンダ軸に配置されるように設けてもよい。
このようにして、駆動ロッドの移動は、ガス圧によって作用する力の方向に適合するように配向される。このようにして、プランジャの詰まりおよび閉塞も、中空シリンダ内のプランジャの移動に関連するエネルギー損失も回避することができる。
同じ目的のために、プランジャおよび駆動ロッドが、線形移動可能なように、特にプランジャおよび/または駆動ロッドの対称軸に基づいて軸方向に移動可能なように、中空シリンダ内に配置されてもよい。
さらに、プランジャは、少なくとも1つの圧縮ガスポートを介して中空シリンダの後方内側チャンバ内に圧縮ガスを供給すると、後方内側チャンバ内での圧縮ガスおよび周囲雰囲気の作用の周期的な変化によって、駆動ロッドの揺動運動を引き起こすように提供することができ、好ましくは、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネは、圧縮ガスによって駆動される、中空シリンダの前方ベースに向かうプランジャの移動によって引っ張られることができ、プランジャは、後方内側チャンバが周囲雰囲気に開いているときに、引っ張られた少なくとも1つの圧縮バネおよび/または引っ張られた少なくとも1つの引張バネによって後方ベースに向かって付勢されることができる。
これにより、圧縮ガスモータは、圧縮ガスモータまたは後方内側チャンバを通って圧縮ガスが流れている間、常に稼働することが保証される。
好ましいさらなる展開によれば、プランジャは、20mm以上、好ましくは30mm以上、特に好ましくは35mm以上の直径を有する。
ここでの直径は、中空シリンダのシリンダ軸に垂直な(好ましくは所々が少なくともシリンダ状の)プランジャの寸法に関連する。
これらの手段は、病院で利用可能な従来の圧縮ガスまたは圧縮空気で、医療用ツールのための十分な動力が駆動装置として提供され得ることを保証する。
また、少なくとも1つの駆動ロッドの前面に配置される締結要素、特にネジを設けることができ、この締結要素によって、鋸、ラスプまたはブラシのようなツールを、締結要素に合致するカウンタ締結要素、特にネジに合致するカウンタネジによって、少なくとも1つの駆動ロッド上に締結可能である。
このようにして、圧縮ガスモータは、駆動ロッドの締結要素に締結することができる様々なツールを駆動するために使用することができる。
本発明によれば、駆動ロッドは、ツール用の締結要素を備えるように提供することができる。パルスポンプとして動作する鋸刃、ラスプ、ブラシおよび洗浄アタッチメントは、ツールとして接続されてもよい。さらに、駆動ロッドをトランスミッションに結合することが可能であり、これは、駆動ロッドの線形揺動運動を回転運動に再成形する。
さらに、好ましくは、中空シリンダと、プランジャと、後方クロージャと、存在する場合には、前方クロージャとを区切るシリンダジャケット壁は、プラスチック材料、特に熱可塑性材料から製造され、好ましくは射出成形によって形成されるようにすることができる。
このようにして、圧縮ガスモータは、衛生的に廃棄できる安価な使い捨てツールとして提供することができる。
さらに、少なくとも1つの圧縮バネが渦巻バネであるように備えることができ、渦巻バネは駆動ロッドを囲み、好ましくは引張バネは後方内側チャンバ内に全く配置されない。
このようにして、圧縮ガスモータは、特にシンプルな構造になる。同時に、圧縮ガスモータの信頼できる機能も提供され得る。駆動ロッドの周りに渦巻バネを配置することによって、渦巻バネは常に案内され、長手方向軸線から逃げることができない。渦巻バネは、好ましくは、前方クロージャ上および/またはプランジャ上に固定されない。また、渦巻バネは、前方ベースの領域内に、または前方クロージャ上およびプランジャ上に固定されてもよく、これによって、圧縮ガスモータの機能性が損なわれることはないが、改善されることもない。
本発明の特に好ましい実施形態によれば、プランジャと中空シリンダのシリンダジャケット壁との間にガスの通過を可能にするギャップを設けることができ、このギャップによって、後方内側チャンバと前方内側チャンバとがガスを通すために互いに接続され、ギャップの断面積は、好ましくは、シリンダ軸に垂直な中空シリンダの断面積の1%未満で、特に好ましくは0.5%未満で、非常に特に好ましくはシリンダ軸に垂直な中空シリンダの断面積の0.1%未満である。
驚くべきことに、プランジャと中空シリンダのシリンダジャケット壁との間に小さなギャップがあることで、プランジャは、流動圧縮ガスのガス膜(一種のエアクッションとして)上をスライドすることができ、中空シリンダ内でプランジャが摩擦なしに移動可能になることが分かった。このように、中空シリンダ内を移動するプランジャと外側シリンダジャケット壁との間の摩擦を防止できる。プランジャを加速するために十分なガス圧が後方内側チャンバに蓄積されるように、ギャップを大きくしすぎてはならない。また、ガス膜は、プランジャとシリンダジャケット壁との間の摩擦を減少させ、圧縮ガスの膨張ガス流による冷却によって、運転中に圧縮ガスモータが過熱するのを防止する。
断面積は、中空シリンダのシリンダ軸に垂直な軸に基づいている。
ギャップの幅は、好ましくは50μm未満、特に好ましくは10μm未満とすることもできる。さらに、ギャップの幅は、少なくとも0.5μm、特に好ましくは少なくとも1μmとすることもできる。
このギャップは、数マイクロメートルに達することもある。プランジャリングまたはOリングは、圧縮ガスモータの動作に必要ではない。これにより、材料費および組立費をコストを安価に抑えることができる。ギャップの利点は、加圧時に、ギャップを通って流れる圧縮ガスが、プランジャ端部と中空シリンダの内壁との間で生じる滑り摩擦を抑制することにある。さらなる利点は、摩擦熱が、流動圧縮ガスによって少なくとも部分的に放散されることである。これにより、圧縮ガスは一定の冷却機能を有する。
さらに、シリンダジャケット壁における少なくとも1つの換気開口部の中空シリンダの軸方向の広がりに沿った位置が、駆動ロッドを有する前記プランジャのストロークを決定するように設けられてもよい。
このようにして、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネによるプランジャの戻りが、後方内側チャンバの換気によって引き起こされ得ることが保証される。プランジャの質量慣性と、圧力補償に必要な時間とによって、少なくとも1つの換気開口部を越えるオーバーシュートが発生する。
中空シリンダの軸方向の広がりに沿った少なくとも1つの換気開口部の位置は、駆動ロッドを備えたプランジャのストロークを規定する。つまり、少なくとも1つの換気開口部が前方ベースに向かって配置されるほど、プランジャと駆動ロッドのストロークが大きくなる。少なくとも1つの換気開口部が後方クロージャに向かって配置されるほど、駆動ロッドを備えたプランジャのストロークが小さくなる。このようにして、プランジャおよび駆動ロッドのストローク、したがって、圧縮ガスモータの周波数も、それぞれ所望の圧縮ガスモータの用途に適合させることができる。
好ましくは、プランジャが、圧縮ガスモータの動作中に少なくとも1つの換気開口部を完全に通過するように設けられても、あるいは少なくとも1つの換気開口部の少なくとも1つを完全に通過するように設けられてもよい。
本発明の基礎を形成する目的は、本発明による圧縮ガスモータと、弁要素、特に手動で動作可能な弁要素とを含む外科用駆動システムによっても達成され、弁要素は、少なくとも1つの圧縮ガスポートのうちの1つと接続され、圧縮ガスリザーバとの接続可能である、または接続された圧縮ガスライン内に配置され、その結果、圧縮ガスリザーバへの接続は遮断可能であり、および/または少なくとも1つの圧縮ガスポートの圧力は、弁要素で調整可能である。
外科用駆動システムは、本発明による圧縮ガスモータの利点を有する。追加として、このシステムは、動作可能な弁要素によって快適に使用可能である。
次に、外科用駆動システムがハンドルを有し、それによって、ハンドルは手で保持可能であり、弁要素は、ハンドル上のトリガによって同じ手で動作可能にすることができる。
このようにして、外科用駆動システムの取り扱いをシンプルにできる。
さらに、滅菌フィルタを圧縮ガスラインに配置するようにしてもよい。
このようにして、外科用駆動システムを使用するときに、汚染された空気もしくは非無菌空気、または非無菌圧縮ガスが手術室に到達しないことが保証される。滅菌フィルタは、圧縮ガスを濾過し、それによって、圧縮ガスが微生物を含まないことを確実にする。圧縮ガスモータ内で膨張した後、膨張したガスは、微生物汚染を引き起こすことなく、周囲雰囲気中に排出することができる。したがって、膨張した圧縮ガスを戻すための別のラインは必要ではない。
好ましくは、滅菌フィルタを圧力逃がし弁に接続するようにしてもよい。このようにして、滅菌フィルタ内の圧縮ガスの過圧による外科用駆動システムへの損傷を防止できる。
外科用駆動システムは、好ましくは、ハウジングを有する。ハンドル(存在する場合)は、好ましくは、ハウジングによって形成される。プラスチック射出成形によって製造される従来のプラスチック製ハーフシェルは、ハウジングとして実現可能であり、これらを、一緒にラッチすること、もしくは溶接すること、リベット留めすること、ネジ留めすること、および/または一緒に接着結合することも可能である。
本発明の基礎をなす目的は、軟組織および/または骨組織のデブリドマンのために、本発明による圧縮ガスモータまたは本発明による外科用駆動システムを含む医療用洗浄システムによっても達成される。
本発明の基礎をなす目的は、さらに、本発明による圧縮ガスモータまたは本発明による外科用駆動システムを含む、軟組織および/または骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための医療装置によっても達成され、ツール、特に鋸、ラスプまたはブラシは、好ましくは、医療装置の駆動ロッドに締結される。
医療用洗浄システムまたは医療装置は、本発明による圧縮ガスモータまたは本発明による外科用駆動システムの利点を有する。
本発明の基礎となり、本方法に関連する目的は、プランジャが中空シリンダ内で、線形で軸方向に揺動する圧縮ガスモータを動作させる方法によって達成され、プランジャは。中空シリンダから突出する駆動ロッドと接続され、プランジャは駆動ロッドを駆動する。この方法は、以下の時系列ステップ、すなわち、
A)初期状態において、プランジャは、少なくとも1つの圧縮ガスポートを除いて、圧縮ガスモータの周囲に対して閉じられている中空シリンダの後方内側チャンバを区切り、
B)少なくとも1つの圧縮ガスポートを介して、圧縮ガスを中空シリンダの後方内側チャンバに導入するステップと、
C)プランジャを駆動ロッドとともに中空シリンダの前端に向かって押し、後方内側チャンバ内の圧縮ガスのガス圧によって後方内側チャンバを拡大するステップと、
D)プランジャの移動によって、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネに張力をかけるステップと、
E)プランジャの移動によって中空シリンダのシリンダジャケット壁内の少なくとも1つの換気開口部を後方内側チャンバに開放するステップであって、少なくとも1つの換気開口部は後方内側チャンバ内に直接開放される、ステップと、
F)少なくとも1つの換気開口部を介して、後方内側チャンバから圧縮ガスを流すステップと、
G)少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネの力をプランジャに印加することによってプランジャを戻すステップと、
H)プランジャの移動を介して、後方内側チャンバに対して少なくとも1つの換気開口部を閉じるステップと、を含む。
この場合、本発明による圧縮ガスモータ、または本発明による外科用駆動システム、または本発明による洗浄システム、または軟組織および/または骨組織をブラッシング、ラスピング、または鋸引きするための本発明による医療装置を用いて実施される方法を提供することができる。
このようにして、構造的特徴に起因する進歩が、本方法の過程で達成される。
好ましくは、ステップB)〜H)またはC)〜H)をステップH)の後に繰り返して、少なくとも1つの圧縮ガスポートを介して圧縮ガスを後方内側チャンバに供給する。
このようにして、方法の移動は周期的に継続される。このようにして、この方法は、ツールまたはポンプの駆動装置として容易に使用することができ、圧縮ガスが利用可能である。
さらに、駆動ロッドまたはプランジャの移動によって駆動されるツールまたはポンプ、特に鋸、ラスプまたはブラシなどの医療用ツール、または洗浄アタッチメントを設けることができる。
したがって、ポンプ送り、噴霧、鋸引き、ラスピング、またはブラッシングの方法は、特に医療分野で使用することができる。
さらに、プランジャは、中空シリンダ内を圧縮ガスのガス膜上をスライドするように設けることができ、この圧縮ガスは、プランジャと中空シリンダの内壁との間のギャップを通って流れる。
このようにして、プランジャの移動は低摩擦方式で案内され、その結果、加えられるエネルギーの比較的大部分が移動に変換され、圧縮ガスモータが動作中に過熱することはない。特に、プランジャおよびシリンダジャケット壁は、後方内側チャンバ内で膨張した圧縮ガスがギャップを通る流れによって冷却されるように設けることができる。
発明の根底にあるのは、少なくとも1つの通気口を開閉すると同時に作動プランジャとして使用され、中空シリンダ内にわずか1つのプランジャを有するこのようなシンプルな構造が、完全にプラスチックまたは大部分がプラスチックで製造でき、確実に動作する圧縮ガスモータを可能にし、同時に、それを動作させる簡便な方法を可能にするという驚くべき認識である。このようにして、圧縮ガスモータは、衛生的に敏感な医療分野において安価な使い捨てモータとして使用することができる。耐久性は、不要である。
本発明は、また、驚くべき認識に基づいており、本発明による圧縮ガスモータでは、周期的な線形揺動運動を発生させる圧縮空気または圧縮ガスによって、プランジャモータを駆動するために、入口弁および出口弁も、あるいはスライドゲートも必要とされない。後方内側チャンバ内に圧縮ガスを導入すると、駆動ロッドを備えたプランジャは、中空シリンダの前方ベースに向かって第2の割合で膨張圧縮ガスによって移動し、同時に少なくとも1つの圧縮バネを圧縮し、および/または少なくとも1つの引張バネを伸長させる。プランジャの慣性、特に駆動ロッドの慣性の結果として、プランジャは、少なくとも1つの換気開口部の上を通過し、少なくとも1つの圧縮バネをさらに圧縮し、および/または少なくとも1つの引張バネを伸長させる。後方内側チャンバ内に位置する少なくとも部分的に膨張したガスは、露出した少なくとも1つの換気開口部を通って周囲雰囲気中に出て行くことができる。圧力は、後方内側チャンバ内で低下する。同時に、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネが弛緩して、プランジャを少なくとも1つの換気開口部の上に、それぞれ押して、または引いて、始動位置に戻す。新たな流入圧縮ガスは、記載されたプロセスを繰り返す原因となる。
我々自身の測定では、5barの圧力で圧縮空気を用いたこのような圧縮ガスモータで毎分4000ストロークまでが達成されることが示されている。どの位置に配置されていても、圧縮ガスモータは常に始動した。驚くべきことに、プラスチック製の圧縮ガスモータでは、少なくとも1つの十分に強力な圧縮バネおよび/または引張バネを使用して、かなりの機械的動力が必要とされる鋸およびラスプを駆動することが可能である。
本発明による例示的な圧縮ガスモータは、
a)中空シリンダと、
b)中空シリンダの後方ベースの気密後方クロージャと、
c)中空シリンダの前方ベースの前方クロージャであって、中心穴を有する、前方クロージャと、
d)中空シリンダ内で軸方向に可動なプランジャであって、前方クロージャの穴から突出する駆動ロッドとしてロッドに接続されている、プランジャと、
e)プランジャ、中空シリンダの内壁、および後方クロージャで区切られた中空シリンダの後方内側チャンバと、
e)プランジャ、中空シリンダの内壁、および前方クロージャで区切られた中空シリンダの前方内側チャンバと、
g)ガスを通すために後方内側チャンバと接続された圧縮ガス供給ラインと、
h)中空シリンダのジャケット内の少なくとも1つの換気開口部であって、それによって、中空シリンダの前方内側チャンバがガスを通すために周囲雰囲気と接続可能である、少なくとも1つの換気開口部と、
i)前方内側チャンバ内に圧縮バネとして配置された少なくとも1つのバネであって、バネが前方クロージャに対して静止する、少なくとも1つのバネと、を備え、
j)バネは、圧縮ガスにさらされていないとき、プランジャを後方クロージャに向かって押し、その結果、少なくとも1つの換気開口部が前方内側チャンバを換気し、後方内側チャンバが周囲雰囲気に対して閉鎖される。
中空シリンダ、プランジャ、後方クロージャ、および(存在する場合)前方クロージャは、プラスチック射出成形によってシンプルな方法で製造されてもよい。駆動ロッドと、少なくとも1つの圧縮バネおよび/または少なくとも1つの引張バネとは、好ましくは金属製であり、特に好ましくは鋼製である。
例示的な医療用駆動装置は、
1.可撓性圧縮ガス供給ラインと、
2.圧縮ガス供給ラインにガスを通すために接続された滅菌フィルタと、
3.滅菌フィルタに接続され、手動で動作するように設計された弁と、
4.弁にガスを通すために接続された圧縮ガスラインと、
5.圧縮ガスラインにガスを通すために接続される圧縮ガスモータであって、
a)中空シリンダと、
b)中空シリンダの後方ベースの気密後方クロージャと、
c)中空シリンダの前方ベースの前方クロージャであって、中心穴を有する、前方クロージャと、
d)中空シリンダ内で軸方向に可動なプランジャであって、前方クロージャの穴から突出する駆動ロッドとしてロッドに接続されている、プランジャと、
e)プランジャ、中空シリンダの内壁、および後方クロージャで区切られた中空シリンダの後方内側チャンバと、
e)プランジャ、中空シリンダの内壁、および前方クロージャで区切られた中空シリンダの前方内側チャンバと、
g)ガスを通すために後方内側チャンバと接続された圧縮ガス供給ラインと、
h)中空シリンダのジャケット内の少なくとも1つの換気開口部であって、それによって、中空シリンダの前方内側チャンバがガスを通すために周囲雰囲気と接続可能である、少なくとも1つの換気開口部と、
i)前方内側チャンバ内に圧縮バネとして配置された少なくとも1つのバネであって、バネが前方クロージャに対して静止する、少なくとも1つのバネと、
を備える、圧縮ガスモータにおいて、
j)バネは、圧縮ガスにさらされていないとき、プランジャを後方クロージャに向かって押し、その結果、少なくとも1つの換気開口部が前方内側チャンバを換気し、後方内側チャンバが周囲雰囲気に対して閉鎖される、圧縮ガスモータと、
6.圧縮ガスモータのロッドに接続されたツールと、
7.少なくとも部分的に圧縮ガスモータ、圧縮ガスライン、滅菌フィルタ、および弁を収容するハウジングであって、ハウジングの内側チャンバは、ガスを通すために、雰囲気大気と接続されている、ハウジングから構成される。
本発明による圧縮ガスモータは、軟組織および骨組織をデブリードするための洗浄システムおよび装置のための駆動装置として使用することができる。圧縮ガスモータはまた、好ましくは、軟組織および骨組織をブラッシング、ラスピング、および鋸引きするための装置のための駆動装置として使用することができる。さらに、圧縮ガスモータは、医療装置を単一回使用するように駆動するために使用されてもよい。
本発明のさらなる例示的な実施形態を、本発明を限定することなく、概略的に描かれた16の図面を参照して以下に説明する。
アイドル状態における本発明による例示的な圧縮ガスモータの概略断面図である。 本発明による圧縮ガスモータを含む本発明による外科用駆動システムの概略斜視図であり、骨鋸が駆動システムに締結されている。 図2による外科用駆動システムの概略側面図である。 図2および図3による外科用駆動システムの底面および背面上の概略斜視図である。 図2および図4による外科用駆動システムの上面および前面上の概略斜視図であり、ハウジングが開状態である。 図2〜図5による外科用駆動システムの概略斜視断面図であり、圧縮ガスモータが初期状態にある。 図2〜図6による外科用駆動システムの概略断面図であり、圧縮ガスモータが初期状態にある。 図2〜図7による外科用駆動システムの概略断面図であり、初期状態の圧縮ガスモータは、圧縮ガスが印加されている。 図2〜図8による外科用駆動システムの概略断面図であり、動作中の圧縮ガスモータは、圧縮ガスを圧縮ガスモータに圧縮ガスを供給している最中である。 図2〜図9による外科用駆動システムの概略断面図であり、動作中の圧縮ガスモータは、プランジャが動いている圧縮ガスモータに圧縮ガスを供給している最中である。 図2〜図10による外科用駆動システムの概略断面図であり、動作中の圧縮ガスモータは、圧縮ガスモータから圧縮ガスを放出している最中である。 本発明による圧縮ガスモータを含む本発明による外科用駆動システムの概略斜視図であり、洗浄アタッチメントが駆動システムに締結されている。 図12による洗浄アタッチメントを有する外科用駆動システムの概略斜視断面図である。 本発明による圧縮ガスモータを含む本発明による外科用駆動システムの概略斜視図であり、鋸が駆動システムに締結されている。 本発明による圧縮ガスモータを含む本発明による外科用駆動システムの概略斜視図であり、ラスプが駆動システムに締結されている。 本発明による圧縮ガスモータを含む本発明による外科用駆動システムの概略斜視図であり、ブラシが駆動システムに締結されている。
図面と、図面を参照して説明される本発明の例示的な実施形態の以下の記述において、同じ参照符号のいくつかは、例示的な実施形態の同等性および可読性を簡素化するために、異なる例示的な実施形態における同様または類似のパーツに対しても、異なる個々のパーツに対しても使用される。
図1は、アイドル状態の本発明による例示的な圧縮ガスモータ1の概略断面図を示す。図2〜図5は、本発明による圧縮ガスモータ1を有する本発明による例示的な外科用駆動システムの各種斜視図を示す。図6〜図11は、本発明による圧縮ガスモータ1を有する本発明による例示的な外科用駆動システムの断面図であり、本発明による方法のプロセスを明確にするものである。図12〜図16は、本発明による圧縮ガスモータと、外科手術で使用可能であり、外科用駆動システムで駆動可能な様々な異なるアタッチメントを有する本発明による外科用駆動システムを示す。しかしながら、図1に示す本発明による例示的な圧縮ガスモータは、医療目的以外でも、他のツールまたは他のアクチュエータを駆動するために直接的に使用することができる。
圧縮ガスモータと外科用駆動システムの前端は、図1〜図3、図5〜図16では左側を、図4では後方右側を指している。したがって、圧縮ガスモータと外科用駆動システムの後端は、図1〜図3、図5〜図16では右側を、図4では前方左側を指している。
本発明による第一の例示的な圧縮ガスモータ1は、プラスチックの管状シリンダジャケット壁3によって区切られたプラスチックの中空シリンダ2を含むことができる。その後端(図1の右側)では、中空シリンダ2は、プラスチック製後方クロージャ4で閉じられてもよい。次いで、後方クロージャ4は、その前面を中空シリンダ2の後方ベースとして規定する。中空シリンダ2の内側には、プラスチック製プランジャ5が軸方向に移動可能に配置されている。軸方向という用語は、中空シリンダ2のシリンダ軸に関する。プランジャ5の前端(図1の左側)には、金属製またはプラスチック製の駆動ロッド6が配置され、駆動ロッド6は、プランジャ5に固定されるように具現化されても、あるいはプランジャ5と一体となるように具現化されてもよい。プランジャ5は、中空シリンダ2を後方内側チャンバ7と前方内側チャンバ8とに細分化することができる。後方内側チャンバ7は、シリンダジャケット壁3内の圧縮ガスポート9を介して、例えば、圧縮空気またはCOカートリッジからのCOガスのような圧縮ガス70(図8〜図11参照)を供給されてもよい。
プランジャ5は、中空シリンダ2の内径よりも若干小さな円筒状の外周を有することができる。このようにして、プランジャ5と中空シリンダ2との間に小さなギャップ11が設けられる。このギャップ11を通って、圧縮ガスは、低い体積流量で、後方内側チャンバ7から前方内側チャンバ8内に流れることができる。このようにして、プランジャ5は、空気膜または圧縮ガス膜上で中空シリンダ2内をスライドすることができ、その結果、詰まりにくくなる。ギャップ11は、ギャップ11を通る体積流量が圧縮ガスポート9を通る体積流量よりも小さくなるように十分に小さく保たれなければならず、その結果、プランジャ5を駆動するのに十分な過圧を後部内部チャンバ7に蓄積することができる。このためには、ギャップ11の伝導断面は、圧縮空気ポート9の伝導断面よりも少なくとも10分の1以下であることが好ましい。
シリンダジャケット壁3の背面領域には、8つの換気開口部10が配置されてもよく、プランジャ5が前方に偏向されたときに、これを通して圧縮ガス70を後方内側チャンバ7から逃がすことができる(図11参照)。圧縮バネ12は、駆動ロッド6の周りの前方内側チャンバ8内に配置することができる。圧縮バネ12は、プランジャ5が圧縮ガス70によって前端に向かって付勢されるという点で、引っ張られることもある。このプロセスにおいて、圧縮バネ12は、プラスチックの前方クロージャ14上に留まっていてもよい。前方クロージャ14は、中空シリンダ2をその前端(図1の左側)で閉じ、それによって、その後面を中空シリンダ2の前方ベースとして規定することができる。
フィードスルーは、駆動ロッド6が軸方向に可動な方法で取り付けられ、駆動ロッド6が中空シリンダ2から延出する前方クロージャ14内に配置されてもよい。駆動ロッド6をより安定して案内するために、案内ネック16が前方クロージャ14に配置され、こうして、前方クロージャ14のフィードスルーが長くなる。ガスの通過を可能にする少なくとも1つの開口部(図示せず)が、前方クロージャ14にさらに配置されてもよく、この開口部によって、前方内側チャンバ8は、ガスを通すために周囲環境と接続される。
後方内側チャンバ7は、プランジャ5、シリンダジャケット壁3および後方クロージャ4によって区切られてもよい。前方内側チャンバ8は、プランジャ5、シリンダジャケット壁3および前方クロージャ14によって区切られてもよい。
スペーサ17をプランジャ5の後端に配置してもよい。スペーサ17は、プランジャ5が決して圧縮ガスポート9を閉じないようにし、したがって、後方内側チャンバ7が常に圧縮ガスポート9に向かって開いているようにすることができる。スペーサ17は、プランジャ5を通る駆動ロッド6の延長部として、または両方と一体で具現化され得る。
中空シリンダ2から突出する駆動ロッド6の前端には、締結要素18が長方形の凹部とネジ20の形態で配置されていてもよい。あるいは、締結要素18は、雌ネジを有してもよい。締結要素18によって、ツールを駆動ロッド6と接続して駆動することが可能になる。
プランジャ5が決して通過しない中空シリンダ2の前方領域には、ガスの通過を可能にする8つの開口部22がシリンダジャケット壁3内に配置されてもよい。ガスの通過可能なこれらの開口部22によって、前方内側チャンバ8が圧縮ガスモータ1の周囲と接続されたままにすることができる。このようにして、プランジャ5の前方クロージャ14に向かう移動を打ち消すような問題のあるガス圧が前方内側チャンバ8内に蓄積されることはない。代替または追加として、ガスの通過可能な開口部(図示せず)を前方クロージャ14に配置することもできる。また、ガスの通過可能な開口部22を設けないことも可能である。次いで、前方内側チャンバ8内に形成されたガス圧は、圧縮バネ要素として、またはプランジャ5を後方クロージャ4に向かって戻すための追加の圧縮バネ要素として使用することができる。
後方内側チャンバ7をシールするために、後方クロージャ4は、シリンダジャケット壁3内のその着座に対してゴムの周辺シール24でシールされてもよい。周辺シール24は、好ましくは、Oリングである。圧縮ガスポート9には、圧力密接接続のために、また圧縮ガスライン54(図5〜図11および図13参照)を締結するために、接続部26を配置することができる。
図2〜図16は、図1による圧縮ガスモータ1を含む外科用駆動システムの図面表示であり、図2〜図11では鋸40、図12および図13では洗浄アタッチメント72、および図14〜図16では様々なツールが駆動システムに締結されている。
外科用駆動システムは、圧縮ガスモータ1を収容するプラスチックまたはプラスチック材料の2つのパーツからなるハウジング28を含むことができる。ハウジング28は、この目的のために、実質的に均一な2つのハーフシェルを有することができる。ハウジング28の一方のパーツは、外科用駆動システムを片手で保持できるようにするために、ハンドル30の形態をとることができる。圧縮ガスホース32がハンドルから出て、そこを通って、圧縮ガスが外科用駆動システムに通され、そこで圧縮ガスモータ1に通され得る。圧縮ガスホース32は、例えば、圧縮空気リザーバと接続されても、あるいは圧縮空気を発生するためのポンプと接続されていてもよい。代替として、例えばCOカートリッジのように、内部に圧縮ガスが収容されたカートリッジ(図示せず)と接続するようになっていても、あるいは接続されていてもよい。このような圧縮ガスカートリッジは、ハウジング28内に配置することもでき、ハウジング28からの圧縮ガスホース32よる案内がなくてもよい。
外科用駆動システムは、ハンドル30の領域に配置されたトリガ34によって操作することができる。ハウジング28のパーツは、リベットまたはネジ38で接続することができる。鋸40は、矩形の延長部または雄ネジを備え、締結要素18と適合するカウンタ締結要素42を有していてもよく、こうして、鋸40は、締結要素18内のカウンタ締結要素42と着脱自在に締結できるようになっている。鋸40を固定するために、ネジ20を締めることができる。雌ネジを有するボアの形態のカウンタ締結手段44をハウジング28の前方に配置することができ、この手段により、洗浄アタッチメント72などのより複雑なツールを外科用駆動システムに締結することができる。ハウジング28の後方には、複数の通気開口部46が配置されてもよく、これを介して、ハウジング28内部の圧縮ガスモータ1からガスが逃げる。このためには、ツールの領域内の前端で何らかの空気流またはガス流を発生させないように、ハウジング28の後方が好ましい。
後方クロージャ4および前方クロージャ14は、後方内側チャンバ7内および前方内側チャンバ8内のガス圧の力を吸収するために、シリンダジャケット壁3にネジ48で固定されてもよい。滅菌フィルタ60は、ハンドル30の底部の滅菌フィルタハウジング50内に配置することができる。圧縮ガスホース32は、滅菌フィルタ60に通じることができる。滅菌フィルタ60は、導入された圧縮ガス70から微生物を除去した後、圧縮ガスモータ1に入り、周囲に排出することができる。このようにして、手術室または外科用駆動システムの周囲を衛生的に保つことができる。
滅菌フィルタハウジング50上に圧力逃がし弁52を配置することができ、これにより滅菌フィルタハウジング50内の過圧を解放することができる。これにより、滅菌フィルタハウジング50が破裂するのを防止することができる。さらに、圧縮ガスライン54は、滅菌フィルタハウジング50に接続されてもよい。圧縮ガスホース32を通って滅菌フィルタ60内に押し込まれた圧縮ガス70は、次いで、滅菌フィルタ60からハウジング28内の圧縮ガスライン54内に押し出される。
弁ハウジング56を備えた手動操作可能な弁要素を圧縮ガスライン54内に配置することができる。手動操作可能な弁要素は、トリガ34で操作可能である。ボア57は、弁ハウジング56、前方クロージャ14、後方クロージャ4、および滅菌フィルタハウジング50に配置することができ、これらのボアにより、ハウジング28を内部構造体に締結するために、リベットまたはネジ38を接続することができる。ネジ38が使用される場合、ボア57は、ネジ38と適合する雌ネジを有する。リベット38が使用される場合、単純なブラインドホールをボア57として使用することができ、このボアでは、リベット38がブラインドリベットとして締結される。代替または追加として、ハウジング28の2つの半分またはパーツを直接互いにリベット止め、ネジ込み、溶接および/または接着することも可能である。
手動操作可能な弁要素は、周辺弁溝64を有するシリンダ状ピンの形態の弁58を有していてもよい。弁58は、シリンダ状ピンの軸方向に移動可能となるように弁ハウジング56内に取り付けられてもよく、弁ハウジングは弁シートとして機能する。弁58は、ボルト66によって弁ハウジング56内に固定されてもよい。この目的のために、弁58は、その前端に窪みを有することがあり、その窪みの中に、ボルト66が係合することができる。弁58は、弁ハウジング56内にバネ68で取り付けられてもよく、それとともに弁58が閉状態に移る。同時に、トリガ34は、それによって前方に付勢されてもよい。閉状態では、弁58は、圧縮ガスライン54を閉じる(図6〜図8参照)。プロセスにおいて、弁58は、その外周で、弁要素内の圧縮ガスライン54を完全に閉じることができる。弁要素を開くために、弁58は、トリガ34でバネ68に抗して弁ハウジング56の弁座に付勢されてもよい。プロセスにおいて、周辺弁溝64は、圧縮ガスライン54内に移動し、それによって、ガスの通過を可能にする接続を提供することができる。
圧力逃がし弁52は、ボール62と、ボール62を圧力逃がし弁52のボールシート内に付勢するバネ63とで構成することができる。代替として、破裂ディスク(図示せず)を圧力逃がし弁52として使用することもできる。
後方内側チャンバ7内には、引張バネ(図示せず)が配置されていてもよく、これは、プランジャ5の後方および後方クロージャ4と接続されていてもよい。引張バネは、プランジャ5が前方クロージャ14に向かって移動すると伸び、そのプロセスで、圧縮ばね12が圧縮されると、引っ張られる。それに応じて、引張バネに蓄積されたエネルギーを使用して、プランジャ5を後方クロージャ4に向かって戻すことができる。引張バネは、前方内側チャンバ8内の圧縮バネ12の追加または代替として、後方内側チャンバ7内に配置されてもよい。
以下、図8〜図11を参照して、圧縮ガスモータ1または外科用駆動システムの動作、したがって、本発明による例示的な方法を説明する。
圧縮ガス70は、圧縮ガスホース32を介して滅菌フィルタ60を通って弁要素に送られる。弁58は、当初、圧縮ガスライン54を通って圧縮ガス70がさらに導かれるのを遮断する。プランジャ5は、圧縮バネ12がプランジャ5を後方クロージャ4に向かって付勢しているか、あるいは付勢した開始位置に配置されている。プランジャ5は、後方内側チャンバ7が換気開口部10に通じないように、換気開口部10と後方クロージャ4との間に配置される。しかしながら、同時に、スペーサ17は、後方内側チャンバ7内への圧縮ガスポート9が開いていることを保証する。この状況が図8に示されているが、通常の状況では、圧縮ガス70の圧力は、圧力逃がし弁52を開くのに、すなわち、ボール62をバネ63に抗して弁座から押し出すのにも、あるいは破裂ディスクを破壊するのにも不十分である。
外科用駆動システムを動作させるために、弁58はトリガ34で弁ハウジング56内に付勢され、それによって、弁溝64とともに、圧縮ガスライン54内のガスが通ることのできる接続を提供する。圧縮ガスモータ1の動作中、トリガ34は押されたままであり、したがって、弁要素は開いたままである。
圧縮ガス70は、圧縮ガスライン54を通って、圧縮ガスポート9を通って、後方内側チャンバ7に流れ、中空シリンダ2内のプランジャ5を前方クロージャ14に向かって付勢し始める。このプロセスでは、後方内側チャンバ8内に押し込まれた圧縮ガス70のわずかな割合が、プランジャ5とシリンダジャケット壁3との間のギャップ11を通して押圧され、その結果、プランジャ5とシリンダジャケット壁3との間に薄いガス膜が形成され、その上を、プランジャ5が中空シリンダ2内でスライドすることができるようになる。この状況は、図9に示されており、ギャップ11は非常に小さく、したがって図9ではほとんど見えない。
圧縮ガス70は、さらに後方内側チャンバ7内に押し込まれ、その結果、プランジャ5が前方クロージャ14に向かって変位し、こうして、後方内側チャンバ7を拡大する。このプロセスでは、プランジャ5に留まり、前方クロージャ14に抗して載置される圧縮バネ12は、圧縮され、引っ張られている。プランジャ5は、中空シリンダ2から駆動ロッド6を付勢し、このプロセスにおいて、鋸40を前方に移動させる。この状況を図10に示す。
プランジャ5は、圧縮ガス70によって、前方クロージャ14に向かってさらに強制的に付勢され、このプロセスにおいて、換気開口部10を通過する。これにより、後方内側チャンバ7は、換気開口部10と接続される。全体として、換気開口部10は、圧縮ガスポート9よりも大きな伝導断面を有する。このようにして、圧縮ガス70は、後方内側チャンバ7から周囲環境に向かって逃げ、次いで、通気開口部46を通ってハウジング28から逃げる。プランジャ5、駆動ロッド6、スペーサ17および鋸40の質量慣性モーメントにより、プランジャ5はオーバーシュートし、換気開口部10は完全に開放される。圧縮ガスポート9を介して補充することができるよりも多くの圧縮空気70が後方内側チャンバ7から逃げるにつれて、後方内側チャンバ7内の圧力は低下する。この状況を図11に示す。
後方内側チャンバ7内の圧力が緩和されると、引っ張られた圧縮バネ12がプランジャ5を後方クロージャ4に向かって加速する。プランジャ5が後方に移動するにつれて、鋸40を備えた駆動ロッド6も後方に移動される。プランジャ5は、換気開口部10を通過し、流入圧縮ガス70が再び十分に高いガス圧を後方内側チャンバ7内に蓄積し、この動きが再び逆転するまで、後方クロージャに向かって付勢される。この状況を図9に示す。
圧縮ガスモータ1および外科用駆動システムは、弁要素が開いたままの間、稼働する。プランジャ5と駆動ロッド6は、揺動する。このプロセスにおいて、鋸40も線形揺動するように動かされ、例えば、骨を鋸切断するために使用することができる。
しかしながら、鋸40に加えて、外科用駆動システムは、また他の目的のために使用することもでき、その場合、その後に進行する方法は、実質的に変更されないままである。
図12および図13は、鋸40の代わりに、洗浄アタッチメント72に接続された外科用駆動システムを示す。洗浄アタッチメント72は、ネジの形態の締結手段76を用いて外科用駆動システムに締結され得るホルダ74を含み得る。この目的のために、ネジは、ネジ穴の形態でカウンタ締結手段44に既にネジ込まれているか、または今後ネジ込まれてもよい。ホルダ74は、洗浄アタッチメント72のハウジング78の一部であってもよい。外側チューブ80は、ハウジング78から延出し、ファンネル82に通じている。
ファンネル82の内側には、ノズル86が配置されてもよく、このノズルを介して医療用リンス液が噴霧バーストで排出されてもよい。液体供給ライン88および抽出ライン90は、洗浄アタッチメント72に通じていてもよい。液体供給ライン88は、洗浄アタッチメント72への医療用リンス液の取り込みに適している。使用済リンス液と、デブリードされた体液および組織残渣とは、抽出ライン90およびファンネル82を介して抽出することができる。この目的のために、ファンネル82は、外側チューブ80を介して抽出ライン90に接続することができる。
洗浄アタッチメント70の内側には、外科用駆動システムまたは圧縮ガスモータ1の駆動ロッド6によって駆動されるように設計されたダイヤフラムポンプを配置することができる。この目的のために、ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラム92を含むことができ、ダイヤフラム92は、圧縮ガスモータ1の動作時に、駆動ロッド6がダイヤフラム92に繰り返し衝撃を与える洗浄アタッチメント72のハウジング78に、このような方法で締結される。ポンプ室93内のリンス液は、その後端でダイヤフラム92によって区切られ、ノズル86を介する一方向弁96および内側チューブ98を介してダイヤフラム92に衝撃で押し付けられ、そこで噴霧される。ダイヤフラム92が弾性変形した後、その同じダイヤフラム92が再び収縮し、したがって、ポンプ室93の容積が大きくなる。このプロセスにおいて、一方向弁96が閉じ、液体供給ライン88に接続された第二の一方向弁94が開くことができ、こうして、リンス液が再びポンプ室93に流入することができる。一方向弁94、96は、したがって、ポンプ室93と反対方向に接続され、一方向弁94は、ポンプ室93への流入のみを許容し、一方向弁96は、ポンプ室93からの流出のみを許容する。このようにして、外科用駆動システムは、洗浄アタッチメント72を駆動して噴霧バーストを生成するために使用することができる。
鋸40の代わりに、他の鋸100(図14)、ラスプ102(図15)またはブラシ104(図16)のような他のツールを駆動ロッド6上の締結要素20に接続してもよく、あるいは液体ポンプ(図12および図13参照)を圧縮ガスモータ1に接続して動作させて、駆動ロッド6の各運動サイクルで、圧縮ガスモータ1で医療用リンス液の噴霧バーストを発生させてもよい。このようにして、本発明による洗浄システムを製造することができ、これを図12および図13に示す。
前述の説明の中で、また特許請求の範囲、図面、および例示的な実施形態の中で開示された本発明の特徴は、本発明をその様々な実施形態で実現するために、個別でも、任意の組合せでも必須であり得る。
1 圧縮ガスモータ
2 中空シリンダ
3 シリンダジャケット壁
4 後方クロージャ
5 プランジャ
6 駆動ロッド
7 後方内側チャンバ
8 前方内側チャンバ
9 圧縮ガスポート
10 換気開口部
11 ギャップ
12 圧縮バネ
14 前方クロージャ
16 案内ネック
17 スペーサ
18 締結要素
20 ネジ
22 ガスの通過可能な開口部
24 シール
26 圧縮ガスライン用接続
28 ハウジング
30 ハンドル
32 圧縮ガスホース
34 トリガ
38 ネジまたはリベット
40 鋸
42 カウンタ締結要素
44 カウンタ締結手段
46 通気開口部
48 ネジ
50 滅菌フィルタハウジング
52 圧力逃がし弁
54 圧縮ガスライン
56 弁ハウジング
57 ボア
58 弁
60 滅菌フィルタ
62 ボール
63 バネ
64 弁溝
66 ボルト
68 バネ
70 圧縮ガス
72 洗浄アタッチメント
74 ホルダ
76 固定手段
78 ハウジング
80 外側チューブ
82 ファンネル
86 ノズル
88 液体供給ライン
90 抽出ライン
92 ダイヤフラム
93 ポンプ室
94,96 一方向弁
98 内側チューブ
100 鋸
102 ラスプ
104 ブラシ

Claims (22)

  1. 圧縮ガスモータ(1)であって、
    シリンダジャケット壁(3)で区切られた前記中空シリンダ(2)と、
    前記中空シリンダ(2)の後方ベースに後方クロージャ(4)と、
    プランジャであって、前記プランジャ(5)が中空シリンダ内(2)で軸方向に移動可能で、前記プランジャ(5)の前端で前記中空シリンダ(2)から突出する駆動ロッド(6)と接続され、前記プランジャ(5)が前記中空シリンダを(2)2つの内側チャンバに、具体的には、
    前記プランジャ(5)と、前記中空シリンダ(2)の前記シリンダジャケット壁(3)と、前記後方クロージャ(4)とによって区切られる前記中空シリンダ(2)の後方内側チャンバと、
    前記プランジャ(5)と、前記中空シリンダ(2)の前記シリンダジャケット壁(3)と、前記中空シリンダの前方ベースとによって区切られる前記中空シリンダ(2)の前方内側チャンバと、に分割する、プランジャと、
    前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)に通じる少なくとも1つの圧縮ガスポート(9)と、
    前記中空シリンダ(2)の前記シリンダジャケット壁(3)の少なくとも1つの換気開口部(10)であって、前記圧縮ガスモータ(1)の動作中に、前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)が、ガスを通すために周囲雰囲気と接続され、または接続可能であり、前記少なくとも1つの換気開口部(10)は、前記プランジャ(5)の移動による前記圧縮ガスモータ(1)の動作中に、軸方向に移動可能な前記プランジャ(5)によって、前記後方内側チャンバ(7)に向かって周期的に開放可能である、少なくとも1つの換気開口部(10)と、
    前記前方内側チャンバ内(8)に配置された少なくとも1つの圧縮バネ(12)であって、前記少なくとも1つの圧縮バネ(12)が、前記圧縮ガスモータ(1)の動作中に、少なくとも一時的に前記中空シリンダ(2)の前記前方ベースに対して静止する、少なくとも1つの圧縮バネと、および/または、
    前記後方内側チャンバ(7)内に配置された少なくとも1つの引張バネであって、前記少なくとも1つの引張バネが前記プランジャ(5)とも、前記中空シリンダ(2)の前記後方クロージャ(4)とも接続される、少なくとも1つの引張バネと、
    を含む、圧縮ガスモータにおいて、
    前記少なくとも1つの圧縮バネ(12)が前記プランジャ(5)を前記後方クロージャ(4)に向かって付勢し、および/または前記少なくとも1つの引張バネが前記プランジャ(5)を前記後方クロージャ(4)に向かって引っ張り、同じ圧力が前記中空シリンダ(2)の前記前方内側チャンバ(8)内および前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)内に存在するとき、前記プランジャ(5)によって、前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(8)を前記少なくとも1つの換気開口部(10)に対して閉じるようにし、前記後方内側チャンバ(7)を前記圧縮ガスポート(9)に接続するようにする、圧縮ガスモータ(1)。
  2. 前記圧縮ガスモータ(1)は、前記中空シリンダ(2)の前記前方ベースの前方クロージャ(14)を含み、前記前方クロージャ(14)は、前記駆動ロッド(6)が通過する穴、特に中心軸方向穴を含み、前記中空シリンダ(2)の前記前方内側チャンバ(8)は、前記プランジャ(5)、前記中空シリンダ(2)の内壁、および前記前方クロージャ(14)によって区切られ、前記前方クロージャ(14)は、好ましくは、ガスの通過を可能にする少なくとも1つの開口部を含むことを特徴とする、請求項1に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  3. 前記プランジャ(5)は、前記中空シリンダ(2)を互いに分離した2つの内側チャンバに分割し、好ましくは、前記プランジャ(5)は、前記中空シリンダ(2)を互いに分離した2つの内側チャンバに非気密に分割することを特徴とする、請求項1または2に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  4. 圧縮ガスラインが、前記圧縮ガスポートに接続され、前記圧縮ガスラインは、ガスを通過させるために前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)に接続されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  5. 前記プランジャ(5)は、前記少なくとも1つの圧縮ガスポート(9)を介して前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)内に圧縮ガス(70)を供給すると、前記後方内側チャンバ(7)内の前記圧縮ガス(70)および周囲雰囲気の作用の周期的な変化によって、前記駆動ロッド(6)の揺動運動を引き起こすことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  6. 前記少なくとも1つの圧縮バネ(12)および/または前記少なくとも1つの引張バネは、前記圧縮ガス(70)によって駆動される前記中空シリンダ(2)の前記前方ベースに向かう前記プランジャ(5)の前記移動によって引っ張られることができ、前記プランジャ(5)は、前記後方内側チャンバ(7)が周囲雰囲気に開いているときに、前記引っ張られた少なくとも1つの圧縮バネ(12)および/または前記引っ張られた少なくとも1つの引張バネによって、前記後方ベースに向かって付勢されることができることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  7. 前記プランジャ(5)は、20mm以上、好ましくは30mm以上、特に好ましくは35mm以上の直径を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  8. 締結要素(18)、特にネジが、前記少なくとも1つの駆動ロッド(6)の前端に配置され、前記締結要素によって、鋸(40、100)、ラスプ(102)、またはブラシ(104)のようなツールを、前記締結要素(18)に合致するカウンタ締結要素(44)、特に前記ネジに合致するカウンタネジによって、前記少なくとも1つの駆動ロッド(6)上に締結可能であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  9. 前記中空シリンダ(2)と、前記プランジャ(5)と、前記後方クロージャ(4)と、存在する場合には前方クロージャ(14)とを区切る前記シリンダジャケット壁(3)は、プラスチック材料、特に熱可塑性材料から製造され、好ましくは射出成形によって形成されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  10. 前記少なくとも1つの圧縮バネ(12)が渦巻バネであり、前記渦巻バネが前記駆動ロッド(6)を囲み、好ましくは、前記後方内側チャンバ(7)内に引張バネが全く配置されていないことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  11. 前記プランジャ(5)と前記中空シリンダ(2)の前記シリンダジャケット壁(3)との間にガスの通過を可能にするギャップ(11)が存在し、前記後方内側チャンバ(7)と前記前方内側チャンバ(8)とが、ガスの通過を可能にする前記ギャップによって互いに接続され、ガスの通過を可能にする前記ギャップ(11)は、好ましくは、シリンダ軸に垂直な前記中空シリンダ(2)の断面積の1%未満、特に好ましくは、前記シリンダ軸に垂直な前記中空シリンダ(2)の断面積の0.5%未満、非常に特に好ましくは0.1%未満に達する断面積を有することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  12. ガスの通過を可能にする前記ギャップ(11)は幅が50μm未満、特に好ましくは幅が10μm未満であり、および/または、
    ガスの通過を可能にする前記ギャップ(11)は幅が少なくとも0.5μm、特に好ましくは幅が少なくとも1μmであることを特徴とする、請求項11に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  13. 前記シリンダジャケット壁(3)における前記少なくとも1つの換気開口部(10)の前記中空シリンダ(2)の軸方向の広がりに沿った位置が、前記駆動ロッド(6)を有する前記プランジャ(5)のストロークを決定することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  14. 前記プランジャは、前記圧縮ガスモータの動作中に、前記少なくとも1つの換気開口部の上を完全に通過すること、または前記少なくとも1つの換気開口部のうちの少なくとも1つの上を完全に通過することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)。
  15. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)と、弁要素、特に手動で動作可能な弁要素とを含む外科用駆動システムであって、前記弁要素は、圧縮ガスライン(54)に配置され、前記圧縮ガスライン(54)は、前記少なくとも1つの圧縮ガスポート(9)のうちの1つに接続され、圧縮ガスリザーバに接続可能であり、または接続され、その結果、前記圧縮ガスリザーバへの接続が遮断可能である、および/または前記少なくとも1つの圧縮ガスポート(9)での圧力が前記弁要素で調整可能である、外科用駆動システム。
  16. 前記外科用駆動システムはハンドル(30)を有し、それによって、手に保持可能であり、前記弁要素は、前記ハンドル(30)上のトリガ(34)によって同じ手で動作可能であることを特徴とする、請求項15に記載の外科用駆動システム。
  17. 滅菌フィルタ(60)が前記圧縮ガスライン(54)内に配置されていることを特徴とする、請求項15または16に記載の外科用駆動システム。
  18. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)もしくは請求項15〜17のいずれか一項に記載の外科用駆動システムを含む軟組織および/または骨組織をデブリードするための医療用洗浄システム、または、
    請求項1〜14のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)もしくは請求項15〜17のいずれか一項に記載の外科用駆動システムを含み、軟組織および/または骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための医療装置であって、好ましくはツールが前記医療装置の前記駆動ロッド(6)に締結され、特に鋸(40、100)、ラスプ(102)またはブラシ(104)が前記医療装置の前記駆動ロッド(6)に締結される、医療用洗浄システムまたは医療装置。
  19. プランジャ(5)が中空シリンダ(2)内で線形に軸方向に揺動する圧縮ガスモータ(1)を動作させる方法であって、前記プランジャ(5)が前記中空シリンダ(2)から突出する駆動ロッド(6)と接続され、前記プランジャ(5)が前記駆動ロッド(6)を駆動し、前記方法は、以下の時系列ステップ、すなわち、
    A)初期状態において、前記プランジャ(5)は、少なくとも1つの圧縮ガスポート(9)を除いて、前記圧縮ガスモータ(1)の周囲に対して閉じられている前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)を区切り、
    B)前記少なくとも1つの圧縮ガスポート(9)を介して、圧縮ガス(70)を前記中空シリンダ(2)の前記後方内側チャンバ(7)に導入するステップと、
    C)前記プランジャ(5)を前記駆動ロッド(6)とともに前記中空シリンダ(2)の前端に向かって押し、前記後方内側チャンバ(7)内の前記圧縮ガス(70)のガス圧によって前記後方内側チャンバ(7)を拡大するステップと、
    D)前記プランジャ(5)の移動によって、少なくとも1つの圧縮バネ(12)および/または少なくとも1つの引張バネに張力をかけるステップと、
    E)前記プランジャ(5)の前記移動によって、前記中空シリンダ(2)のシリンダジャケット壁(3)内の少なくとも1つの換気開口部(10)を前記後方内側チャンバ(7)に開放するステップであって、前記少なくとも1つの換気開口部(10)は前記後方内側チャンバ(7)に直接開放される、ステップと、
    F)前記少なくとも1つの換気開口部(10)を介して、前記後方内側チャンバ(7)から前記圧縮ガス(70)を流すステップと、
    G)前記少なくとも1つの圧縮バネ(12)および/または前記少なくとも1つの引張バネの力を前記プランジャ(5)に印加することによって前記プランジャ(5)を戻すステップと、
    H)前記プランジャ(5)の前記移動を介して、前記後方内側チャンバ(7)に対して前記少なくとも1つの換気開口部(10)を閉じるステップと、
    を含む、圧縮ガスモータ(1)を動作させる方法。
  20. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ(1)、もしくは請求項15〜17のいずれか一項に記載の外科用駆動システム、または軟組織および/または骨組織をブラッシング、ラスピング、または鋸引きするための請求項18に記載の洗浄システムもしくは医療装置を用いて実施されることを特徴とする。請求項19に記載の方法。
  21. ツールまたはポンプを、特に鋸(40、100)、ラスプ(102)、ブラシ(104)、または洗浄アタッチメント(72)などの医療用ツールを、前記駆動ロッド(6)または前記プランジャ(5)の前記移動によって駆動することを特徴とする、請求項19または20に記載の方法。
  22. 前記プランジャ(5)が前記中空シリンダ(2)内で前記圧縮ガス(70)のガス膜上をスライドし、前記圧縮ガス(70)が前記プランジャ(5)と前記中空シリンダ(2)の内壁との間のギャップ(11)を通って流れることを特徴とする、請求項19〜21のいずれか一項に記載の方法。

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