NL9400031A - Werkwijze voor het vervaardigen van een slangvormig extrusieprofiel en daarvan vervaardigde catheter. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN SLANGVORMIG EXTRUSIEPROFIEL EN DAARVAN VERVAARDIGDE CATHETER.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een slangvormig extrusieprofiel met een gewenste combinatie van eigenschappen, in het bijzonder voor wat betreft buigzaamheid, torsiestijfheid en drukbestendigheid.

Catheters voor bijvoorbeeld angiografische doeleinden omvatten een slangvormig basislichaam dat een goede torsiestij fheid moet hebben om de catheter goed te kunnen manipuleren. Daarnaast moet dit materiaal een hoge drukvastheid hebben, opdat via de catheter bijvoorbeeld contrastvloeistof met hoge druk moet kunnen worden ingebracht.

Gebruikelijke catheters van deze soort zijn daarom voorzien van een geweven versterkingslaag van metaaldraad, die de gewenste eigenschappen verschaft.

Met de voortgaande trend naar steeds dunnere catheters wordt het in toenemende mate moeilijk en kostbaar om op deze wijze een geschikt slangvormig basismateriaal te vervaardigen.

De uitvinding heeft dan ook ten doel een werkwijze te verschaffen waarmee een slangvormig extrusieprofiel kan worden vervaardigd met een gewenste combinatie van de genoemde eigenschappen.

Dit doel wordt bereikt met de werkwijze zoals gekenmerkt in conclusie 1. De in het extrusieprofiel gevormde schroeflijnvormige materiaalbaan kan bijvoorbeeld van stijver materiaal dan het basismateriaal worden vervaardigd, zodat een goede drukvastheid en zekere torsiestijfheid kan worden bereikt.

Met de verdere ontwikkeling zoals gekenmerkt in conclusie 2 kan een zeer goede torsiestij fheid in beide richtingen worden verkregen, hetgeen voor een beoogde toepassing als catheter-basismateriaal zeer gewenst is.

Met de speciale uitvoering van de werkwijze zoals gekenmerkt in conclusie 3 wordt een netvormig patroon van materiaalbanen in het basismateriaal verkregen. Hierdoor kan een grote buigzaamheid gecombineerd worden met een hoge tor-siestijfheid.

Een gunstige uitvoering wordt gekenmerkt in conclusie 4. De verkregen schroeflijnvormige materiaalbanen strekken zich elk onverstoord uit maar door de samenwerking van de schroeflijnvormige materiaalbanen in de verschillende lagen wordt toch een goede torsiestijfheid en drukvastheid verkregen.

Door toepassing van de maatregel van conclusie 5 kan de relatie tussen de torsiestijfheid en buigstijfheid worden gevarieerd. In het algemeen geeft een grote spoed van de schroeflijn een lagere torsiestijfheid maar een hogere buigstijfheid en omgekeerd. Een slangvormig extrusieprofiel met een grote spoed van de schroeflijnvormige materiaalbanen rekt bovendien minder makkelijk uit in langsrichting.

Het distale einde van een catheter moet gewoonlijk zeer soepel zijn om beschadigingen te voorkomen. Een extra vergroting of verkleining van de soepelheid kan worden bereikt door toepassing van de werkwijze volgens conclusie 6.

Teneinde de materiaaleigenschappen van de roterend toegevoegde materiaalstromen te versterken kan de maatregel van conclusie 8 worden toegepast. Hierdoor kan de elastici-teitsmodulus aanzienlijk worden vergroot.

De uitvinding betreft en verschaft eveneens een catheter vervaardigd van een slangvormig extrusieprofiel volgens de uitvinding, die tenminste een gedeelte omvat waarvan de wand zich schroeflijnvormig uitstrekkende banen van materiaal met verschillende samenstelling omvat.

De uitvinding zal verder toegelicht worden in de volgende beschrijving aan de hand van de bijgevoegde figuren.

Fig. 1 toont schematisch de werkwijze volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een met de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigd extrusieprofiel.

Fig. 3 toont een alternatieve uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont een volgens een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze vervaardigd extrusieprofiel.

Fig. 1 toont schematisch een extrusie-inrichting waarmee de werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd. Deze inrichting 1 omvat een vormmondstuk 2 waarin het extrusieprofiel 3 wordt gevormd. Bij de hier beschreven uitvoering van de werkwijze worden stromen materiaal van twee verschillende samenstellingen toegepast. Elk materiaal wordt in een extruder 4 in de voor extrusie geschikte toestand voor wat betreft vloeibaarheid en druk gebracht. Het materiaal uit de eerste extruder 4 wordt via een leiding 5 naar een verdeelleiding 7 gevoerd. Van deze verdeelleiding takt een aantal leidingen 9 af die elk een materiaalstroom kunnen voeren.

De tweede extruder 4 mondt uit in een leiding 6, die eveneens verbonden is met een verdeelleiding 8, welke weer aansluit op een aantal afzonderlijke materiaalstromen 10 voerende leidingen.

Zoals fig. 1 laat zien zijn bij de hier getoonde toepassing twaalf in de omtreksrichting van het slangvormige profiel 3 verdeelde stromen materiaal van twee verschillende samenstellingen. De verschillende materialen kunnen om en om in de wand van het profiel 3 terechtkomen.

De materiaalstromen door de leidingen 9 en 10 vloeien in het vormstuk 2 samen. Dit vormstuk 2 heeft een schematisch aangeduid roterend stuk 15 waardoor de materiaalstromen in omtreksrichting roterend worden toegevoerd. Na het op gebruikelijke wijze afkoelen van de samengevloeide materiaalstroom is het extrusieprofiel 3 gevormd met daarin zich schroeflijnvormig uitstrekkende materiaalbanen. Het gevormde extrusieprofiel wordt hierna verder toegelicht aan de hand van fig. 2.

In elk van de leidingen 9, die de stromen materiaal van de eerste samenstelling voeren, zijn afsluiters 11 aangebracht. Deze afsluiters 11 kunnen elk via stuurleidin-gen 12 door een besturingsinrichting 13 worden bediend. De besturingsinrichting 13 kan de afsluiters 11 tijdens de extrusie gecontroleerd in- en/of uitschakelen, waardoor de stromen door de corresponderende leidingen 9 op overeenkomstige wijze gecontroleerd in- en/of uitgeschakeld worden. De besturingsinrichting 13 kan daarbij zodanig zijn uitgevoerd dat deze eveneens de extruders 4 bedient. Het in- en uitschakelen van de afsluiters 11 geschiedt bij voorkeur programmatisch, in een vooraf ingestelde cyclus. Handbediening is uiteraard ook mogelijk.

Bij de uitvoering van fig. 1 worden de materiaalstromen via de leidingen 10 continu toegevoerd en kunnen die via de leidingen 9 door de afsluiters 11 gecontroleerd in-en/of uitgeschakeld worden.

Fig. 2 toont, enigszins vereenvoudigd, het verkregen extrusieprofiel. Doordat de materiaalstromen roterend worden toegevoerd, vormen zich in het extrusieprofiel 3 de eerder genoemde schroeflijnvormige materiaalbanen 18. Deze zijn opgenomen in een basismateriaal 19. Voor de duidelijkheid zijn in fig. 2 slechts vier schroeflijnvormige materiaalbanen getekend, terwijl bij de opstelling van fig. 1 er zes worden gevormd.

In fig. 2 is verder schematisch aangeduid dat door wijziging van de verhouding tussen de rotatie- en de extru-siesnelheid in de langsrichting van het profiel, een variatie in de spoed kan worden aangebracht. In het meest rechts getekende gedeelte 22 is geen rotatie toegepast en strekken de materiaalstromen zich dus evenwijdig aan de langsrichting uit. In het daaraan aansluitende gedeelte 21 is een rotatie met een beperkte snelheid toegepast, zodat een relatief kleine spoed van de schroeflijnvormige banen is verkregen. Het meest linkse gedeelte 20 is met een relatief hoge rota-tiesnelheid gevormd, waardoor een grote spoedhoek wordt verkregen.

Indien de schroeflijnvormige materiaalbanen 18 van een stijver materiaal zijn vervaardigd dan het basismateriaal 19, zal het gedeelte 20 van het gevormde extrusiepro-fiel een relatief hoge torsiestijfheid en lage buigstijfheid hebben, terwijl het gedeelte 22 een relatief hoge buigstijf-heid en lage torsiestijfheid zal hebben. Door variatie van de genoemde verhouding tussen de rotatie en extrusie-snel-heid kunnen de eigenschappen van het extrusieprofiel dus worden ingesteld.

Naast instelling van de eigenschappen van het extrusieprofiel door variatie van de hoek van de schroeflijn, kunnen uiteraard ook de eigenschappen worden gevarieerd door op de beschreven wijze de toevoer van de verschillende materiaalstromen te sturen.

Fig. 3 illustreert een andere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding. Hierbij worden twee materiaalstromen tegengesteld roterend toegevoerd. Dit is aangegeven met twee roterende delen 26, 27 van de extrusiekop. De ten minste twee materiaalstromen worden afwisselend heen en weer roterend toegevoerd over een zodanige hoek dat de materiaalstromen elkaar raken. Bij het profiel 25 van fig. 3 treedt een relatieve rotatie op van 90°. Bij de bewegingsom-kering staan de twee delen van de extrusiekop korte tijd stil, en vermengen de twee materiaalstromen uit de verschillende koppen zich met elkaar, waardoor de in fig. 3 weergegeven netvorm van de onderling verbonden schroeflijnvormige materiaalstromen ontstaat. Indien het materiaal 28 van de schroeflijnvormige mater iaalbanen weer stijver is dan het basismateriaal 29, zal het aldus verkregen extrusieprofiel 25 een goede torsiestijfheid bij een redelijke buigzaamheid vertonen. De drukbestendigheid zal zeer goed zijn.

Het in fig. 4 getoonde extrusieprofiel 30 kan worden verkregen met een verder ontwikkelde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.

Het extrusieprofiel 30 bestaat uit twee coaxiale lagen 31, 32. In elk van de lagen 31, 32 is een aantal schroeflijnvormige materiaalbanen geëxtrudeerd. De schroeflij nvormige mater iaalbanen 33 in de buitenste laag 31 zijn tegengesteld gericht aan de schroeflijnvormige materiaalba-nen 34 in de binnenste laag 32 van het extrusieprofiel. De twee lagen met de daarin gevormde schroeflijnvormige materi-aallagen kunnen in één extrusiegang worden gemaakt. In dat geval zal een goede hechting van de binnenlaag en de buitenlaag eenvoudig kunnen worden verzekerd, door een keuze van de geschikte combinatie van materialen van de beide coaxiale lagen.

Volgens een alternatief is het echter ook mogelijk om eerst de binnenlaag 32 te vervaardigen en vervolgens daaromheen de buitenlaag 31 aan te brengen, bijvoorbeeld door deze op de binnenlaag 32 te extruderen.

Zoals fig. 4 laat zien, varieert de spoed van de schroeflijnvormige materiaalbanen in de langsrichting van het extrusieprofiel. Deze variatie is op de eerder beschreven wijze verkregen door de verhouding tussen de rotatie-snelheid en de extrusiesnelheid te variëren.

Door op de beschreven wijze de spoed van de verschillende materiaallagen te variëren, eventueel gecombineerd met het selectief in of uitschakelen van enige materiaalstromen, kan een grote variatie in eigenschappen over de lengte van het stuk extrusieprofiel worden verkregen. Hierdoor kan het slangvormige basislichaam van een catheter, bijvoorbeeld een catheter voor angiografische doeleinden, in één bedrijfsgang over de volledige lengte worden vervaardigd. Het afzonderlijk aanbrengen van buigzame distale eindgedeelten respectievelijk drukvaste proximale eindge-deelten is daardoor overbodig.

Hoewel in de figuren telkens een aantal schroeflijnvormige materiaallagen wordt getoond, kan de uitvinding uiteraard ook toegepast worden met een enkele schroeflijnvormige materiaalbaan.

Het materiaal voor het profiel wordt gekozen overeenkomstig de gewenste toepassing. Zo kan bij vervaardiging van een extrusieprofiel voor een eerder genoemde catheter als basismateriaal een zachte polyurethaan, polyetheen, polyamide, etc. worden gekozen en voor de schroeflijnvormige materiaalbanen een stijve kunststof uit diezelfde groep. Het materiaal voor de schroeflijnvormige banen kan ook extra worden gevuld met vezelmateriaal, bijvoorbeeld aramidevezel of vloeibare kristalpolymeren. Oe elasticiteitsmodulus van dit materiaal wordt hierdoor aanmerkelijk vergroot.

Het zal duidelijk zijn dat door debietregeling van de materiaalstromen de materiaalbanen die in het bovenstaande de schroeflijnvormige materiaalbanen worden genoemd, geleidelijk een bepaalde omvang verkrijgen, waardoor het beter zou zijn deze het basismateriaal te noemen. Voor de werkwijze van de uitvinding is er dan ook geen wezenlijk verschil tussen het basismateriaal en de schroeflijnvormige materiaalbanen, in het geval dat een enkele schroeflijnvormige baan wordt toegepast.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een slangvormig extrusieprofiel, omvattende het gelijktijdig aan een vormmondstuk toevoeren van een aantal, in de omtreksrichting van het profiel verdeelde stromen materiaal van ten minste twee verschillende samenstellingen en het in het vormmondstuk laten samenvloeien van de stromen, waarbij ten minste één van de stromen in omtreksrichting roterend wordt toegevoerd, en het tot het extrusieprof iel laten afkoelen van de samengevloeide materiaalstroom zodat de roterend toegevoerde materiaalstroom zich in het extrusieprofiel schroeflijnvormig uitstrekt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij ten minste twee materiaalstromen tegengesteld roterend worden toegevoerd, zodat in het extrusieprof iel zich ten minste twee tegengestelde schroeflijnvormige materiaalbanen uitstrekken.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de ten minste twee materiaalstromen afwisselend heen en weer roterend worden toegevoerd over een zodanige hoek dat de materiaalstromen elkaar ten minste raken.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de ten minste twee roterend toegevoerde materiaalstromen op verschillende diameters worden toegevoerd.

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verhouding tussen de rotatie- en de extrusiesnelheid in de langsrichting van het profiel, voor ten minste één van de roterend toegevoerde materiaalstromen wordt gevarieerd, zodat de zich dientengevolge schroeflijnvormig in het extrusieprofiel uitstrekkende materiaalstroom een variërende spoed heeft.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de materiaalstromen tijdens de extrusie gecontroleerd in- en/of uitgeschakeld wordt.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij als basismateriaal een zachte kunststof uit de groep van polyurethaan, polyetheen of polyamide, etc. wordt gekozen en voor het in een roterende stroom toegevoerde materiaal een harde kunststof uit die groep.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het in een roterende stroom toegevoerde materiaal gevuld wordt met vezels.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de vezels gekozen worden uit de groep van aramidevezels en vloeibare kristalpolymeren.

10. Catheter van een met een werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies vervaardigd slangvormig extrusieprofiel, omvattende ten minste een gedeelte waarvan de wand zich schroeflijnvormig uitstrekkende banen van materiaal met verschillende samenstelling omvat.