-
Die
Erfindung betrifft eine Vakuum/Druckerzeugungsvorrichtung für
ein Biopsiegerät, die auf dem proximalen Teil der Biopsienadel
aufgesetzt ist und der Antrieb des Kolbens für die Vakuum-/Druckerzeugung über
einen umsteuerbaren Elektromotor erfolgt.
-
Eine
derartige Vakuum/Druckerzeugungsvorrichtung für ein Biopsiegerät
ist aus der
DE 10212154
A1 (vgl. Sp. 6 2.8H) bekannt. Eine detaillierte Beschreibung
wie die Vakuum/Druckerzeugungsvorrichtung beim Aufsetzen auf das
proximale Ende der Biopsienadel ausgestaltet ist, enthält
die Beschreibung nicht. Bei der dort näher beschriebenen
seitlich angeordneten Vakuum/Druckerzeugungsvorrichtung wird der
Kolben durch einen umsteuerbaren Elektromotor in einem Vakuumzylinder zur
Druckerzeugung hineingedrückt, nachdem der Luftzulauf geöffnet
wurde und zur Erzeugung von Vakuum aus dem Vakuumzylinder herausgezogen,
sobald der Luftzufluss geschlossen wurde. Der Kolben ist am proximalen
Ende einer Spindel montiert und wird über die am distalen
Ende antreibbare Spindelmutter, die im Zylinder geführt
ist, mittels eines Außenzahnkranzes angetrieben, die mit
dem Antrieb der Elektromotorgetriebevorrichtung zusammenwirkt. Der
Vakuumzylinder dieser Einheit dient allein für die Erzeugung
von Vakuum und Druck. Durch die Ausbildung des dort näher
beschriebenen Antriebssystems baut sie relativ groß, weil
die Achse des Vakuumzylinders und die der Biopsienadel im Abstand zueinander
angeordnet sind. Die beiden Achsen liegen parallel zueinander.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Vakuum/Druckerzeugungsvorrichtung
zu schaffen, die sehr raumsparend gebaut ist und der Vakuumzylinder
neben seiner Funktion im Rahmen der Vakuum/Druckerzeugungseinrichtung mindestens
eine weitere Funktion übernimmt.
-
Die
Lösung der Aufgabe besteht darin, dass auf dem proximalen
Teil der im Gehäuse nahezu fest angeordneten Biopsienadel
eine Nadelgewindespindel drehverschieblich aufgesetzt ist, an deren
proximalen Ende ein Kolben angeordnet ist, der in einem Vakuumzylinder
ragt, der in einer am Gehäuse angeordneten Nut, in der
Längsachse drehbeweglich gehalten wird.
-
Durch
die koaxiale Anordnung von Biopsienadelachse, Nadelgewindespindel
und der drehbaren Anordnung des Vakuumzylinders, baut diese Einheit
sehr raumsparend und der Vakuumzylinder kann zusätzlich
die Funktion eines Spann- und Verriegelungsgliedes übernehmen.
-
Dadurch
dass der drehbar im Gehäuse gehaltene Vakuumzylinder an
seinem proximalen Ende ein Verriegelungsstück aufweist,
kann er den Batteriekasten mit den beiden Gehäusehälften
verspannen und verriegeln.
-
Die
Anordnung einer Verschlusskappe in der Vakuumzylinderstirnkappe
die eine Mittelrippe aufweist, kann das proximale Ende der Biopsienadel mittels
eines Schlitzes, einerseits fixieren und andererseits kann die Biopsienadel
in der Längsachse geringfügig hin und her bewegt
werden, um die Biopsienadel in geringfügige Longitudinalschwingung
zu versetzen. Der Zugang zum Hohlraum der Biopsienadel bleibt ohne
Behinderung sowohl für die Zuführung von Vakuum
als auch Druck offen, um die Probengewinnung mittels Unterdruck
nicht zu stören und das Ausblasen der Probe, nach Entnahme,
zu ermöglichen.
-
Da
das proximal angeordnete Verriegelungsstück am Vakuumzylinder
bei der Verriegelung Längskräfte aufnimmt, muss
der Vakuumzylinder mit dem Gehäuse verbunden sein. Durch
die Anordnung eines Bundes am distalen Teil des Vakuumzylinders, der
in einer Nut im Gehäuse gehalten und geführt ist, entsteht
eine einfache aber sehr wirkungsvolle Verbindungsstelle, die es
zulässt, den Vakuumzylinder zu verdrehen um das Verriegelungsstück,
das an der proximalen Stirnseite des Vakuumzylinders angeordnet
ist und durch Verdrehen mit dem Batteriekasten lösbar zu
verriegeln.
-
Die
Anordnung eines Schlitzes am Bund bzw. an der distalen Seite des
Vakuumzylinders dient dem Luftzufluss für die Erzeugung
von Druck.
-
Das
Antriebsrad ist mit seiner Hohlwelle, die ein Innengewinde trägt,
unmittelbar auf der Gewindespindel aufgesetzt, dadurch fällt
die Längsachse der Biopsienadel, der Nadelgewindespindel
und des Antriebsrades zusammen, wodurch eine sehr komprimierte Bauweise
entsteht.
-
Um
ein Drehen der Nadelgewindespindel bei der Längsverschiebung
des Kolbens auszuschalten sind Führungsplatten angeordnet,
die mit den angephasten Längsseiten der Nadelgewindespindel
zusammenwirken. Durch die Anordnung der Führungsplatten
wird verhindert, dass sich die Nadelgewindespindel um seine Achse verdrehen
kann. Diese Ausbildung ermöglicht es, die Längsbewegung
der Spindel über eine elektrooptische Vorrichtung zu kontrollieren
und zu steuern.
-
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand von Zeichnungen
nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
-
1 Das
Biopsiegerät perspektivisch
-
2 Das
Biopsiegerät perspektivisch mit abgenommener Gehäuseoberschale
und Koaxialkanülen Aufsatz
-
3 Das
Biopsiegerät in einer Explosionsdarstellung
-
4 Getriebeantrieb
für Longitudinalbewegungen der Schneidkanüle und
für die Eindringhilfe der Biopsienadel als Explosionsdarstellung
-
4a Detail
für den Antrieb der Eindringhilfe der Biopsienadel
-
5 Getriebe
und Antrieb für Vakuum- und Überdruckerzeugung
für die Biopsienadel
-
6a Längsschnitt
durch das Biopsiegerät mit Zuordnung der Detail A u. B
-
6b Längsschnitt
durch das Biopsiegerät mit Zuordnung der Detail C u. B
-
7 Vergrößerung
Schneidkanülengetriebe (Detail A) aus dem Längsschnitt
in 6a
-
7a Schnitt
E durch das Biopsiegerät gem. 6b (vergrößert)
-
8 Vergrößerung
Vakuum- und Druckerzeugungsgetriebes (Details B) aus dem Längsschnitt in 6a
-
8a Schnitt
F durch das Biopsiegerät gem. 6b (vergrößert)
-
9 Vergrößerte
Darstellung der Überwachungseinrichtung für die
Nadelgewindespindel (Detail C im Längsschnitt in 6b)
-
10 Vergrößerte
Darstellung des Vakuumzylinders mit Verriegelungsstück
für den Batteriekasten (Detail D im Längsschnitt
in 6b)
-
11 Schematische
Darstellung der photoelektrischen Überwachung der Kolbenbewegung
der Vakuum/Überdruckerzeugungseinrichtung
-
12 Energieversorgung
des Biopsiegerätes (schematisch)
-
Das
in 1 dargestellte Biopsiegerät besteht aus
einem Handstück 10 und einer in der Längsachse
des Handstücks nahezu fest angeordneten Biopsienadel 6.
Die Biopsienadel selbst wird koaxial von einer in der Längsachse
longitudinal verschiebbaren Schneidkanüle 5 umgeben.
Distalseitig weist die Biopsienadel eine Nadelspitze 9 und
einen Probeentnahmeraum 8 (sh. 3) auf.
Im Innern des Handstücks, das aus einer Gehäuseoberschale 1 und
einer Gehäuseunterschale 2 sowie einem proximalseitig
angeordneten Batteriekasten 3 und einem distalseitig angeordneten
Klemmring 4 besteht, sind die Antriebselemente u. a. insbesondere
für die Longitudinalbewegung der Schneidkanüle,
die Eindringhilfe für die Biopsienadel sowie die Vakuum-/Druckerzeugungsvorrichtung
sowie die Energieversorgung und die Steuerplatine 7 angeordnet.
Ein Teil der Antriebselemente und der Reduziergetriebe ist unmittelbar
auf der Biopsienadel und der Schneidkanüle angeordnet und
umgeben diese größtenteils koaxial, wie später
beschrieben wird. In die Gehäuseoberschale 1 ist
eine Steuerplatine 7, mit u. a. zwei Steuertasten 66, 67 und
zwei LED-Anzeigen 68, 69 als eigenständiges
Bauteil, von der Unterseite her in die Gehäuseoberschale 1 eingepresst.
Die Gehäuseoberschale 1 weist Führungselemente 13 auf
(s. 3) z. B. sechs Führungsstifte, die beim
Zusammenbau in Taschen 14 der Gehäuseunterschale 2 eingeschoben
werden und in den Taschen z. B. durch Eindringen der Verschlusselemente
in dafür vorgesehene Aussparungen in der Gehäuseunterschale,
z. B. durch Klicken, verbunden werden, oder die Gehäuseoberschale
wird mit der Gehäuseunterschale durch Klemmung verbunden.
-
Weiterhin
werden über den distalseitig angeordneten Klemmring 4 und
den proximalseitig angeordneten Batteriekasten 3 die Gehäuseoberschale 1 und
die Gehäuseunterschale 2 miteinander durch Klemmung
bzw. Verspannnen miteinander verbunden. Zum Aufsetzen des Klemmrings 4 sind
an den beiden Gehäuseschalen distalseitig Nasen 15 angefügt;
proximalseitig erfolgt die Verbindung der Gehäuseoberschale
mit der Gehäuseunterschale über den Batteriekasten 3.
Der Batteriekasten 3 wird über eine spezielle
Verriegelungseinheit mit den beiden Gehäuseschalenhälften 1, 2 verriegelt
bzw. verspannt. Am proximalseitigen Ende der Biopsienadel ist die
Vorrichtung zur Erzeugung eines Vakuums/Überdrucks im Innenraum
der Biopsienadel für die Probengewinnung bzw. deren Auswurf
koaxial auf dem proximalen Ende der Biopsienadel aufgesetzt. Diese
Vakuum/Druckerzeugungseinrichtung besteht aus einer in der Nähe
des proximalseitigen Endes der Biopsienadel aufgesetzten antreibbaren Nadelgewindespindel 34 die
den mit der Nadelgewindespindel fest verbundenen Kolben 35 der
Vakuum/Druckerzeugungseinrichtung trägt (sh. insbesondere 5, 8). Über
den Kolben 35, mit dem Dichtring 44, wird ein
Vakuumzylinder 17 geschoben der distalseitig einen Bund 18 aufweist
der in eine am proximalseitigen Ende der Gehäuseunterschale 2 und
Gehäuseoberschale 1 eingearbeiteten Nut 19 eingehängt
wird (sh. insbesondere 10). Am proximalseitigen Ende
des Vakuumzylinders 17 ist ein Verriegelungsstück 16 angeordnet,
das mit dem Batteriekasten 3 für die Verrieglung
der beiden Gehäuseschalenteile 1, 2 proximalseitig
sorgt. Das Verriegelungsstück 16 weist zwei Flügel 36 auf,
die auf einer kreisförmigen Scheibe 37 des Vakuumzylinders 17 angeordnet
sind, wobei der Abstand zwischen den Flügeln 36 zu
der Vakuumzylinderstirnseite 38 des Vakuumzylinders 17 etwa
der Schalendicke des Batteriekastens 3 an der proximalen
Batteriekastenstirnseite 39 entspricht. Die Scheibe 37 mit
dem befestigten Flügeln 36 wird bei der Montage
durch eine entsprechend ausgebildete Öffnung an der proximalseitigen
Batteriekastenstirnseite 39 des Batteriekastens 3 geschoben
und anschließend durch Verdrehen des Vakuumzylinders 17 mittels
der Flügel 36 gegen die beiden Gehäuseschalen 1, 2 verspannt;
dies geschieht dadurch, dass der in die Gehäuseschalen eingehängte
Vakuumzylinder 17 gewissermaßen als Zuganker zwischen
Batteriekastenstirnseite 39 und den Gehäuseschalen
wirkt. Da die Gleitfläche für die Flügel 36 an
der Batteriekastenstirnseite 39, an denen die Zapfen bei
Verdrehen entlang gleiten, leicht ansteigend ausgebildet sind, erfolgt
eine kraftschlüssige Verbindung. Der Bund 18 des
Vakuumzylinders 17 wird in der Nut 19 gehalten,
durch das Verdrehen des Vakuumzylinders 17 wird der Batteriekasten 3 somit
gegen die Gehäuseschalen gezogen, so dass sich eine Längsverspannung
ergibt. Diese Verriegelung ist leicht zu verschließen und
ebenso leicht zu öffnen. Distalseitig sorgt der Klemmring 4 in
Verbindung mit den Nasen 15 an den Gehäuseschalen 1, 2 für
eine sichere Verbindung. Soll die Verbindung der Gehäuseschalen
aufgehoben werden, so ist nur der Vakuumzylinder 17 mittels
der Flügel 36 in seine Öffnungsstellung
zurück zu drehen und der Klemmring 4 von den Nasen 15 abzuziehen.
Die Nadeleinheit sowie die in die Gehäuseunterschale 2 eingeschobenen
Motoreinheiten sind ebenso leicht entnehmbar wie die Batterien,
die eingepresste Steuerplatine und die Stromschienen. Dies ermöglicht
ein umweltschonendes Recycling der Metallteile, der Batterien und Motoren
sowie der Kunststoffteile wie z. B. Gehäuseschalen, Batteriekasten
und Getriebeteile und Motorhalter.
-
In
der Gehäuseunterschale 2 werden die beiden Motorhalter 40 für
die elektrischen, umsteuerbaren Antriebsmotoren 11/12 nach
der Montage der Motoren und Teilen des Getriebes eingeschoben. In den
Motorhalter 40 sind neben dem Antriebsmotor Getriebeteile
die zur Untersetzung der Antriebsdrehzahl sowie Stromführungsteile
untergebracht. Die Antriebsräder für die Gewindespindeln
sowie für den Antrieb der Eindringhilfe sind auf der Schneidkanüle bzw.
der Biopsienadel koaxial angeordnet. In der 4 ist der
Antrieb für die Longitudinalbewegung der Schneidkanüle
sowie die Eindringhilfe für die Biopsienadel in einer Explosionsdarstellung
gezeigt. 7 zeigt das Getriebe für
die Bewegung der Schneidkanüle und die Eindringhilfe vergrößert
als Schnitt. 5 zeigt die Ausbildung des Getriebes
für die Vakuum-/Druckerzeugungsanlage als Explosionsdarstellung. 8 zeigt
das Getriebe für die Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung
im Schnitt. Die 7a zeigt im Detail die Hohlwelle
des Antriebsrades und die darin gelagerte Kanülenspindel; 8a zeigt
die Lagerung der Nadelgewindespindel in den Führungsplatten 83.
-
Der
Motorhalter 40, der als selbständiger Einschub
ausgebildet ist, ist in seiner Grundform ein rechteckiger Körper
dessen Längsachse größer ist als die
Breiten- und Hochachse. In der Längsachse sind die Motorhalter 40 unterteilt
in den Motorhalterteil 33 und dem mit diesem fest verbundenen
Getriebekasten 42. In der Horizontalen, also dem Teil der oberhalb
der Antriebsmotoren liegt, ist der Motorhalterteil durch eine Trennwand
bzw. Trennmulde gegenüber dem Antriebsmotor abgeschottet.
Nach dem Einschieben der Motorhalter in die Gehäuseunterschale
liegen in dem Teil oberhalb der Trennwand die Schneidkanüle
bzw. Biopsienadel mit den auf diesen unmittelbar angeordneten Antriebsaggregaten.
-
Der
Motorhalter 40 weist im unteren Bereich eine Halterung
für den umsteuerbaren Elektromotor auf, in die die Antriebsmotoren 11, 12 eingeklemmt werden.
Die elektrischen Anschlüsse 41 der Motoren liegen
in der Waagerechten (sh. 4 und 5). Auf
der Motorantriebswelle ist das jeweilige Motorritzel 24 aufgepresst,
das mit dem Abtriebszahnrad 25 zusammenwirkt. Im oberen
Teil des Motorhalters 40, also im Bereich oberhalb des
Motors, ist beim Motorhalter für die Schneidkanüle
eine Doppelhalterung 49 für die Hohlnabe 20 des
Antriebsrades 29 vorgesehen, das koaxial auf die Kanülengewindespindel 21 aufgeschoben
ist und der Hohlnabe als Lager dient. Der Innendurchmesser der Hohlnabe
weist zwei parallele Seiten auf, die über Kreissegmente
miteinander verbunden sind (sh. insbesondere 7a). Die Kanülengewindespindel 21 weist
einen dem Querschnitt der Hohlnabe entsprechenden Querschnitt auf.
Die Kanülengewindespindel 21 wird über
die Hohlnabe 20 des Antriebsrades 34 mittelbar
im Motorhalter gelagert. Der Motorhalter für die Biopsienadel
weist ebenfalls eine Halterung 43 für die Lagerung
der Hohlnabe 63 des Antriebsrades 29 auf; in der
Hohlnabe 63 des Antriebsrades ist ein Gewinde vorgesehen,
das mit dem Gewinde der Nadelgewindespindel zusammenwirkt. Die am
Motorhalter proximalseits angeordnete Lagerstelle ist als Festlager ausgebildet;
so dass die Nadelgewindespindel mit Kolben 35, die auf
die Biopsienadel aufgeschoben ist, in der Längsachse durch
Drehen des Antriebsrades 24 in der Längsachse über
die Biopsienadel verschoben werden kann; ein Drehen um die eigenen Achse
ist nicht möglich, da die Führungsplatten 83 die
beiden angephasten Seiten der Nadelgewindespindel 34 führen
(sh. 8a).
-
Nachfolgend
wird der Aufbau des Kanülenspindelantriebs und des Biopsienadelantriebs
beschrieben:
Das distalseitig angeordnete Motorritzel 24 des
Kanülenmotors 11 greift in ein Abtriebszahnrad 25 ein, das
auf der verlängerten Hohlnabe 20 des Antriebsrades 29 gelagert
ist; das Antriebsrad 25 ist mit dem Zwischenritzel 26 über
eine gemeinsame Nabe verbunden. Das Zwischenritzel 26 seinerseits
kämmt mit dem Stufenritzel 27, auf dessen gemeinsamer
Welle ein weiteres Ritzel 28 angeordnet ist, das mit dem Antriebsrad 29 zusammenwirkt,
welches über die mit dem Antriebsrad verbundene Hohlnabe 20 die
Kanülengewindespindel 21 antreibt. Bei der Nadelgewindespindel 34 wird über
die Hohlnabe, die mit dem Antriebsrad fest verbunden ist und die
ein Innengewinde aufweist, die Nadelgewindespindel angetrieben.
Die gemeinsame Welle des Stufenritzels 27 und des mit diesem
verbundenen Ritzel 28 ist in den Seitenwänden
des Motorhalters bzw. des Getriebekastens beidseitig in einer dafür
vorgesehene Lagerstelle 70 gehalten; zum Einfügen
ist je ein Schlitz 45 in den beiden Seitenwänden
vorgesehen, sodass die Welle mit den Ritzeln von unten her in den
Getriebekasten eingepresst werden kann. Der Motorhalter des Kanülenmotors
weist proximalseitig eine rechte und eine linke senkrecht stehende
Hohlrippe 47 auf, die in Höhe der elektrischen
Anschlüsse 41 über dem Kanülenmotor enden.
In diese Hohlrippe werden bei der Montage vorgefertigte, elektrisch
leitende Federelemente 75 oder Stromleitschienen 74 eingeschoben,
die die Motorenanschlüsse elektrisch mit der Steuerplatine
verbinden, so dass die Aktivierung der Elektromotoren und damit
die Steuerung der Motoren über die auf der Steuerplatine 7 angeordneten
elektrischen Bauteile erfolgen kann. Am Boden jedes Motorhalters
sind Stifte 46 vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen
in dem Boden der Gehäuseunterschale 2 eingedrückt
werden können und so den Motorhalter in der Gehäuseunterschale 2 fixieren.
Das dem Motor nachgeschaltete Getriebe sorgt dafür, dass
die hohe Drehzahl des elektrischen Antriebmotors auf eine brauchbare
Drehzahl reduziert wird; die Motordrehzahl wird mittels des Getriebes
auf eine Drehzahl von ca. 75 U/Min. für die Gewindespindel
bzw. Nadelgewindespindel reduziert. Weiterhin wird eine Einstechhilfe
mit der Getriebe/Motoreinheit für die Schneidkanüle,
die später noch näher beschrieben wird, angetrieben.
-
Das
Antriebsrad 29 wird mit der mit ihm verbundenen Hohlwelle 20 auf
die Kanülengewindespindel 21 aufgeschoben. Um
die Kanülengewindespindel antreiben zu können
ist der Innenquerschnitt – wie bereits beschrieben – nicht
rund ausgebildet sondern an zwei Seiten angephast, sodass ein Profil
aus zwei parallel zueinander stehenden Seiten, die über runde
Querschnitte miteinander verbunden sind, entsteht; entsprechend
ist der Querschnitt des Gegenstücks, nämlich der
Außenquerschnitt der Kanülengewindespindel ausgebildet.
Das Mittelstück der Kanülengewindespindel, in
der Längsachse gesehen, ist in dem verbliebenen runden
Querschnittsbereich als Gewindestücke ausgebildet (sh. 4 und 7a).
Die Kanülengewindespindel 21 besteht in der Längsachse
gesehen aus drei Abschnitten. Zunächst aus einem gewindelosen
Abschnitt 78, daran schließt sich ein Gewindeabschnitt 22 an,
dessen Länge in etwa der Länge der Probeentnahmeöffnung entspricht,
um diesen im Betrieb durch die Längsverschiebung der Schneidkanüle
zu öffnen bzw. zu verschließen, danach folgt erneut
ein gewindeloser Abschnitt 78. Der Gewindeabschnitt der
Kanülengewindespindel wirkt mit einer distalseitig angeordneten Mutter 23 zusammen.
Die Mutter 23 ist über Führungen drehgesichert
in die Gehäuseunterschale 2 eingesetzt. Wird das
Antriebsrad 29 angetrieben, so dreht es mittels der Hohlnabe
die Kanülengewindespindel 21 und schraubt je nach
Drehrichtung des Antriebsrades 29 diese in die Mutter 23 hinein
oder heraus und die Schneidkanüle, die fest mit der Kanülengewindespindel
verbunden ist, verschließt oder öffnet um die
Längsachse drehend den Probentnahmeraum je nach Drehrichtung
des Antriebsmotors. Nach einer vorgegebenen Zeit, sobald der Probeentnahmeraum
geöffnet oder verschlossen ist, hat das Gewinde 22 der
Kanülengewindespindel die Mutter 23 durchdrungen
und das Gewinde der Kanülengewindespindel kommt außer
Eingriff mit dem Gewinde der Mutter 23; einer der beiden
gewindelosen Abschnitte liegt nun in der Mutteröffnung,
sodass die Gewindespindel mit Schneidkanüle weiter gedreht werden
kann ohne, dass die Schneidkanüle selbst eine Längsbewegung
ausführt. In dieser Stellung dreht die Kanülengewindespindel
solange weiter bis ein Steuerbefehl, nach einer vorgegebenen Zeit,
den Motor abschaltet. Während dieser Zeit wird allein die Eindringtiefenhilfe
weiter betrieben, d. h. die Longitudinalbewegung der Biopsienadel
wird aufrechterhalten. Auf der proximalen Seite der Hohlwelle 20 des Antriebsrades 29 ist
am Ende der Hohlwelle 20, die die gemeinsame Hohlwelle
der beiden Räder 25/26 durchgreift, eine
umlaufende sinusförmige Steuernut 30 eingearbeitet,
die für den Antrieb der Eindringhilfe sorgt (wie später
beschrieben wird).
-
Auf
der Schneidkanüle 5 ist distalseits, vor der Muter 23 ein
erstes elastisches Element z. B. in Form einer Spiralfeder 64 angeordnet,
die sich am Innengehäuse z. B. über einen Zwischenring 71 abstützt
und die aufgrund ihrer Elastizität versucht, die auf der
Schneidkanüle längsverschiebliche Kanülengewindespindel
wieder in Eingriff mit der Mutter 23 zu bringen, sobald
durch Verdrehen die Schneidkanüle das Gewinde 22 der
Gewindespindel – beim Verschließen des Proberaums – außer
Eingriff vom Gewinde der Mutter 23 gekommen ist und das
jeweilige elastische Element zusammen gepresst wurde. Ein weiteres
elastische Element ebenfalls z. B. in Form einer Spiralfeder 65 oder
eines elastischen Schlauchs ist proximalseitig auf der Biopsienadel,
die die Schneidkanüle mit Kanülenspindel durchdringt, angeordnet.
Das elastische Element, z. B. die Spiralfeder 65 oder ein
elastisches Schlauchstück, stützt sich am Halter 51 ab.
Wird nun die Kanülenspindel mittels dem Antriebsrad 29 bzw.
dessen Hohlnabe so gedreht, dass die Probeentnahmeöffnung
geschlossen wird, und nach Schließen der Probeentnahmeöffnung
die Mutter 23 außerhalb des Wirkbereichs des Gewindes
der Kanülengewindespindel 21 gelangt, so kann
die Kanülengewindespindel weitergedreht werden, die Schneidkanüle
jedoch wird in der Längsachse nicht weiter verschoben.
Um nun wieder den Eingriff des auf der Kanülenspindel angeordneten
Gewindes mit dem Gewinde der Mutter 23 wiederherzustellen,
wird durch das elastische Element, die Spiralfeder 64,
die Kanülengewindespindel in Richtung Mutter 23 gedrückt,
und sobald die Drehrichtung des Antriebs umgekehrt wird, greift
das Gewinde der Kanülenspindel in das Innengewinde der
Mutter 23 ein und die Schneidkanüle gibt bei weiterem
Drehen, nach einer vorgegebenen Zeit, den Probeentnahmeraum durch
Längsverschiebung frei. Sobald der Probeentnahmeraum geöffnet
ist, kommt das Gewinde der Kanülenspindel wieder außer
Eingriff des Innengewindes der Mutter. Das auf der anderen Seite
der Kanülenspindel angeordnete elastische Element, die Spiralfeder 65,
versucht nun das Gewinde der Kanülengewindespindel wieder
in Eingriff zu bringen. Erst nach Umkehrung der Drehrichtung ist
dies erneut möglich. Sowohl bei links als auch bei rechts
drehendem Antriebsrad 29 gelangt somit nach einer vorgegebenen
Drehzahl oder Zeit das Gewinde der Kanülenspindel außer
Eingriff – sobald der Probeentnahmeraum verschlossen oder
geöffnet ist; gleichwohl dreht die mit dem Antriebsrad 29 verbunden
Hohlwelle mit der darauf angeordneten Steuernut 30 weiter. Über
die Steuernut 30 in die ein Zapfen 50 eingreift, wird
die Bewegung der Eindringtiefenhilfe für die Biopsienadel
angetrieben. Die Eindringtiefenhilfe, die darin besteht, dass auf
die Biopsienadel eine longitudinale Bewegung übertragen
wird, kann also auch dann weiter wirksam bleiben, wenn die Schneidkanüle
selbst nicht bewegt wird; Voraussetzung hierfür ist, dass – wie
beschreiben – der Gewindeabschnitt 22 der Kanülenspindel 21 nicht
im Eingriff mit dem Innengewinde der Mutter 23 ist, was
bei geschlossenem oder geöffneten Probeentnahmeraum der
Fall ist wenn die gewindelosen Abschnitte 78 der Kanülenspindel
sich in der Mutter befinden. Da der Kanülengewindespindelantrieb
im vorliegenden Beispiel zeitgesteuert ist, ist also nur die durch
die Steuerung vorgegebenen Zeit maßgeblich wie lange die
Kanülengewindespindel nach dem Öffnen oder Schließen des
Probeentnahmeraumes der Biopsienadel weitergedreht wird.
-
Zum
Antrieb der Eindringtiefenhilfe ist ein parallel zum Motorhalter 40 angeordneter Übertragungsschieber 31 angeordnet,
der mit einem Zapfen 50 in die Steuernut 30 der
Hohlnabe 20 eingreift, die fest mit dem Antriebsrad verbunden
ist. Der Übertragungsschieber 31 verbindet die
Steuernut 30 mit der Brücke 32. Die Brücke 32 ist
ihrerseits mit einem auf der Biopsienadel fest angeordneten runden,
die Biopsienadel koaxial umgebenden Halter 51, verbunden
(S. 4a). Der Übertragungsschieber 31 weist an
seiner distalen Seite, innenseitig einen Zapfen 50 auf,
der in die Steuernut 30 eingreift; proximalseitig ist ein
Schlitz 48 vorgesehen, der mit einem an der Brücke 32 angeordneten
Zapfen verbunden ist. Die Brücke 32 verbindet
den Steuerschieber 31 mit dem Halter 51. Wird
die auf der Hohlwelle angeordnete Steuernut 30 gedreht,
so wird der Übertragungsschieber 31 in Längsrichtung
bewegt und er überträgt die drehende Bewegung
linear auf die Brücke 32. Da die Brücke
fest auf der Biopsienadel angeordnet ist, wird diese in eine lineare
Hin- und Herbewegung mit einer Amplitude von 1 bis 3 mm versetzt.
Dadurch wird an der Spitze der Biopsienadel eine Frequenz erzeugt,
die je nach der Ausbildung der Steuernut 30 veränderbar
ist. Das Eindringen der Nadel in das Gewebe wird durch eine gewissermaßen
vibrierende Biopsienadel erleichtert. Dies stellt eine erhebliche
und schonende Hilfe beim Eindringen der Biopsienadel insbesondere
der Biopsienadelspitze in das Gewebe dar. Die vibrierende Bewegung
der Nadelspitze sorgt außerdem dafür, dass blutführende
Gewebe beim Eindringen der Nadel ausweichen. Wie oben beschrieben
läuft die vibrierende Bewegung der Biopsienadel weiter,
wenn der Gewindeabschnitt der Schneidkanülengewindespindel
außerhalb des Eingriffs des Innengewindes der Mutter 23 ist.
Je nach Ausbildung der Steuernut 30 ist die Bewegung der
Biopsienadel in einer Größenordnung von 1 bis
3 mm; die Frequenz richtet sich nach der Umdrehungszahl der Steuernut,
die Längsverschiebung nach der Gestaltung der Steuernut,
d. h. z. B. je nach Erhebungskurve ist eine Amplitude der Längsbewegung
größer oder kleiner.
-
Damit
der Übertragungsschieber 31 gegen ein seitliches
Abgleiten gesichert ist, ist der Übertragungsschieber 31 mit
seiner Kante 53 in einer Nut zwischen Gehäuseinnenwand
und Motorhalter geführt. Der Motorhalter 40 des
Kanülenantriebs mit daran angeordnetem Übertragungsschieber 31 wird
in diese Nut in der Gehäuseunterschale 2 beim
Zusammenbau eingesetzt. Die Gehäuseinnenwand und die benachbarte
Motorhalterwand, die eigens an dieser Stelle ausgenommen sind, dienen
so als Führung, sodass sich der Übertragungsschieber 31 nach
dem Einsetzen nicht mehr seitlich abgleiten kann und der Zapfen 50 sich
nicht mehr aus der Steuernut 30 und der Schlitz 48 sich
nicht von dem Zapfen der Brücke 32 lösen
können. Mittels der Kappe 60 die auf einem Vierkant 59 der
mit der Biopsienadel wirkt, verbunden ist, kann die Biopsienadel
um vorgegebene Winkelstellungen gedreht werden. Damit bei einer
Drehung der Biopsienadel der Antrieb der Eindringhilfe nicht gestört
wird, weist der Halter 51 in seinem Mittelteil 84 einen
Vielkant auf, der auf die Verstellmöglichkeiten der Kappe
abgestimmt ist.
-
Der
Motorhalter 40 für den Nadelmotor 12 ist ähnlich
dem Motorhalter 40 für den Kanülenmotor 11 gestaltet.
Bei diesem Motorhalter ist jedoch distalseitig der Nadelmotor 12 angeordnet
und der Getriebekasten 42 schließt sich proximalseitig
an. Die elektrischen Anschlüsse 41 des Motors
liegen waagerecht und distalseitig, die Antriebswelle mit Motorritzel 24 proximalseitig
(sh. insbesondere 5 und 8). Das
Antriebszahnrad 25 mit dem mit ihm verbundenen Zwischenritzel 26 sind
ebenfalls auf einer Hohlnabe 63 angeordnet, die von der
Hohlnabe des Antriebsrads 29 durchgriffen wird, die ihrerseits
mit der Nadelgewindespindel 34 zusammenwirkt (sh. 8a).
Für das Zusammenwirken weist die Hohlnabe 63 ein
Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde der Nadelgewindespindel
zusammenwirkt und diese in Längsrichtung bewegt. Das Stufenritzel 27/28 wirkt
u. a. wie beim Getriebe des Kanülengetriebes als Drehzahlreduzierer.
Die die Zahnräder 25/26 überragende
Wellenteile der Hohlnabe 63 des Antriebrades 24 dienen
als Lagerstelle die in den Halter 43 des Motorhalter eingelegt
werden. Die Lagerstelle bei der Nadelgewindespindel 34 ist
als Festlager ausgebildet; beim Motorhalter für den Kanülenmotor
ist eine Doppelhalterung 49 vorgesehen, die als Lager für
die Hohlnabe 20 des Antriebszahnrades 29 ausgebildet
sind.
-
Die
Nadelgewindespindel 34 ist im Gegensatz zur Kanülengewindespindel
auf der nahezu fest im Gehäuse angeordneten Biopsienadel
längsverschieblich mittels des Innengewindes der Hohlnabe 63 gelagert;
die Biopsienadel kann nur die von der Eindringtiefenhilfe erzeugte
Längsbewegung von ca. 1–3 mm ausführen,
weshalb das proximale Ende der Biopsienadel mittels eines Schlitzes 48,
dessen axiale Länge ca. 5–6 mm beträgt,
auf einer Mittelrippe 57 gelagert ist (sh. insbesondere 10).
Die Nadelgewindespindel 34 hat ein ähnliches Querschnittsprofil wie
die Kanülengewindespindel 21; es weist zwei angephaste
Längsseiten die über Kreissegmente verbunden sind
auf. Die angephasten Längsseiten wirken mit zwei am Motorhalter
angeordneten Führungsplatten 83 zusammen, die
verhindern, dass sich die Nadelgewindespindel um die Längsachse dreht.
Dies ist deshalb besonders wichtig, da die Längsbewegungen
der Nadelgewindespindel über Photozellen 80 überwacht
werden, die mit der auf der Nadelgewindespindel angeordneten Marke 79 zusammen
wirken.
-
Mit
der Nadelgewindespindel 34 ist der mit ihr fest verbundene
Kolben 35, der im Vakuumzylinder 17 geführt
ist, verbunden; wird also die Nadelgewindespindel in der Längsachse
durch Drehung der Nadelgewindespindel verschoben, wird der Kolben 35 im
Vakuumzylinder zur distalen bzw. proximalen Seite – je
nach Drehrichtung – bewegt. Um den Kolben gegenüber
dem Vakuumzylinder abzudichten ist ein Dichtring 44 vorgesehen.
Der Vakuumzylinder 17 ist koaxial auf der Biopsienadel 6 angeordnet;
auf seiner proximalen Seite weist der Vakuumzylinder 17 ein
Verriegelungsstück 16 für die Verbindung
der Vakuumzylinderstirnseite 38 mit dem Batteriekasten auf. Über
den Batteriekasten 3 und den Klemmring 4 werden
die beiden Gehäuseschalen zusammengehalten. Für
das Fixieren des Batteriekastens 3 an den Gehäuseschalen 1, 2 sorgt
eine umlaufende Haltekante 72 (sh. insbesondere 8)
an der proximalen Seite der beiden Schalen, in der das distalseitig
angeordnete Gegenstück des Batteriekastens eingreift. Um
den Vakuumzylinder 17 als Spannelement für den
Batteriekasten 3 verwenden zu können, greift das
distale Endstück des Vakuumzylinders 17 mit einem
dort angebrachten Bund 18 in eine im Innenraum der beiden
Schalen angeordnete Nut 19 ein, die ein Verdrehen des Vakuumzylinders
gegenüber den Schalenteilen zulässt. Wird das
Verriegelungsstück 16 am Vakuumzylinder mit seinen
Flügeln 36 durch die Öffnungen an der
Stirnseite des Batteriekastens gesteckt, sodass die proximale Batteriekastenstirnseite 39 in Höhe
der Scheibe 37 des Vakuumzylinders zu liegen kommt, und
anschließend der Vakuumzylinder mittels der beiden Flügel 36 verdreht
werden kann, sodass die Flügel 36, den Batteriekasten gegen
die beiden Schalenhälften drücken und der Vakuumzylinder 17 als
Verspannglied wirkt.
-
Die
Biopsienadel 6 deren proximales Ende bis zur Vakuumzylinderstirnseite 38 reicht,
ist am Ende geschlitzt. Wie 10 zeigt,
ist eine Verschlusskappe 56 in die proximale Stirnseite
des Vakuumzylinders eingesetzt. Die Verschlusskappe weist mittig
einen Mittelrippe 57 auf, in die der Schlitz 48 des
proximalen Endes der Biopsienadel eingesetzt wird. Zur Abdichtung
der Verschlusskappe 56 gegenüber der Durchführung
in der Vakuumzylinderstirnseite 38 ist ein Dichtring 55 (O-Ring)
in der Verschlusskappe 56 vorgesehen. Zur Befestigung der Verschlusskappe 56 in
der Vakuumzylinderstirnseite ist eine Nut eingelassen, in die beim
Zusammenbau ein Sprengring 82 eingesetzt wird. An seiner
proximalen Außenseite weist die Verschlusskappe 56 einen
Vierkant 59 auf, auf den eine Kappe 60 aufgesetzt
ist. Die Kappe weist eine Markierung 61 auf. Steht die
Markierung in der 12 er Stellung, so zeigt der Probeentnahmeraum
in die gleiche Richtung wie die Markierung; wird die Kappe gedreht,
so wird gleichzeitig der Probeentnahmeraum um den gleichen Winkel
Betrag mitgedreht; dies bedeutet, dass bei eingeführter
Biospienadel der Bediener stets an der Markierung erkennen kann,
in welcher Richtung die Öffnung des Probeentnahmeraums
zeigt. Ein Dichtring 54 dichtet den Durchgangzwischen Biopsienadel
und Nadelgewindespindel mit Kolben ab. Er ist in eine entsprechende
Rille am Kolbendurchgang eingelassen.
-
Das
Vakuum bzw. der Überdruck für den Innenhohlraum
der Biopsienadel wird mittels der koaxial auf der Biopsienadel angeordnete
Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung erzeugt. Dabei wird der an der
Nadelgewindespindel 34 angeordnete Kolben 35 im
Vakuumzylinder 17, zur distalen oder proximalen Seite hin
verschoben. Wird der Nadelmotor 12 aktiviert so wird je
nach Drehrichtung des Nadelmotors über die mittels des
Antriebsrades 29 angetriebenen Nadelgewindespindel 34 der
Kolben 35 zur proximalen Seite, also in den Vakuumzylinder 17 hinein
geschoben oder zur distalen Seite aus dem Vakuumzylinder heraus
gezogen. Wird der Kolben in den Vakuumzylinder hinein geschoben
so wird die Luft über die Hohlnadel nach außen
gepresst; wird nach der Einführung der Biopsienadel in
das Gewebe der Kolben heraus gezogen, also zur distalen Seite (Nadelspitze)
hin bewegt, so entsteht im Vakuumzylinder 17 ein Unterdruck
(Vakuum) der das Gewebe in den teilweise oder ganz geöffneten
Probeentnahmeraum hineinzieht. Soll nach Entnahme der Gewebeprobe dieses
aus dem Probeentnahmeraum herausgedrückt werden, so muss
in den Vakuumzylinder 17 Luft einströmen können.
Der Kolben wird über den am distalen Bund 18 des
Vakuumzylinders angeordneten Einlassschlitz 62 zurückgezogen.
In den Vakuumzylinder kann nun Luft einströmen, die zum
Ausblasen der Probe aus dem Probeentnahmeraum genutzt wird, indem
der Kolben zur proximalen Stirnseite des Vakuumzylinders bewegt
wird. Anstelle des Schlitzes kann auch ein Ventil für den
Lufteinlass vorgesehen werden; wie auch immer der Luftzufluss ist, ist
in diesem Zusammenhang unwichtig; es muss nur sichergestellt sein,
dass Luft zufließen kann, bevor mit der Druckerzeugung
zum Ausblasen begonnen wird.
-
Die
Versorgung der Motoren mit Strom erfolgt über zwei Batterien 73 die
in dem Unterteil des Batteriekastens 3 untergebracht sind.
Für die Verbindung der Batterien 73 mit den Antriebsmotoren
sorgen vorgefertigte Stromleitschienen 74. Diese Stromleitschienen
werden in dafür vorgesehene Kammern im unteren Bereich
der Gehäuseunterschale in dafür vorgesehene Kanäle
eingeschoben, die bis zu den Hohlrippen 47 des Motorhalters 40 des
Nadelmotors reichen. In diese senkrecht stehende Hohlrippen werden
stromleitende Federelemente 75 z. B. Spiralfedern eingeschoben,
die die in die Gehäuseunterschale eingeschobenen Stromleitschienen
mit der Steuerplatine 7 elektrisch verbinden. Über
die Steuerplatine, die die Schaltelemente für die Motoren trägt,
wird im Mittelteil, wieder mit einem weiteren Federelementen 75 der
Strom von an der Steuerplatine vorgesehenen Anschlusspunkten abgenommen,
und zu den waagerecht angeordneten Zu- und Ableitungen 41 der
Antriebsmotoren geführt (sh. 12). Wird
der Strom über eine Seite über das Stromleitsystem
zugeführt, so wird er auf der Gegenseite über ein
baugleiches System zum Minuspol zurückgeführt,
sodass ein geschlossener Stromkreis vorliegt. Da die Motoren in
der Drehrichtung umschaltbar sind, wird die Funktion der einzelnen
Strom Zu- und Abflüsse, je nach Schaltung, umgekehrt. Auf
der Steuerplatine sind zwei LED-Zellen 68, 69 angeordnet, die
eine leuchtet grün und zeigt an, dass das Gerät im
Gewebe ist, die andere Anzeige ist gelb und zeigt an, dass der Bearbeitungsvorgang
außerhalb des Gewebes stattfindet. Die grüne LED- Anzeige
blinkt, wenn das Biopsiegerät im Gewebe arbeitet so z.
B. wenn die Probeentnahmeöffnung geöffnet oder
geschlossen wird.
-
Um
das Gerät komplett, also einsatzbereit anliefern zu können,
werden die Batterien vom Stromkreislauf durch einen Kunststoffschieber 76 vom
Stromkreislauf getrennt. Der Kunststoffschieber 76 wird
vor dem Einsatz, durch einfaches Herausziehen entfernt. Der Stromkreis
ist nach Entfernen des Kunststoffschiebers 76 geschlossen;
das Gerät ist einsatzbereit da die Batterien mittels der üblichen
Federn im Batteriekasten an die Stromleitschienen 74 angedrückt
werden und dadurch der Stromkreislauf geschlossen wird.
-
Im
Allgemeinen wird das Biopsiegerät mit einer Koaxialkanüle
verwendet. Diese Koaxialkanüle kann bereits auf dem Biopsiegerät
vormontiert sein. Am Klemmring 4 ist eine Nase 77 vorgesehen
auf die ein Aufnahmestück 52 der Koaxialkanüle
aufsetzbar ist. Um die Koaxialkanüle gegen Verdrehen zu
sichern, ist am Klemmring 4 eine Radialnase 77 angefügt,
die mit einer Radialnut 82 am Aufnahmestück an der
Koaxialkanüle zusammenwirkt und verhindert, dass sich die
Koaxialkanüle verdrehen kann. Um beim Wiedereinsetzen der
Biopsienadel zusammen mit der Schneidkanüle in die Koaxialkanüle,
z. B. wenn eine erste Probe genommen wurde und eine weitere erforderlich
ist, zu verhindern, dass ein Luftstau entsteht, ist der Koaxialdichtring 58 auf
der Nase des Klemmrings möglichst nahe an der Scheibe des Klemmrings
angeordnet, so dass die eingeschlossene Luft entweichen kann, bis
die Koaxialkanüle bis zur Dichtstelle übergeschoben
ist. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass die Koaxialkanüle zunächst
meist für die Entnahme der ersten Probe mit der Biopsienadel
und der Schneidkanüle in das Gewebe eingebracht wird. Wird
nun eine weitere Probe benötigt, so wird allein das Biopsiegerät,
also die Biopsienadel mit Probe entnommen und nach dem Entfernen
der Probe aus der Nadel, mit verschlossenem Probeentnahmeraum erneut
in die Koaxialkanüle eingesetzt. Es ist wichtig, dass die
Luft bzw. die Gewebeflüssigkeit welche sich in der Koaxialkanüle nach
der ersten Probeentnahme angesammelt hat, beim Einsatzvorgang entweichen
kann, weshalb die Dichtstelle zwischen Koaxialkanüle und
Klemmring soweit als möglich biopsiegerätenah
gesetzt wird.
-
Der
Arbeitsablauf des Biopsiegerätes wird über einen
Mikroprozessor, der in der Steuerplatine angeordnet ist, gesteuert.
-
Wird
die Steuertaste 66 gedrückt, so wird der Arbeitsablauf
programmgesteuert ablaufen; wird die Steuertaste 67 gedrückt,
so wird die Eindringtiefenhilfe zusätzlich abgerufen.
-
Das
Biopsiegerät wird mit oder ohne Eindringtiefenhilfe meist
mit vormontierter Koaxialkanüle in das Gewebe durch Druck
eingesetzt z. B. zu einer Biopsieentnahme. Beim Einsetzen wird die
Steuertaste 67 gedrückt und dabei die Spitze der
Biopsienadel in schwingende Longitudinalbewegungen versetzt, die
den Eindringkraftaufwand reduzieren. Das Einsetzen der Biopsienadel
mit Eindringtiefenhilfe ist deshalb möglich, weil der Probeentnahmeraum
geschlossen ist und die Kanülengewindespindel mit dem gewindelosen
Abschnitt 78 außerhalb der Mutter frei drehen
kann, d. h. ohne dass die Schneidkanüle eine Längsbewegung
ausführt. Durch das Drücken der Steuertaste 66,
nachdem die Biopsienadel in das Gewebe eingesetzt wurde, wird zunächst
der Probeentnahmeraum mittels des Kanülenmotors 11 geöffnet,
die LED-Anzeige 68 blinkt grün, die Abschaltung
erfolgt nach einer vorgegebenen im Mikroprozessor abgelegten Zeitvorgabe;
die LED-Anzeige zeigt grün, mit geringer Verzögerung
nach dem Einschalten wird programmgesteuert mittels der Vakuum-/Druckeinrichtung
im Hohlraum der Biopsienadel ein Vakuum erzeugt. Der Nadelmotor
wird über den Mikroprozessor aktiviert und der Kolben 35 bewegt sich
nach der distalen Seite. Da sich der Kolben 35 in der Ausgangsstellung
(Grundstellung) nahe der proximalen Vakuumzylinderstirnseite 38 befindet,
wird durch das Bewegen des Kolbens zur distalen Seite hin unmittelbar
mit der Vakuumerzeugung begonnen. Die Bewegung des Kolbens wird
photoelektrisch überwacht; zu diesem Zweck befindet sich
auf der Nadelgewindespindel 34 eine Marke 79 die
durch die Photozellen 80 überwacht werden. Befindet
sich der Kolben auf der proximalen Innenstirnwandseite (Grundstellung)
des Vakuumzylinders, so meldet das proximal angeordnete photoelektrische
Auge an den Mikroprozessor diese Stellung; beim Erzeugen von Vakuum
bewegt sich die Marke 79 auf der Nadelgewindespindel bis
zum distalen photoelektrischen Auge 80, nach Erreichen
dieser Marke wird der Nadelmotor abgeschaltet. Der Antriebsmotor
der Druck-/Vakuumerzeugungseinrichtung wird also lagengesteuert;
der Kanülenmotor wird hingegen zeitgesteuert.
-
Das
im Hohlraum der Biopsienadel aufgebaute Vakuum begünstigt
das Eindringen der Probe in den Probeentnahmeraum. Die LED-Überwachung blinkt
grün bis der Probeentnahmeraum wieder geschlossen ist.
Sobald dieser Vorgang beendet ist, zeigt die LED-Überwachung
durch Grünlicht dies an; die Biopsienadel kann entnommen
werden. Die Biopsienadel mit geschlossenem Probeentnahmeraum wird
aus dem Gewebe gezogen.
-
Sobald
die Steuertaste 66 erneut gedrückt wird – nach
Entnahme der Nadel aus dem Gewebe –, wird der Kanülenmotor
erneut aktiviert und die Drehrichtung umgekehrt, sodass die Schneidkanüle
den Probeentnahmeraum öffnet; etwas verzögert
wird Druck mittels der Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung auf den
Hohlraum der Biopsienadel gegeben, die Gewebeprobe löst
sich aus dem Probeentnahmeraum. Nach vollständiger Öffnung
schaltet die blinkende LED-Anzeige auf Dauer gelb; der Vorgang ist abgeschlossen.
Sollte eine erneute Biopsie erfolgen wird erneut der Schalter 66 betätigt,
das Biopsiegerät geht automatisch in seine Grundstellung,
d. h. der Biopsieraum wird geschlossen, die Vakuum-/Druckerzeugungseinheit
schiebt den Kolben in die Grundstellung zur proximalen Stirnwand.
Die LED-Zelle signalisiert gelb; die Bereitschaft für eine
neue Biopsie. Sowohl beim Verschließen des Probeentnahmeraums,
wie beim Öffnen sorgen die elastischen Elemente z. B. die
Spiralfedern 64, 65 dafür, dass das Innengewinde
der Kanülenspindel mit dem Innengewinde der Mutter 23 in
Eingriff kommt. Dies ist erforderlich, weil sowohl beim Öffnen
wie beim Schließen des Probeentnahmeraums das Gewinde der
Kanülengewindespindel 21 das Innengewinde der
Mutter 23 verlassen hat – in beiden Situationen
dreht die Kanülengewindespindel in den gewindelosen Abschnitten 78 solange,
bis die in der Steuerplatine abgelegte Zeitvorgabe erreicht ist.
Nur durch das Anpressen der Kanülengewindespindel an die
Mutter mittels der elastischen Elemente und die Drehrichtungsumkehr der
Kanülengewindespindel ist ein Eingriff des Gewindes der
Kanülengewindespindel in das Innengewinde der Mutter 23 möglich
und damit das Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums.
-
Während
der Arbeiten außerhalb des Gewebes leuchtet die LED-Anzeige 68 gelb
auf, sodass dem Bediener signalisiert wird, dass er außerhalb des
Gewebes arbeitet.
-
Will
der Bediener beim Einschieben der Biopsienadel die Eindringhilfe
aktivieren, so drückt er die Steuertaste 67; der
Kanülenmotor 11 wird aktiviert und über
das Getriebe und die nachfolgenden Übertragungselemente
wird auf die Biopsienadel eine Longitudinalbewegung in der Größenordnung von
1–3 mm ausgeübt; d. h. die Spitze der Biopsienadel
bewegt sich vor und zurück und unterstützt das Eindringen.
Das Vibrieren der Nadelspitze hat auch den Vorteil, dass bei Positionierung
der Nadel im Gewebe unter Ultraschall, die Biopsienadel insbesondere
die vibrierende Spitze leichter zu erkennen ist. Darüber
hinaus ist mit einer bewegten vibrierenden Nadelspitze ein gewebeschonendes
Eindringen der Biopsienadel möglich.
-
Wird
die Steuertaste 67 nicht betätigt, so wird zwar
beim Schließen und Öffnen der Probeentnahmeöffnung
die Eindringhilfe aufgrund ihrer mechanischen Verbindung mit der Öffnung-
und Schließbewegung ebenfalls aktiv (die Hohlwelle 20 mit
Steuernut dreht bei jeder Aktivierung des Schneidkanülenabtriebes),
aber während dem Einsetzen wird die Eindringhilfe nicht
aktiviert. Wird also nur die Steuertaste 66 betätigt,
läuft die Probeentnahme wie beschrieben ab, jedoch wird
das Eindringen der Biopsienadel nicht durch die Eindringhilfe unterstützt.
-
Die äußere
Oberfläche des Handstücks, insbesondere die äußere
Oberfläche der Gehäuseober- und der Gehäuseunterschale 1, 2 weisen
eine grobkörnige Struktur auf. Dies ist dann von Vorteil,
wenn der Bediener wegen der sterilen Anwendung des Biopsiegerätes
z. B. Gummihandschuhe trägt. Eine grobkörnige
Struktur verhindert, dass man mit Gummihandschuhen beim Einsetzen
abrutschen kann. Das erfindungsgemäße Gerät
ist für den Gebrauch bei einer Person vorgesehen, d. h.
nach jedem Patienten ist das komplette Gerät zu entsorgen;
sodass bei der Einmalverwendung durch die grobe Struktur der Oberfläche
nicht das Problem der Kontaminierung bei der nachfolgenden Reinigung
entsteht, was bei Biopsiegeräten mit einem Handstück,
bei dem nur die Biopsienadel gewechselt wird, besteht.
-
Da
das Biopsiegerät meist unter Ultraschall verwandt wird,
ist, bei einer genauen Positionierung, die rauhe Oberfläche
des Gehäuses und die Longitudinalbewegung der Nadelspitze
von großem Vorteil.
-
Da
wie beschrieben das Biopsiegerät nach dem Gebrauch entsorgt
wird, ist es wichtig, dass das Gerät leicht in seine Einzelteile
zerlegt werden kann und die Trennung der verschiedenen Materialien leicht
machbar ist. Aus diesem Grund wurde der Aufbau so gewählt,
dass die beiden Gehäuseschalenhälften leicht voneinander
trennbar sind, und die Antriebsmotoren wie die Batterie und die
Steuerplatine sowie die Stromzuführungselemente aus den
Motorhaltern und den Schalenteilen leicht entnommen werden können.
Auch die auf der Biopsienadel und Schneidkanüle angeordneten
Teile sind so ausgelegt und auf der Biopsienadel und Schneidkanüle
befestigt, dass sie leicht abziehbar und bei Bedarf recycelt werden
können. Beim Zusammenbau des Biopsiegerätes aus
Einzelelementen ist darauf geachtet worden, dass nur Klemmverbindungen
verwendet werden bzw. die Antriebselemente auf die Schneidkanüle
bzw. Biopsienadel aufgeschoben werden, sodass ein umweltschonende
Recycling ohne großen Zeitaufwand möglich ist.
-
- 1
- Gehäuseoberschale
- 2
- Gehäuseunterschale
- 3
- Batteriekasten
- 4
- Klemmring
- 5
- Schneidkanüle
- 6
- Biopsienadel
- 7
- Steuerplatine
- 8
- Probeentnahmeraum
- 9
- Nadelspitze
- 10
- Handstück
- 11
- Kanülenmotor
(vorn)
- 12
- Nadelmotor
(hinten)
- 13
- Führungselemente
- 14
- Tasche
- 15
- Nasen
- 16
- Verriegelungsstück
- 17
- Vakuumzylinder
- 18
- Bund
- 19
- Nut
- 20
- Hohlnabe
- 21
- Kanülengewindespindel
- 22
- Gewindeabschnitt
- 23
- Mutter
- 24
- Motorritzel
- 25
- Abtriebszahnrad
- 26
- Zwischenritzel
- 27
- Stufenritzel
- 28
- Ritzel
- 29
- Antriebsrad
- 30
- Steuernut
- 31
- Übertragungsschieber
- 32
- Brücke
- 33
- Motorhalterteil
- 34
- Nadelgewindespindel
- 35
- Kolben
- 36
- Flügel
- 37
- Scheibe
- 38
- Vakuumzylinderstirnseite
- 39
- Batteriekastenstirnseite
- 40
- Motorhalter
- 41
- elektrische
Anschlüsse
- 42
- Getriebekasten
- 43
- Halterung
- 44
- Dichtring
- 45
- Schlitz
- 46
- Stift
- 47
- Hohlrippe
- 48
- Schlitz
- 49
- Doppelhalterung
- 50
- Zapfen
- 51
- Halter
- 52
- Aufnahmestück
- 53
- Kante
- 54
- Dichtring
- 55
- O-Ring
- 56
- Verschlusskappe
- 57
- Mittelrippe
- 58
- Koaxialdichtring
- 59
- Vierkant
- 60
- Kappe
- 61
- Markierung
- 62
- Einlassschlitz
- 63
- Hohlnabe
f. Vakuumeinrichtung
- 64
- Spiralfeder
- 65
- Spiralfeder
- 66
- Steuertaste
- 67
- Steuertaste
Eindringhilfe
- 68
- LED
Anzeige grün
- 69
- LED
Anzeige orange
- 70
- Lagerstelle
- 71
- Zwischenring
- 72
- Haltekante
- 73
- Batterien
- 74
- Stromleitschiene
- 75
- Federelement
- 76
- Kunststoffschieber
- 77
- Nase
- 78
- gewindelose
Abschnitte
- 79
- Marke
- 80
- Photozellen
- 81
- Sprengring
- 82
- Radialnut
- 83
- Führungsplatte
- 84
- Mittelteil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-