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EP1460949A1 - Verfahren und vorrichtung zum strahlschneiden von gewebe - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum strahlschneiden von gewebe

Info

Publication number
EP1460949A1
EP1460949A1 EP02798287A EP02798287A EP1460949A1 EP 1460949 A1 EP1460949 A1 EP 1460949A1 EP 02798287 A EP02798287 A EP 02798287A EP 02798287 A EP02798287 A EP 02798287A EP 1460949 A1 EP1460949 A1 EP 1460949A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
abrasive
tissue
magnesium alloy
jet
line element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02798287A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carl Joachim Wirth
Henning Windhagen
Stephan Schmolke
Frank Witte
Ludger Kirsch
Friedrich-Wilhelm Bach
Hartmut Louis
Frank Pude
Volker Kaese
Peter Wilk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Universitaet Hannover
Medizinische Hochschule Hannover
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
Medizinische Hochschule Hannover
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Universitaet Hannover, Medizinische Hochschule Hannover filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
Publication of EP1460949A1 publication Critical patent/EP1460949A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/3203—Fluid jet cutting instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/16—Instruments for performing osteoclasis; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1644—Instruments for performing osteoclasis; Drills or chisels for bones; Trepans using fluid other than turbine drive fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C11/00—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/88—Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
    • A61B17/92—Impactors or extractors, e.g. for removing intramedullary devices
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools for implanting artificial joints
    • A61F2/4603—Special tools for implanting artificial joints for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4619—Special tools for implanting artificial joints for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof for extraction

Definitions

  • the invention relates to a method for jet cutting human or animal tissue, in particular bone tissue, by means of a fluid jet, to which a body-compatible and at the same time pharmacologically acceptable abrasive is added to increase the removal rate.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method and an abrasive intended for use in the method.
  • Such a method for removing an implant or a prosthesis from bone tissue is known, for example, from DE 198 04 065, by means of which a substantial part of the bone cement can be removed with the aid of a high-pressure liquid jet and a water-soluble abrasive.
  • the implant can be removed with only a small amount of force and is therefore gentle on the tissue.
  • the comparatively thin fluid jet is ideally suited for this purpose, because it enables a large depth of cut to be achieved with little loss of substance.
  • the parameters of the liquid jet can be adjusted by supplying a suitable abrasive in such a way that damage to the bone tissue is excluded in any case. Therefore, incorrect operation, which could lead to injury to the patient, is also ruled out with manual guidance.
  • a device for separating a biological structure is also known from DE 42 00 976 C2, which allows the surgeon to make a sensitive and reproducible setting of the fluid pressure by appropriate arrangement of the components.
  • the fluid is introduced into the bone tissue in a supercritical state. Simply bringing the bone tissue into contact with the supercritical fluid is intended to increase its mechanical strength even during the extraction of the organic matter.
  • DE 198 43 683 A1 discloses a partially metallic abrasive which contains particles from industrial sludges, for example grinding sludge or rolled and forged scale, and a process for the production thereof by deoiling and drying these sludges.
  • these slurries are not suitable for use in jet cutting of human or animal tissue, since residues of particles of the abrasive in the tissue create an increased risk of infection.
  • the present invention has for its object to provide a way to further improve the use and application of jet cutting with abrasives. Furthermore, an apparatus for performing the method and a suitable abrasive are to be created.
  • the first-mentioned object is achieved according to the invention with a method according to the features of patent claim 1.
  • the subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.
  • a method is therefore provided in which an abrasive consisting of essentially biodegradable constituents is used.
  • an abrasive consisting of essentially biodegradable constituents.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is achieved in that a magnesium alloy is used as the abrasive. Due to its essential character, it is ideally suited as an abrasive agent for bodily functions and flushing out overdoses via the urinary tract. Furthermore, the magnesium introduced into the body can increase the strength of the tooth enamel and the trabeculae or the substitution of the calcium. Magnesium is also cardioprotective by being antiarrhythmic and lowering blood pressure. The magnesium corrodes in the body in saline immersion, so that the desired mechanical resilience, which is decisive for the removal performance, is achieved when hitting, for example, bone tissue with the optimal biodegradable property required at the same time.
  • the second task a device for jet cutting body tissue, which works according to the known injector or the suspension jet principle, with a line element through the outlet opening of which a fluid jet, which contains an abrasive which increases the removal capacity, can be fed to the body tissue, for carrying out the To create a method is achieved according to the invention in that the line element has, at least in the region of the outlet opening, essentially biodegradable material components.
  • the line element can also be provided with a corresponding coating, which may or may not be renewable Be provided stratification, which is optionally renewable or can be replaced together with an interchangeable component of the line element.
  • the line element has a focusing tube which consists of a biodegradable metal, at least in the region of its inner wall.
  • the focusing tube is subject to increased stress from the fluid jet and thus increased wear.
  • the hardness or the abrasion resistance of the biodegradable material components of the line element is greater than that of the abrasive used, in order to minimize the wear of the line element, in particular of the focusing tube.
  • the line element has a magnesium alloy as an essential material component, in order to obtain the desired, comparatively favorable surface quality with sufficient hardness and the desired biodegradability, in particular by optimal selection of the magnesium alloy.
  • the further mentioned task of creating a body-compatible and at the same time pharmacologically acceptable abrasive for use in jet cutting of human or animal tissue, in particular bone tissue, which is added to the fluid jet to increase the removal rate, is achieved according to the invention by a biodegradable metal as an essential material component reached.
  • a biodegradable metal as an essential material component reached.
  • a particularly promising embodiment is also achieved by using a magnesium alloy as an essential material component.
  • a magnesium alloy as an essential material component.
  • the good physical tolerance of the magnesium can be used.
  • the material properties problem-free adaptation to different material removal rates and operating conditions.
  • the removal rate can be set independently of the fluid parameters by means of a composition of the magnesium alloy determined in accordance with the desired degree of hardness of the abrasive thus obtained. For example, this enables problem-free adaptation to soft tissue on the one hand and hard tissue, in particular bone tissue, on the other.
  • Another particularly advantageous embodiment of the abrasive according to the invention is achieved by a composition of the magnesium alloy which is determined in accordance with the desired surface condition of the abrasive thus obtained.
  • the properties of the cutting edges are changed by the alloy components and can thus be adapted to the respective application, for example for removing or cutting the tissue in a manner that is gentle on the substance.
  • the invention permits various embodiments. To further clarify its basic principle, one of these is shown in the drawing and is described below. This is shown in a schematic diagram in
  • FIG. 2 shows a device for jet cutting according to the injector jet principle.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a device 1 according to the invention for jet cutting body tissue 2.
  • a fluid 3 inside a pressure vessel 4 is supplied with a biodegradable abrasive 5 which contains a magnesium alloy as an essential material component.
  • the fluid 3 is in operation by a line element 6 and an outlet opening 7 is directed onto the body tissue 2.
  • the line element 6 At least in the area of the outlet opening 7, the line element 6 also has biodegradable material components, in order to prevent impairment due to the inevitable removal of these material components.
  • the line element 6 can be made interchangeable or can be provided with a renewable coating.
  • FIG. 2 shows a device 8 for jet cutting according to the injector jet principle.
  • the abrasive 5 is supplied to the fluid 3 only immediately before it exits through an outlet opening 9 of a focusing tube 10 of a line element 11, so that due to the short residence time in the fluid 3 before it hits the body tissue 2, a dissolution process does not occur or only in an extremely high degree to a small extent.
  • soluble abrasives 5 can therefore also be used in particular.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 1 zum Strahlschneiden von menschlichem oder tierischem Körpergewebe 2, insbesondere Knochengewebe, mittels eines Fluidstrahles. Zur Steigerung der Abtragleistung wird dem Fluidstrahl ein körperverträgliches und zugleich pharmakologisch unbedenkliches Abrasivmittel 5 zugesetzt. Durch den Einsatz eines im Wesentlichen biodegradable Bestandteile enthaltenden Abrasivmittels 5, die sich im Körper durch einen Korrosionsprozess auflösen, kann ein hoher Materialab­trag bei zugleich hoher Körperverträglichkeit unabhängig von der Löslichkeit des Abrasivmit­tels 5 in dem Fluid 3 erreicht werden. Dabei ist der Verbleib des Abrasivmittels 5 in dem Körpergewebe 2 unschädlich.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Strahlschneiden von Gewebe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strahlschneiden von menschlichem oder tierischem Gewebe, insbesondere Knochengewebe mittels eines Fluidstrahles, dem zur Steigerung der Abtragleistung ein körperverträgliches und zugleich pharmakologisch unbedenkliches Abra- sivmittel zugesetzt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein zur Verwendung bei dem Verfahren bestimmtes Abrasivmittel.
Ein solches zum Herauslösen eines Implantates oder einer Prothese aus Knochengewebe bestimmtes Verfahren ist beispielsweise durch DE 198 04 065 bekannt, durch das mit Hilfe eines Hochdruckflüssigkeitsstrahles und einem wasserlöslichen Abrasivmittel ein wesentlicher Teil des Knochenzementes entfernt werden kann. Das Implantat kann dadurch mit lediglich geringer Krafteinwirkung und daher gewebeschonend entfernt werden. Hierzu eignet sich der vergleichsweise dünne Fluidstrahl in optimaler Weise, weil dadurch eine große Schnittiefe bei einem zugleich geringen Substanzverlust erreicht werden kann. Entsprechend der unterschiedlichen Materialeigenschaften des Knochengewebes einerseits und des Knochenzementes andererseits können die Parameter des Flüssigkeitsstrahles durch Zufuhr eines geeigneten Abrasivmittels so eingestellt werden, dass eine Beschädigung des Knochengewebes in jedem Fall ausgeschlossen ist. Daher ist eine Fehlbedienung, die zu einer Verletzung des Patienten führen könnte, auch bei einer manuellen Führung ausgeschlossen.
Es ist auch bekannt, die Parameter des Fluidstrahles derart einzustellen, dass der Fluidstrahl selektiv nur parenchymatöse Organe wie die Leber oder die Niere durchtrennt, während die festeren Gefäße erhalten bleiben und vom Operateur sicher und mit geringem Blutverlust ligiert werden können. Weitere Einsatzgebiete liegen, wenn auch in deutlich kleinerem Umfang in der Neurochirugie.
Bei der Auswahl solcher Abrasivmittel zum Strahlschneiden bei der Bearbeitung von biologischem Gewebe ist jedoch sicherzustellen, dass das eingesetzte Abrasivmittel zugleich körperverträglich und pharmakologisch unbedenklich ist. Dabei werden nur solche Abrasivmittel eingesetzt, die sich möglichst schnell und rückstandsfrei auflösen, um so eine unerwünschte abrasive Wirkung in dem Gewebe zu vermeiden. Daher werden in der Praxis wasserlösliche Substanzen eingesetzt. Bislang wurde bei experimentellen Untersuchungen feinkristalliner Zucker dem Injektorstrahl als biokompatibles Abrasivmittel zugeführt. Zucker ist dabei pharmakologisch inert und bleibt aufgrund der extrem kurzen Verweilzeit in dem Fluidstrahl bis zum Auftreffen auf das Gewebe kristallin.
Durch die DE 42 00 976 C2 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Trennen einer biologischen Struktur bekannt, die durch eine entsprechende Anordnung der Bauelemente dem Operateur eine feinfühlige und reproduzierbare Einstellung des Fluiddruckes gestattet. Bei einem nach der DE 693 24 117 T2 bekannten Verfahren zur Behandlung von Knochengeweben wird das Fluid in einem überkritischen Zustand in das Knochengewebe eingebracht. Allein durch das In-Kontakt-Bringen des Knochengewebes mit dem überkritischen Fluid soll dessen mechanische Festigkeit schon während der Extraktion der organischen Materien verstärkt werden.
Ferner sind durch die DE 198 43 683 A1 ein teilweise metallisches Abrasivmittel, welches Partikel aus Industrieschlämmen, beispielsweise Schleifschlamm oder Walz und Schmiedezunder enthält und ein Verfahren zur dessen Herstellung durch Entölen und Trocknung dieser Schlämme bekannt. Zum Einsatz beim Strahlschneiden von menschlichem oder tierischem Gewebe eignen sich diese Schlämme jedoch nicht, da durch Rückstände von Partikeln des Abrasivmittels im Gewebe ein erhöhtes Infektionsrisiko bedingt ist.
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, den Einsatz und die Anwendung des Strahlschneidens mit Ab- rasivmitteln weiter zu verbessern. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren sowie ein geeignetes Abrasivmittels geschaffen werden. Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei dem ein Abrasivmittel aus im Wesentlichen biodegradablen Bestandteilen eingesetzt wird. Durch den Einsatz solcher selbstauflösender Substanzen als Abrasivmittel kann ein hoher Materialabtrag bei zugleich hoher Körperverträglichkeit unabhängig von der Löslichkeit des Abrasivmittels in dem Fluid erreicht werden. Dabei ist der Verbleib des Abrasivmittels in dem Gewebe unschädlich. Der Einsatz sowie die Handhabung der Abrasivmittel ist dabei wesentlich vereinfacht, weil der Auflö- seprozess nicht im Fluid, sondern durch einen Korrosionsprozess und damit zeitlich verzögert erfolgt.
Dabei wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, dass als Abrasivmittel eine Magnesiumlegierung eingesetzt wird. Diese eignet sich aufgrund des essentiellen Charakters für die Körperfunktionen und das Ausschwemmen von Überdosen über die Harnwege als Abrasivmittel in optimaler Weise. Weiterhin kann das dadurch in den Körper eingebrachte Magnesium die Festigkeit des Zahnschmelzes und der Knochen- bälkchen oder die Substitution des Calciums erhöhen. Das Magnesium ist weiterhin kardioprotektiv indem es antiarrythmisch wirkt und den Blutdruck senkt. Im Körper korrodiert das Magnesium in der salinen Immersion, so dass die gewünschte, für die Abtragleistung entscheidende mechanische Belastbarkeit beim Auftreffen auf beispielsweise Knochengewebe bei der zugleich erforderlichen optimalen biodegradablen Eigenschaft erreicht wird.
Die zweitgenannte Aufgabe, eine Vorrichtung zum Strahlschneiden von Körpergewebe, welche nach dem an sich bekannten Injektor- oder dem Suspensionsstrahlprinzip arbeitet, mit einem Leitungselement, durch dessen Austrittsöffnung ein Fluidstrahl, der ein die Abtragleistung erhöhendes Abrasivmittel enthält, dem Körpergewebe zuführbar ist, zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Leitungselement zumindest im Bereich der Austrittsöffnung im Wesentlichen biodegradable Werkstoffbestandteile aufweist. Hierdurch werden bei dem im Betrieb des Fluidstrahles unvermeidlichen Materialabtrag lediglich solche Bestandteile in das Gewebe eingetragen, deren biodegradable Eigenschaften einen vollkommen unschädlichen vorübergehenden Verbleib bis zum Abschluss des korrosiven Auflöseprozesses im Körper sicherstellen. Ein schädigender Einfluss durch abgetragene Werkstoffbestandteile des Leitungselementes wird dadurch zuverlässig vermieden. Das Leitungselement kann hierzu auch mit einer entsprechenden Beschichtung versehen sein, die gegebenenfalls erneuerbar ist oder Schichtung versehen sein, die gegebenenfalls erneuerbar ist oder gemeinsam mit einem austauschbaren Bauelement des Leitungselementes ersetzbar ist.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Leitungselement bei Anwendung des Injek- torstrahlprinzipes ein zumindest im Bereich seiner Innenwandung aus einem biodegradablen Metall bestehendes Fokussierrohr hat. Das Fokussierrohr unterliegt in der Praxis einer erhöhten Beanspruchung durch den Fluidstrahl und damit einem erhöhten Verschleiß. Ein insbesondere im Bereich der Austrittsöffnung aus dem biodegradablen Metall bestehendes Fokussierrohr verhindert daher den Eintrag unerwünschter, insbesondere schädigender Bestandteile in den menschlichen oder tierischen Körper.
Dabei erweist es sich als besonders praxisnah, wenn die Härte oder die Abriebfestigkeit der biodegradablen Werkstoffbestandteile des Leitungselementes größer als die des eingesetzten Abrasivmittels ist, um so den Verschleiß des Leitungselementes, insbesondere des Fo- kussierrohres zu minimieren.
Weiterhin erweist sich eine Weiterbildung der Erfindung dann als besonders vorteilhaft, wenn das Leitungselement als einen wesentlichen Werkstoffbestandteil eine Magnesiumlegierung aufweist, um so die gewünschte, vergleichsweise günstige Oberflächenbeschaffenheit mit einer ausreichenden Härte und der gewünschten Biodegradabilität insbesondere durch optimale Auswahl der Magnesiumlegierung zu erhalten.
Die weitere genannten Aufgabe, ein körperverträgliches und zugleich pharmakologisch unbedenkliches Abrasivmittel zur Verwendung beim Strahlschneiden von menschlichem oder tierischem Gewebe, insbesondere Knochengewebe, welches dem Fluidstrahl zur Steigerung der Abtrag leistung zugesetzt wird, zu schaffen, wird erfindungsgemäß durch ein biodegra- dables Metall als wesentlichen Materialbestandteil erreicht. Hierdurch kann die Abtrag- bzw. die Schnittleistung des mit dem Abrasivmittel versetzten Fluidstrahles insbesondere im Vergleich zu dem nach dem Stand der Technik aus Zuckerkristallen bestehenden Abrasivmitteln wesentlich gesteigert werden. Gegebenenfalls in dem Gewebe zurückbleibende Materialbestandteile des Abrasivmittels werden dabei durch einen Korrosionsprozess aufgelöst, so dass eine Infektionsgefahr ausgeschlossen werden kann.
Eine besonders erfolgversprechende Ausgestaltung wird dabei auch durch eine Magnesiumlegierung als wesentlichen Materialbestandteil erreicht. Hierdurch kann die gute Körperverträglichkeit des Magnesiums genutzt werden. Zugleich ermöglichen die Werkstoffeigenschaf- ten eine problemlose Anpassung an unterschiedliche Abtragleistungen und Einsatzbedingungen.
Dabei wird in besonders vorteilhafter Weise durch eine entsprechend dem Verhältnis der Lösungsgeschwindigkeit in dem Fluidstrahl und der Reaktionskinetik in dem Gewebe bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung ein vorzeitiges Auflösen der Magnesiumlegierung in dem Fluid vermieden. Die Abtragleistung wird dadurch weitgehend unabhängig von der Verweildauer der Magnesiumlegierung in dem Fluid, wodurch der Einsatz in der Praxis wesentlich vereinfacht werden kann.
Weiterhin erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn durch eine entsprechend dem gewünschten Härtegrad des so gewonnenen Abrasivmittels bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung die Abtragleistung unabhängig von den Fluidparametern eingestellt werden kann. Beispielsweise kann dadurch eine problemlose Anpassung an weiche Gewebe einerseits und Hartgewebe, insbesondere Knochengewebe, andererseits erfolgen.
Eine andere besonders Vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abrasivmittels wird durch eine entsprechend der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit des so gewonnenen Abrasivmittels bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung erreicht. Hierbei werden durch die Legierungsbestandteile die Eigenschaften der Schneidkanten verändert und können so an den jeweiligen Einsatzzweck, beispielsweise zum Abtragen oder substanzschonenden Schneiden des Gewebes, angepasst werden.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipskizze in
Fig.1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Strahlschneiden nach dem Suspensionsstrahlprinzip;
Fig.2 eine Vorrichtung zum Strahlschneiden nach dem Injektorstrahlprinzip.
Figur 1 zeigt in einer Prinzipskizze eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Strahlschneiden von Körpergewebe 2. Hierzu wird einem Fluid 3 im Inneren eines Druckbehälters 4 ein biodegradables Abrasivmittel 5 zugeführt, das als einen wesentlichen Materialbestandteil eine Magnesiumlegierung enthält. Das Fluid 3 wird im Betrieb durch ein Leitungselement 6 und eine Austrittsöffnung 7 auf das Körpergewebe 2 gelenkt. Zumindest im Bereich der Austrittsöffnung 7 weist das Leitungselement 6 ebenfalls biodegradable Werkstoffbestandteile auf, um so eine Beeinträchtigung durch einen unvermeidlichen Abtrag dieser Werkstoffbestandteile zu verhindern. In der Praxis kann das Leitungselement 6 austauschbar ausgeführt sein oder mit einer erneuerbaren Beschichtung versehen sein.
Ergänzend ist in Figur 2 eine Vorrichtung 8 zum Strahlschneiden nach dem Injektorstrahlprinzip dargestellt. Hierbei wird das Abrasivmittel 5 dem Fluid 3 erst unmittelbar vor dem Austritt durch eine Austrittsöffnung 9 eines Fokussierrohres 10 eines Leitungselementes 11 zugeführt, so dass aufgrund der kurzen Verweilzeit in dem Fluid 3 vor dem Auftreffen auf dem Körpergewebe 2 ein Auflöseprozess nicht oder nur in einem äußerst geringem Umfang erfolgt. Bei der Anwendung des Injektorstrahlprinzipes können daher insbesondere auch lösliche Abrasivmittel 5 eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Strahlschneiden von menschlichem oder tierischem Gewebe, insbesondere Knochengewebe mittels eines Fluidstrahles, dem zur Steigerung der Abtragleistung ein körperverträgliches und zugleich pharmakologisch unbedenkliches Abrasivmittel zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abrasivmittel aus biodegradablen Bestandteilen eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Abrasivmittel eine Magnesiumlegierung eingesetzt wird.
3. Vorrichtung (1 , 8) zum Strahlschneiden von Körpergewebe (2) mit einem Leitungselement (6, 11), durch dessen Austrittsöffnung (7, 9) ein Fluidstrahl, der ein die Abtragleistung erhöhendes Abrasivmittel (5) enthält, dem Körpergewebe (2) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (6, 11) zumindest im Bereich der Austrittsöffnung (7, 9) im Wesentlichen biodegradable Werkstoffbestandteile aufweist.
4. Vorrichtung (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (11) ein zumindest im Bereich seiner Innenwandung aus einem biodegradablen Metall bestehendes Fokussierrohr (10) hat.
5. Vorrichtung (1 , 8) nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte oder die Abriebfestigkeit der biodegradablen Werkstoffbestandteile des Leitungselementes (6, 11) größer als die des eingesetzten Abrasivmittels (5) ist.
6. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (6, 11) als einen wesentlichen Werkstoff bestandteil eine Magnesiumlegierung aufweist.
7. Ein körperverträgliches und zugleich pharmakologisch unbedenkliches Abrasivmittel zur Verwendung beim Strahlschneiden von menschlichem oder tierischem Gewebe, insbesondere Knochengewebe, welches dem Fluidstrahl zur Steigerung der Abtragleistung zugesetzt wird, gekennzeichnet durch ein biodegradables Metall als wesentlichen Materialbestandteil.
8. Abrasivmittel nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Magnesiumlegierung als wesentlichen Materialbestandteil.
9. Abrasivmittel nach den Ansprüchen 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine entsprechend der gewünschten Reaktionskinetik in dem Gewebe bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung.
10. Abrasivmittel nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine entsprechend dem Verhältnis der Lösungsgeschwindigkeit in dem Fluidstrahl und der Reaktionskinetik in dem Gewebe bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung.
11. Abrasivmittel nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine entsprechend dem gewünschten Härtegrad des so gewonnenen Abrasivmittels bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung.
12. Abrasivmittel nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 11 , gekennzeichnet durch eine entsprechend der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit des so gewonnenen Abrasivmittels bestimmte Zusammensetzung der Magnesiumlegierung.
EP02798287A 2001-12-28 2002-12-19 Verfahren und vorrichtung zum strahlschneiden von gewebe Withdrawn EP1460949A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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DE2001164024 DE10164024A1 (de) 2001-12-28 2001-12-28 Verfahren und Vorrichtung zum Strahlschneiden von Gewebe
DE10164024 2001-12-28
PCT/DE2002/004671 WO2003055397A1 (de) 2001-12-28 2002-12-19 Verfahren und vorrichtung zum strahlschneiden von gewebe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02798287A Withdrawn EP1460949A1 (de) 2001-12-28 2002-12-19 Verfahren und vorrichtung zum strahlschneiden von gewebe

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Country Link
EP (1) EP1460949A1 (de)
AU (1) AU2002363837A1 (de)
DE (1) DE10164024A1 (de)
WO (1) WO2003055397A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060142773A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Depuy Mitek, Inc. Abrasive cutting system and method
AT512505B1 (de) * 2012-05-04 2013-09-15 Andreas Kendlbacher Strahlschneiden von Knochen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE430112C (de) * 1924-06-18 1926-06-10 Heinrich Friedrich Jakobsen Einrichtung zum Bearbeiten (Abschleifen, Bohren u. dgl.) von Zaehnen im Munde
NL206506A (de) * 1949-02-24
GB1237035A (en) * 1969-08-20 1971-06-30 Tsi Travmatologii I Ortopedii Magnesium-base alloy for use in bone surgery
DE4200976C2 (de) * 1992-01-16 1995-08-24 Andreas Pein Vorrichtung zum Trennen einer biologischen Struktur, insbesondere des menschlichen Gewebes
FR2699408B1 (fr) * 1992-12-21 1995-03-24 Bioland Procédé de traitement de tissus osseux et biomatériaux implantables correspondants.
DE19731021A1 (de) * 1997-07-18 1999-01-21 Meyer Joerg In vivo abbaubares metallisches Implantat
DE19804065A1 (de) * 1998-02-04 1999-12-23 Matthias Honl Flüssigkeitsabrasivstrahltrennverfahren für biologische Gewebe, Stoffe und Organe wie z. B. Knochen, Knorpel, Zähne und Häute für Biomaterialen wie z. B. Knochenzement (PMMA oder andere Polymere), Verbundwerkstoffe und Metalle sowie für technische Materialien
DE19843683B4 (de) * 1998-09-24 2004-02-05 Hans Prof. Dr.-Ing.habil. Lutze Abrasivmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US20010049502A1 (en) * 1998-11-25 2001-12-06 Light Sciences Corporation Guide sheath for repeated placement of a device
DE19904640A1 (de) * 1999-02-05 2000-08-10 Wittenstein Gmbh & Co Kg Verfahren zum Trennen oder Entfernen einer biologischen Struktur, insbesondere Knochen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03055397A1 *

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DE10164024A1 (de) 2003-07-17
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