专利名称：水射流外科器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于外科水射流的器具，其中流体在高压下从喷嘴射出以有选择地切除组织。
通常在这种器具中，在一端具有一出口(初始关闭)的供给汽缸充满工作流体，如林格(Ringer)溶液，其另一端用活塞封闭。然后将该供给汽缸插入稳定安置在器具壳体内的腔中。关闭壳体后，受液压缸驱动的操纵杆与供给汽缸中的活塞接触放置。目前公知的器具可用于手术。手术过程中必须施加在流体上的压力由液压缸产生。
为了在手术过程中无需交换供给汽缸而能有足够数量的工作流体，否则手术过程将有许多不重要的中断，因此该供给汽缸必须具有相对大的体积。汽缸内径造得越大，由液压系统施加的力必然越大，因此，供给汽缸的容器要求相应更高的刚度。另一方面，如果通过延长汽缸来提高供给汽缸的体积，并由此延长活塞的冲程，其结果导致器具总高度的增大。现在的折衷处理是生产直径为ca.60mm的供给汽缸，结果得到立式构造的联合器具，其高度为ca.1200至1500mm。必需的驱动装置，即与液压泵联合的液压缸，是非常精细并且难以使用。
更进一步，在仅仅使用少量流体的“小”手术情况下，因为对工作流体无菌状态的要求多余工作流体必须排出，其增加了已知装置的手术成本。
本发明的目的是公开一种能够经济地进行手术操作同时降低结构的复杂性的简单器具。
这个目的通过一种用于外科手术水射流器具来实现，其具有多个供给汽缸，工作流体储存于其中，并受压由此借助于活塞经过一出口进入压力导管。提供至少一个驱动装置以驱动活塞。另外，提供一个转换装置，并借助于其将驱动从一个供给汽缸的活塞转换到另一个供给汽缸的活塞，这样工作流体可以接连地从供给汽缸排入压力导管，同时供给汽缸依次排空。
因此，本发明的一个要点是将早先具有的一个(单个)供给汽缸在此细分为多个对应较小的供给汽缸。这种措施同时解决了许多问题。第一，因为直径减小，所以较小供给汽缸可以用较不耐用的材料制作，不过其也可以抵抗非常经常的(很高)压力。第二，可以用较少的力产生所必需的工作压力，这样所需驱动装置可以更简单地构造。第三，由于活塞的较小冲程，该器具可以制作得小很多(例如，可以放置在台上)。第四，在“相对小”的手术中，比在“大”手术中用完的供给汽缸较少。在本发明的器具中，因为其仍然确保为无菌状态，所以没有使用的供给汽缸可用于随后的手术。
优选地，转换装置构造成在活塞受驱过程中的连续周期之间有一些重叠，因此通过驱动产生的排入压力导管的液体是连续地。然而一方面，在常规的大体积供给汽缸情况下，工作流体的连续供给通过大流体体积来确保，而本发明这种流体连续供给是非常有效地实现。
优选地，提供密封装置以使供给汽缸的流体出口不透水，因此无需要为了坚固连接而手动接合；取而代之的是一个强有力的供给汽缸的自动的/机械的接合来满足密封装置需要。
当具有多个驱动装置时，活塞的重叠驱动特别简单。并且不需要将驱动装置从一个活塞移动到下一个活塞。当驱动装置的数量对应于装置中供给汽缸数量时，一个简单的(电子)控制工具可以实施转换。然而，也可能用较少数量(最少情况下仅有一个)的驱动装置工作，如果转换装置确保驱动装置始终受引导至连续多个新供给汽缸中的下一个。
活塞优选具有回流屏障，这样在工作流体被活塞喷射出去后，活塞不能从其已达到的位置，特别是从在所有工作流体都被喷射后的最终位置推回到其先前位置上。通过这种方法可以确保阻止回填，并因此可靠地排除用未杀菌介质工作的可能性。
优选在供给汽缸出口处具有一个不可逆的可开口传送垫圈。这项措施也阻止了使用未杀菌介质的可能性。更进一步地，这种不可逆可开口的传送垫圈可以以这样一种方式非常简单地构造和设计，在这种方式下，当供给汽缸处于适当位置或当其第一次受驱动时，该垫圈自动打开。因为这里所使用的压力非常高，也可以这样构造传送垫圈，使得当第一次施加压力时自动打开。
优选具有一个转换箱，其中容纳一组供给汽缸。这使得装置在下列两种情况下的操作特别简单，在多个供给汽缸插入到器具中的过程中和当单个驱动装置从一个供给汽缸调换到另一个时。转换箱优选包括密闭地环绕供给汽缸的腔。在这种情况下，供给汽缸可以用特别薄的壁构造，其随压力增大扩展一些，然后变成并列于转换箱的壁。该容器也可以制成足够稳定的形状以抵抗压力而不用变成适合壳体的形状。
优选在转换箱中提供收集装置，以引导工作流体从多个供给汽缸到达压力导管。这样做在当以重叠方式从各个供给汽缸引导工作流体时是特别有利的。
优选提供排气装置，特别是同时从供给汽缸出口和压力导管间的导管部分去除空气，因此没有工作流体的中断或波动以及残留空气的释放。优选将该排气装置设置在转换箱中。
在本发明的一个实施例中，转换箱固定地连接到压力导管并计划只使用一次。在这种情况下，转换箱可能已经被制造者装满供给汽缸，所以尽管不再获得节约工作流体(还有供给汽缸)的优点，但所有以上列举的其它优点仍然得到保留。这种情况下特别的优点是操作简易，特别是考虑到无菌标准。
本发明优选实施例将由于从属权利要求和以下的典型实施例变得明显，其将根据附图更详细地阐述，其中
图1是在驱动前具有已插入箱的本发明第一实施例的剖面示意图。
图2显示了在一个汽缸驱动初始阶段期间根据图1的布置。
图3显示了在工作流体排出期间先前所示的布置。
图4显示了当一个供给汽缸排空且另一个供给汽缸受驱动时先前所示的布置。
图5是根据图1-4布置的部分透视图。
图6是根据本发明另一个实施例的部分透视图。
图7是根据图6布置的部分分解图。
图8是用于根据图1-5布置的控制方式的示意图。
在以下的描述中，相同的附图标记用来表示同样的零部件或具有同样功能的零部件。
在本发明第一实施例中，如图1-5中所示，具有一个器具壳体1，包括在其前面的一个开口2，转换箱40可以插入该开口中。
转换箱包括多个供给汽缸10-1到10-n；在此所示的实施例中有8个这样的供给汽缸10。显然，附图中的情况是供给汽缸10在转换箱中直接构造或由转换箱本身形成，并且没有插入分离的汽缸。
每个供给汽缸10包括一个封闭汽缸一端的活塞12。在供给汽缸10内部，工作流体，特别是林格(Ringer)溶液，以一种防漏方法密封。
每个供给汽缸与一个具有收集管道45的出口13相连接，其依次连接到压力导管20。
如在图4的放大部分中所示，活塞12包括一个将活塞12保持在其最终位置上的回流屏障14，即当所有流体都已排出时的位置，正如已知的用于一次使用的注射器本身。
转换箱40在插入壳体1的开口2后锁定于托架41，因此它稳定地保留在器具壳体1内。
在壳体1内有另外提供的驱动装置30-1到30-n，其在此显示为液压缸，但当然也可以设计成电力驱动再循环滚珠螺杆等。
每个驱动装置30包括一个设置在壳体1中的柱塞31，如此当转换箱40在适当位置上时，驱动柱塞31位于其面对的活塞12对面。
图1示出了插入位置，即在转换箱40刚插入壳体1内之后这些组件的位置。在该位置上，收集通道5和压力导管20仍然是空的。
现在，当第一驱动装置30-1受到驱动时，使得其柱塞31受驱动向前，该柱塞如图3中所示挤压活塞12进入供给汽缸10中，使得流体11流经第一供给汽缸10-1的一个出口13进入收集通道45，并流经后者进入压力导管20中，其将流体引导入工作仪器中(未示出)。
当第一供给汽缸10-1刚刚倒空(参见图4)，另一个供给汽缸10-n受“起动”以通过联合驱动装置30-n的柱塞31释放其存储的工作流体11。在这种情况下，已排空的供给汽缸10-1的活塞12被回流屏障14保留在其最终位置上。因此，从供给汽缸10-n出现的和在收集管道45中存在的流体所施加的任何力都不能引起活塞12向回推。
特别地，图6和7中所示实施例与根据图1-5显示的实施例的区别在于，转换箱40包括腔42，单个供给汽缸10可以作为分离“构件”插入腔42中。在这种布置中，转换箱40可以环绕其轴旋转，允许连续设置供给汽缸10-1到10-n，使得它们的出口13连接到密封装置43，其调节联合供给汽缸10和压力导管20之间的防漏连接。这些附图显示了一个开放针管44，提供该针管用以打开供给汽缸10的出口13上的关闭装置(未显示)；只要密封装置43向着出口13压缩，该针管打开相应供给汽缸10的关闭装置。通过转换箱40的旋转引起的供给汽缸10的转换，从而在某种程度上相当于在左轮手枪的圆筒中(或者在通向它的入口处)的弹药筒的移位。
图8高度示意性地显示了用于根据图1-5的器具的控制方式。
该控制方式包括一台计算机25，其与驱动装置30-1到30-n控制连接。本发明作为电动机驱动器(例如，再循环滚珠螺杆)构造的驱动装置30-1到30-n的柱塞31在供给汽缸10的活塞12上施加压力。在该实施例中使用的力可以通过电流控制，其中通过计算机25驱动电动机M1-Mn。
供给汽缸10的出口连接到收集管道45。在多个供给汽缸10和收集管道45之间提供回流屏障14，这里将其构造成回流阀，如此设置以至于收集管道45中的压力在任何情况下都不作用在活塞12上，而活塞12此时没有被相应的力驱动。
在收集管道45和压力导管20之间通往工作仪器5处提供排气装置46。
另外提供轨道传感器32，至少当联合柱塞31到达最终位置时，发送一个信号到计算机25。
具有图8所示布置也可能驱动驱动装置30-1到30-n，如此供给汽缸可以一个接一个地被排空，甚至它们的排空阶段重叠时，这样操作者不受工作流体的压力产生的波动打扰。
从以上可知，这里对单个特征的组合的阐述显然是易于实现的。例如，图6和7中所示箱也可以替换为图5中的一个(只用了一次)。这里显示的计算机25的控制当然可以被对应的凸轮盘机械装置替代。
附图标记表1器具壳体2开口5工作仪器10供给汽缸11流体12活塞13出口14回流屏障20压力导管25计算机30驱动装置31柱塞32轨道传感器40转换箱41托架42腔43密封装置44开口针管45收集管道46排气装置50转换装置
权利要求
1.用于外科的水射流器具，包括多个存储有工作流体(11)的供给汽缸(10)；该流体可用活塞(12)通过出口(13)排入压力导管(20)，至少一个驱动活塞(12)的驱动装置(30)，和从一个供给汽缸(10-1)的活塞(12)转换驱动到另一供给汽缸(10-n)的活塞(12)的转换装置(50)，使得工作流体(11)可以从连续被排空的供给汽缸(10)喷射进入压力导管(20)。
2.根据权利要求1所述的器具，其特征在于将转换装置(50)设计成驱动活塞(12)的连续周期可以彼此重叠，使得进入压力导管(20)的流体(11)不中断地排出。
3.根据上述权利要求之一所述的器具，其特征在于密封装置(43)密封流体出口(13)。
4.根据上述权利要求之一所述的器具，其特征在于提供多个驱动装置(30-1)。
5.根据上述权利要求之一所述的器具，其特征在于活塞(12)包括回流屏障(14)，使得活塞(12)在到达一个工作流体(11)已经排出的位置时，该活塞不能回推至先前位置。
6.根据上述权利要求之一所述的器具，其特征在于在出口(13)处，优选提供一个不可逆的可开口传送垫圈。
7.根据上述权利要求之一所述的器具，其特征在于转换箱(40)容纳一组供给汽缸(10)。
8.根据权利要求7所述的器具，其特征在于转换箱(40)包括紧密环绕在供给汽缸(10)周围的腔(42)。
9.根据权利要求7或8之一所述的器具，其特征在于转换箱(40)处提供收集装置(45)以引导工作流体(11)从多个供给汽缸(10)到压力导管(20)。
10.根据上述权利要求之一所述的器具，其特征在于优选排气装置(46)同时从供给汽缸(10)的出口(13)和压力导管(20)之间的导管部分去除空气。
11.根据权利要求10所述的器具，其特征在于排气装置设置在转换箱(40)内。
12.根据权利要求7至11之一所述的器具，其特征在于转换箱(40)不可逆地连接到压力导管(20)，以形成一个单独使用单元。
全文摘要
提供了一种外科水射流设备，包括多个存储有工作流体的供给汽缸；该流体可用活塞通过出口进入压力导管。提供至少一个驱动装置以驱动供给汽缸的活塞。工作流体可以通过从一个供给汽缸的活塞转换驱动到另一个供给汽缸的活塞的转换装置，确保其从接连被排空的供给汽缸中排入压力导管。使得通过所公开的简单方法获得具有小结构的设备。
文档编号A61B17/32GK1937965SQ200580010036
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年4月7日
发明者拉尔夫·屈纳, 马丁·哈格, 斯特凡尼·施密特 申请人:爱尔伯电子医疗设备公司