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Der
Einsatz einer aufblasbaren Manschette zum Unterbinden eines Blutstroms
in den Körperteil einer
Person, wodurch ein blutleeres Operationsfeld in dem zur Manschette
distalen Abschnitt des Körperteils über einen
geeignet langen Zeitraum zur Durchführung einer Operation bereitgestellt
wird, ist auf dem Gebiet der Chirurgie wohlbekannt. Tourniquet- oder
Schlauchbinden-Systeme umfassen üblicherweise
eine aufblasbare Manschette, um einen Körperteil an einer gewählten Stelle
zu umgeben, und ein Tourniquet-Gerät zum Aufrechterhalten des Drucks
in der Manschette im Bereich des gewählten Drucks. Derartige bekannte
Tourniquet-Geräte
haben eine Druckgasquelle oder sind an eine solche angeschlossen
sowie umfassen einen Druckregelmechanismus zum Regeln und Aufrechterhalten
des Drucks von Gas, das der Tourniquet-Manschette im Bereich des
gewählten
Drucks zugeführt
wurde. Üblicherweise
gibt es eine Vielzahl von Manschettengrößen, so daß eine Manschette, die sich
beim Umgeben des Körperteils
selbst überlappt,
ausgewählt werden
kann, wodurch sichergestellt wird, daß dem Körperteil um seinen gesamten
Umfang Druck mitgeteilt wird. Die Manschetten können auch unterschiedliche
Formen, Breiten, Materialien, Aufbauten und andere physikalische
Eigenschaften aufweisen, wie sie für unterschiedliche Patiententypen,
Körperteilstellen
und Operationsverfahren notwendig sind.
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Einige
bekannte Tourniquet-Manschettentypen haben relativ komplexe physikalische
Eigenschaften für
ein sicheres und effektives Unterbinden des Blutstromes ohne Berücksichtigung
der Herstellungskosten und können
trotz ihrer relativen Effektivität
insbesondere bei kleinen Stückzahlen
nicht kostengünstig
hergestellt werden. Andere bekannte Manschetten-Typen haben vereinfachte physikalische
Eigenschaften, was die Herstellungskosten reduziert, allerdings
kein sicheres und zuverlässiges Unterbinden
eines Blutstromes gewährleisten
kann. Es ist keine kostengünstige,
kommerziell erhältliche Tourniquet-Manschette
bekannt, die eine Identifikation des Typs und der physikalischen
Eigenschaften der Manschette durch ein Tourniquet-Gerät zuläßt, mit
welchem die Manschette pneumatisch verbunden ist.
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Moderne
bekannte Tourniquet-Geräte
verwenden eine digitale Elektronik für die Druckregelung und für das Erfassen
von gefährlichen
Zuständen. Jedoch
basiert der gewählte
Druck für
die Tourniquet-Manschette häufig
auf der Einschätzung
des minimalen Drucks durch den Arzt, welcher Druck für ein sicheres
Unterbinden eines Blutstromes an der Manschette vorbei notwendig
ist. Dieser minimale Sicherheitsdruck wird von physikalischen Eigenschaften
der Manschette beeinflußt,
und daher ist das Vorsehen einer bedienerfreundlichen und zuverlässigen Einrichtung
zum Identifizieren bestimmter physikalischer Eigenschaften der Manschette
(wie die Länge, die
Breite und die Bauart) für
eine Vielzahl von Funktionen nützlich.
Falls beispielsweise eine breite Manschette eingesetzt wird, kann
das Gerät
dem Arzt Hinweise geben, einen niedrigeren Tourniquet-Druck-Einstellwert
auszuwählen,
um das Risiko einer durch Überdruck
verursachten Verletzung zu verringern, während die Blutströmung immer
noch wirksam unterbunden wird. Die Identifikation der Manschette
macht auch eine Optimierung verschiedener Betriebsparameter und
von Risikowarnkriterien des Tourniquet-Systems möglich. Falls beispielsweise
eine pädiatrische
Manschette verwendet wird, kann der maximal zulässige, von dem Gerät aufgebrachte
Druck entsprechend reduziert werden.
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Falls
der Manschettentyp identifizierbar ist, kann ein Bericht oder eine
Datenspeicherung einfacher und genauer für eine Bestandsprüfung und
zum Zwecke der Optimierung erstellt werden. Ein solcher Speicher
kann auch eingesetzt werden (in Verbindung mit dem Speicher anderer
Parameter, wie der verwendete Druck), um beim Erstellen sicherer
Anwendungsrichtlinien für
den Einsatz von medizinischen oder chirurgischen Tourniquets zu
helfen. Schließlich
ermöglicht
ein Tourniquet-System mit einer automatischen Manschettenidentifikation
den Verkauf oder die Vermietung des Geräts an einen Benutzer auf der
Basis einer Lizenzerhebung pro Benutzung oder in Verbindung mit
dem Kauf bestimmter Mengen von passenden Manschetten. Eine Vielzahl ähnlicher
Funktionen wird durch eine automatische Manschettenidentifikation
ermöglicht.
Falls beispielsweise eine ungeeignete Manschette angeschlossen wird,
kann das System so programmiert werden, daß dem Nutzer ein Warnsignal
gegeben wird und das Ereignis gespeichert wird, allerdings eine
normale Funktionsweise zugelassen wird. Die Manschettenidentifikation
und die Speicherungsmöglichkeit
erlauben dem System, so programmiert zu werden, daß es mit
einer ungeeigneten Manschette nur eine bestimmte Anzahl von Einsätzen (mit
entsprechenden Warnungen) funktioniert, wobei anschließend die Funktion
ausgesetzt wird, bis eine geeignete Manschette angeschlossen wird.
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In
vielen Fällen
werden Manschette mit einer Farbe versehen, welche die entsprechende
Größe anzeigt.
Beispielweise weist die „Comforter TM Disposable Gel Cuff", die von DePuy Orthopaedics Inc. vertrieben
wird, einen Farbpunkt an der äußeren Verpackung
auf, welcher der Manschettengröße entspricht,
allerdings ist ein Hinweis auf die Manschettengröße an der Manschette selbst
nicht vorgesehen. Bei verschiedenen anderen Tourniquet-Manschettentypen
(beispielsweise „Zimmer
ATS Disposalbe Tourniquet Cuffs",
Zimmer Patient Care, Dover, OH) sind Bauteile, die permanent an
der Manschette angebracht sind (wie ein Randstreifen und/oder ein
Verbindungsband) aus einer gewählten
Materialfarbe gebildet, die der Manschettengröße entspricht. Diese Identifikationsmittel
sind rein visueller Natur und sind von dem Benutzer zu interpretieren,
der mit der Farbgebung vertraut sein muß. Keine Verbindung zu dem Gerät wird hergestellt,
und daher können
weder eine automatische Speicherung, eine Informationsanzeige, noch
eine Einstellung von Gerätbetriebsparametern
hinsichtlich des Manschettentyps durchgeführt werden.
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In
dem US-Patent 4,605,010 (das die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch
1 offenbart) beschreibt McEwen eine Tourniquet-Manschette, die eine
elektrische Einrichtung zum fernen Identifizieren der physikalischen
Eigenschaften der Manschette sowie zum distalen Bestimmen des Umfangs
des von der Manschette zu umgebenden Körperteils umfaßt. Um eine
distale Identifikation des Manschettentyps zuzulassen, umfaßt die '010-Manschette von
McEwen elektrische leitfähige
Komponenten innerhalb des Manschettenaufbaus und fordert eine elektrische Verbindung
sowie eine pneumatische Verbindung zwischen der Tourniquet-Manschette und dem
Tourniquet-Gerät.
In der Manschette sind also eine elektrische Energiequelle und ein
elektrisch leitfähiger Pfad
in unmittelbarer Nähe
zu dem von der Manschette zu umgebenden Körperteil des Patienten notwendig.
Dies kann unter bestimmten Umständen
ein Gefährdungsrisiko
für den
Patienten bedeuten. Außerdem
erhöht
das Einbringen von elektrischen Komponenten innerhalb der Tourniquet-Manschette die
Kosten und den Herstellungsaufwand für derartige Manschetten. Die
bekannte, von McEwen beschriebene '010-Tourniquet-Manschette umfaßt auch eine
Einrichtung, die zuläßt, daß ein angeschlossenes
Tourniquet-Gerät
den Umfang des von der Manschette zu umgebenden Körperteils
distal bestimmt. Auf diese Weise kann die Tourniquet-Druckeinstellung
auf Basis der Beziehung zwischen den physikalischen Eigenschaften
der distal identifizierten Manschette und des distal identifizierten
Umfangs des von der Manschette zu umgebenden Körperteils eingestellt werden.
Keine anderen, den Erfordern der vorliegenden Erfindung bekannte
Tourniquet-Systeme stellen eine andere Verbindung außer einer
pneumatischen Verbindung zwischen der Manschette und dem Gerät her, so
daß eine
Information über
die Manschette von dem Gerät
empfangen werden kann.
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Einige
bekannte Tourniquet-Manschetten, die üblicherweise als Einweg-Tourniquet-Manschetten bezeichnet
werden, sind dazu ausgelegt und besonders gefertigt, um in einer
sterilen Operationsumgebung eingesetzt zu werden. In vielen Fällen werden
derartige Einweg-Tourniquet-Manschetten nach der Herstellung sterilisiert,
als sterile Produkte vertrieben und weggeworfen, nachdem eine Operation abgeschlossen
wurde. Andere bekannte Touriquet-Manschetten, die als wiederverwendbare Manschette
bezeichnet werden, sind dazu ausgelegt und gefertigt, um bei vielen
Operationen eingesetzt zu werden. Derartige bekannte wiederverwendbare Manschetten
werden üblicherweise
als nicht-sterile Produkte vertrieben und sollen gereinigt und inspiziert
werden, bevor sie für
eine Operation eingesetzt werden. Diese nicht-sterilen, wiederverwendbaren, bekannten
Tourniquet-Manschetten werden weggeworfen, falls sich bei der Inspektion
vor dem Einsatz ergibt, daß ein übermäßiger Verschleiß, ein struktureller
Schaden oder eine Kontamination vorliegen.
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Die
am häufigsten
eingesetzten, bekannten Manschetten umfassend üblicherweise drei Materialschichten
und eine Versteifung auf (Zimmer ATS Disposable Tourniquet Cuffs,
Zimmer Patient Care, Dover, OH). Die innere und die äußere Schicht
sind üblicherweise
aus einem gewebten Nylon gebildet, das auf einer Seite mit einem
thermoplastischen Polyurethan beschichtet ist, wobei die mittlere
Schicht eine reine thermoplastische Polyurethanlage ist und die Versteifung
aus einer hochdichten Polyethylenlage gebildet ist. Wenn im Gebrauch
der Körperteil
des Patienten umgeben wird, wird die innere Schicht an die Haut
gelegt. Alle drei Schichten sind mittels einer Matrize auf eine
bestimmte Form geschnitten, welche die Länge und die Breite der Manschette
definiert, und alle drei Schichten haben den gleichen Umfang. Bei
einer ersten Vormontage wird ein aus einem thermoplastischen Material
gefertigter Anschluß an die
mittlere Schicht angebracht, um einen Gasdurchgang durch die Schicht
zu bilden, an den ein Pneumatikschlauch angeschlossen werden kann.
Bei einer zweiten Vormontage wird ein Füllstück an die äußere Schicht angebracht. Bei
einer dritten Vormontage wird eine Haken- und Schlaufenbefestigungseinrichtung
an die äußere Schicht
genäht,
wodurch die äußere Schicht
gasdurchlässig
gemacht wird und daher zum Bilden eines aufblasbaren Abschnitts
der Manschette ungeeignet ist. Die innere Schicht, die mittlere
Schicht mit einer Anschlußöffnung,
die Versteifung und die Unterbaugruppe mit äußerer Schicht werden anschließend manuell
in eine Matrize eingelegt und ausgerichtet, und ein Radiofrequenz-(RF)-Dichtvorgang
des Preßtyps
wird eingesetzt, um die Schichten bei einer kontinuierlichen gasdichten
Dichtung am Umfang der Manschette miteinander zu verbinden. Hieraus
ergibt sich eine Manschette mit einer aufblasbaren Blase zwischen
der inneren und der mittleren Schicht, welche Blase über den
Anschluß aufgeblasen
werden kann und aus der Luft über
den Anschluß abgelassen
werden kann, und einer Versteifung, die in dem nicht aufgeblasenen
Raum zwischen der mittleren und der äußeren liegt. Mit diesem Aufbau
ist die Versteifung schmäler und
kürzer
als die Blase und liegt innerhalb des Innenumfangs der blasenbildenden
Dichtung, so daß die
Dichtung die drei Schichten konstanter Dicke längs des gesamten Umfangs verbindet.
Um einen glatten, runden Rand längs
des Umfangs der Manschette zu bilden, welche die Haut des Patienten nicht
verletzt, wird der Randstreifen aus einem Nylonbandmaterial über die
Kante der Manschette längs des
Manschettenumfangs gefaltet und dort festgenäht. Schließlich wird an einem Ende der
Manschette ein Nylonverbindungsband angenäht, und ein Identifizierungsetikett
wird an einem Ende des hakenartigen Befestigungsstreifens angenäht.
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Die
bekannten Tourniquet-Manschette, wie sie oben beschrieben sind,
sind in der Herstellung relativ teuer, weil der Herstellungsprozeß einen
relativ hohen Arbeitsaufwand beinhaltet. Um zudem eine durchgehend
hohe Fertigungsproduktqualität
aufrechtzuerhalten und die Ausschußrate während der Herstellung zu reduzieren,
müssen
die bekannten Tourniquet-Manschetten
von einem Personal hergestellt werden, das ein relativ hohes Ausbildungsniveau,
hohe Fertigkeiten und eine große
Erfahrung haben. Die bekannten Manschetten sind für einen
flexiblen Herstellungsprozeß ungeeignet,
bei dem unterschiedliche Tourniquet-Manschettengrößen in geringer Zahl hergestellt
werden und ein schneller Wechsel von einem Manschettentyp zum anderen möglich sein
soll. Schließlich
ist die maximale Länge einer
herstellbaren Manschette durch die Größen der verschiedenen Stanzwerkzeuge
und der zur Verfügung
stehenden RF-Versiegeleinrichtungen beschränkt. Diese Grenzen des Standes
der Technik werden später
detaillierter beschrieben.
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Für jeden
der drei RF-Versiegelschritte, wie sie oben beschrieben sind, muß eine Bedienperson die
einzelnen Materialschichten in eine RF-Versiegelmatrize in korrekter
Ausrichtung und Orientierung einlegen, die RF-Presse für ungefähr fünf Sekunden betätigen und
anschließend
die Matrize manuell entladen. Ein falsches Positionieren einer der
Schichten oder der Versteifung (in dem Fall, daß beispielsweise ein Rand der
Versteifung in den RF-versiegelten
Bereich am Umfang der Manschette gelangt) kann zu einer Fehlerhaftigkeit
der Manschette führen.
Vor dem abschließenden
RF-Versiegeln muß eine
geübte
Bedienperson zwei separate Stücke
einer Haken-Schlaufen-Befestigungseinrichtung an die Unterbaugruppe
der äußeren Schicht
annähen.
Diese Komponenten müssen
zwischen den Manschettenseiten und parallel zu den Manschettenseiten
zentriert werden, und das Nähen
muß kontinuierlich
und positionsgenau (insbesondere dort, wo durch den Verstärkungsbereich
hindurch genäht
wird) durchgeführt
werden, weil sonst ein möglicherweise
gefährlicher
Strukturfehler auftreten kann, wenn die Manschette aufgeblasen wird.
Da jede Manschettengröße und jeder
Manschettentyp einen eigenen Umfang aufweisen, sind für jeden
Manschettentyp ein eigenes Schneidwerkzeug und bestimmte eigene RF-Versiegelmatrizen,
Befestigungseinrichtungen und Preßvorrichtungen notwendig. Die
Manschettenlänge
ist durch die Maßabmessung
des Matrizenschneid- und/oder RF-Versiegelwerkzeugs begrenzt sowie
auch durch die Länge
des RF-Versiegelwerkzeugs, das eine konstant dicke Dichtung längs der gesamten
Manschette herstellen kann.
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Nach
dem letzten RF-Versiegelvorgang liegt die bereitstellbare Breite
für das
dortige Nähen
des Verbindungsbandes und des Randstreifens um den Manschettenumfang
(Abstand zwischen dem Außenumfang
der Dichtung, die den aufblasbaren Blasenabschnitt der Manschette
und den äußeren Rand
des Manschettenmaterials bildet) üblicherweise bei nur 9,7 mm
(0,38 Inch). Das dortige Nähen
des Randstreifens und des Verbindungsbandes ist daher besonders
arbeitsintensiv und qualifikationsabhängig, weil ein Eindringen der
Naht in den aufblasbaren Blasenabschnitt der Manschette beim Aufblasen
eine Leckage oder ein Platzen verursachen kann. Wenn hingegen die
Nahtverbindung außerhalb
des Manschettenmaterialumfangs verläuft, werden die Randstreifen
und das Verbindungsband nicht sicher an diesem Bereich angebracht.
Sollte die 9,7 mm (0,38 Inch)-Breite zunehmen, wodurch die Gesamtmanschettenbreite
und die Gesamtmanschettenlänge
für eine
vorgegebene Größe der aufblasbaren
Blase vergrößert werden,
besteht ein Sicherheitsproblem, das in der Chirurgieliteratur Eingang
gefunden hat, daß,
falls alle anderen Designparameter gleich sind, die größtmögliche Blasenbreite
bei einer vorgegebenen Manschettengesamtbreite in dem niedrigsten Tourniquet-Druck
resultiert, der notwendig ist, um eine Blutströmung an der Manschette vorbei
zu unterbinden. Niedrige Manschettendrücke sind aus chirurgischer
Sicht wünschenswert,
weil geringere Drücke
mit einer geringeren Verletzungswahrscheinlichkeit an dem von der
Manschette zu umgebenden Körperteil
einhergehen. Alternativ ist anerkannt, daß eine kleinere Blasenbreite
bei einer vorgegebenen Manschettengesamtbreite den Einsatz von höheren Tourniquet-Drücken notwendig
macht, um die Blutströmung
zu unterbinden, und höhere
Drücke
gehen mit einer höheren
Verletzungswahrscheinlichkeit für den
Patienten einher.
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Tourniquet-Manschetten,
die von Guzman in der europäischen
Patentanmeldung EP1016379A1 beschrieben werden und kommerzielle
Produkte, die gemäß der Lehre
der europäischen
Patentanmeldung hergestellt sind („Comforter TM Disposable
Gel Cuff", DePuy
Orthopaedics Inc.) umfassen eine innere Materialschicht mit einer
weichen, filzartigen Oberfläche,
die an das Körperteil
angelegt wird. Längs
einiger Ränder
der Manschette erstreckt sich der Umfang der inneren Schicht über den
Umfang der verbleibenden Schichten hinaus und ist über die
Ränder der
verbleibenden Schichten gefaltet, wodurch ein runder Rand aus einem
weichen Material längs
der Ränder
gebildet wird und ein Schneiden des Patienten verhindert wird. Die übergefalteten
Ränder
werden durch eine Naht ortsfest gehalten, die außerhalb des Umfangs der Dichtung
liegt, die den aufblasbaren Blasenabschnitt der Manschette bildet,
was dem Randstreifenanbringungsverfahren ähnelt, das bei den bekannten
Zimmer-Manschetten verwendet wird, wie oben beschrieben ist. Obwohl
die übergefaltete
Randanordnung die separate Randstreifenkomponente eliminiert, die
bei den Zimmer-Manschetten verwendet
wird, besitzt sie die gleichen Nachteile, die in dem vorstehenden
Absatz betreffend den Arbeitsaufwand, die Qualifikationsabhängigkeit
und die Manschettengesamtbreite für eine gegebene Blasenbreite
beschrieben sind.
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In
dem US-Patent 4,979,953 beschreibt Spence eine Tourniquet-Manschette
mit einem Randstreifen, der eher durch die aufblasbare Blasendichtung
hindurch genäht
ist als außerhalb
des Blasendichtungsumfangs. Obwohl diese Anordnung eine breitere
Blase für
eine gegebene Manschettengesamtbreite und eine größere Dichtungsbreite
verglichen mit den Zimmer- und DePuy-Manschetten, wie sie oben beschrieben
sind, zuläßt, besteht
sogar ein kleinerer Fehlerspielraum bei der Randstreifenanbringung,
weil der Nähvorgang
sogar näher
an dem Innenumfang der aufblasbaren Blasendichtung geschieht. Das
Verwenden einer breiteren Dichtung, um dieses Problem zu überwinden
(beispielsweise 12,7 bis 25,4 mm (0,50 – 1,0 Inch), wie von Spence in
dem '953-Patent
vorgeschlagen ist, führt
zu einer kleineren Blasenbreite und dementsprechend notwendigerweise
zu höheren
Manschettendrücken
und einem höheren
Risiko einer druckverursachten Verletzung des Patienten. Die Dichtungsbreite
liegt in einem Bereich von 3,3 bis 6,35 mm (0,13 Inch bis 0,25 Inch)
bei kommerziell erhältlichen
Tourniquet-Manschetten, die den Erfordern der vorliegenden Erfindung
bekannt sind.
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Einige
bekannte Tourniquet-Manschetten besitzen keinen Randstreifen oder
gefalteten Rand, wie oben beschrieben ist. Dies verringert die Herstellungskosten
der Manschette und vereinfacht den Fertigungsprozeß, jedoch
kann damit ein Risiko einhergehen, wenn diese Manschette an den
Körperteil eines
Patienten angelegt wird. Beispielweise erstreckt sich bei der Tourniquet-Manschette,
die von Spence in dem US-Patent 5,733,304 beschrieben ist, und bei
den kommerziellen Produkten, die gemäß der Lehre des US-Patents
gefertigt sind („Color
Stuff II" sterile
Einweg-Tourniquet-Manschetten, InstruMed Inc., Bothwell WA) die
Verbindung zwischen der inneren und der äußeren Schicht zum Außenumfang der
Manschette, wodurch ein steifer und scharfer Rand gebildet ist,
der die Haut des Patienten berühren
und verletzen könnte.
Demgemäß ist eine
separate Körperteilschutzeinrichtung,
wie die mit dem „Color
Cuff II" versehene
Trikot-Hülse,
notwendig, um den Körperteil
vor Verletzungen in der Nähe
des Randes der Manschette zu schützen
und auf diese Weise eine angemessene Sicherheit für den Patienten
sicherzustellen. Die Notwendigkeit, eine separate Körperteilschutzhülse bei
derartigen bekannten Manschetten zu verwenden, führt zu zusätzlichen Kosten für den Nutzer
und muß zu
den gängigen
Herstellungskosten für
derartige Manschetten aufgerechnet werden. Ähnlich dazu haben die Tourniquet-Manschette,
die von Robinette-Lehman im US-Patent 4,635,635 beschrieben ist,
die kommerziellen Produkten, die in der Vergangenheit gemäß der Lehre des
US-Patents hergestellt wurden („Banana Cuff", sterile Einweg-Tourniquet-Manschetten,
Zimmer Arthroscopy Systems, Englewood CO), und die Tourniquet-Manschetten,
die von Eaton in dem US-Patent 5,413,582 beschrieben sind, keinen
Randstreifen, und die scharfen Ränder
der Manschette können
ein Verletzungsrisiko für
den Patienten darstellen. In dem US-Patent 5,193,549 beschreibt
Bellin eine Manschette, die aus einem Folienmaterial hergestellt ist,
das zur Hälfte
gefaltet und längs
der drei resultierenden Ränder
versiegelt ist, um eine Blase zu bilden, bei welcher der gefaltete
Rand nicht scharf ist, aber die drei versiegelten Ränder sind
scharf und weisen keinen Randstreifen auf. In dem US-Patent 5,411,518
beschreibt Goldstein eine Manschette, die der der Color Cuff II ähnlich ist
und zusätzlich
ein separates Randmaterial umfaßt,
das längs
des Umfangs der Manschette angebracht ist und separates Kissen umfaßt, das
mit der Manschette verwendet wird, um die Haut des Patienten zu
schützen,
wodurch der Nachteil erhöhter
Herstellkomplexität
und erhöhter
Kosten einhergeht, wie oben erörtert
ist. Es ist keine Tourniquet-Manschette den Erfindern der vorliegenden
Erfindung bekannt, bei der zwei Materialstreifen die aufblasbare
Blase bilden (was einen kostengünstigen
kontinuierlichen Herstellungsvorgang zuläßt), wobei zumindest eine der
Längskanten außerdem in
einer wei chen und runden Form gebildet ist und diese Form durch
die Dichtung gehalten wird, welche die aufblasbare Blase der Manschette bildet,
wobei Kosten verringert werden, indem zusätzliche Randstreifenkomponenten
und Anbringungsoperationen eliminiert werden.
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Bekannte
Tourniquet-Manschetten umfassen einen thermoplastischen Anschluß, der permanent
an die aufblasbare Blase angebracht ist, was das Anbringen eines
pneumatischen Schlauchs für die
Druckbeaufschlagung der Manschette zuläßt. Die bekannten Anschlüsse bestehen
aus einem ebenen Flansch, der an der Wand der aufblasbaren Blase
RF versiegelt ist, und aus einem zylindrischen Körperabschnitt, der sich aus
der Blase heraus in radialer Richtung von dem Körperteil weg erstreckt. Ein
Gasdurchgang verläuft
durch sowohl den Körper
als auch den Flansch zur Blase hin. Unter bestimmten Umständen kann
der Gasdurchgang durch das flexible Material der Blase versperrt
werden, die an dem ebenen Flansch anliegt, falls beispielsweise
das Gewicht des Patienten auf den Anschluß drückt. Dies kann zu einem Zustand
führen,
bei dem Druck in der Manschette bleibt, nachdem der Arzt Luft aus
der Manschette gelassen hat, und das Gerät einen Null-Druck anzeigt,
oder zu einem Zustand, bei dem die Manschette nicht den vollen Druck
erreicht, wie an dem Gerät
angezeigt ist. Beide Zustände
können
für den Patienten
ein Verletzungsrisiko darstellen.
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Um
die Möglichkeit
zu minimieren, daß der pneumatische
Schlauch das Operationsfeld distal der Manschette beeinträchtigt,
haben viele bekannte Anschlüsse
eine 90°-Biegung
in dem Körperabschnitt
und eine Verlängerung
des Körpers,
die proximal über
den Umfang des Flansches hinaus reicht. An den Anschluß angeschlossene
Schläuche
verlaufen daher in einer proximalen Richtung (von dem Operationsfeld
weg) und liegen flach an dem Körperteil
des Patienten an. Derartige Anschlüsse besitzen das gleiche Sperrrisiko,
wie oben beschrieben. Zudem verkomplizieren sie den Manschettenherstellungsprozeß, weil
der verlängerte
Abschnitt des Körpers
manuell durch das Loch in der Blasenwand hindurch geführt werden
muß, anschließend um
90° gedreht
werden muß,
so daß der
Flanschabschnitt parallel zur Blasenwand liegt. Um eine ununterbrochene gasdichte
Dichtung zwischen dem Flansch und der äußeren Schicht zu bilden, muß das RF-Versiegelwerkzeug
mit Aussparungen versehen sein, und der Anschluß und die Blasenwandanordnung
müssen manuell
durch die Aussparung hindurchgeführt
werden, bevor versiegelt wird. Bei allen den Erfordern der vorliegenden
Erfindung bekannten Tourniquet-Manschetten ist die Anschlußflanschfläche innerhalb
der aufblasbaren Blase im wesentlichen plan. Keine von diesen weist
eine Maßnahme
zum Verhindern einer Sperrung durch die gegenüberliegende Blasenwand auf.
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Bekannte
Tourniquet-Manschetten umfassen im allgemeinen eine Versteifung,
die aus einer Lage aus flexiblem plastischen Material (wie hochdichtes
Polyethylen) ausgeschnitten ist, um den aufblasbaren Blasenabschnitt
der Manschette zu spannen und dadurch die Ausdehnung der Blase nach
innen zu dem Körperteil
hin zu richten, wenn die Manschette aufgeblasen wird. Die Versteifung
muß daher außerhalb
der aufblasbaren Blase (beispielsweise in einer nicht aufblasbaren
Umhüllung,
wie bei den Zimmer-Manschetten oben beschrieben ist) oder auf andere
Weise an der äußeren Schicht
der Blase anliegen, wenn die Manschette aufgeblasen wird. Einige bekannte
Tourniquet-Manschetten (Oak Medical, Briggs, North Lincs, UK, von
Eaton in dem US-Patent 5,413,582 beschrieben) besteht aus nur zwei
Schichten, von denen die äußere Schicht
ein gasundurchlässiges
Versteifungsmaterial konstanter Dicke und Steilheit ist, das sich
quer über
die gesamte Manschettenbreite erstreckt. Wie von Eaton in dem Patent'582 beschrieben ist,
kann diese Anordnung einen kontinuierlichen Herstellungsprozeß zulassen, bei
dem zwei lange Streifen extrudiert werden und längs der Ränder verbunden werden, anschließend auf
Länge geschnitten
und quer über
jedes Schneidende versiegelt werden, um eine aufblasbare Blase zu
bilden. Jedoch muß wegen
der gleichmäßigen Dicke
und der gleichmäßigen Steilheit
der äußeren Schicht
die innere Schicht gedehnt werden, und/oder die äußeren Schichtränder müssen zum
Körperteil hin
gebördelt
werden, um sich für
die Manschette nach innen zum Körperteil
hin auszudehnen. Auf der Basis einer von den Erfindern der vorliegenden
Erfindung durchgeführten
Prüfung
neigen der streifenproximale Rand und der distale Rand dieser Manschetten
dazu, nach innen zum Körperteil
hin zu knicken oder sich zu verformen, wodurch sich ein Risiko des Schneidens
und Quetschens für
den Patienten ergibt. Außerdem
ist die tatsächlich
dem Körperteil
mitgeteilte Druckverteilung wahrscheinlich wegen der sich ergebenden
Knickungen ungleichmäßig. Eine von
den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführte Prüfung zeigt
auch, daß wesentlich
höhere Drücke bei
der Oak Medical-Manschette notwendig sind, um eine Blutströmung in
einem üblichen
Körperteil
verglichen mit anderen bekannten Manschetten zu unterbinden. Daher
sind die in dem Patent '582 von
Eaton angegebenen Lehren und die Oak Medical-Manschette Beispiele
für bekannte
Manschette mit vereinfachten physikalischen Eigenschaften, bei denen
die Herstellungskosten reduziert sind, allerdings auch die Sicherheit
und die Zuverlässigkeit
der Blutstromunterbindung wegen der steifen Manschettenränder. Den
Erfindern der vorliegenden Erfindung ist kein Stand der Technik
bekannt, bei dem ein versteifter Abschnitt entlang der Mitte der äußeren Schicht
(die sich aber nicht längs
der gesamten Breite der Blase erstreckt) kontinuierlich entlang
der gesamten Länge
der Manschette liegt und durch die Blasenendnähte hindurch verläuft, wodurch
ein kostengünstiges
kontinuierliches Herstellungsverfahren möglich ist, das einen Streifen
mit einem im wesentlichen konstanten Querschnitt verwendet, um die äußere Schicht
der Manschette zu bilden.
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Bei
einigen Ausführungen
von Tourniquet-Manschetten, die von Spence in dem US-Patent 5,733,304
beschrieben sind, bei kommerziellen Produkten, die gemäß der Lehre
des US-Patents hergestellt
sind („Color
Cuff II", sterile
Einweg-Tourniquet-Manschetten, Instru-Med Inc., Bothell WA) und bei einigen
Ausführungen
von Tourniquet-Manschetten, die von Goldstein im US-Patent 5,411,518
beschrieben sind, ist eine Versteifung in der aufblasbaren Blase
angeordnet, aber nicht an der äußeren Schicht
der Blase oder an irgendeinem anderen Abschnitt der Manschette befestigt.
Bei dieser Anordnung kann die Versteifung an der inneren Schicht oder
der äußeren Schicht
der Blase liegen, wenn die Manschette aufgeblasen wird, und daher
kann sie eine Ausdehnung der äußeren Schicht
nach außen beschränken. Außerdem kann
sich die Versteifung, wie sie in dem Patent '304 und dem Patent '518 angegeben ist, in die Blase verlagern
und den Gasdurchgang beim Eindringen in die Blase versperren, ein
ordnungsgemäßes Aufblasen
oder ein Auslassen von Luft aus der Manschette verhindern, wodurch
der Patient einem Verletzungsrisiko ausgesetzt ist. Es sei auch
angemerkt, daß bei
diesen Manschetten die Versteifung keine umfänglichen Zuglasten aufnehmen
kann, wenn die Manschette aufgeblasen wird.
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Tourniquet-Manschetten,
die von Guzman in der europäischen
Patentanmeldung EP1016379A1 beschrieben sind, und kommerzielle Produkte,
die gemäß der Lehre
der europäischen
Patentanmeldung hergestellt sind („Comforter Disposable Gel Cuff", DePuy Orthopaedics
Inc) umfassen einen ersten Hohlraum und einen zweiten Hohlraum,
die von drei Materialschichten gebildet sind. Der erste Hohlraum
liegt zwischen dem Körperteil
und dem zweiten Hohlraum, ist mit einem gelartigen Material gefüllt und
wird zu keinem Zeitpunkt während
der Verwendung der Manschette unter Druck gesetzt. Der zweite Hohlraum
ist eine aufblasbare Blase, die unter Druck gesetzt werden kann,
um eine Blutströmung
in den Körperteil
zu unterbinden, wie bei den üblichen
pneumatischen Tourniquet-Systemen. Bei den „ComforterTM"-Manschetten weisen
die beiden Hohlräume den
gleichen Umfang auf und sind durch eine kontinuierliche Dichtverbindung
der drei Materialschichten gebildet. Die drei Materialschichten
haben jeweils eine gleichmäßige Dicke
und Steilheit, und daher liegt bei diesen Manschetten keine Versteifung
vor. Der Zweck des gelartigen Materi als besteht darin, den durch
die Manschette dem Körperteil
des Patienten mitgeteilten Druck gleichmäßig zu verteilen und daher
für den
Patienten bequemer zu sein. Allerdings führt das Hinzufügen der
Gelschicht zu einer wesentlich dickeren Manschette verglichen zu
den bekannten Manschetten, was zu größeren Veränderungen des Drucks führt, der
dem Körperteil
im überlappenden
Bereich mitgeteilt wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung
haben verschiedene bekannte Manschetten überprüft und herausgefunden, daß eine größere Querschnittsdichte
größere Druck-Diskontinuitäten im Bereich
der Überlappung
verursacht. Insbesondere könnte
der tatsächlich
dem Körperteil
in dem Bereich der Überlappung
mitgeteilte Druck geringer als der Aufblasdruck der Manschette sein,
womit geringere Druckdurchgänge
in Längsrichtung
erzeugt werden, durch die arterielles Blut des Körperteils gelangen könnte. Außerdem führt eine
dickere Manschette zu einem größeren Umfangsunterschied
zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht, wenn die Manschette
das Körperteil
umgibt, wodurch sich die Innenschicht stärker kräuselt, wenn sie um einen wesentlich
geringeren Radius herum als die äußere Schicht
gezwungen wird. Bei einer von den Erfindern der vorliegenden Erfindung
durchgeführten
Prüfung
stellte sich bei den DePuy Gel-Manschetten
heraus, daß bedeutend
größere Drücke im Vergleich
zu den bekannten Manschetten notwendig sind, um ein typisches Körperteil abzubinden,
und es wurde weiterhin herausgefunden, daß die Haut des Patienten in
stärkerem
Maße sowohl
bei der Manschettenüberlappung
als auch um den verbleibenden Umfang des Körperteils herum gequetscht
und gekräuselt
wird. Das Gelmaterial steigert auch beträchtlich die Materialmenge in
der Manschette und erhöht
die Kosten sowie den Herstellungsaufwand. Wie bei einer von den
Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchung herausgefunden
wurde, neigen dünne
Manschetten allerdings dazu, einen gleichmäßigeren Druck auf den Körperteil
auszuüben
und sich weniger stark längs
der Innenschicht zu kräuseln,
wenn der Körperteil
umgeben wird. Falls es verlangt wird und falls die zusätzlichen
Kosten hingenommen werden, können
entsprechende Quetschungen an der Haut des Patienten und Hautfalten
unter der Manschette effektiver durch den Einsatz einer Körperteil-Schutzumhüllung verhindert
werden, die speziell für
den Einsatz in der Manschette ausgeführt ist, wie von McEwen in
dem US-Patentamt 6,361,548 beschrieben ist, das am 20. August 1999
angemeldet wurde.
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Auf ähnliche
Weise ist die Tourniquet-Manschette, die von Robinette-Lehman in
dem US-Patent 4,635,635
beschrieben ist und die kommerziellen Produkte, die in der Vergangenheit
gemäß der Lehre
des US-Patents hergestellt wurden („Banana Cuff", sterile Einweg-Tourniquet-Manschetten,
Zimmer Arthroscopy Systems, Englewood CO) aus fünf Material schichten umfassend
eine Blaseninnen- und -außenschicht,
eine separate Umhüllung
aus einem verstärkten
Material, die die Versteifung enthält, und eine zusätzliche
innere Schicht hergestellt. Dieser Aufbau führt zu einer dicken, komplexen
Manschette, welche die Nachteile aufweist, die in dem vorhergehenden
Absatz beschrieben sind.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
das Tourniquet-System mit einer Manschettenidentifikationseinrichtung
und einem Satz Manschetten.
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Verbindungsanordnung zwischen dem Fülleitungsaufbau
und dem Tourniquet-Gerät
mit einem Blockschaubild der zugehörigen Gerätekomponenten.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Verbindungsanordnung zwischen der Manschette
und dem Fülleitungsaufbau.
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4 ist
eine Ansicht einer herkömmlichen kostengünstigen
Manschette, die in dem Tourniquet-System enthalten ist.
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Manschette und der Anschlußleitung.
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6 ist
eine Detailquerschnittsansicht der Falt- und Verbindungsanordnung
längs der
Seitenränder
der Manschette.
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7 ist
eine Längsquerschnittsansicht
der Manschette an dem überlappenden
(Streifen) Ende.
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8 ist
eine Längsquerschnittsansicht
der Manschette an dem ortsfesten (Verbindungsband) Ende.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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Die
dargestellte spezielle Ausführung
soll nicht als erschöpfend
gelten oder die Erfindung auf die offenbarte präzise Ausführung beschränken. Sie ist
gewählt
und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und deren Anwendung
und praktischen Nutzen zu erläutern
und um es dadurch dem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung zu benutzen.
-
In
dem gesamten Dokument beziehen sich im allgemeinen die Begriffe „binden" oder „verbinden" und „gebunden" oder „verbunden" auf Arbeitsverfahren,
wie das Radiofrequenz(RF)-Schweißen, das Ultraschallnähen und
-schweißen,
andere Kunststoffschweißverfahren,
das Kleben oder das Warmkleben, welche Verfahren nach deren Eignung
hinsichtlich der Materialien und Beschichtungen ausgewählt werden,
die für
die unterschiedlichen Komponenten der Manschette ausgewählt sind.
Die Breite und Dicke der Verbindungen sind danach ausgewählt, eine Verbindung
ausreichender Festigkeit zu erzeugen, um den Belastungen standzuhalten,
die bei üblichen Manschettenaufblasdrücken von
bis zu 500 mmHg bei verschiedenen Körperteilumfängen, und zwar an ausgewählten Bereichen,
um eine gasundurchlässige
Verbindung zwischen den Materialien zu schaffen. Die Begriffe „Dichtung" und „gedichtet" beziehen sich insbesondere
auf gasdichte oder gasundurchlässige Verbindungen,
die eine aufblasbare Blase bilden.
-
1 zeigt
die bevorzugte Ausführung
der Erfindung bestehend aus einem Tourniquet-Gerät 12, einem
Fülleitungsaufbau 14 und
einem Manschettensatz 16. Der Manschettensatz 16 umfaßt eine
Manschette 50, die physikalische Eigenschaften aufweist, die
zur Anwendung an einem Unterschenkel mit entsprechenden Größen- und
Formgrenzen passen, und eine Manschette 51, die unterschiedliche
physikalische Eigenschaften aufweist, die zur Anwendung an einem
Oberschenkel mit verschiedenen Größen- und Formgrenzen passen.
Zur Klarstellung sei angemerkt, daß die physikalischen Eigenschaften
der Manschette 50 und der Manschette 51 deren
Größe, Form,
Materialien und Steifigkeit einschließen. Ebenso der Klarheit halber
sei angemerkt, daß eine
physikalische Eigenschaft vorbestimmt werden kann, um eine Identifikation
des Herstellers der Manschette 50 und 51 durch
das Tourniquet-Gerät 12 auf
dieselbe Weise insofern zu ermöglichen,
als ein Etikett eine visuelle Identifikation des Herstellers zuläßt. Wie
unten beschrieben sein wird, umfaßt die Manschette 50 einen
aufblasbaren Blasenabschnitt und hat eine Anschlußleitung 76,
einen Schlauch 74 und einen Manschettenverbinder 20,
der permanent angebracht ist, um eine Druckgasquelle mit der Blase
zu verbinden. Der Manschettensatz 16 kann beispielsweise
unterschiedlich große
Manschetten ähnlichen
Aufbaus, eine Auswahl von Manschetten, die zum Einsatz bei Kindern
ausgeführt
sind, oder Manschetten umfassen, die von einem besonderen Hersteller
gefertigt sind und zum Einsatz in dem System geeignet sind. Jede
Manschette in dem Manschettensatz 16 hat einen unterscheidungsfähigen, gefärbten Manschettenverbinder 20,
der die verschiedenen physikalischen Eigenschaften der Manschette
sowohl dem Nutzer (visuell) als auch dem Gerät 12 anzeigt, wie unten
beschrieben sein wird.
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Wenn
das System bei einem chirurgischen Eingriff eingesetzt wird, ist
wenigstens eine Manschette des Manschettensatzes 16 um
den Körperteil des
Patienten an einer Stelle proximal dem Operationseingriff gebunden.
Die Manschette 50 des Manschettensatzes 16 ist
in 1 dargestellt und mit dem Fülleitungsaufbau 14 verbunden,
indem der Manschettenverbinder 20 (ein geeigneter Verbinder ist
eine nach Wunsch des Kunden gefärbte
Version des DSM2202-Verbinders, der von Colder Products Company,
St. Paul, MN hergestellt ist) an einen Fülleitungsverbinder 26 (ein
geeigneter Verbinder ist eine modifizierte Version eines weiblichen
PMC 17-02-Verriegelungsverbinders, der von Colder Products Company,
St. Paul, MN hergestellt ist) angeschlossen. Die dargestellte Ausführung ist
ein „Einzelanschluß"-System, bei dem
der Fülleitungsaufbau 14 einen
einzelnen gasdichten Durchgang von dem Gerät 12 zur Manschette 50 zum
Aufblasen, Erfassen und Regeln des Drucks und zum Ablassen von Luft
aus der Manschette bereitstellt, wie von dem Nutzer gefordert ist
(wie es üblicherweise
bei vielen modernen Tourniquet-Systemen ist). Bei der vorliegenden
Erfindung liefert der Fülleitungsaufbau 14 zusätzlich eine
Einrichtung zum Übertragen
von Licht an den und von dem Fülleitungsverbinder 26,
und das Tourniquet-Gerät 12 umfaßt zusätzlich eine
Manschettenidentifikationsanzeige 15, wobei beide nachstehend
im Detail in den 2 und 3 beschrieben
sind. Die vorliegende Erfindung ist genausogut bei „Doppelanschluß"-Systemen geeignet
(wie sie in dem US-Patent 4,469,099 beschrieben und auch typisch
in der modernen Tourniquet-Praxis sind), welche Systeme zwei separate
Pneumatikverbindungen zur Manschette umfassen, von denen eine zum
Erfassen des Druckes innerhalb der Manschette und die andere zum
Versorgen der Manschette mit Druckgas ausgelegt ist. Bei einem Doppelanschlußsystem kann
die Lichtübertragungseinrichtung
entweder in einer pneumatischen Verbindung oder in beiden eingebaut
sein.
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht der Verbindungsanordnung zwischen dem Fülleitungsaufbau 14 und
dem Tourniquet-Gerät 12 sowie
ein Blockschaubild des Manschetten identifikationsmoduls 32,
das in dem Gerät 12 enthalten
ist. Der Fülleitungsaufbau 14 umfaßt: eine
Leitung 36 aus flexiblem Polyurethan; einen Fülleitungsverbinder 26,
der in den 1 und 3 dargestellt
ist; eine Sendefaser 24 und eine Rückführfaser 28 (beide
sind aus einer optischen Kunststoffaser PGR F3500 mit einem Durchmesser
von 0,89 mm (0,035 Inch) von Moritex USA Inc., San Diego CA) hergestellt.
Die Sendefaser 24 und die Rückführfaser 28 liegen
innerhalb des Lumens des Schlauches 36 und sind daher vor
Beschädigungen
geschützt,
ohne zusätzliche
Bauteil oder Schutzhüllen
an den Fasern vorsehen zu müssen. Bei
der bevorzugten Ausführung
hat der Schlauch 36 einen Außendurchmesser von 6,35 mm
(0,25 Inch) und einen Innendurchmesser von 3,3 mm (0,13 Inch). Die
Leitung 36 gelangt in das Tourniquet-Gerät 12 und
ist mittels einer Zugentlastungsklemme 38 befestigt. Der
Schlauch 36 ist an eine Gasdruckquelle und eine Regelungseinrichtung 18 gekoppelt,
die in dem Gerät 12 enthalten
ist. Die Sendefaser 24 und die Rückführfaser 28 verlaufen
durch die Schläuche 40 und 42 und
sind an Ort und Stelle derart gebunden, daß ein gasdichter Durchgang
von der Gasdruckquelle 18 zum Lumen des Schlauches 36 hin und
wiederum zur aufblasbaren Blase der an dem System angebrachten Manschette
erhalten wird. Ein Ende der Sendefaser 24 ist an eine lichtausstrahlende
Diode 22 optisch gekoppelt, und ein Ende der Rückführfaser 28 ist
optisch an eine Photodiode 30 gekoppelt. Eine lichtausstrahlende
Diode (LED) 22 (NSTM515AS, Nichia Corp., Tokushima, Japan)
mit drei Farben und die Photodiode 30 (TSL 257,
Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Plano, TX) werden von dem
Manschettenidentifikationsmodul 32 gesteuert. Aus Klarheitsgründen und
zum besseren Verständnis
ist das Manschettenidentifikationsmodul 32 in 2 als
eine diskrete Komponente des Gerätes 12 dargestellt.
Einem Fachmann sei klar, daß das Manschettenidentifikationsmodul 32 in
der Steuerungselektronik und in der Systemsoftware des Geräts 12 integriert
sein könnte
und daß Verbindungswege
zwischen dem Manschettenidentifikationsmodul und dem Gerät 12 vorliegen.
Das Manschettenidentifikationsmodul 32 steht mit der Manschetteidentifikationsanzeige 12 in
Verbindung, um den Typ der mit dem Gerät 12 verbundenen Manschette
einem Nutzer anzuzeigen.
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3 ist
eine Querschnittsansicht durch die Verbindungsanordnung zwischen
der Manschette 50 und dem Fülleitungsaufbau 14 (s. 1).
Der Manschettenverbinder 20 ist ständig an einen Schlauch 74 angebracht,
der wiederum ständig
an der Manschette 50 angebracht ist (s. 4 und 5).
Wie oben beschrieben ist, ist der Manschetenverbinder 20 vollständig aus
einem elektrisch isolierenden, nicht leitfähigen Material mit einer ausgewählten Farbe
und Opazität
hergestellt, wobei die Farbe einem bestimmten Manschettentyp zugeordnet
ist und auf diese Weise von dem Nutzer visuell identifizierbar ist. Der
Manschettenverbinder 20 und der Füllverbinder 26 bilden
eine Zwangsverriegelung und erzeugen einen hörbaren „Klick", wenn sie vollständig ineinandergreifen, wobei
ein gasdichter Durchgang auch dann geschaffen ist, wenn sie relativ
zueinander um die Lumenmittellinie gedreht werden und einer Belastung
längs der
Lumenmittellinie ausgesetzt werden, und benötigen eine Lösekraft,
die im wesentlichen senkrecht zur Lumenmmittellinie ist, um sie
voneinander zu trennen. Die Ausführung
der Verbinder 20 und 26 basiert auf Verbindern,
die von McEwen in dem US-Patent 5,649,954 beschrieben sind. Um ihn an
die vorliegende Erfindung anzupassen, umfaßt der Füllverbinder 26 ein
Ansatzstück 44,
das in der Innenbohrung eingearbeitet ist und Löcher 46 und 48 umfaßt, die
parallel zur Innenbohrung verlaufen. Die Löcher 46 und 48 weisen
einen Durchmesser auf, der mit dem Durchmesser der Sendefaser 24 bzw.
der Rückführfaser 28 übereinstimmt,
und die Fasern sind in den Löchern 46 und 48 derart
eingebunden, daß ihre
Enden ungefähr
in einem Abstand von 0,76 mm (0,030 Inch) von dem Rand 49 des
Manschettenverbinders 20 entfernt liegen, wenn die Verbinder 20 und 26 vollständig ineinandergreifen.
Dieser physikalische Aufbau der Sendefaser 24 und der Rückführfaser 28 innerhalb
des Füllverbinders 26 ermöglicht es, Licht über die
Sendefaser 24 auszustrahlen, um den Manschettenverbinder 20 zu
beleuchten und Licht, das von dem Manschettenverbinder 20 reflektiert wird,
an das Gerät 12 via
der Rückführfaser 28 zu übertragen.
Wenn somit die Verbinder 20 und 26 vollständig ineinandergreifen,
wird auf diese Weise ein pneumatischer Verbindungsweg zwischen der
Manschette 50 und dem Gerät 12 geschaffen, und
zur gleichen Zeit kann Licht zwischen dem Manschettenverbinder 20 und
dem Gerät 12 übertragen
werden, wodurch die Manschette 50, wie unten beschrieben sein
wird, identifizierbar ist. Sowohl der pneumatische Verbindungsweg
als auch der Lichtübertragungsweg
werden aufrechterhalten, falls die Verbinder relativ zueinander
um die Lumenmittellinie verdreht werden oder ihnen eine Belastung
längs der Lumenmittellinie
mitgeteilt wird.
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Der
Körper
des Fülleitungsverbinders 26 ist vorzugsweise
opak, um eine Interferenz und eine Signalsättigung wegen der hohen Umgebungslichtintensität zu minimieren
(wenn beispielsweise die gekoppelten Verbinder 20 und 26 Operationslichtstrahlen
während
des Einsatzes ausgesetzt werden). Der Manschettenverbinder 20 ist
so hergestellt, daß er eine
konsistente Farbe und Opazität
aufweist, damit das von dem Verbinder reflektierte Licht innerhalb vorbestimmter
Grenzen bleibt, wenn der Manschettenverbinder 20 relativ
zum Fülleitungsverbinder 26 um
die Lumenmittellinie gedreht wird, und damit das Licht, das von
der den farbige Verbinder bildenden Masse reflektiert wird, auch
innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen bleibt.
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Es
sei klar, daß andere
Verbinderanordnungen geeignet sind, die eine pneumatische Verbindung
zwischen der Manschette und dem Gerät und eine Einrichtung zum
Ertragen von Licht zwischen der Manschette und dem Gerät bereitstellen.
Beispielsweise können
die Sendefaser 24 und die Rückführfaser 28 derart
angeordnet sein, daß Licht
durch den Manschettenverbinder 20 hindurch (falls der Manschettenverbinder 20 aus
einem lichtdurchlässigen
Material gebildet ist) eher übertragen
wird als von dem Manschettenverbinder 20 reflektiert wird, wie
oben beschrieben ist. Die Erfindung kann auch an Tourniquet-Systeme
mit doppeltem Anschluß (wie bei
der Beschreibung des Standes der Technik angegeben) angepaßt sein,
welche Systeme einen einzigen Verbinder mit zwei separaten Gasdurchgängen und
eine Sendefaser 24 und eine Rückführfaser 28 aufweisen,
die an einem gewählten
Durchgang angebracht sind, wie in 3 dargestellt
ist, oder ein Paar Sende- und Rückführfasern
umfassen, die an jedem Durchgang angebracht sind, wie in 3 dargestellt ist.
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Bezugnehmend
auf die 1, 2 und 3 arbeitet
das Manschettenidentifikationsmodul 32, das einen Teil
des Instruments 12 umfaßt, wie unten beschrieben sein
wird, dahingehend, daß der
Typ der mit dem Gerät 12 verbundenen
Manschette bestimmt wird, wie von der Farbe des Manschettenverbinders 20 angedeutet
ist. Das Manschettenverbindungsmodul 32 kommuniziert mit
der Manschettenidentifikationsanzeige und mit anderen Komponenten in
dem Gerät 12,
um den Typ der mit dem Gerät 12 verbundenen
Manschette anzudeuten. Wenn das Gerät 12 eingeschaltet
wird, ist das Manschettenidentifikationsmodul 32 aktiviert.
Im Betrieb aktiviert das Manschettenidentifikationsmodul die LED 22,
um eine kontinuierliche Serie von roten, grünen und blauen Lichtimpulsen
nacheinander auszustrahlen (beispielsweise bei einem Impuls von
0,5 Millisekunden für
jede Farbe mit einer Verzögerung
von 1,5 Millisekunden von Farbe zu Farbe). Die Lichtausgabe der LED 22 wird
optisch mit der Sendefaser 24 gekoppelt und an den Verbinder 26 übertragen.
Die von der LED 22 erzeugten Lichtimpulse werden durch
die Sendefaser 24 innerhalb des Verbinders 26 geleitet und
erleuchten den Manschettenverbinder 20, wenn der Manschettenverbinder 20 an
den Fülleitungsverbinder 26 angeschlossen
ist, um den gasdichten Durchgang zwischen der Manschette und dem
Gerät 12 bereitzustellen.
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Ein
Ende der Rückführfaser 28 ist
optisch an die Photodiode 30 gekoppelt, wobei das andere
Ende innerhalb des Verbinders 26 endet, so daß von dem Manschettenverbinder 20 reflektiertes
Licht zur Photodiode 30 übertragen werden kann. Bei
Abwesenheit des Manschettenverbinders 20 werden Umgebungslicht
und von den Innenflächen
des Verbinders 26 reflektiertes Licht an die Photodiode 30 übertragen.
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Das
Manschettenidentifikationsmodul 32 überwacht den Intensitätspegel
des von der Photodiode 30 detektierten Lichts. Beim Speichern
der erfaßten
Intensitätspegels
zu den Zeitpunkten, wenn rotes, grünes und blaues Licht von der
LED 22 ausgestrahlt wird und wenn die LED 22 inaktiv
ist, kann das Manschettenidentifikationsmodul 32 die relativen
Intensitäten
des von dem Manschettenverbinder 22 reflektierten roten,
grünen
und blauen Lichts und die Intensität von Umgebungslicht errechnen,
das erfaßt wird,
wenn die LED 22 inaktiv ist. Die erfaßten Intensitätspegel
von Umgebungslicht, welche gespeichert werden, wenn die LED 22 inaktiv
ist, werden von dem Manschettenidentifikationsmodul 32 verwendet,
um Variationen bei den Umgebungslichtbedingungen zu kompensieren
und Fehlerzustände
zu erfassen, wie die vollständige
Sättigung
der Photodiode 30. Die errechneten relativen Intensitätspegel
von von dem Manschettenverbinder 20 reflektiertem roten,
grünen und
blauen Licht werden von dem Manschettenidentifikationsmodul 32 mit
vorbestimmten relativen Identitätsbereichen
verglichen, die in dem Manschettenidentifikationsmodul 32 gespeichert
sind und jeder Manschette des Manschettensatzes 16 zugeordnet werden
können.
Der Manschettentyp wird dann bestimmt, wenn eine vorbestimmte Anzahl
von reflektierten Lichtimpulsen (beispielsweise fünf aufeinanderfolgen
Serien von roten, grünen
und blauen Lichtimpulsen) sämtliche
Intensitäten
aufweisen, die innerhalb des vorbestimmten Bereichs fallen, der
zu dem Manschettentyp paßt.
Falls der Manschettentyp identifiziert ist, können der Manschettentyp und/oder die
dazugehörige
vorbestimmte Information an der Manschettenidentifikationsanzeige 15 angezeigt werden
und in dem Manschettenidentifikationsmodul 32 gespeichert
werden, wobei Informationen von anderen Komponenten innerhalb des
Geräts 12,
wie Zeit und Datum, Druckeinstellungen, Tourniquet-Aufblaszeit,
von dem Manschettenidentifikationsmodul 32 gespeichert
werden können.
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Die
zu den zahlreichen unterschiedlichen Manschettentypen im Manschettensatz
zugehörigen Farben
werden ausgewählt,
um unterscheidungsfähige
relative Intensitätspegel
von reflektiertem roten Licht, grünem Licht und blauem Licht
zu erzeugen. Das Manschettenidentifikationsmodul 32 kann
anfangs kalibriert werden, um die gespeicherten vorbestimmten Bereiche
für relative
Intensitäten
einzustellen, die den spezifischen Manschettentypen entsprechen,
um Änderungen
beim Komponentenaufbau und Herstellungsänderungen zu kompensieren.
Die Kalibrierung kann dadurch durchgeführt werden, daß eine Reihe
von farbigen Bezugsverbindern verwendet wird, und eine dazu ähnliche
Rekalibrierung kann in dem Feld von dem Benutzer oder von Dienstpersonal
durchgeführt
werden.
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Ein
Beispiel für
den Betrieb des Manschettenidentifikationsmoduls wird im folgenden
beschrieben. Wenn ein spezieller Manschettentyp von dem Manschettensatz 16 mit
einem rotfarbigen Verbinder an den Fülleitungsaufbau 14 angeschlossen
wird, werden grüne
und blaue Lichtimpulse, die von der LED 22 erzeugt werden,
von dem rotfarbigen Verbinder in einem höheren Maße absorbiert als die roten Lichtimpulse,
die von der LED 22 erzeugt werden. Folglich ist die Intensität der roten
Lichtimpulse, die von dem rotfarbigen Verbinder reflektiert werden,
im Vergleich zu der Intensität
der reflektierten, grünen und
blauen Lichtimpulsen größer. Das
Manschettenidentifikationsmodul 32 wird die angebrachte
Manschette als zu einem speziellen Typen gehörig identifizieren, der einen
roten Verbinder aufweist, indem die relativen Intensitäten des
von dem rotfarbigen Manschettenverbinders reflektierten und von
der Photodiode 30 erfaßten
Lichts mit einer vorbestimmten Auswahl von gespeicherten, relativen
Intensitätswerten
verglichen werden.
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Das
Manschettenidentifikationsmodul 32 in Verbindung mit dem
Gerät 12 arbeitet
auch, um mögliche
Risikozustände
aufzudecken. Während
des Betriebs überwacht
das Identifikationsmodul 32 kontinuierlich die absoluten
Intensitätspegel
der reflektierten roten, grünen
und blauen Lichtimpulse und den Intensitätspegel von Umgebungslicht,
wenn die LED 22 inaktiv ist. Ein plötzlicher Abfall von Intensitätspegeln deutet
eine mögliche
Trennung der Verbinder 20 und 26 oder ein Abknicken
des Schlauches 36 an. Falls der Schlauch 36 sowie
die Fasern 24 und/oder 28 abgeknickt sind, so
daß der
spezifische minimale Biegungsradius der Faser(n) überschritten
wird, wird der Intensitätspegel
des von der Photodiode detektierten Lichts reduziert, weil Licht
nicht länger über die
optischen Fasern übertragen
werden kann. Falls eine plötzliche
Verringerung von detektierten Lichtpegeln mit einem Fallen von Manschettendruck
und einem entsprechenden hohen Bedarf an pneumatischem Druck für das Gerät 12 einhergeht,
kann eine Warnung hinsichtlich einer möglichen Trennung der Verbinder 20 und 26 ausgegeben
werden. Falls der Signalverlust nicht mit einem Verlust von Druck
oder einem hohen Bedarf an pneumatischem Druck von dem Gerät 12 einher geht,
kann die Warnung hinsichtlich eines möglichen Knicks des Schlauchs 36 ausgegeben
werden.
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Das
Manschettenidentifikationsmodul 32 kann durch Speichern
der Intensitätspegel
von detektiertem Licht während
einer Anzahl von Einsätzen verschiedene
automatische Systemoptimierungen und Selbstkalibrierungsfunktionen
ausüben.
Beispielsweise kann eine schrittweise Verringerung der detektierten
Lichtpegel den Verschleiß und
die Verschlechterung des Fülleitungsaufbaus 14 über die Zeit
oder der Zahl der Einsätze
nach anzeigen, und eine beratende Servicenachricht kann angezeigt werden.
Auf ähnliche
Weise können Änderungen
der Lichtpegel, die einem besonderen Manschettentyp entsprechen, über die
Zeit eine Selbstkalibrierungsfunktion oder eine Serviceberatung
aktivieren.
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4 ist
eine Ansicht einer herkömmlichen Manschette 50,
die an einem Tourniquet-System
angeschlossen ist. Die gezeigte Ausführung kann im allgemeinen für unterschiedliche
Größen und
Formen von Manschetten eingesetzt werden, die in einen Manschettensatz
aufnehmbar sind, der in dem Tourniquet-System enthalten ist. Die
Manschette 50 hat eine proximale Seite 52, eine
distale Seite 54, ein festes Ende 56, ein überlappendes
Ende 58 und eine Blase 60, die eine Länge aufweist,
die ausreichend gewählt
ist, daß die
Blase 60 den Körperteil
an einer bestimmten Stelle umgibt und sich selbst in einer im wesentlichen
umfänglichen
Richtung überlappt.
Aus Darstellungsgründen
ist die Manschette mit Abmessungen dargestellt, die zum Umgeben
eines zylindrischen Körperteils
von bis zu 58,4 cm (23 Inch) im Umfang geeignet sind. Dementsprechend
liegt eine geeignete Länge
der Blase 60 bei 61 cm (24 Inch), eine geeignete Gesamtbreite
bei 10,1 cm (4 Inch), und die Blase 60 liegt senkrecht,
wenn die Manschette flach angelegt ist.
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Das
Verbindungsband 62 ist aus einem 16 mm (5/8") breiten Nylonstreifen
(Grosgrain 16 mm (5/8 Inch) breit, Dynatex Textiles Inc., Toronto,
Ontario, Canada) und ist ständig
an der Manschette an dem nicht aufblasbaren Abschnitt 64 in
Nähe des ortsfesten
Endes 56 angebracht. Eine geeignete Länge des nicht aufblasbaren
Abschnitts 64 liegt bei 12,7 mm (0,50 Inch). Der Streifen 66 ist
aus einem 50,8 mm (2 Inch) breiten Gewebehakenmaterial mit einer
Oberfläche 66a mit
hakenartiger Befestigungseinrichtung gefertigt, das dem Körperteil
zugewandt ist. Ein Abschnitt (mit einer geeigneten Länge von 15,2
cm (6 Inch)) eines Streifens 66 kommt mit einer schlaufenartigen
Befestigungsoberfläche 68b des äußeren Streifens 68 zwischen
der Anschlußleitung 76 und
dem überlappenden
Ende 58 in Eingriff und die verbleibende Länge (eine
geeignete Länge
liegt bei 20,3 cm (8 Inch)) bildet den freien Abschnitt des Streifens 66,
der sich über
das überlappende
Ende 58 hinaus erstreckt. Es sei klar, daß die Stellen
der Haken- und Schlaufenbefestigungsflächen freigehalten werden können, falls
ein thermoplastisches Hakenmaterial (wie ein 50,8 mm (2 Inch) breites HTH848,
Velcro USA Inc., Manchester NH) in den äußeren Streifen 68 eingearbeitet
ist, und das Band 66 aus einem 50,8 mm (2 Inch) breiten
Gewebeschlaufenmaterial gebildet ist. Es sei auch klar, daß alternative
Befestigungseinrichtungen einsetzbar sind; beispielsweise könnte ein
drucksensitiver Klebstoff anstelle der hakenartigen Befestigungsfläche 66a verwendet
werden, wobei in diesem Fall die schlaufenartige Befestigungsfläche 68b eliminiert werden
kann, und der äußere Streifen 68 muß eine glatte
Fläche
aufweisen, die zum Aufnehmen des Klebstoffs geeignet ist. Diese
Anordnung kann geringere Herstellungskosten implizieren, allerdings
kann diese nur eine einzige Verwendung der Manschette implizieren,
bei der die Befestigungseinrichtung nur einmal greifen kann, und
diese Anordnung macht es für
den Benutzer schwierig, die Manschette während des Einsatzes neu anzulegen
oder umzusetzen.
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Ein
Etikett 70 ist aus Nylonmaterial gebildet, auf dem eine
definierte Information für
den Nutzer aufgedruckt ist, und ist an die Manschette über das Band 66 und
einen nicht aufblasbaren Abschnitt 72 permanent angenäht. Eine
geeignete Länge
des nicht aufblasbaren Abschnitts 72 liegt bei 38,1 mm (1,5
Inch). Es sei einem Fachmann klar, daß andere Verbindungsverfahren
(wie das Kleben) ausgewählt werden
können,
um das Band 66 und das Etikett 70 an der Manschette
permanent anzubringen.
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Bei
einem üblichen
Einsatz ist das feste Ende 56 an dem Körperteil gehalten, während die Manschette
um das Körperteil
herum gebunden und bequem angezogen ist, indem eine Zugkraft an
dem überlappenden
Ende 58 annähernd
tangential zur Krümmung
des Körperteils
aufgebracht wird, während
das feste Ende 56 relativ zum Körperteil durch Ergreifen des
Verbindungsbandes 62 ortsfest gehalten wird. Das Band 66 sichert
die Manschette umfänglich
an dem Körperteil,
wenn der Benutzer dessen freies Ende mit der schlaufenartigen Befestigungsfläche 68b an
der Außenfläche der
Manschette in Eingriff bringt. So in Eingriff gebracht, bilden das Band 66 und
der äußere Streifen 68 einen
voll umlaufenden Zugspannungsverlauf, der einen im wesentlichen
festen äußeren Umfang
der Manschette definiert. Die Manschette expandiert daher radial
nach innen hin zum Körperteil,
wenn die Blase 69 aufgeblasen wird, und komprimiert radial
den Körperteil proportional
zum Druck in der Blase, der ausgewählt wird, um eine Blutströmung in
dem Körperteil über den
Bereich der Manschette hinaus sicher zu unterbinden.
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Der
Schlauch 74 ist aus einem Vinylschlauchmaterial gefertigt
und permanent an einem Ende der Anschlußleitung 76 angeschlossen,
wodurch ein gasdichter Durchgang in die Blase 60 gebildet
ist. Der Manschettenverbinder 20 (der in den 1 bis 3 beschrieben
ist) ist permanent an dem Schlauch 74 an dem verbleibenden
Ende angebracht. Abhängig
von dem genutzten Tourniquet-Gerät
kann die Manschette 50 wechselweise mehrere gasdichte Durchgänge in die
Blase 60 und eine entsprechende Anzahl von gasdichten Durchgängen durch
die Anschlußleitung 76,
Schläuche
und Verbinder hindurch aufweisen.
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Bezugnehmend
auf die 1, 3 und 4 ist
der Schlauch 74 üblicherweise
bei sterilen Einwegmanschetten vorgesehen, um eine Verlängerung
des Gasdurchgangs in ausreichender Entfernung von der sterilen Manschette
bereitzustellen. Dies läßt eine
Verbindung zum nicht sterilen Fülleitungsaufbau 14 zu,
der an der Tourniquet-Gerät
an einer Stelle sicher außerhalb
des sterilen Operationsfeldes angebracht ist. Es sei klar, daß der Schlauch 74 aus
einem gewählten,
farbunterscheidungsfähigen,
thermoplastischen Material gefertigt ist, das für eine Manschettenidentifikation
geeignet ist, wie sie oben beschrieben ist, und an einem Ende 75 derart ausgebildet
ist, daß er
an den Fülleitungsverbinder 26 pneumatisch
anschließbar
ist, wodurch eine pneumatische Verbindung und eine Identifikationseinrichtung
bereitgestellt wird sowie die Notwendigkeit eines separaten Manschettenverbinders 20 eliminiert
ist. Es sei klar, daß eine
Identifikationseinrichtung, die für den Benutzer sichtbar ist
und von dem Tourniquet-Gerät 12 identifizierbar
ist, eingebaut werden kann, indem eine unterscheidungskräftig gefärbte Anschlußleitung 76 verwendet
wird, die permanent an der Manschette 50 angebracht ist,
wobei in diesem Fall die Verbinder 20 und 26 sowie
der Schlauch 74 dazu ausgelegt sind, Lichtsignale sowie Druckgas
zur Manschette zu übertragen.
Bei Manschettenausführungen,
bei denen ein Schlauch 24 nicht notwendig ist, kann ein
Manschettenverbinder 20 direkt an eine Anschlußleitung 76 angeschlossen oder
in die Anschlußleitung 76 als
einzelne Komponente eingearbeitet sein.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht der Manschette in dem Bereich der Blase 60 und
im Verlauf der Anschlußleitung 76.
Der äußere Streifen 68 und der
innere Streifen 80 sind gasundurchlässig und miteinander verbunden,
um eine aufblasbare Blase zu bilden (die Verbindungsanordnung wird
im Detail unten beschrieben). Der äußere Streifen 68 und
der inne re Streifen 80 sind kontinuierliche Streifen (lange, schmale
Stücke
mit jeweils einer im wesentlichen gleichförmigen Breite), die insbesondere
für einen kontinuierlichen
Herstellungsprozeß geeignet
sind, was unten detaillierter beschrieben wird. Der äußere Streifen 68 besteht
aus einem Schlaufenmaterial 68a (LP3607 „RF weldable" („RF-schweißbare") Schlaufe, 50,8
mm (2 Inch) breit, Velcro USA Inc., Manchester NH), einer flexiblen
gasundurchlässigen Schicht 68d (DuPont „Sontara" 8005 Polyester-Vliesstoff,
DuPont Nonwovens Wilmington DE, mit einer 0,23 mm (0,009") dicken, flexiblen
AlphaGary 2222RX-78 Polyvinylchlorid (PVC)-Schicht, die von Wiman
Corp.l, Sauk Rapids, MN., vertrieben wird) und einer Versteifungsschicht 68g (0,020
Inch dicke, starre PVC-Folie #1204, PMC Films, Tottenham, Ontario,
Canada). Die flexible gasundurchlässige Schicht 68d hat
eine flache, thermoplastische Fläche 68e auf
der Seite, die dem Körperteil
zugewandt ist, und eine weiche, fusselige Gewebefläche 68f auf
der gegenüberliegenden
Seite. Vorzugsweise verhält sich
die Fläche 68f nicht
wie eine schlaufenartige Befestigungsfläche und wird daher nicht aus
Versehen mit hakenartigen Befestigungsflächen in Eingriff kommen, die
an der Manschette oder an anderen Einrichtungen in der Nähe der Manschette
angeordnet sind. Das Schlaufenmaterial 68a hat eine schlaufenartige Befestigungsfläche 68b,
die von dem Körperteil
wegweist, und eine thermoplastische Fläche 68c auf der gegenüberliegenden
Seite, welche Fläche
an der Stoffläche 68f der
flexiblen gasundurchlässigen Schicht 68d anliegt.
Hauptsächlich
wegen der Dicke und der für
die Versteifungsschicht 68g ausgewählten Materialsteifigkeiten
ist der äußere Streifen 68 im wesentlichen
in Umfangsrichtung unausdehnbar und im wesentlichen widerstandsfähiger gegen
ein Biegen nach außen
(eine größere Ausdehnung
radial nach außen
längs einer
Mittellinie, die zu der proximalen und distalen Seite 52 und 54 genauso
weit liegt wie die Seiten 52 und 54) als der innere
Streifen 80, wodurch ein im wesentlichen fester Außenumfang
erhalten bleibt, wenn die Manschette bis auf 500 mmHg unter Druck
gesetzt wird und die Ausdehnung der Manschette radial nach innen
beschränkt
wird, was wiederum einen radialen Druck auf das Körperteil
ausübt.
Außerdem
macht die Auswahl der Breite der Versteifungsschicht 68g,
die schmaler ist als die Breite der Blase 60, den äußeren Streifen 68 in
der Nähe
der Mittellinie der Manschette steifer und in der Nähe der proximalen
Seite 52 und der distalen Seite 54 relativ flexibler.
Diese variierende Steifigkeit quer über die Manschettenbreite ist
wesentlich, um es der Manschette zu erlauben, sich ohne ein übermäßiges Knicken
und Verdrehen der Versteifungsschicht 68g längs ihrer
Ränder
in der Nähe
der Seiten 52 und 54 nach innen auszudehnen (und
dadurch den Blutstrom bei ungefährlichen
Drücken
zu unterbinden). Bei der bevorzugten Ausführung ist die Versteifungsschicht 68g aus
einem dickeren und steiferen Material als die flexi ble, gasundurchlässige Schicht 68d gebildet.
Es sei klar, daß eine ähnliche
Variation der Steifigkeit zwischen der Mittellinie der Manschette und
den Seiten durch andere Maßnahmen,
wie das Variieren der Dicke, erreicht werden kann, wie durch Auswahl
eines breiteren und steiferen Schlaufenmaterials 68a oder
durch Erhöhen
der Materialsteifigkeit der flexiblen gasundurchlässigen Schicht 68d nur
in dem mittleren Bereich.
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Die
Komponenten des äußeren Streifens 68 werden
miteinander längs
der proximalen und distalen Seite der Manschette an einer Versteifungsrandverbindung 97 und
einer Schlaufenrandverbindung 99 verbunden. Eine geeignete
Breite für
beide Verbindungen 97 und 99 liegt bei 3,3 mm
(0,13 Inch). Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Versteifungsrandverbindung 97 kontinuierlich
und gasundurchlässig,
um ein Aufblasen des Raumes zwischen der flexiblen, gasundurchlässigen Schicht 68d und
der Versteifungsschicht 68g zu vermeiden, obwohl dies nicht für den Betrieb
der Manschette essentiell ist und irgendeine Verbindungsanordnung,
beispielsweise intermittierendes Ultraschweißen) eingesetzt werden kann,
welche Verbindungsanordnung die Gasdichtheit der flexiblen Schicht 68d erhält und ausreichende
Festigkeit besitzt. Die Schlaufenrandverbindung 99 ist
vorzugsweise kontinuierlich, kann allerdings durch eine intermittierende
Verbindung ausreichender Festigkeit ersetzt werden, welche die Gasundurchlässigkeit
der flexiblen Schicht 68d nicht beeinträchtigt. Die Schlaufenrandverbindung 99 kommt vorzugsweise
auch mit der Versteifungsschicht 68g in Eingriff, wie dargestellt
ist (um Scherlasten von der schlaufenähnlichen Befestigungsfläche 68b zur
Versteifungsschicht 68g zu leiten), allerdings ist dies nicht
für den
Betrieb der Manschette essentiell, falls Scher- und Zuglasten gut
von den ausgewählten
Materialien 68a und 68d ertragen werden können.
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Es
sei klar, daß die
flexible Schicht 68d und die Versteifungsschicht 68g dadurch
integriert werden könnten,
indem ein einziges thermoplastisches Materialstück verwendet wird, das zum
Bilden eines Abschnitts extrudiert wird, der dicker (und dadurch steifer)
in dem Mittelbereich der Manschette und dünner an der proximalen Seite 52 und
distalen Seite 54 ist, wobei in diesem Fall die Verbindung 97 weggelassen
werden könnte.
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Es
sei auch klar, daß der äußere Streifen 68 aus
einem einzigen thermoplastischen Materialstück mit einer geeigneten haken-
oder schlaufenartigen Befestigungsfläche (beispielsweise einem Material ähnlich Velcro
HTH848) gefertigt sein könnte,
wobei der Querschnitt in dem Mittelbereich der Manschette dicker
und in der Nähe
der proximalen Seite 52 und der distalen Seite 54 dünner ausgelegt
ist, wobei in diesem Fall die Verbindungen 97 und 99 eliminiert sein
würden.
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Da
die Außenlinie
der verbundenen Bereiche sichtbar ist (insbesondere in der Schlaufenfläche 68a,
wo die Schlaufe durch das Verbindungsverfahren geglättet ist),
kann die Form der Verbindungen 97 und 99 in der
Ebene des äußeren Streifens 68 Markierungen
bilden, wie Symbole oder Buchstaben in ausgewählten Bereichen. Diese Markierungen
können
dazu verwendet werden, die Manschette für den Nutzer zu identifizieren
und eine andere Information, wie die Manschettenbereichsgrenzen,
anzuzeigen. Derartige Markierungen können auch mit anderen Markierungen
und/oder speziellen Merkmalen der Manschette ausgerichtet sein,
wenn die Manschette angelegt wird, wodurch angedeutet wird, ob die
Manschette an einem Körperteil
innerhalb der Umfangsbereichsgrenzen der Manschette angelegt ist
oder nicht.
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Der
Innenstreifen 80 hat eine thermoplastische Fläche 80a,
die zum Anbinden an den äußeren Streifen 68 und
an die weiche fusselige Fläche 80b, die
dem Körperteil
zugewandt ist, geeignet ist. Vorzugsweise verhält sich die Fläche 80b nicht
wie eine schlaufenartige Befestigungsfläche, und daher wird sie sich
nicht zufällig
mit den hakenartigen Befestigungsflächen verfangen, die an der
Manschette oder an anderen Einrichtungen, die in der Nähe der Manschette
verwendet werden, vorliegen. Der innere Streifen 80 ist
vorzugsweise aus einem Polyestervliesstoff (DuPont Sontara 8005)
gefertigt, der auf der Oberfläche 80a mit
einer 0,23 mm (0,009")
dicken, flexiblen PVC-Schicht beschichtet ist. Bei der bevorzugten
Ausführung
sind der innere Streifen 80 und die flexible, gasundurchlässige Schicht 68 aus
dem gleichen Material gefertigt. Obwohl die Festigkeit und der ästhetische
Reiz der Manschette abnehmen können,
sei klar, daß zum
Einsparen zusätzlicher
Kosten und für
ein leichteres Verbinden die Faserrückseite bei der gesamten flexiblen,
gasundurchlässigen Schicht 68d oder
teilweise bei der gesamten flexiblen, gasundurchlässigen Schicht 68d weggelassen werden
kann (woraus sich eine plane thermoplastische Fläche an der gesamten Seite 68f oder
an Teilbereichen der Seite 68f ergibt). Alternativ können andere
Materialien für
die Schichten 68 und 80 herangezogen werden: beispielsweise
können
thermoplastische Polyurethane und Webstoffe anstatt PVC und Vliesstoffe
für Anwendungen
genutzt werden, bei denen eine große Festigkeit und Dauerbeständigkeit notwendig
ist, beispielsweise bei Manschetten großer Abmessung und Mehrweg-Manschetten,
die wiederholt eingesetzt werden sollen.
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Ein
Gasdurchgang 88 ist auch in dem Anschlußleitungskörper 84 gezeigt. Der
Schlauch 74 ist permanent an den Anschlußleitungskörper 84 warmgeklebt.
Der Gasdurchgang 88 tritt aus dem Körper 84 in eine Richtung,
die parallel zur Ebene des äußeren Streifens 68 und
auch ungefähr
senkrecht zur proximalen Seite 52 ist. Wenn die Manschette
ordnungsgemäß an dem
Körperteil
angelegt ist, weisen somit der Gasdurchgang 88 und der
Schlauch 74 in proximale Richtung (weg von der Operationsseite), wodurch
die Wahrscheinlichkeit minimiert wird, daß der Schlauch in das Operationsfeld
eindringt. Falls gewünscht
wird, kann die Anschlußleitung 76 in
irgendeine Richtung innerhalb der Ebene des äußeren Streifens 68 ausgerichtet
werden, falls dies erforderlich ist, um dem beabsichtigten Einsatz
der Manschette gerecht zu werden. Falls beispielsweise gewünscht wird,
daß die
Manschette mit entweder der Seite 52 oder der Seite 54 in
Richtung des proximalen Endes des Körperteils anlegbar sein soll,
so kann die Anschlußleitung 76 derart
ausgerichtet sein, daß der
Gasdurchgang 88 ungefähr
parallel zu den Seiten 52 oder 54 austritt. Die
Anschlußleitungsverbindung 83,
die kontinuierlich um den Umfang des Anschlußleitungsflansches 82 liegt,
und ein Antiverschlußvorsprung 90 sind
auch dargestellt und werden im Detail in der Beschreibung der 7 erläutert. Eine
geeignete Breite für
den Antiverschlußvorsprung 90 liegt,
wie in 5 ersichtlich ist, bei 7,9 mm (0,31 Inch).
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6 ist
eine Detailquerschnittsansicht der Verbindungsanordnung längs der
Seite 52 der Manschette. Eine identische Verbindungsanordnung
ist längs
der Seite 54 vorgesehen, wie in 5 dargestellt
ist. Der innere Streifen 80 ist breiter als der äußere Streifen 68,
wobei sich der gefaltete Abschnitt 100 über den Seitenrand des äußeren Streifens
hinaus um eine definierte Strecke erstreckt (eine geeignete Strecke
liegt bei 9,7 mm (0,38 Inch). Der gefaltete Abschnitt 100 ist
auf und um den Seitenrand des äußeren Streifens 68 vor
dem Verbinden gefaltet. Die Blasenseitendichtung 102 erstreckt
sich ununterbrochen entlang zumindest der Länge der Blase 60 und umfaßt eine
gasundurchlässige
Verbindung zwischen der thermoplastischen Fläche 80a des inneren Streifens 80 und
der thermoplastischen Fläche 68e der
flexiblen, gasundurchlässigen
Schicht 68d. Während
der Bildung der Dichtung 102 wird der gefaltete Abschnitt 100 des
inneren Streifens 80 mit der weichen, fusseligen Fläche 68f der
flexiblen Schicht 68d verbunden, was das übergefaltete
Material hält
und wodurch ein abgerundeter Rand längs der Seiten der Manschette
mit einer weichen, fusseligen Fläche 80b gebildet
ist, die dem Körperteil
ausgesetzt wird. Diese gefaltete Randanordnung eliminiert die Notwendigkeit
für kostenintensive
Nahtrandstreifen, die längs
der Ränder
vieler bekannter Manschetten vorgesehen sind, um den Patienten vor
Schnittverletzungen zu schützen.
Eine geeignete Breite für
die Blasenseitendichtung 102 liegt bei 4,8 mm (0,19 Inch).
Um es der Manschette zu ermöglichen,
sich nach innen auszudehnen, wenn sie aufgeblasen wird, ohne allerdings
die Ränder
der Versteifungsschicht 68g zu verdrehen, ist eine Lücke 104 zwischen
dem äußeren Rand
der Versteifungsschicht 68g und dem inneren Rand der Blasenseitendichtung 102 vorgesehen.
Eine geeignete Lücke 104 ist 3,3
mm (0,13 Inch) groß.
Eine Versteifungsrandverbindung 97 ist auch in dieser Detailschnittansicht
erkennbar.
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Obwohl
es möglicherweise
schwieriger ist, zu falten und zu verbinden, könnte die flexible, gasundurchlässige Schicht 68d mit
der gleichen Breite wie der innere Streifen 80 gefertigt
und längs
des inneren Streifens 80 gefaltet sein, wodurch ein Versteifungsrand
längs den
Seiten 52 und 54 gebildet wird. In diesem Fall
ist die weiche, fusselige Fläche 68f der flexiblen,
gasundurchlässigen
Schicht 68d auf sich selbst zurückgefaltet und während der
Bildung der Dichtung 102 mit sich selbst verbunden, womit
das übergefaltete
Material gehalten und ein abgerundeter Rand längs der Seite der Manschette
gebildet ist.
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Es
sei klar, daß andere,
weniger wünschenswerte
Faltanordnungen möglich
sind, die einen abgerundeten Rand längs der Seiten der Manschette
zulassen. Beispielsweise könnte
der äußere Streifen 68 auf
das obere Ende des gefalteten Abschnitts des inneren Streifens 80 in
den Bereich der Dichtung 102 gelegt werden, so daß die thermoplastische
Fläche 68e an
der weichen, fusseligen Fläche 80b anliegt, obgleich
diese Anordnung weniger zuverlässig
ist, weil die erste, die Blase bildende Verbindung durch das fusselige
Material hindurch dringen muß.
Bei einem weiteren Beispiel könnten
die Ränder
der flexiblen Schicht 68d und des Streifens 80 aneinandergefügt werden,
wenn der innere Streifen 80 übergefaltet wird, wobei sich
in diesem Fall die Breite der Dichtung 102 entlang einer
geeigneten Strecke auf der einen oder anderen Seite der Fügeverbindung
erstrecken muß und
daher die Gesamtmanschettenbreite zunehmen kann und die Herstellung
schwieriger wird.
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Wie
im Abschnitt „Hintergrund
der Erfindung" beschrieben
ist, umfassen viele bereits existierende Tourniquet-Manschetten
einen Randstreifen (ein separates Band aus einem Material, wie ein
Nylonstreifen), der über
den Außenumfangsrand
der Manschette gefaltet ist und durch alle Schichten hindurch außerhalb
des Blasenumfangs angenäht
ist. Die „ComforterTM Disposable Gel Cuff" verwendet einen Abschnitt des inneren
Schichtenmaterials, das über den
Umfangsrand gefaltet und außerhalb
des Blasenumfangs anstatt eines separaten Randstreifens angenäht ist.
Bei diesen beiden Beispielen des Standes der Technik schützt die
Randanordnung die Patienten vor Schnittverletzungen oder vor einem
Kontakt mit rauhen Materialrändern
am Umfang der Manschette. Jedoch stellt das Nähen des Randstreifens oder
die übergefaltete
innere Schicht außerhalb
des Blasenumfangs eine schmalere Blase für eine gegebene Gesamtmanschettenbreite
bereit. Im Gegensatz dazu maximieren die Ausführungen der vorliegenden Erfindung
die Blasenbreite bei einer gegebenen Gesamtmanschettenbreite, indem
der übergefaltete
Abschnitt der inneren Materialschicht (welche die Aufgabe des Randstreifens
besitzt, der im Stand der Technik eingesetzt wird) in die Blasenverbindungen
eingearbeitet wird. Folglich ermöglichen
die Ausführungen
der vorliegenden Erfindung die Okklusion bei niedrigen Manschettendrücken an
einen gegebenen Körperteil
für eine
gegebene Gesamtmanschettenbreite verglichen mit dem Stand der Technik,
wodurch der Zugriffsbereich auf das Körperteil für eine Operation maximiert
wird und das Risiko von druckbezogenen Verletzungen des Patienten
minimiert wird.
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Obwohl
die Stabilität
der Manschette reduziert werden kann, könnte die Breite der Blase 60 weiter
für eine
gegebene Gesamtmanschettenbreite maximiert werden, indem die Blasenseitendichtung 102 eine
gasundurchlässige
Verbindung nur zwischen der thermoplastischen Fläche 80a in dem gefalteten
Abschnitt 100 und der fusseligen Fläche 68f bildet, so
daß die
thermoplastische Fläche 68e nicht mit
der thermoplastischen Innenschichtfläche 80a verbunden
ist. Dies kann durch Beschichtung einer oder beider Flächen 68e und 80a mit
Hilfe eines eine Anbindung vermeidenden Materials (beispielsweise „Mold Wiz
AZN"-Lösemittel, Axel Plastics Research Laboratories
Inc., NY) im Bereich der Dichtung 102 erreicht werden.
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7 ist
ein Längsschnitt
der Manschette an dem überlappenden
Ende 58 in der Nähe
des Bandes 66. Die Anschlußleitung 76 ist an
den äußeren Streifen 68 um
den Umfang des Anschlußleitungsflansches 82 an
einer gewählten
Stelle innerhalb der Blase 60 verbunden. Der Außenumfang
des Flansches 82 erstreckt sich um den Umfang des Körpers 84 in
alle Richtungen in der Ebene des äußeren Streifens 68 um
eine Strecke, die zum Verbinden ausreicht und bei beispielsweise
6,35 mm (0,25 Inch) liegt. Diese Anordnung läßt es zu, daß sich eine
Verbindungseinrichtung (wie eine Ultraschallmatrize) dem Manschettenaufbau
in einer einzigen Richtung nähert,
die annähernd
senkrecht zur Ebene des äußeren Streifens 68 ist.
Die Anschlußleitungsverbindung 83 bildet
eine kontinuierliche, gasundurchlässige Verbindung zwischen dem äußeren Streifen 68 und
der Anschlußleitung 76 um
den Umfang des Anschlußleitungsflansches 82.
Eine geeignete Breite für die
Verbindung 83 liegt bei 4,8 mm (0,19 Inch). Um die Anbindung
der Anschlußleitung 76 an
den äußeren Streifen 68 mit
dem inneren Streifen 80 dort zuzulassen, ohne den Flansch 82 zusätzlich mit
dem Streifen 80 zu verbinden, was bei bestimmten Versionen
von Herstellungsprozessen wünschenswert
ist, so kann die Flanschinnenfläche 86 von
dem verbindungsvermeidenden Material bedeckt sein (beispielsweise „Mold Wiz
AZN"-Lösungsmittel,
Axel Plastics Research Laboratories Inc., NY).
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Die
Anschlußleitung 76 hat
einen Gasdurchgang 88, der durch den Körper 84 hin zur Blase 60 verläuft, und
umfaßt
auch wenigstens einen Antiverschlußvorsprung 90, der
in die Blase 60 vorsteht (um eine geeignete Strecke, die
beispielsweise bei 1,6 mm (0,063 Inch) von der Ebene der Flanschinnenfläche 86 liegt)
und eine Dicke von ca. 1,6 mm (0,063 Inch) aufweist. Alternativ
kann für
die Doppelanschlußsysteme,
die im Abschnitt „Hintergrund
der Erfindung" beschrieben
sind, die Anschlußleitung 76 zwei
separate Gasdurchgänge
aufweisen, die durch den Körper 84 in
die Blase 60 verlaufen. Der Antiverschlußvorsprung 90 verhindert,
daß der
innere Streifen 80 den Gasdurchgang 88 sperrt,
wenn beispielsweise der innere Streifen 80 gegen die Flanschinnenfläche 86 mit
einer ungewöhnlich
hohen Kraft während
des Anbringens oder des Einsatzes gedrückt wird. Falls es erforderlich
ist, könnten
zusätzliche Gasdurchgänge unterschiedlicher
Dimensionen in die Anschlußleitung 76 eingearbeitet
sein, und mehrere Antiverschlußvorsprünge können, angepaßt an die
Größe und die
Form des Gasdurchgangs 88 und des Flansches 82 sowie
an die Anzahl von Gasdurchgängen
in der Anschlußleitung 76,
verwendet werden.
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Die
Blasenenddichtung 92 bildet am überlappenden Ende 54 ein
Ende der Blase 60, was detaillierter unten beschrieben
wird. Um den verbleibenden Umfang des nicht aufzublasenden Abschnitts 72 herum
verbindet die überlappende
Endrandverbindung 93 die Ränder des inneren Streifens 80 und
des äußeren Streifens 68.
Ein Etikett 70 und eine Nahtverbindung 70a um
den Umfang des Etiketts ist auch gezeigt, welche Nahtverbindung
sich durch den Streifen 66 und alle Schichten der Manschette
im nichtaufzublasenden Abschnitt 72 verläuft. Der
Streifen 66 ist redundant an der Manschette über den
Eingriff einer hakenartigen Befestigungsfläche 66a und einer
schlaufenartigen Befestigungsfläche 68b angebracht.
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Abhängig von
der Reihenfolge der Herstellungsschritte kann die Nahtverbindung 70a nur
mit dem äußeren Streifen 68 in
Eingriff kommen. Ebenso von der Reihenfolge der Herstellungsschritte
und der eingesetzten Materialien abhängig können andere Verbindungsverfahren,
wie das Kleben, anstelle der Nahtverbindung 70a eingesetzt
werden.
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8 ist
eine detaillierte Längsschnittansicht
der Manschette am festen Ende 56 in der Nähe des Verbindungsbandes 62,
das über
die Enden des äußeren Streifens 68 und
des inneren Streifens 80 gefaltet ist, womit die Haut des
Patienten vor rauhen Rändern
und scharfen Ecken des Versteifungsabschnitts 68g des äußeren Streifens 68 geschützt ist. Die
Blasenenddichtung 94 an dem festen Ende 56 bildet
ein Ende der Blase 60 und wird detaillierter unten beschrieben.
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Das
Band 62 besteht aus einem synthetischen Material und kann
daher mit dem äußeren und inneren
Schichtmaterial 68 und 80 an der festen Endverbindung 96 verbunden
werden. Der nicht aufzublasenden Abschnitt 64 erlaubt das
Anbringen des Verbindungsbandes 62, ohne die Unversehrtheit
der kritischen Blasenenddichtung 94 zu beeinträchtigen und
zu gefährden.
Eine geeignete Breite für
die feste Endverbindung 96 liegt bei 6,35 mm (0,25 Inch).
Es sei für
den Fachmann klar, daß bei
gewissen Materialkombinationen und Verbindungsprozessen das Verbindungsband 62 durch
eine Blasenenddichtung 94 auf geeignete Weise gehalten
werden kann, wodurch auf den nicht aufzublasende Abschnitt 64 und die
feste Endverbindung 96 verzichtet werden kann, um eine
mögliche
Reduzierung von Material- und Herstellungskosten
zu erreichen. Es sei außerdem klar,
daß, obgleich
möglicherweise
mit höheren
Herstellungskosten verbunden, das Verbindungsband 62 auf
herkömmliche
Weise durch den nicht aufzublasenden Abschnitt 64 hindurch
genäht
wird, was die Notwendigkeit für
eine feste Endverbindung 96 eliminiert und den Einsatz
von Verbindungsbandmaterialien ermöglicht, die für das Verbinden
nicht geeignet sind.
-
Bezugnehmend
auf die 4, 6, 7 und 8 erstrecken
sich die Blasenenddichtungen 92 und 94 zumindest
quer über
die Breite der Blase 60 und schneiden die Blasenseitendichtung 102 an den
proximalen und distalen Seiten 52 und 54 der Manschette.
Quer über
die gesamte Breite der Versteifungsschicht 68g bilden die
Blasenenddichtungen 92 und 94 gasundurchlässige Verbindungen
zwischen der thermoplastischen Fläche 80a des inneren Streifens 80,
der Versteifungsschicht 68g und der thermoplastischen Fläche 68e der
flexiblen Schicht 68d. Das Schlaufenmaterial 68a ist
ebenfalls mit dem äußeren Streifen 68 in
dem Bereich der Dichtungen 92 und 94 verbunden. Über die
Weite jeder Lücke 104 von
dem Rand der Versteifungsschicht 68g zur Blasenseitendichtung 102 bilden
die Dichtungen 92 und 94 gasundurchlässige Verbindungen
zwischen der thermoplastischen Fläche 80a des inneren
Streifens 80 und der thermoplastischen Fläche 68e.
Es sei klar, daß sich
die Dichtungen 92 und 94 quer über die gesamte Breite der
Manschette erstrecken können,
wodurch jede Überweite
der flexiblen Schicht 68d, die sich außerhalb der Dichtung 102 erstreckt, mit
der Fläche 80a verbunden
wird und jeglicher verbleibende Abschnitt der Fläche 80a mit sich selbst
im gefalteten Abschnitt 100 verbunden wird. Eine geeignete
Breite für
die Dichtungen 92 und 94 ist, wie in 7 und 8 ersichtlich
ist, 4,8 mm (0,19 Inch).
-
Um
niedrige Herstellungskosten und einen einfachen, kontinuierlichen
Herstellungsprozeß,
wie unten beschrieben wird, zu erreichen, weist der innere Streifen 80 einen
konstanten Querschnitt in einer Längsrichtung auf, und der äußere Streifen 68 hat
einen konstanten Querschnitt in seiner Längsrichtung außer in dem
Bereich, der zum Anbringen der Anschlußleitung 76 ausgelegt
ist. Daher besteht notwendigerweise eine variierende Steifigkeit
quer über der
Breite des äußeren Streifens 68 weiter
durch die Blasenenddichtungen 92 und 94 hindurch.
Bei der bevorzugten Ausführung
der Dichtungen 92 und 94, die jeweils eine gleichbleibende
Dicke von 1 mm (0,040 Inch) quer über die Gesamtbreite der Manschette
aufweisen, nachdem die Dichtung vollständig ausgebildet ist. Es sei
klar, daß wegen
der unterschiedlichen Dicke, Steilheit und Zusammensetzung der Materialien,
die von den Dichtungen 92 und 94 an verschiedenen
Punkten quer über
der Gesamtbreite der Manschette verbunden werden, die Dichtung verbessert
werden kann, indem ein schrittweises Dichtungsprägen verwendet wird, das eine
nicht gleichmäßige Dichtungsdicke
hervorruft, was beispielsweise eine Zunahme der Dichtungsdicke quer über die Breite
der Versteifungsschicht 68g und des Schlaufenmaterials 68a zuläßt. Allerdings
erhöht
diese mögliche
Verbesserung den Herstellungsaufwand, weil die verschiedenen Komponenten
sorgsam relativ zur Dichtungsmatrize ausgerichtet werden müssen.
-
Der
Herstellungsprozeß für eine Manschette 50 kann
wie folgt sein:
- a) Ein Schlaufenmaterial 68a,
eine flexible gasundurchlässige
Schicht 68d und eine Versteifungsschicht 68g werden
auf einer Bahn auf Walzen zugeführt,
bei einer geeigneten Länge
von 91,4 m (100 yards) und einer geeigneten Breite von 50,8 mm (2
Inch), 76,2 mm (3 Inch) bzw. 95,3 mm (3,75 Inch). Der äußere Streifen 68 ist
dadurch gebildet, daß die
Ma terialien 68a, 68d und 68f, wie in 5 dargestellt
ist, ausgerichtet werden und die ausgerichteten Materialien einem
kontinuierlichen Ultraschallverbindungsprozeß unterzogen werden, für den vier
Antriebsrad-/Amboßsätze vorgesehen
sind, welche die Verbindungen 97 und 99 bilden.
Eine geeignete Zuführrate
für herkömmliche Ultraschalleinrichtungen
und für
die Materialien für
die beschriebene, bevorzugte Ausführung liegt bei 3 m (10 Fuß) pro Minute.
- b) Öffnungen,
die es dem Körperabschnitt 84 der Anschlußleitung 76 ermöglichen,
durch den äußeren Streifen, 68 hindurchzuverlaufen,
werden dann aus dem äußeren Streifen 68 in
Abständen ausgestanzt,
die der besonderen herzustellenden Manschettenlänge entsprechen. Eine Anschlußleitung 76 wird
in jede Öffnung
eingesetzt, und eine Verbindung 83 um den Umfang des Flansches 82 ist
gebildet, indem eine Ultraschall- oder Radiofrequenzversiegelvorrichtung
des Preßtyps eingesetzt
wird. Ein kurzer Stillstand des kontinuierlichen Prozesses mit Einlauf-
und Auslaufraten, die geeignet sind, die Anschlußleitungsdichtungsrate an die
kontinuierliche Rate des Verbindungsprozesses der äußeren Schicht
anzupassen, kann für
die Installation der Anschlußleitung
notwendig sein.
- c) Der innere Streifen 80, der (beispielsweise 91,4 m
(100 yards) lang und 11,4 cm (4,50 Inch) breit) auf Walzen auf einer
Bahn zugeführt
wird, wird anschließend
mit dem äußeren Streifen 68 ausgerichtet
und durch die Faltzuführvorrichtung
zugeführt,
um die gefaltete Randanordnung zu bilden, die in den 5 und 6 dargestellt
ist. Ein Faltfuß,
der gewöhnlicherweise
dazu verwendet wird, den gefalteten Randstreifen, der bei vielen bekannten
Manschetten eingesetzt wird, und andere genähte Produkte herkömmlichen
Nähmaschinen
zuzuführen,
kann für
diesen Zweck angepaßt
sein. Ein Paar Ultraschallantriebsräder/Amboß-Sätze bilden kontinuierliche
gasundurchlässige
Verbindungen 102, wie in den 5 und 6 dargestellt
ist, auf eine Weise, die ähnlich der
der Verbindungen 97 und 99 des äußeren Streifens
ist, womit ein kontinuierlicher Streifen aus zusammengesetzten Schichten
mit einer Anschlußleitung
an Ort und Stelle gebildet ist.
- d) Eine einzelne Ultraschall- oder Radiofrequenz-Versiegelmatrize
des Preßtyps
wird eingesetzt, um die Dichtung 92 und die Verbindung 93 (in 7 gezeigt)
an dem überlappenden
Ende 58 der einen Manschette an dem kontinuierlichen Streifen
der zusammengesetzten Schichten und eine Dichtung 94 (gezeigt
in 8) an dem festen Ende 56 der benachbarten
Manschette an dem kontinuierlichen Streifen zu bilden. Auf ähnliche Weise trennt
ein Stanzwerkzeug die Manschetten, indem durch die Verbindung 93 und
quer zur Manschettenausdehnung am festen Ende 56 in einem
geeigneten Abstand von der Dichtung 94 geschnitten wird,
um einen nicht aufzublasenden Abschnitt 64 zu bilden. Die
Manschettenlänge
ist nicht durch die Größe der Maschine
begrenzt, und jede Länge
der Manschette kann gebildet werden, indem der Abstand zwischen
den Anschlußleitungen
und den Enddichtungen eingestellt wird.
- e) Das Verbindungsband 62 wird quer über das feste
Ende 56 (wie in 8 gezeigt ist) eingebracht,
indem ein Falteinlauf (ähnlich
zu dem, der für
die gefalteten Seitenränder
verwendet wird) eingesetzt wird, und die Verbindung 96 ist
gebildet, indem eine Ultraschall- oder Radiofrequenzversiegelmatrize
des Preßtyps
eingesetzt wird. Ein Stillstand im kontinuierlichen Prozeß mit Einführ- und
Ausführraten,
die geeignet sind, um die kontinuierliche Rate des Prozesses zum
Verbinden des äußeren Schicht
anzupassen, kann für das
Anbringen des Verbindungsbandes notwendig sein.
- f) Das Band 66, das mit einer Bandbreite (beispielsweise
50,8 mm (2 Inch)) zugeführt
wird und auf eine Länge
geschnitten wird, die für
die herzustellende Manschettengröße geeignet
ist, wird an jede Manschette angebracht, wobei eine Hakenfläche 66a mit
einer Schlaufenfläche 68b in
Eingriff kommt, wobei ein Ende an der Anschlußleitung 76 anliegt.
Ein Etikett 70 ist über
dem nicht aufzublasenden Abschnitt 72 positioniert und
dort durch den gesamten Aufbau hindurch genäht oder verbunden, wie in 7 dargestellt
ist. Dies schließt
die Fertigung der Manschette ab.
-
Falls
eine größere Herstellungsflexibilität gewünscht wird,
um beispielsweise geringere Mengen von Manschetten bestimmter Größe mit einer
minimalen Geräteanpassungszeit
herzustellen, können die
Schritte des Herstellungsprozesses für die vorliegende Erfindung,
wie sie oben beschrieben ist, getrennt werden. Da beispielsweise
eine herkömmliche Manschettenbreite
häufig
für verschieden
Manschettenlängen
verwendet wird, können
die obengenannten Arbeitsschritte (a) und (c) ablaufen, um Längen von
zusammengesetzten inneren und äußeren Schichtmaterialien
zu erzeugen. Dieses Grundmaterial kann später auf die notwendigen Längen geschnitten
werden, und die Manschetten können
fertiggestellt werden, indem die Anschlußleitungen installiert, die
Enddichtungen gebildet und das Verbindungsband sowie der Streifen
angebracht werden. In diesem Fall ist das notwendige Ausstanz- und Versiegelwerkzeug
wesentlich kleiner und kostengünstiger als
die Ausrüstung,
die die im Stand der Technik verwendet wird, wobei die Werkzeugaufbauten
bei allen Manschettengrößen derselben
Ausdehnung gebräuchlich
sind, und Manschetten jeder Länge
können
hergestellt werden.
-
Es
sei klar, daß die
Erfindung nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt ist,
aber innerhalb des Umfangs der beiliegenden Ansprüche abgeändert werden
kann.