[发明专利]压缩气体马达、外科驱动系统及其操作方法

说明书

本发明涉及压缩气体马达(1)，其包括由柱形罩壁(3)界定的中空柱体(2)；后盖(4)；能在中空柱体(2)中轴向移动的柱塞(5)，其中，该柱塞(5)将中空柱体(2)分成后内腔(7)和前内腔(8)；至少一个压缩气体端口(9)；柱形罩壁(3)中的至少一个通气口(10)其中，在压缩气体马达(1)通过柱塞(5)的运动而运行期间，可轴向移动的柱塞(5)使该通气口(10)能够周期性地朝向后内腔(7)开放；布置在前内腔(8)中的至少一个压缩弹簧(12)和/或布置在后内腔(7)中的至少一个拉伸弹簧。本发明还涉及具有这种压缩气体马达(1)的外科驱动系统、医用灌洗系统和医疗设备，以及用于操作压缩气体马达(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种压缩气体马达、一种具有这种压缩气体马达的外科驱动系统、一种包括这种压缩气体马达的用于软组织和/或骨组织清创的医用灌洗系统以及一种用于使用这种压缩气体马达对软组织和/或骨组织进行刷洗、锉磨或锯切的医疗设备，还涉及一种用于操作压缩气体马达的方法。压缩气体马达适用于驱动医疗设备对软组织和骨组织进行灌洗和清创。出于卫生原因，由压缩气体马达驱动的医疗设备优选地一次性使用。

背景技术

本发明的主题特别地是一种简化的压缩气体马达和一种具有简化的压缩气体马达的外科驱动系统即医用驱动系统。该简化的压缩气体马达和外科驱动系统基本上由塑料制成，旨在且适合于一次性使用。

在整形外科手术中，必须对不幸感染了微生物的关节内假体进行一定程度的脓毒症治疗。在该过程中，将被感染的关节内假体移出，并且去除感染或坏死的组织。感染/坏死组织的这种去除称为清创术。可以通过用“灌洗”系统冲洗伤口以及通过切除、打磨、锯切和刷洗来进行清创术。在清创后，用于清创的设备被组织残留物和微生物污染。如果要重新使用这些器械，则它们必须被彻底地清洁，然后消毒。当这样做时，医务人员必须在清洁操作期间通过转移微生物来保护自己免受污染或感染。因此，希望能够提供一种带有马达驱动器的廉价的设备，以为了脓毒性修复的目的而锉磨、锯切和刷洗以及灌洗，该设备在单次使用之后可以与普通外科废弃物一起丢弃，而无需复杂且可能有危险的清洁步骤。如果驱动器不需要使用电池、蓄电池或电动机，特别是出于资源和环境保护以及成本的原因，这将是明智的。

在医疗中，当前已知通过压缩空气和电能运行的驱动设备。基于压缩空气的驱动系统通常包含薄片型空气马达/气动马达。问题在于，软管提供了非无菌的压缩空气，并且在马达驱动之后，必须再次在不同的软管中将膨胀的非无菌空气从手术室排出。为此通常使用同轴的软管系统。使用压缩空气运行的驱动器已在很大程度上被电动驱动系统所取代。这些驱动系统包括具有传动装置的电动机，并且通常使用蓄电池作为其能源。电动驱动系统包含铜和其他重金属。

在灌洗系统中，产生冲洗液的喷射流，其冲击在待清洁的组织区域上，并且对这些组织区域产生机械清洁作用。脉冲灌洗系统早已例如从US 4 583 531 A、US 4 278 078 A和US 5 542 918 A中为人所知。

专利US 9 861 770 B1提出了一种真空马达，其中，通过使真空作用在柱塞上来使螺旋弹簧张紧。在张紧过程结束时，为阀柱塞提供动量，该阀柱塞打开通气口，并且短暂地关闭真空孔。张紧的螺旋弹簧可以松弛，并且驱动柱塞回到起始位置，从而驱动连接到该柱塞上的泵柱塞。这导致了周期性的、线性的、振荡的泵运动，该泵运动由螺旋弹簧驱动，其中，螺旋弹簧的张紧通过压力差进行。其缺点在于，真空马达具有许多零件，并且最重要的是至少三个可以相对于彼此运动的零件加上螺旋弹簧。在所有零件都可以在真空马达内移动的情况下，存在这些零件由于高频摩擦而卡住或过热的风险。期望一种甚至更简单的真空马达。

US 5 542 918 A公开了一种用于灌洗系统的流体泵，该流体泵由真空驱动，并且其中，隔膜由中空的、可线性运动的、弹性安装的柱塞驱动，其中，布置有同样地弹性安装的阀柱塞，以打开和关闭用于供应空气的进气口。该系统的缺点在于，在打开状态下，阀元件只能提供小的自由流动的横截面。因此，泵能够产生的功率有限，并且存在死点——泵不能自行从该死点处再次启动——的风险。另外，缺乏对阀柱塞的引导可能导致阀柱塞横向运动，从而导致不规则的柱塞振动。