ES2315330T3 - Cuchillo quirurgico. - Google Patents
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Abstract
Cuchillo quirúrgico con un portacuchillas (12) y una cuchilla (14) fabricada en un material de plástico reforzado con fibra.
Description
Cuchillo quirúrgico.
\global\parskip0.940000\baselineskip
La invención se refiere a un cuchillo quirúrgico
con un portacuchillas y una cuchilla.
Esta clase de cuchillos quirúrgicos se emplean
por ejemplo como escalpelos o cuchillas peladoras.
Por el documento DE 29 35 141 A1 se conoce una
herramienta de corte de plástico para material blando que presenta
por lo menos una zona de corte con una capa recubierta por
pulverización de un material duro.
La invención tiene como objetivo crear un
cuchillo quirúrgico que sea de fabricación económica, en particular
para poderlo usar como instrumento desechable.
Este objetivo se resuelve conforme a la
invención en un cuchillo quirúrgico de la clase citada inicialmente,
por el hecho de que la cuchilla está fabricada en un material de
plástico reforzado con fibra.
En los ensayos se ha visto que una cuchilla
fabricada en un material plástico reforzado con fibra, está
suficientemente afilada para poder dar cortes en tejidos. Este
efecto se debe probablemente al hecho de que cuando se carga
térmicamente plástico reforzado con fibra (plástico cargado) en un
molde, es decir cuando fluye al interior de éste, las fibras
situadas en el filo de corte de la cuchilla se alinean en dirección
transversal a éste, creando de este modo una ondulación en el filo
de corte que tiene el mismo efecto que un afilado ondulado en una
cuchilla metálica convencional. Debido a la estructura de las fibras
se puede formar también un filo de corte muy agudo de modo que la
superficie de corte sea correspondientemente reducida y con ello se
puedan ejercer presiones elevadas sobre el tejido. Las mismas fibras
se ocupan de reforzar el plástico, es decir aumentan su dureza, de
modo que el material de plástico reforzado con fibras puede soportar
también los grandes esfuerzos que ejerce ella misma sobre el tejido.
En los ensayos se ha visto que el efecto de corte es suficiente.
Una ventaja especial de una cuchilla fabricada
en un material de plástico reforzado con fibra es que ésta se puede
fabricar de una sola pieza con el portacuchillas, de modo que se
puede fabricar integralmente un cuchillo quirúrgico en una misma
fase de trabajo. Un cuchillo quirúrgico de este tipo se puede
fabricar por lo tanto económicamente y es ideal para ser empleado
como instrumento desechable.
Por lo tanto la cuchilla está convenientemente
dispuesta formando una sola pieza con el portacuchillas, es decir
que durante la fabricación se fabrican integralmente el
portacuchillas y la cuchilla.
El portacuchillas está dispuesto ventajosamente
en un mango para poder conducir debidamente la cuchilla para
realizar un movimiento de corte. El mango puede estar unido al
portacuchillas de modo liberable, por ejemplo mediante una unión
atornillada.
De modo económico se puede fabricar un cuchillo
enteramente de plástico si el mango y el portacuchillas están
realizados de una misma pieza y a su vez la cuchilla va colocada en
el portacuchillas formando también una sola pieza. Se puede fabricar
entonces de modo integral un cuchillo quirúrgico completo por
ejemplo mediante un procedimiento de fundición inyectada de
plástico. Entonces ya no es necesario fijar posteriormente una
cuchilla en el portacuchillas. Debido a suprimirse esta fase de
trabajo, se obtienen unos costes de fabricación más reducidos.
Resulta especialmente conveniente si la cuchilla
está realizada en forma de cuña en un filo de corte con el fin de
mantener reducida la superficie mediante la cual la cuchilla, puede
actuar en el filo de corte sobre el tejido, produciendo así unas
presiones de apriete elevadas. Ha resultado ventajoso si el ángulo
de ataque está situado en una gama entre 10º y 30º, y especialmente
entre 15º y 25º. Se han realizado ensayos prácticos con ángulos de
ataque de unos 20º, con los que se han obtenido resultados
excelentes.
Para conseguir un buen efecto de corte, el filo
de corte de la cuchilla presenta una ondulación que actúa a modo de
un afilado ondulado, y mediante la cual se puede dar en el tejido un
corte de tracción con alto efecto de corte, por ejemplo para
extirpar amígdalas.
Las cuchillas fabricadas y ensayadas
positivamente en cuanto a su efecto cortante presentan una
profundidad media de ondas del orden entre 0,03 mm y 0,16 mm,
estando en particular la profundidad media de las ondas en un
intervalo entre 0,06 mm y 0,10 mm.
También es conveniente si la separación media
entre las ondas en dirección transversal a la de separación para
determinar la profundidad de las ondas está en un intervalo entre
0,05 mm y 0,25 mm, y en particular entre 0,1 mm y 0,2 mm.
También ha resultado conveniente si la
proporción de fibras en el material de plástico se encuentra en un
intervalo entre el 25% y el 70%, y en particular en el intervalo
entre el 40% y el 60%. Se han podido conseguir resultados muy buenos
empleando como material de plástico PA parcialmente aromatizado con
una proporción de fibra de vidrio del sesenta por ciento. También ha
resultado conveniente como material de plástico el LCP con una
proporción de fibra de carbono del treinta por ciento.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En cuanto a las fibras para reforzar el
plástico, es decir para conseguir una superior dureza de éste, se
puede tratar de fibras de vidrio o alternativamente (o también
adicionalmente) de fibras de carbono.
Para conseguir un efecto de corte es conveniente
que las fibras del material de plástico estén orientadas en el filo
de corte de la cuchilla en dirección transversal al filo de corte,
como valor medio estadístico. De este modo se obtiene por una parte
una gran dureza en dirección transversal a la de corte, ya que las
fibras presentan elevada rigidez a la flexión en su dirección
longitudinal. Por otra parte se puede realizar de este modo un filo
de corte con una superficie reducida, para poder ejercer una presión
de apriete elevada sobre el tejido, ejerciendo para ello la fuerza
correspondiente.
También es conveniente fuera de la zona del filo
de corte y en un valor medio estadístico si las fibras del material
de plástico de la cuchilla están orientadas, paralelas o formando un
ángulo pequeño respecto al filo de corte. En esa segunda zona, que
es contigua a la primera zona en el filo de corte, las fibras de
plástico pueden de este modo soportar las fibras de la primera zona,
y al menos reducir su retirada al interior de la cuchilla al ejercer
fuerza. Representan por lo tanto en cierto modo un lecho de soporte
para las "fibras de corte" en la zona del filo de corte.
Para ello la cuchilla está fabricada conveniente
con una forma que para realizar el filo de corte se va reduciendo
esencialmente a cero, con el fin de facilitar de este modo una
superficie reducida en el filo de corte para asegurar presiones de
apriete altas.
También es conveniente que la cuchilla se
fabrique de modo que se introduzca plástico líquido en un molde de
tal modo que las fibras se orienten en el filo de corte en dirección
transversal a éste, para formar correspondientemente la ondulación
para realizar el efecto de corte. Las condiciones de flujo en el
molde deberán ser tales que las fibras se puedan orientar en
dirección transversal en la zona del filo de corte que se trata de
fabricar. También es ventajoso para esto si fuera de esta zona del
filo de corte, las fibras se pueden orientar paralelas a éste o
formando un ángulo reducido con él.
Las investigaciones microscópicas del corte han
demostrado que una longitud de fibra media en el filo de corte es
menor que la longitud media de fibras fuera de la zona del filo de
corte. En particular, una longitud media de las fibras en la zona
del filo de corte puede estar entre 20 \mum y 50 \mum. La
longitud media de las fibras fuera de la zona del filo de corte
puede estar entre 70 \mum y 200 \mum. Parece más conveniente que
en el filo de corte las fibras que ejercen la fuerza sobre el tejido
sean más cortas para incrementar la rigidez transversal de la
cuchilla en el filo de corte. Las fibras en la zona fuera de la zona
del filo de corte pueden constituir entonces una especie de lecho de
soporte para las fibras en la zona de filo de corte, para que al
ejercer la fuerza sobre el filo de corte se reduzca su desviación
debida a la deformación.
En una variante de una forma de realización, el
cuchillo quirúrgico está realizado como cuchilla peladora, mediante
la cual se puede dar un corte de tracción en el tejido. Una cuchilla
peladora de esta clase se emplea por ejemplo para la extirpación de
las amígdalas.
Para ello la cuchilla está orientada en
particular transversalmente respecto a una dirección longitudinal de
un mango, estando realizado el portacuchillas en la zona de su
extremo de agarre con una forma curvada tal que la cuchilla queda
decalada con respecto a un plano longitudinal del mango. La cuchilla
peladora realizada de este modo se puede introducir entonces en una
abertura del cuerpo, posicionarla en el tejido que se trata de
cortar y mediante un corte de tracción que se puede dar por ejemplo
por un medio de una especie de movimiento basculante, se puede
extirpar entonces el correspondiente trozo de tejido.
Para ello el filo de corte de la cuchilla está
dispuesto alejado respecto a un extremo del portacuchillas, con el
fin de poder dar un corte mediante un movimiento de tracción hacia
el operador.
El material de plástico es en particular un
material termoplástico tal como por ejemplo PEEK, LCP o PA.
La siguiente descripción de un ejemplo de
realización preferido sirve en combinación con el dibujo para una
explicación más detallada de la invención. Las Figuras muestran:
Figura 1 una vista en planta en representación
parcialmente seccionada de una cuchilla peladora, como ejemplo de
realización de un cuchillo quirúrgico;
Figura 2 una vista en sección lateral a lo largo
de la línea 2-2 según la Figura 1;
Figura 3 una vista parcial ampliada de una
cuchilla de la cuchilla peladora de la Figura 1;
Figura 4 una representación lateral ampliada de
la cuchilla;
Figura 5 una vista lateral esquemática de un
molde para la fabricación de la cuchilla según la Figura 4, y
Figura 6 una vista de detalle ampliada a lo
largo de la línea 6-6 según la Figura 4, como
resultado de una investigación por pulido microscópico
longitudinal.
Un cuchillo quirúrgico conforme a la invención,
del que en la Figura 1 se muestra como ejemplo de realización una
cuchilla peladora que allí en su conjunto está designada por 10,
comprende un portacuchillas 12 en el cual está dispuesta una
cuchilla 14. El portacuchillas 12 presenta una pieza de sujeción 16
realizada en forma de horquilla, con una primera púa 18 y una
segunda púa 20 situada enfrente. En la zona de las púas 18 y 20, la
pieza de sujeción 16 está realizada en forma de U.
A continuación de la pieza de sujeción 16 el
portacuchillas 12 presenta una parte de unión 22, que está unida con
la pieza de sujeción 16 formando una misma pieza.
Con la pieza de unión 22 está unido a su vez el
mango 24 mediante el cual el operador puede sujetar y conducir la
cuchilla peladora 10.
El portacuchillas 12 está fabricado en un
material de plástico. El mango 24 también puede estar fabricado en
un material de plástico y unido al portacuchillas 12 formando una
sola pieza. Entonces presenta en particular un núcleo hueco 26 para
ahorrar material y eventualmente para facilitar la fabricación.
El mango 24 sin embargo también puede estar
unido al portacuchillas 12 a través de una unión liberable, en
particular por medio de una unión roscada. El portacuchillas se
puede unir entonces con el mango 24 a través de la pieza de unión
22, y después del uso estas dos piezas se pueden separar entre sí y
el mango 24 se puede seguir utilizando. En esta variante, el mango
24 también puede estar fabricado en un material metálico.
El mango 24 y la pieza de unión 22 presentan una
dirección longitudinal 28 alrededor de la cual está realizada
especialmente la pieza de unión 22 con simetría de rotación. El
mango 24 también está realizado con simetría de rotación alrededor
de la dirección longitudinal 28, salvo algunas eventuales estrías
para facilitar el agarre 30.
La pieza de sujeción 16 está realizada en forma
de arco de modo que su extremo anterior 32 está desplazado respecto
a un plano longitudinal 33 definido por la extensión longitudinal 28
del mango 24 y de la pieza de unión 22, es decir que el extremo
anterior 32 está distanciado de este plano longitudinal 33, y con
ello también la cuchilla 14 y en particular un filo de corte 34 de
la cuchilla 14 (Figura 2).
La cuchilla 14 está dispuesta entre la primera
púa 18 y la segunda púa 20, en donde un extremo delantero romo 36 de
la cuchilla 14 queda esencialmente al ras con el extremo anterior 32
del portacuchillas 12. Un extremo 34 alejado del extremo romo 36
forma el filo de corte 34, que está orientado transversalmente
respecto al eje longitudinal 28, paralelo al plano longitudinal
33.
Entre el filo de corte 34 de la cuchilla 14 y
las dos púas 18 y 20, el portacuchillas 12 presenta un espacio libre
38, formado por una escotadura continua, y a través de la cual queda
accesible la zona en la que se va a operar para realizar un corte de
tracción hacia el operador.
Una cuchilla peladora 10 de esta clase se
designa también como cuchilla anular debido a la realización del
portacuchillas 12 en forma de arco.
La cuchilla 14 está fabricada en un material
termoplástico reforzado con fibra tal como por ejemplo PA
parcialmente aromatizado, LCP, PEEK, PP, PROM reforzados con fibra
de vidrio u otro material admisible para instrumentos quirúrgicos, y
en particular está realizado formando una misma pieza con el
portacuchillas 12. Durante la fabricación de una cuchilla peladora
10 de esta clase se fabrica por lo tanto la cuchilla 14 en el mismo
molde junto con el portacuchillas 12.
Gracias al refuerzo de fibras aumenta la dureza
de la cuchilla 14. Se puede tratar de fibras de vidrio o de fibras
de carbono (plástico "cargado"). La proporción de las fibras de
vidrio está en un intervalo entre el 30% y el 60%, y en particular
en un intervalo entre el 40% y el 60%.
Un ejemplo de realización preferente fue
fabricado en PA parcialmente aromatizado, con una proporción de
fibras de vidrio del sesenta por ciento.
Otro instrumento se fabricó en LCP con una
proporción de fibras de carbono del treinta por ciento.
Tal como se puede ver en la Figura 3, el filo de
corte 34 presenta una ondulación que se consigue en particular por
la fabricación de la cuchilla 14, y no por un mecanizado posterior.
Esta ondulación se corresponde en cuanto a su función con un afilado
ondulado de una cuchilla metálica. En la práctica se ha visto que se
pueden obtener unos resultados de corte muy buenos si una
profundidad media de las ondas presenta una distancia 40 entre un
punto que presente la máxima distancia al extremo romo 36 y un punto
que presente la distancia mínima respecto al extremo romo 36 es del
orden entre 0,03 mm y 0,16 mm, y está situada especialmente en
aprox. 0,08 mm.
También ha resultado conveniente si la distancia
media entre las ondas, es decir una distancia en dirección
transversal a la distancia de separación entre el extremo romo 36 y
el filo de corte 34, está entre aprox. 0,05 mm y 0,25 mm y en
particular entre aprox. 0,1 mm y 0,2 mm.
En la zona del filo de corte 34, la cuchilla 14
está realizada en forma de cuña (Figura 4) con un ángulo de ataque
42 situado en un intervalo entre 15º y 25º, y se encuentra
especialmente aprox. en 20º. Una cuchilla 14 de este tipo se puede
fabricar, tal como se indica en la Figura 5, mediante un molde 44
que en la zona de la cuchilla 14 también esté realizado en forma de
cuña, y en la que las correspondientes superficies limitadoras 46,
48 convergen en ángulo agudo de acuerdo con el ángulo de cuña 42, es
decir que en el vértice 50 terminan en cero; en el vértice 50 la
distancia entre las superficies limitadoras 46 y 48 es esencialmente
cero.
En las investigaciones microscópicas se ha visto
(Figura 6) que la cuchilla 14 fabricada en plástico reforzado con
fibra presenta diferentes zonas 52, 54: en una primera zona 52 que
termina en el filo de corte 24, las fibras del plástico reforzado
con fibras 56 (cargado de fibras) están orientadas en promedio
estadístico en dirección transversal formando un ángulo más próximo
a 90º que a 0º respecto al filo de corte 34, y son más cortas que en
una segunda zona 54 contigua a la primera zona 52 en sentido hacia
el interior de la cuchilla 14. En esta segunda zona 54, las fibras
56 están orientadas en promedio estadístico paralelas o formando un
ángulo pequeño (netamente más próximo a 0º que a 90º) respecto al
filo de corte 34, y son en promedio más larga que en la primera zona
52.
Para una cuchilla 14 fabricada en PA
parcialmente aromatizado con una proporción de fibra de vidrio del
sesenta por ciento se pudo determinar una extensión de la primera
zona desde el filo de corte 34, de unas 200 \mum al efectuar la
investigación microscópica de pulidos longitudinales. Una longitud
media de las fibras en esta zona es inferior a 100 \mum, mientras
que en la segunda zona 54 la longitud media de las fibras es del
orden de aprox. 100 \mum o superior.
La orientación transversal de las fibras 56 en
la primera zona 52 es la que causa la ondulación del filo de corte
34, con lo cual se obtiene un buen efecto cortante de la cuchilla
14, por lo que la cuchilla peladora 10 presenta un excelente efecto
cortante.
Por este motivo la cuchilla 14 se fabrica
preferentemente de modo que al cargar el plástico líquido en el
molde 44 el flujo de plástico líquido esté realizado de tal modo que
las fibras se puedan orientar transversalmente en la zona del filo
50 para formar el filo de corte 34.
La cuchilla peladora 10 conforme a la invención
se puede fabricar de una sola pieza colando plástico reforzado con
fibra (plástico cargado). De este modo se puede realizar la cuchilla
peladora 10 de forma integral sin tener que disponer en ella otras
piezas. De este modo se puede utilizar como instrumento desechable
(instrumento de un solo uso) ya que los costes de fabricación son
reducidos especialmente si se trata de grandes cantidades.
Un cuchillo quirúrgico conforme a la invención
con una cuchilla de un material de plástico reforzado con fibra,
puede estar realizado por ejemplo también como escalpelo o similar,
en cuyo caso el filo de corte está dispuesto por ejemplo paralelo a
una extensión longitudinal de un mango (no representado en el
dibujo).
También puede estar previsto que la
correspondiente cuchilla se fabrique como pieza independiente, que a
continuación se une a un portacuchillas.
Claims (27)
1. Cuchillo quirúrgico con un portacuchillas
(12) y una cuchilla (14) fabricada en un material de plástico
reforzado con fibra.
2. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
1, caracterizado porque la cuchilla (14) está realizada de
una misma pieza con el portacuchillas (12).
3. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el portacuchillas (12) está situado
en un mango (24).
4. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
3, caracterizado porque el mango (24) y el portacuchillas
(12) están realizados formando una sola pieza.
5. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cuchilla
(14) está realizada en forma de cuña en un filo de corte (34).
6. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
5, caracterizado porque el ángulo de cuña (42) está en un
intervalo entre 10º y 30º.
7. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación 5
ó 6, caracterizado porque el ángulo de cuña está entre 15º y
25º.
8. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filo de
corte (34) de la cuchilla (14) presenta una ondulación.
9. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
8, caracterizado porque una profundidad de ondas media (40)
está situada en un intervalo entre 0,06 mm y 0,16 mm.
10. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
9, caracterizado porque una profundidad de ondas media (40)
está en un intervalo entre 0,06 mm y 0,10 mm.
11. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque una separación
media entre ondas está en un intervalo entre 0,05 mm y 0,25 mm.
12. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
11, caracterizado porque una distancia media entre ondas esta
en un intervalo entre 0,1 mm y 0,2 mm.
13. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
proporción de fibras en el material de plástico está en un intervalo
entre el 25% y el 70%.
14. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
13, caracterizado porque la proporción de fibras en el
material plástico esta en un intervalo entre el 40% y el 60%.
15. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material
plástico está reforzado por fibras de vidrio.
16. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material
plástico está reforzado por fibras de carbono.
17. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en promedio
estadístico las fibras (56) del material de plástico están
orientadas en un filo de corte (34) de la cuchilla (14) en dirección
transversal al filo de corte (34).
18. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en promedio
estadístico las fibras del material de plástico en la cuchilla (14),
fuera de la zona de la arista de corte (52), están orientadas
paralelas o formando un ángulo pequeño respecto a la arista de corte
(34).
19. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cuchilla
(14) está fabricada en un molde (44) que para realizar la arista de
corte (34) se cierra prácticamente a cero.
20. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cuchilla
(14) está fabricada de tal modo que se carga plástico líquido en un
molde (44) de modo que las fibras (56) se orienten en una arista de
corte (34) en dirección transversal a ésta.
21. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una
longitud media de fibras en una zona (52) de la cuchilla (14) es más
corta en la arista de corte (34) que una longitud media de fibras
fuera de la zona (52) de la arista de corte (34).
22. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una
longitud media de fibras en la zona (52) de la arista de corte (34)
está entre 20 \mum y 50 \mum.
23. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
21 ó 22, caracterizado porque una longitud media de fibras
fuera de la zona (52) de la arista de corte (34) está entre 70
\mum y 200 \mum.
24. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por una
realización como cuchilla peladora (10).
25. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cuchilla
(14) está orientada en dirección transversal respecto a la dirección
longitudinal (28) de un mango (24), estando realizado el
portacuchillas (12) en la zona de su extremo de sujeción (32) en
forma de arco, de modo que la cuchilla (14) queda dispuesta
desplazada respecto a un eje longitudinal (33) del mango (24).
26. Cuchillo quirúrgico según la reivindicación
25, caracterizado porque una arista de corte (34) de la
cuchilla (14) está dispuesta alejada de un extremo (32) del
portacuchillas (12).
27. Cuchillo quirúrgico según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como
material plástico se emplea un material termoplástico reforzado con
fibra.
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