DE19909567B4

DE19909567B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Einschneiden

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Publication number: DE19909567B4
Application number: DE19909567A
Authority: DE
Inventors: Ganapati R. Sunnyvale Mauze; Michael Los Altos Greenstein; Edward D. San Jose Verdonk; Paul Los Altos Lum
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Sanofi Aventis Deutschland GmbH
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: GB9907089D0; GB2335860B; GB2335860A; US6171325B1; DE19909567A1; JP4634551B2; JPH11309134A; US6176865B1; US6139562A; GB2335860A8

Abstract

Mehr-Schaft-Vorrichtung (100) zum Einschneiden eines weichen, elastischen Substrats, mit
zwei oder mehr parallelen Einschneideschäften (112, 114; 112B, 114B; 112C, 114C; 112D, 114D), die zu einer Einheit mit einem kreisförmigen umfangsmäßigen Querschnitt miteinander verbunden sind, während sie auf eine zueinander bewegliche Art und Weise zugeordnet sind, um eine Relativbewegung zwischen denselben zu ermöglichen, wobei jeder Einschneideschaft eine distale Kante bei einem distalen Ende des Einschneideschafts zum Bilden eines Lochs in dem Substrat aufweist,
einer Einrichtung (104) zum periodischen Treiben von zumindest einem der zwei oder mehr parallelen Einschneideschäfte derart, daß er sich bezüglich einer Translationsposition oder Rotationsposition relativ zu einem anderen der Einschneideschäfte periodisch bewegt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einschneiden eines weichen elastischen Substrats.
Die Analyse und der mengenmäßige Nachweis der Blutkomponenten ist ein wichtiges Diagnosewerkzeug zum besseren Verständnis des physischen Zustands eines Patienten. Da eine geeignete nichtinvasive Blutanalysetechnologie gegenwärtig nicht verfügbar ist, müssen Blutproben von einer großen Anzahl von Patienten jeden Tag immer noch durch invasive Verfahren erhalten und analysiert werden. Ein bekanntes Beispiel unter solchen Notwendigkeiten ist die Selbstüberwachung des Glukosepegels durch einen Diabetiker, die beispielsweise zu Hause durchgeführt wird. Auf Empfehlungen der Ärzte und beim Verwenden solcher Produkte messen Patienten den Blutglukosepegel typischerweise mehrere Male (3–5) am Tag, um ihren Erfolg beim Steuern des Blutglukosepegels zu überwachen. Für viele Diabetiker kann das Mißlingen, die Blutglukose regelmäßig zu testen, eine Schädigung des Gewebes und der Organe ergeben, wie z. B. Nierenversagen, Blindheit, hohen Blutdruck und andere ernste Komplikationen. Trotzdem messen viele Diabetiker ihre Blutglukose nicht regelmäßig.
Ein wichtiger Grund, wieso es Patienten mißlingt, regelmäßig Blutproben zu nehmen, um die physiologischen Zustände selbst zu überwachen, liegt darin, daß die existierenden Überwachungstechniken und Produkte zur Blutprobenentnahme beträchlichen Schmerz und beträchtliches Unbehagen während des Probeentnahmeprozesses bewirken. Die gegenwärtige Technik des selbstangewendete Blutprobenentnehmens umfaßt das Verwenden von Lanzetten, die aus zylindrischen Stäben aus rost freiem Stahl hergestellt sind, deren Spitzen geformt sind, um ein Eindringen in das Gewebe hinter der Epidermis in die Dermis zu vereinfachen, um die Blutgefäße in der Dermis zu zerreißen. Typischerweise wird die Lanzette durch eine federgespannte Vorrichtung vorwärts getrieben, die die scharfe Spitze der Lanzette in die Haut drückt. Studien über Schmerz, der dem Blutprobeentnehmen unter Verwendung der Lanzetten, die gegenwärtig kommerziell verfügbar sind, zugeordnet ist, zeigen an, daß diese Lanzetten häufig beträchtlichen Schmerz und großen Gewebeschaden bewirken. Es sind Versuche unternommen worden, den Schmerz durch Reduzieren der Größe der Lanzette zu reduzieren. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies für viele Leute die Schmerzhöhe nicht auf einen akzeptablen Pegel reduziert.
Es ist daher wünschenswert, Techniken der Blutextraktion und Blutmessung zu ersinnen, die einfach anzuwenden sind. Es besteht eine Notwendigkeit nach verbesserten Vorrichtungen und Verfahren für die Blutprobeentnahme, die mit sehr wenig Schmerz und Unbehagen für den Patienten verwendet werden können.

Die nachveröffentlichte WO 99/07295 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Entfernen einer großen Masse von Gewebe während einer Bauchspiegelung. Die Vorrichtung umfasst dabei eine rotationsmäßig feststehende, jedoch in axialer Richtung bewegbare innere Röhre, die innerhalb eines sich drehenden Schneideelements angeordnet ist. Das Schneideelement ist in einem Raum zwischen der inneren Röhre und einer äußeren Röhre angeordnet. Während des Betriebs wird ein Greifelement innerhalb der inneren Röhre verschoben, so daß es bei einem distalen Ende der inneren Röhre und dem Schneideelement hervorsteht, um ein Gewebe zu greifen.

Die ebenfalls nachveröffentlichte WO 98/19609 A1 zeigt eine chirurgische röhrenförmige Schneidevorrichtung, die zwei konzentrische Schneideröhren aufweist. An einem distalen Ende der konzentrischen Röhre sind Schneideöffnungen vorgesehen, die ungefähr senkrecht zur Achse der konzentrischen Schneideröhren ausgerichtet sind. Ein Gewebe, das in die Schneidekammer gezogen wird, welche sich entlang im wesentlichen der Länge der Schneideöffnungen in den konzentrischen Schneideröhren erstreckt, wird durch Drehung der inneren der beiden konzentrischen Röhren relativ zu der äußeren abgeschnitten bzw. abgetrennt.

Die WO 92/03099 zeigt eine chirurgische röhrenförmige Schneidevorrichtung, die eine äußere Röhre und eine konzentrische innere Röhre aufweist, die in der äußeren Röhre und dieser drehbar angeordnt ist. Die äußere sowie die innere Röhre haben an einem distalen Ende eine jeweilige Öffnung, die im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Röhren ausgerichtet sind. Ein Gewebe, das durch die beiden Öffnungen in eine von der inneren Röhre ausgebildete Schneidekammer dringt, wird durch Drehung der inneren Röhre relativ zu der äußeren Röhre abgeschnitten.

Die DE 195 41 321 A1 und die US 5,607,401 A zeigen Einstichinstrumenent zum Einstechen in ein Körpergewebe.

Die Aufgabe der vorligenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Einschneiden eines weichen, elastischen Substrats sowie ein Verfahren hierfür zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Mehr-Schaft-Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Einschneiden eines weichen elastischen Substrats gemäß Anspruch 17 gelöst.

Gemäß einem Aspekt schafft diese Erfindung Mehr-Schaft-Vorrichtungen zum Einschneiden weicher elastischer Substrate, z. B. eines Körpergewebes.

Man nimmt an, daß der Hauptgrund für den Schmerz bei der Blutprobeentnahme die Ausbreitung der Druckwellen ist, die durch den Impuls der Lanzettenspitze auf das Gewebe ausgelöst werden. Die gesamte Kraft, die für ein Eindringen notwendig ist, wird bei herkömmlichen Lanzettentreibungsvorrichtungen in einem Moment durch die Feder geliefert. Bei Verwendung solcher federgespannten Impulslanzetten ist der gesamte Druck auf das Gewebe folglich groß und führt deshalb zu einem bedeutsamen Schmerz. Ein Mehr-Schaft-Rüsselelement mit einem Kanal, durch den Blut durchlaufen kann, ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Vorrichtung zum Absaugen von Blut für eine Probeentnahme von einem Patienten anwendbar. Die unterschiedlichen Schäfte (oder Teile des Rüsselelements) schneiden zu unterschiedlichen Zeitpunkten in das Gewebe, z. B, durch eine Hin- und Herbewegung, während das Rüsselelement gegen das Gewebe vorgeschoben wird. Diese Erfindung reduziert den der Blutprobeentnahme zugeordneten Schmerz mittels einer nadelähnlichen Struktur, die in das Körpergewebe eingefügt wird. Die intermittierende "Anhalte-und-Geh"-Bewegung der Schneidekanten des Rüsselelements hilft, daß die Schneidekanten in das Gewebe schneiden, während sie in das Gewebe vorgeschoben werden. Dieses intermittierende Schneiden ergibt kleine Eindringschritte und einen sehr kleinen Eindringdruck, der durch die drückende Wirkung des Rüsselelements an das Gewebe angelegt wird. Die intermittierende Schneidebewegung ist vorzugsweise eine Hin- und Herbewegung, d. h. eine Hin- und Hergehende Bewegung, d. h. mit einer periodischen Umkehr der Bewegungsrichtung. Die intermittierende Schneidebewegung kann ferner entweder longitudinal oder drehmäßig sein. Der kleine Druck, der sich aus solchen Schneidebewegungen ergibt, bewirkt eine extrem geringe Stimulierung der Nervenenden an dem Gewebe, die für die Blutprobeentnahme geschnitten werden. Folglich wird von dem Patienten bei den Vorgängen der Blutprobeentnahme der vorliegenden Erfindung sehr wenig Schmerz empfunden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Blutprobeentnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung.
2A eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rüsselelements der vorliegenden Erfindung.
2B eine isometrische Ansicht in einem Abschnitt des Rüsselelements von 2A.
2C–2D Schnittansichten, die die Relativbewegung der Teile des Rüsselelements von 2A gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
3 bis 5 Schnittansichten, die exemplarische Ausführungsbeispiele des konzentrischen röhrenartigen Rüsselelements gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
6 eine graphische Darstellung eines Beispiels, wie die Rüsselelementabschnitte von 2 getrieben werden können.
7 eine isometrische Ansicht in einem Abschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Rüsselelements für eine drehende Schneidebewegung gemäß der vorliegenden Erfindung.
8A bis 8D Schnittansichten von Ausführungsbeispie len, bei denen lediglich ein Rohr in dem Rüsselelement eine Schneidekante aufweist.
9A zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rüsselelements, das longitudinal in Hälften gespalten ist.
9B eine isometrische Ansicht in einem Abschnitt eines Rüsselelements von 9A.
10 bis 14 Schnittansichten von Ausführungsbeispielen eines Rüsselelements, das longitudinale Abschnitte aufweist, die einen Kanal bilden.
15 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Blutprobeentnahmevorrichtung mit einem Treiber.
16 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Blutprobeentnahmevorrichtung mit einem Treiber.
17 eine schematische Schnittdarstellung eines Rüsselelements, das einem Treiber mit einem gekrümmten PZT-Stück (PZT = piezoelektrischer Wandler) zugeordnet ist.
18 eine graphische Ansicht, wie das Rüsselelement von 17 getrieben werden kann.
19 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einem gekrümmten PZT-Stück zum Treiben eines Rüsselelements.
20 eine schematische Schnittdarstellung, wie ein gespaltenes Rüsselelement getrieben werden kann.
21 eine isometrische Darstellung des distalen Ab schnitts eines Ausführungsbeispiels eines Rüsselelements mit einem gespaltenen massiven Schaft der vorliegenden Erfindung.
Bei einem Aspekt der Erfindung schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Einschneiden einer Oberfläche eines Patienten, um Blut zu erhalten, indem ein Mehr-Schaft-Rüsselelement in das Körpergewebe durch dessen Oberfläche eingefügt wird, um eine Blutprobe mit relativ wenig Schmerz zu erhalten. Ein Patient kann, indem er die Rüsselelementvorrichtung verwendet, eine Blutprobe mit weniger Schmerz erhalten, als wenn er eine herkömmliche Blutprobeentnahmevorrichtung, wie z. B. eine Lanzette und eine zugeordnete Vorrichtung, verwendet.
1 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Blutprobeentnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung. In 1 weist die Blutprobeentnahmevorrichtung 100 ein Rüsselelement 102 auf, der mittels eines Treibers 104 getrieben wird, um in das Körpergewebe einzuschneiden oder zu schneiden. Ein Behälter 106 mit einem Raum, wie z. B. einem Hohlraum oder einer Kammer, kann mit dem Rüsselelement in einer Fluidaustauschverbindung verbunden sein, um das Blut, dessen Probe entnommen und das in demselben von dem Rüsselelement 102 durchgelassen wird, zu enthalten oder zu speichern. Es kann wahlweise eine Kapillarwirkung oder das Saugen einer Vakuum-Erzeugungsvorrichtung verwendet werden, um Blut von dem Körpergewebe zu ziehen.
A. RÜSSELELEMENT
Das Rüsselelement der vorliegenden Erfindung ist aufgebaut, um mit einem reduzierten oder minimalen Schmerz für den Patienten in Körpergewebe einzuschneiden oder zu schneiden. Der Term "Rüsselelement", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine mehr-teilige, längliche, Nadel-ähnliche Struktur mit oder ohne einem Kanal, in dem ein Fluid fließen kann. Ein solches Rüsselelement kann zum Einfügen in ein weiches, elastisches Material verwendet werden. Das Rüsselelement kann beispielsweise verwendet werden, um ein Körpergewebe, wie z. B. in die Haut einer Person, zu schneiden, um die Haut und die Kapillaren unterhalb der Haut zu zerplatzen, um ein Bluten zu bewirken. Falls es gewünscht wird, kann das Rüsselelement einem Entwurf entsprechen, der geeignet ist, um ein Fluid, z. B. Blut, von dem Material durch beispielsweise einen Kanal in dem Rüsselelement zu ziehen. 2A und 2B stellen ein Ausführungsbeispiel eines Rüsselelements der vorliegenden Erfindung dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält das Rüsselelement 110 zwei Schäfte 112, 114, die konzentrische Röhren sind. Die Röhren, wie sie hierin verwendet werden, können als "Schäfte" betrachtet werden, da sie länglich sind und entlang des Rüsselelements verlaufen. Das distale Ende der äußeren Röhre 112 ist abgeschrägt, um eine abgeschrägte Oberfläche 116 zu ergeben, die mit einem Winkel nach außen weg von der Achse der Röhre 112 gerichtet ist. Die abgeschrägte Oberfläche 116 führt zu einem scharfen Ring-förmigen Ende 118 bei der distalen Spitze 120 des Rüsselelements 110. Der Term "distal", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet die Position, die Richtung oder die Ausrichtung, die zu dem Körpergewebe gerichtet ist, das eingeschnitten werden soll. Der Term "proximal" bezeichnet eine Position, Richtung oder Ausrichtung, die der "distalen" Richtung entgegengerichtet ist. Das distale Ende der inneren Röhre 114 ist abgeschrägt, um eine abgeschrägte Oberfläche 126 zu ergeben, die mit einem Winkel nach innen zu der Achse der Röhre 114 gerichtet ist. Die abgeschrägte Oberfläche 126 führt zu einem scharfen Ring-förmigen Ende 128 bei der Spitze 120 des Rüsselelements 110. Die Abmessungen des Rüsselelements hängen von der Menge an Blut ab, das gezogen werden muß. Typischerweise kann das Rüsselelement, beispielsweise bei einer Blutprobeentnahme für eine Glukoseuntersuchung, die von Patienten selbst geleistet wird, einen Kanal mit ungefähr 100 bis 2000 Mikrometer Innendurchmesser, vorzugsweise ungefähr 200 bis 500 Mikrometer Innendurchmesser aufweisen. Die longitudinale Relativ-Hin- und Herbewegung zwischen den zwei Hälften kann in Mikrometer gemessen werden (beispielsweise in einem Bereich von 1–100 Mikrometer).
2C und 2D stellen einen Weg dar, wie das Rüsselelement 110 von 2A und 2B das Körpergewebe einschneidet. Die äußere Röhre 112 (oder Schaft) und die innere Röhre 114 (oder Schaft) sind einander in geringem Abstand und mit geringer Reibung zwischen denselben zugeordnet, so daß einer an dem anderen frei gleiten kann. Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 2C und 2D dargestellt ist, werden die Röhren 112, 114 getrieben, um sich longitudinal hin und her zu bewegen, so daß abwechselnd das scharfe, ring-förmige Ende 118 der äußeren Röhre 112 distaler als das Ende 128 der inneren Röhre 114 ist (wie es in 2C gezeigt ist) und das scharfe, ring-förmige Ende 128 der inneren Röhre 114 distaler als das Ende 118 der äußeren Röhre 112 ist (wie es in 2D gezeigt ist). Die Pfeile A in 2C zeigen die Richtung der Bewegung der äußeren Röhre 112 zu dem distalen Ende und die Pfeile B zeigen die Richtung der Bewegung der inneren Röhre 114 weg von dem distalen Ende. Die Pfeile in 2D zeigen entsprechend die Richtungen der Hin- und Herbewegung in der entgegengesetzten Richtung wie diejenigen von 2C.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 2A–2D gezeigt ist, ist die innere Röhre 114 innen und die äußere Röhre 112 außen abgeschrägt. Eine solche Konfiguration sieht einen scharfen kreisförmigen Kontakt durch die distale Spitze 120 des Rüsselelements 110 mit dem Gewebe vor. Der statische Schneidewinkel dieses Rüsselelements 110 ist gleich dem zweifachen der Schrägkante jeder Kante (d. h., falls der Schrägkantenwinkel für die innere Röhre und die äußere Röhre derselbe ist). Da die innere Röhre und die äußere Röhre in engem Kontakt sind, existiert zwischen den Röhren 112 und 114 kein bedeutsamer Zwischenraum. Diese Struktur liefert eine saubere Schneidekante, die im wesentlichen das Risiko. beseitigt, daß sich zwischen den Röhren Gewebe oder Blut verfängt.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rüsselelements 110B, bei dem sowohl die äußere Röhre 112B als auch die innere Röhre 114B mit einem Winkel wie eine Hypodermnadel geformt sind. Wenn die angewinkelte Kante 118B der äußeren Röhre 112 und die angewinkelte Kante 128B der inneren Röhre 114B ausgerichtet sind, sind sie folglich angepaßt und bilden denselben Winkel mit der Achse der Röhren 112B und 114B, die konzentrisch sind. Ein Vorteil dieser Struktur besteht darin, daß beide Röhren auf einmal geschliffen werden können, um die angewinkelten Kanten 118B und 128B zu bilden. Dieses Rüsselelement kann, wie ein Fachmann ferner unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsbeispiele verstehen wird, getrieben werden, indem die Hin- und Herbewegungstätigkeit verwendet wird, wie es im vorhergehenden für das Ausführungsbeispiel der 2A–2D beschrieben wurde.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rüsselelements 110C, bei dem sowohl die äußere Röhre 112C als auch die innere Röhre 114C nach außen hin mit demselben Winkel abgeschrägt sind. Wenn die innere und die äußere Röhre korrekt ausgerichtet sind, können dieselben mit demselben Schleifschritt, zusammen, geschliffen werden, da die abgeschrägte Oberfläche 116C der äußeren Röhre 112C und die abgeschrägte Oberfläche 126C der inneren Röhre 114C in dieselbe Richtung gerichtet sind. Diese Struktur weist ferner einen guten Halt auf dem Gewebe durch eine Röhre auf, wenn die andere das Gewebe schneidet oder einschneidet, wodurch ein einfaches Eindringen in das Gewebe geliefert wird, während das Rüsselelement mit der Hin- und Herbewegungstätigkeit in das Gewebe eingefügt wird.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rüsselelements 110D, bei dem die äußere Röhre 112D mit einem Winkel nach innen zu der Achse abgeschrägt ist und die innere Röhre 114D mit einem Winkel nach außen von der Achse weg abgeschrägt ist. Die abgeschrägte Oberfläche 116D und 126D der Röhren sind allgemein mit einem Winkel zueinander gerichtet. Diese Struktur liefert einen guten Halt auf dem Gewebe durch eine Röhre, wenn die andere Röhre das Gewebe schneidet oder einschneidet. Dieselbe ist geeignet, um in ein Kapillarbett eingefügt zu werden, um eine Blutprobe zu entnehmen.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben wurde, daß die Schneidevorrichtungen hohl sind, um das Kombinieren der Schritte des Schneidens und des Kanalisierens des Bluts zu einer Speicher- oder Meßvorrichtung zu erleichtern, können die Schneide- und die Kanalisierungsschritte mit unterschiedlichen Vorrichtungen durchgeführt werden. In diesem Fall kann das hohle Rüsselelement durch ein nichthohles ausgetauscht werden, das Komponentenschäfte aufweist, die sich zum Schneiden relativ zueinander hin und her bewegen. Die Komponentenschäfte können beispielsweise zwei Hälften einer massiven Nadel sein, bei der die zwei Hälften aneinander gleiten, während sie sich longitudinal nach hinten und vorn hin und her bewegen. Es ist ferner beabsichtigt, daß das Rüsselelement zwei oder mehr Teile aufweisen kann, um einen solchen massiven Rüssel zu bilden. Zusätzlich können die massiven Stücke des Rüsselelements innerhalb einer Röhre gleiten, die die Stücke bezüglich einer lateralen Bewegung stützt, d. h. in Richtungen, die allgemein senkrecht zu der Hin- und Herbewegung sind.
Relativbewegung der Schneidekanten
Um das Eindringen der Schäfte in ein Substrat, d. h. ein weiches elastisches Material, wie z. B. einem Körpergewebe, beispielsweise der Haut, zu erleichtern, werden die Schäfte vorzugsweise getrieben, um das Substrat bei unterschiedlicher Geschwindigkeit zu schneiden oder einzuschneiden. Der Term "Unterschied der Geschwindigkeit" oder "unterschiedliche Geschwindigkeit", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet einen Unterschied entweder der Richtung der Bewegung oder der Höhe der Geschwindigkeit zwischen den Schäften oder beides. Ein solcher Schneideprozeß wird ergeben, daß die Schäfte nicht gleichzeitig zu demselben Grad in das Substrat eindringen, wodurch die Druckwellen auf dem Substrat reduziert werden. Das Einschneiden mit den getrennten Teilen des Rüsselelements, um dasselbe gemäß der vorliegenden Erfindung in das Körpergewebe einzufügen, kann folglich mit reduziertem Schmerz durchgeführt werden.
Zur Verdeutlichung stellt 6 exemplarisch die Relativ-Hin- und Herbewegung der Rüsselelementteile (beispielsweise der Schäfte oder der Röhren der 2 bis 5) dar. Die obere Aufzeichnungslinie 132A stellt die Spannung des Treibers, der die Hin- und Herbewegung beispielsweise der inneren Röhre eines Rüsselelements dar, wobei die untere Aufzeichnungslinie 132B die Spannung des Treibers, der die Hin- und Herbewegung beispielsweise der äußeren Röhre desselben Rüsselelements darstellt. Bei der niedrigen Spannung V₀ ist die Röhre feststehend, wobei die Röhre bei der hohen Spannung V₁ getrieben wird, um in das Gewebe zu schneiden. Der Einschneideprozeß kann durch Drücken der Schneidekanten des Rüsselelements gegen das Gewebe begonnen werden, um mit einer minimalen Kraft einzudringen. Eine der Schneidekanten wird dann mit einer kleinen Differenzkraft gegen das Gewebe gedrückt, während die andere Kante das Gewebe verankert. Nachdem die sich bewegende Kante in das Gewebe zu einer vorbestimmten Differenztiefe eingedrungen ist, wird die Kante festgehalten und wird ihrerseits zu der verankernden Kante, während die andere Kante mit einer Differenzkraft bewegt wird. Die andere Kante wird bewegt, bis dieselbe in das Gewebe zu einer vorbestimmten Differenztiefe eindringt. Der gesamte Prozeß wird wiederholt, wobei die zwei Schneidekanten abwechselnd in einer Hin- und Herbewegung bewegt werden. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht durch irgendeine wissenschaftliche Theorie eingeschränkt wird, wird angenommen, daß der Schmerz reduziert wird, während das Rüsselelement in einen Patienten eingefügt wird, da der nicht-kontinuierliche Einschneideprozeß, der bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, das Gewebe in kleinen Beträgen bei einem Schritt schneidet, indem ein minimaler Druck zum Schneiden an das Gewebe angelegt wird. Es ist gezeigt worden, daß die Anwendung der sich hin- und herbewegenden Schneidevorrichtung die Gesamtkraft reduziert, die erforderlich ist, um in ein Gewebe-ähnliches Material einzudringen. Dieser Hin- und Herbewegungsprozeß reduziert die Tendenz der Schneidekante aufgrund von Reibung an dem Gewebe, das geschnitten wird, hängenzubleiben. Bei der vorliegenden Erfindung reduziert die Hin- und Herbewegung der Teile des Rüsselelements folglich die Gesamtkraft, die auf das Gewebe übertragen wird, und reduziert also den Schmerz, der dem Schneiden zugeordnet ist. Da sich die zwei Schneidekanten nicht zur selben Zeit bewegen, stabilisiert ferner eine Schneidekante das Gewebe, während die andere Schneidekante schneidet, wodurch die Drück- und Ziehkräfte, die auf das Gewebe und also auf die Nerven übertragen werden, reduziert werden. Die Reduzierung der Drück- und Ziehkräfte an den Nerven ergibt weniger Schmerz für den Patienten. Bei dem Verwenden der Schneidevorrichtung der vorliegenden Erfindung liegt die Schneidezeit typischerweise in dem Bereich von ungefähr 0.1 bis 5 Sekunden vorzugsweise ungefähr 0.5 bis 1 Sekunden. Auf diese Weise wird der scharfe Schmerz, der dem plötzlichen Stoß zugeordnet ist, wie er bei den herkömmlichen Einschneideverfahren durchgeführt wird, reduziert.
Ein Fachmann wird in der Lage sein, den im vorhergehenden beschriebenen Vorgang auf eine Vielzahl von Wegen zu variieren. Beispielsweise kann der Abstand, die Geschwindigkeit und der Zeitablauf der Hin- und Herbewegung variiert werden. Ein weiteres Beispiel ist in 7 dargestellt, bei dem die Relativ-Hin- und Herbewegung der inneren Röhre und der äußeren Röhre einer Struktur, die zu der von 2 ähnlich ist, anstatt longitudinal drehmäßig ist. Wenn eine Drehung verwendet wird, um das Gewebe zu schneiden, wird vorzugsweise eine der Röhren statisch gehalten, während sich die andere dreht, was eine scherende Tätigkeit zum Schneiden des Gewebes ergibt, ohne eine wesentliche Impulskraft anzulegen. Folglich schneidet eine Schneidekante das Gewebe durch eine kreisende Schnittbewegung der Schneidekante, während die andere Schneidekante feststehend ist und das Gewebe verankert und anders herum, wenn der Prozeß umgekehrt wird, so daß die Röhren abwechselnd in das Gewebe schneiden. Ein solches Schneideverfahren mit einem reduzierten Impuls reduziert die Druckwellen beträchtlich, die dem Schmerz zugeordnet sind und zu dem Gewebe übertragen werden. Als eine weitere beispielhafte Alternative können die Röhren getrieben werden, um sich in dieselbe Richtung zu bewegen, anstatt sich in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen. Ferner kann, anstatt daß jede Röhre getrieben wird, um sich nach hinten und vorn zu bewegen, ein und dieselbe Röhre getrieben werden, um sich immer in dieselbe Richtung zu bewegen. In dem Fall, daß sich die Röhren in entgegengesetzte Richtungen bewegen, können die Röhren genausogut getrieben werden, um sich gleichzeitig zu bewegen.
Bei den im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen werden beide Rüsselelementteile (die die Schneidekanten aufweisen) bewegt, um in das Gewebe zu schneiden, während das Rüsselelement in das Gewebe gedrängt wird. Es können jedoch Ausführungsbeispiele des Rüsselelements verwendet werden, bei denen lediglich eines der Rüsselelementteile zum Schneiden verwendet wird. 8A bis 8D stellen exemplarische Ausführungsbeispiele eines solchen Rüsselelements dar. Eine der Röhren kann eine stumpfe distale Kante 134 oder 134B zum Halten auf das Gewebe aufweisen, während sich die andere Kante 128E, 128F, 128G oder 128H bewegt.
Allgemein ist der Abstand einer Wegstrecke eines Rüsselelementteils für jede Hin- und Her- (oder regelmäßigen intermittierende) Bewegung ausgewählt, um die Druckwelle an der Haut zu reduzieren, um den Schmerz, der der Blutprobeentnahme zugeordnet ist, zu reduzieren. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf irgendwelche spezifischen Werte begrenzt ist, beträgt der Abstand der Wegstrecke eines Schafts bei jeder Hin- und Herbewegung für einen Rüsselelementabschnitt ungefähr 0.001 mm bis 0.5 mm, vorzugsweise ungefähr 0.01 mm bis 0.1 mm. Die Frequenz der Hin- und Her- (oder regelmäßigen intermittierenden) Bewegung ist typischerweise ungefähr 0.1 kHz bis 100 kHz, vorzugsweise ungefähr 10 kHz bis 75 kHz.
Gespaltenes Rüsselelement
Als eine Alternative zum Verwenden konzentrischer Röhren zum Hin- und Herbewegungs-Schneiden kann man ein Rüsselelement verwenden, das Teile enthält, die zueinander passen, um einen Kanal zu bilden, durch den ein Fluid fließen kann. Eine Röhre ist folglich in zwei oder mehr longitudinale Abschnitte (d. h. Stücke) gespalten, die als Schafte betrachtet werden können, von denen sich jeder Abschnitt hinsichtlich der anderen hin- und herbewegt. 9 bis 14 stellen exemplarische Ausführungsbeispiele eines Rüsselelements dar, bei dem zwei oder mehr Stücke aneinandergrenzen, um einen Kanal zu bilden. Die Schneidekanten der Rüsselelementabschnitte können in verschiedenen Kombinationen von diesen vorbereitet sein, wie es bei den im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen für die konzentrischen Röhren gezeigt ist. Darüberhinaus kann einer der Spaltabschnitte zum Verankern gebaut sein, wobei der andere mit einer Schneidekante zum Schneiden gebaut sein kann. 9A und 9B stellen ein Ausführungsbeispiel eines Rüsselelements 110K dar, das zwei longitudinale Hälften 142K, 144K mit jeweils einem halbrunden Querschnitt aufweist und als ganzes die Form einer zylindrischen Kapillarröhre aufweist. Das distale Ende jedes der Hälften 142K, 144K ist abgeschrägt, um eine distale scharfe Schneidekante zu ergeben. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines gespaltenen Rüsselelements mit zwei Hälften 142L und 144L, die ein Rüsselelement 110L mit einem quadratischen Querschnitt bilden.
Es können verschiedene Wege eingeschlagen werden, um das Rüsselelement zu spalten, um einen Kanal einer bestimmten Gestalt zu ergeben. Für einen quadratischen Kanal beispiels weise kann das Rüsselelement beispielsweise auf die Weisen, die in 10 bis 13 dargestellt sind, gespalten sein. Bei diesen Figuren weisen die Rüsselelemente 110L bis 110P für die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele jeweils Abschnitte 142L–142P und Abschnitte 144L–144P auf. Für ein Ausführungsbeispiel eines Rüsselelements 110Q mit einem Kanal mit einem dreieckigen Querschnitt, das Abschnitte 142Q und 144Q aufweist, (wie es beispielsweise in 14 gezeigt ist) können die Abschnitte entsprechend mit Abschnitten mit vielen unterschiedlichen Gestalten gebaut sein.
B. TREIBERVORRICHTUNG
Die Rüsselelementabschnitte der vorliegenden Erfindung können durch eine Vielzahl von Vorrichtungen hin- und hergetrieben werden, wozu beispielsweise elektromagnetische, elektrostatische, pneumatische, hydraulische und piezoelektrische Vorrichtung gehören. Für Darstellungszwecke werden im folgenden exemplarische Ausführungsbeispiele piezoelektrischer Vorrichtungen zum Treiben der Rüsselelementabschnitte beschrieben.
15 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel, das geeignet ist, um die Hin- und Herbewegung der konzentrischen Röhren wie diejenigen, die im vorhergehenden beschrieben wurden, zu erzeugen. Die Blutprobeentnahmevorrichtung 146 weist ein Rüsselelement 110 und einen Treiber 147 auf. Obwohl ein Fachmann verstehen wird, wie eine Saug- oder Speichervorrichtung mit einer solchen Vorrichtung verbunden werden kann, ist in der Figur zum Zwecke der Klarheit keine getrennte Saug- oder Speichervorrichtung gezeigt. Bei dem Treiber 147 wird eine erste piezoelektrische (PZT) Vorrichtung 148, wenn sie aktiviert ist, mittels eines Übertragungsträgers 150 eine oszillierende Bewegung auf die innere Röhre 114 des Rüsselelements 110 übertragen. Die erste PZT-Vorrichtung 148 ist durch die erste Leistungsversorgung 152 gesteuert. Eine zweite PZT-Vorrichtung 154, die durch eine zweite Leistungsversorgung 158 gesteuert ist, überträgt entsprechend mittels eines zweiten Übertragungsträgers 156 eine oszillierende Bewegung auf die äußere Röhre 112 des Rüsselelements 110. Eine Dämpfungseinrichtung 160 kann verwendet werden, um eine Übertragung der Oszillation zwischen den PZT-Vorrichtungen zu verhindern. Alle PZT-Vorrichtungen können sich folglich in einem geringen Abstand zueinander bewegen und aneinander gleiten, ohne die eigene Bewegung auf den anderen zu übertragen. Die Leistungsversorgungen 152 und 158 können koordiniert werden, um eine zyklische orchestrierte Bewegung zu ergeben, wie sie beispielsweise in 6 durchgeführt wird. Darüberhinaus können die Leistungsversorgungen gesteuert werden, um die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Rüsselelementabschnitte zu variieren.
16 zeigt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel einer Blutprobeentnahmevorrichtung, bei der lediglich eine Röhre hin- und herbewegt wird, während die andere statisch bleibt. Wie bei der Vorrichtung, die in 15 gezeigt ist, treibt die PZT-Vorrichtung 148B die Hin- und Herbewegung der inneren Röhre 114, indem die oszillatorischen Kräfte mittels des Übertragungsträgers 150B übertragen werden, währenddessen die äußere Röhre 112 statisch ist. Eine Dämpfungseinrichtung 160B verhindert die Übertragung einer oszillatorischen Bewegung von der PZT-Vorrichtung 148B zu den Strukturen, wie z. B. dem Träger 156B, die starr mit der äußeren Röhre verbunden sind. Eine Leistungsversorgung 152B liefert die Leistung zum Aktivieren der PZT-Vorrichtung 148B, um die oszillierende Bewegung zu erzeugen.
Ein weiteres Verfahren zum Erzeugen der Hin- und Herbewegung besteht darin, gekrümmte Stücke eines piezoelektrischen Materials (PZT) zu verwenden. Bei einem gekrümmten Stück 154 des PZT, wie es in 17 gezeigt ist, nimmt die Vibrationshöhe beispielsweise gegen die Mitte des gekrümmten Stücks zu. Folglich vibriert die Röhre 156 mit einer größeren Bewegungshöhe, falls dieselbe mehr in Richtung der Mitte der Krümmung angeordnet ist, als dann, falls dieselbe mehr an dem Rand angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die DC-Komponente (direct current = Gleichstrom) der Spannung der Leistungsversorgung, die den PZT treibt, mit der Zeit langsam angehoben (wie es in 18 gezeigt ist), wobei eine fortschreitende Vorwärtsbewegung der Schneidekante in das Gewebe bewirkt wird, während die AC-Komponente (alternate current; alternate current = Wechselstrom) die Hin- und Herbewegung zum Schneiden in das Gewebe bewirkt. Diese Struktur kann zum Treiben einer Röhre in einem Rüsselelement mit lediglich einer sich hin- und herbewegenden Röhre, z. B. wie denjenigen, die in dem vorhergehenden beschrieben wurden, verwendet werden. Diese Vorrichtung kann, obwohl sie zum Treiben einer einzigen Nadel oder eines hohlen Schafts geeignet ist, angepaßt werden, zwei oder mehr Abschnitte eines Rüsselelements zu treiben.
19 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer gekrümmten PZT-Vorrichtung, die die Hin- und Herbewegung zweier konzentrischer Röhren treiben kann. Die Differenz der Bewegung in der longitudinalen Richtung zwischen den zwei Positionen 158 und 160 (die mit der inneren Röhre 164 bzw. der äußeren Röhre 162 verbunden sind) an dem gekrümmten PZT in eine Relativ-Hin- und Herbewegung zwischen der inneren Röhre 164 und der äußeren Röhre 162 überträgen wird. Die angelegten Spannungen können eingestellt werden, um die Höhe der Relativ-Hin- und Herbewegung zwischen den Röhren 162 und 164 zu steuern.
In 20 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem zwei flache PZT-Stücke 176, 178 gegenphasig aktiviert werden, um eine Hin- und Herbewegung in einem Rüsselelement 168 zu erzeugen, das zwei longitudinale Abschnitte 172, 174 aufweist. Die Pfeile 180A und 180B zeigen die Richtung der Bewegung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dasselbe Verfahren, das die Hin- und Herbewegung erzeugt, kann auf andere Ausführungsbeispiele des Entwurfs von, gespaltenen Rüsselelementen angewendet. werden.
21 zeigt eine Darstellung eines Rüsselelements mit einem nicht-hohlen, d. h. massiven, Schaft, das geeignet ist, um ein punktförmiges Loch in einem Substrat zu erzeugen, wie z. B. einem Körpergewebe, wie z. B. Haut, oder einem anderen weichen und elastischen Material. Bei dem Ausführungsbeispiel von 21 bestehen die sich hin- und herbewegenden Teile aus zwei Hälften 184A, 184B einer Nadel 186. Eine Röhre 188 umkreist den Abschnitt der Nadel, der von dem distalen Abschnitt 189 der Nadel 186 entfernt angeordnet ist. Die Röhre 188 ermöglicht es, daß die Nadelhälften 184A, 184B in derselben gleiten, und wirkt, um die Nadelhälften zu stützen, während sich dieselben distal und abwechselnd hin- und herbewegen und gegeneinander gleiten.
Die Verwendung eines PZT beim piezoelektrischen Treiben eines Rüsselelements ermöglicht die Messung der mechanischen Beanspruchung – indem man die elektrische Impedanz der PZT-Treiber mißt. Diese Messung ermöglicht einer Rückkopplungsvorrichtung die mechanische Beanspruchung zu steuern. Die mechanische Beanspruchung kann folglich gesteuert und variiert werden, um den Schmerz zu minimieren, die Schneidegeschwindigkeit zu erhöhen und die Gesamteindringtiefe zu steuern oder sogar den Blutfluß durch den Kanal für die Blutprobeentnahme zu stimulieren.
Vorrichtungen für eine elektromechanisch, elektromagnetisch, flußtechnisch und elektrostatisch getriebene Hin- und Herbewegung sind bekannt. Diese Vorrichtungen können basierend auf der vorliegenden Offenbarung angepaßt werden, um die Hin- und Herbewegung der Rüsselelementabschnitte zu treiben. Darüberhinaus kann die Treibervorrichtung gesteuert werden, so daß dieselbe anhält oder umkehrt, wenn eine bestimmte Eindringtiefe erreicht ist. Es kann beispielsweise eine Impedanzerfassungseinrichtung verwendet werden, um die Änderung der elektrischen Impedanz zu erfassen, um zu bestimmen, ob das Kapillarbett erreicht worden ist.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt worden ist, wird darauf hingewiesen, daß ein Fachmann Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung vornehmen kann. Ein Mehr-Teil-Rüsselelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise aufgebaut sein, um in andere Gewebe als Haut eingefügt zu werden, zur Infusion eines Fluids und nicht zur Entziehung einer Flüssigkeit in einem Kanal oder zum Einführen eines weiteren Stücks durch das Rüsselelement, wie in einem Katheter. Ein Rüsselelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann tatsächlich aufgebaut und in ein Nicht-Körper-Gewebematerial mit reduzierten Druckwellen während des Eindringens des Rüsselelements eingefügt werden. Ferner kann ein Mehr-Teil-Stift ohne einen Kanal zur Einfügung mit reduziertem Schmerz, beispielsweise zur Einführung eines elektrischen Stroms oder einfach zur mechanischen Stimulierung, wie bei der Akupunktur, hergestellt werden.

Claims

Mehr-Schaft-Vorrichtung (100) zum Einschneiden eines weichen, elastischen Substrats, mit zwei oder mehr parallelen Einschneideschäften (112, 114; 112B, 114B; 112C, 114C; 112D, 114D), die zu einer Einheit mit einem kreisförmigen umfangsmäßigen Querschnitt miteinander verbunden sind, während sie auf eine zueinander bewegliche Art und Weise zugeordnet sind, um eine Relativbewegung zwischen denselben zu ermöglichen, wobei jeder Einschneideschaft eine distale Kante bei einem distalen Ende des Einschneideschafts zum Bilden eines Lochs in dem Substrat aufweist, einer Einrichtung (104) zum periodischen Treiben von zumindest einem der zwei oder mehr parallelen Einschneideschäfte derart, daß er sich bezüglich einer Translationsposition oder Rotationsposition relativ zu einem anderen der Einschneideschäfte periodisch bewegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Schäfte (114, 112) nahe zueinander parallel ausgerichtet sind, so daß dieselben in einer Relativbewegung gegeneinander gleiten können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Kanten abgeschrägt sind, damit sich scharfe Kanten mit einer abgeschrägten Oberfläche (116, 126) bilden, wobei die benachbarten abgeschrägten Oberflächen zumindest zweier der Schäfte (112, 114) voneinander weggerichtet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Kanten abgeschrägt sind, damit sich scharfe Kanten mit einer abgeschrägten Oberfläche (116D, 126D) bilden, wobei die benachbarten abgeschrägten Oberflächen zumindest zweier der Schäfte (112D, 114D) zueinander hin gerichtet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Kanten abgeschrägt sind, damit sich eine scharfe Kante mit einer abgeschrägten Oberfläche (116C, 126C) bildet, wobei die Schäfte derart ausgerichtet sind, daß die benachbarten abgeschrägten Oberflächen zumindest zweier der Schäfte (112C, 114C) in dieselbe Richtung gerichtet sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der sich einer oder mehrere der Schäfte (112, 114) relativ zu dem bzw. den anderen in einer longitudinalen Hin- und Herbewegungstätigkeit bewegen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, die ferner eine Röhre aufweist, und bei der einer der Schäfte (112, 114) zumindest einen Teil der Röhre aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Schäfte (112, 114) konzentrische Röhren sind, die für eine Leitung von Fluiden geeignet sind, wobei zumindest eine konzentrische Röhre sich in einer konzentrischen Bewegung relativ zu der anderen Röhre bewegt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der die Schäfte (112, 114) einander zugeordnet sind, um einen für die Leitung eines Fluids geeigneten röhrenförmigen Kanal zu bilden, wobei jeder Schaft ein Teil desselben ist, und wobei sich zumindest einer der Schäfte relativ in einer translationsmäßigen Position zu den anderen in einer longitudinalen Hin- und Herbewegungstätigkeit bewegt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die zwei Schäfte (112, 114) aufweist, die nahe zueinander parallel ausgerichtet sind, so daß dieselben gegeneinander in einer Relativbewegung gleiten können.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner einen piezoelektrischen Treiber (148, 154) aufweist, um die Relativbewegung der Schäfte zu treiben.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner einen pneumatischen Treiber aufweist, um die Relativbewegung der Schäfte zu treiben.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei das weiche, elastische Substrat ein Körpergewebe ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die distale Kante jedes Schafts (112, 114) abgeschrägt ist, um eine scharfe Kante mit einer abgeschrägten Oberfläche (116, 126) zu bilden, wobei die Schäfte (112, 114) derart getrieben werden, daß sich der zumindest eine Schaft in einer Translationsposition relativ zu dem bzw. den anderen Schäften hin- und herbewegt, so daß sich jeder Schaft zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt zu dem Körper bewegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, bei der jeder Schaft (112, 114) zumindest einen Teil einer Röhre aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, die ferner eine Röhre (188) aufweist, die die Schäfte (184A, 184B) umgibt, und bei der die Schäfte in der Röhre hin- und hergleiten, wobei sich jede distale Kante aus der Röhre erstreckt, um das Körpergewebe beim Schneiden zu beruhen.
Verfahren zum Einschneiden eines weichen elastischen Substrats, umfassend ein Ausbilden eines Lochs an einem weichen, elastischen Substrat durch die folgenden Schritte: Treiben von zumindest einem von zwei oder mehreren parallelen Einschneideschäften (112, 114; 112C, 114C), so daß sich der zumindest eine Schaft relativ zu einem anderen der Einschneideschäfte bezüglich einer translationsmäßigen Position oder rotationsmäßigen Position periodisch bewegt, wobei die Einschneideschäfte (112, 114; 112C 114C) zu einer Einheit mit einem kreisförmigen umfangsmäßigen Querschnitt miteinander verbunden sind, und wobei jeder Einschneideschaft (112, 114; 112C, 114C) eine distale Kante bei einem distalen Ende des Einschneideschafts aufweist; und Treiben der Schäfte in einer Richtung parallel zu den Schäften in Richtung des weichen, elastischen Substrats, derart, daß die distalen Kanten der Schäfte in das Substrat getrieben werden, wodurch das Loch resultiert.
Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem die Schäfte (112, 114) in einer Vorrichtung (100) einander zugeordnet sind, wobei das Verfahren das Stützen der Vorrichtung gegen das Substrat mit einem Schaft und das Treiben mindestens eines der anderen Schäfte aufweist, damit sich derselbe relativ zu dem stützenden Schaft bewegt, um das Substrat einzuschneiden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 und 18, das das Gleiten der Schäfte (112, 114) gegeneinander und das Zuordnen der Schäfte aufweist, um einen Kanal aufzuweisen, durch den ein Fluid fließen kann.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, das das Bewegen jedes der Schäfte (112, 114) auf eine intermittierende Art und Weise in einer nichtkontinuierlichen Bewegung aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem die Kante jedes Schafts (112, 114) abgeschrägt ist, um eine scharfe Kante mit einer abgeschrägten Oberfläche (116, 126) zu bilden, und das das Anordnen der benachbarten abgeschrägten Oberflächen von zwei Schäften (112, 114) aufweist, damit sie voneinander weg gerichtet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem die Kanten abgeschrägt sind, um eine scharfe Kante mit einer abgeschrägten Oberfläche (116C, 126C) zu bilden, und das das Ausrichten der Schäfte (112C, 114C) aufweist, so daß die benachbarten abgeschrägten Oberflächen der zwei Schäfte (112, 114) in dieselbe Richtung gerichtet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, das das Bewegen zumindest von einem der Schäfte (112, 114) relativ zu dem bzw. den anderen in einer longitudinalen Hin- und Herbewegungstätigkeit aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem zwei Schäfte (112, 114) konzentrische für eine Leitung von Fluiden geeignete Röhren sind, die ein Bewegen von zumindest einer der konzentrischen Röhren in einer konzentrischen Drehbewegung relativ zu der anderen Röhre aufweisen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 24, das das Anordnen der Schäfte (112, 114), um dieselben einander zuzuordnen, um einen röhrenartigen Kanal zu bilden, der für einen Fluiddurchfluß geeignet ist, und das Bewegen eines Schaftes relativ zu den anderen in einer longitudinalen Hin- und Herbewegungstätigkeit aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 25, das das piezoelektrische Treiben der Relativbewegung der Schäfte (112, 114) aufweist.