TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Saugkopf zum Absaugen einer organische Bestandteile umfas- senden Flüssigkeit. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Saugkopf zum Absaugen einer organische Bestandteile umfassenden Flüssigkeit mit einer einen Hauptkanal des Saugkopfs definierenden Innenoberfläche, wobei sich der Hauptkanal längs einer Hauptachse des Saugkopfs zu einem Absauganschluss des Saugkopfs hin erstreckt, und mit in den Saugkopf eintretenden und durch die Innenoberfläche in den Hauptkanal einmündenden Sauglöchern. Bei der abzusaugenden organische Bestandteile umfassenden Flüssigkeit kann es sich insbe sondere um eine biologische Flüssigkeit, wie beispielsweise Blut, aber auch um jede andere Körperflüssigkeit oder eine andere Flüssigkeit mit biologischen oder anderen organischen Bestandteilen handeln. Dabei schließen biologische Bestandteile zum Beispiel lebende Zellen aber auch große organische Moleküle und Komplexe, wie Nukleinsäureketten und Eiweiße, ein. Die organischen Bestandteile können in der abzusaugenden Flüssigkeit gelöst oder suspendiert sein.

Beim Absaugen von Blut aus Operationsfeldern, um dieses an den Patienten zurückzugeben, an dem die jeweilige Operation durchgeführt wird, treten verschiedene Problematiken auf. Hier zu zählt das Vermischen des Bluts mit Umgebungsluft in Form von Luftblasen, das Schädigen von Bestandteilen des Bluts, inklusive und insbesondere der roten Blutkörperchen, weißen Blut körperchen und Thrombozyten, durch Scherkräfte und das Festsaugen eines zum Absaugen verwendeten Saugkopfs an angrenzendem Gewebe des Patienten. Mit dem Blut vermischte Umgebungsluft muss wieder entfernt werden, bevor das Blut an den Patienten zurückgegeben werden darf, um Luftembolien zu verhindern. Wenn durch Scherkräfte geschädigtes Blut an einen Patienten zurückgegeben wird, kann dies zu nicht kalkulierbaren Schädigungen führen, u. a. Nierenversagen, Lungenschädigung, Thrombosen, Wundheilungsstörungen, systemische Inflammationsreaktionen. Das Festsaugen eines Saugkopfs an Gewebe ist mit der Gefahr der Schädigung dieses Gewebes verbunden. Zudem können bei einem sich intermittierend festsaugenden Saugkopf sehr große Scherkräfte auf das abgesaugte Blut auftreten, während ein dauerhaft festgesaugter Saugkopf funktionslos ist.

Entsprechende Problematiken treten beim Absaugen anderer komplexere organische Bestand teile umfassenden Flüssigkeiten auf, wie u. a. unerwünschte Aktivierungen, Fehlaktivierungen, Strukturänderungen an Molekülen wie Faltungen, Denaturierungen, Zerfall und ähnliches.

STAND DER TECHNIK Aus der WO 2012/092948 A1 ist eine Absaugvorrichtung zur Absaugung von Blut aus Opera tionsfeldern bekannt. Sie weist einen Saugkopf mit einer frontseitigen Säugöffnung an seinem distalen Ende sowie mehreren seitlich angeordneten Säugöffnungen und eine mit dem Saugkopf verbundene Pumpe auf. Die Pumpe erzeugt einen Saug-Unterdruck; und mit einer Steuereinrichtung wird eine an den Säugöffnungen wirksame Saugleistung eingestellt. Die Steuereinrichtung ist mit einem Schallwellensensor verbunden, der durch den Saugkopf bei dessen Betrieb erzeugte Schallwellen und andere Schwingungen aufnimmt. Wenn die Steuereinrichtung mittels des Schallwellensensors ein charakteristisches Schallwellenmuster detektiert, das für ein schlürfendes Sauggeräusch steht, reduziert sie die Saugleistung an den Säugöffnungen, weil das schlürfende Sauggeräusch auf ungünstige Absaugbedingungen hinweist, die mit der Gefahr einer Schädigung von Blutbestandteilen verbunden ist. Zusätzlich ist die Steuereinrichtung mit einem Festsaug-Sensor verbunden, und beim Erkennen eines Festsaugens des Saugkopfs mit dem Festsaug-Sensor reduziert sie ebenfalls die Saugleistung an den Säugöffnungen.

Aus der US 2014/0276486 A1 ist eine Absaugvorrichtung für Blut aus Operationsfeldern mit einem Saugkopf bekannt. Der Saugkopf weist einen hohlen Hauptkörper mit einer Mehrzahl von Öffnungen auf, die eine Fluidkommunikation zwischen der Umgebung und einem Innenraum des hohlen Hauptkörpers ermöglichen. Der Saugkopf weist weiterhin einen zylindrischen Fortsatz auf, der von dem hohlen Hauptkörper absteht und an den eine Absaugleitung ange schlossen ist. Der Hauptkörper ist kapselförmig mit abgerundeten Enden. Eine Öffnung des Hauptkörpers ist an seinem distalen Ende vorgesehen, die anderen Öffnungen an seinem Umfang.

Aus der US 7,955,318 B1 ist ein medizinisches Saugsystem mit Saugeinrichtungen zum Ent fernen von Material aus Körperhöhlen während medizinischer Prozeduren bekannt. Das System ist an eine Vakuumquelle mit großem Anschlussquerschnitt, wie beispielsweise den Anschluss eines Vakuumsammelbehälters anschließbar. Das System umfasst eine Reihe von austausch baren Saugköpfen. Einer dieser Saugköpfe weist eine atraumatische Form zum Reduzieren von Gewebetrauma während der medizinischen Prozedur auf. Die atraumatische Form umfasst eine im Wesentlichen abgerundete Oberfläche, und dieser Saugkopf wird auch als Saugkomponente mit stumpfer Spitze bezeichnet. Der Saugkopf weist eine Mehrzahl von distalen Spitzen- einlässen und eine Mehrzahl von Seiteneinlässen auf, die zusammen ein feines siebartiges Saugfeld ausbilden.

Die WO 88/00481 A1 beschreibt eine chirurgische Saugvorrichtung mit einem perforierten Saugkopf zum Entfernen von chirurgischen Trümmern mit reduzierter Verstopfung und minimalem Trauma von angrenzendem Gewebe. Säugöffnungen sind derart an dem Saugkopf angeordnet, dass die Säugöffnungen, die unblockiert bleiben, wenn chirurgische Trümmer in anderen Säugöffnungen hängenbleiben, als Vakuummodulatoren wirken, die das Entfernen der Blockade erleichtern. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit des Blockierens aller Säugöffnungen und damit des Ansaugens und Beschädigens von Gewebe reduziert. Konkret sind sowohl an einer Vorderseite als auch einer Rückseite des knollenförmigen Saugkopfs Sauglöcher vorgesehen, die zu einem Zentrum des knollenförmigen Saugkopfs hin verlaufen.

Aus der US 5,827,218 ist ein Saugkopf für eine chirurgische Spülvorrichtung bekannt. Der Saugkopf umfasst ein äußeres Rohr mit einem distalen Endbereich zur Kommunikation mit einem Operationsort und ein Innenrohr, das sich in dem Außenrohr erstreckt und ein offenes distales Ende zur Kommunikation mit dem Operationsort aufweist. Der Saugkopf ist ausge bildet, um während des Absaugens Turbulenz nahe empfindlicher Organe zu minimieren. Ein Turbulenz minimierender distaler Endbereich des äußeren Rohrs weist ein konvex abgerun detes Ende mit in Umfangsrichtung und axial beabstandeten Saugströmungslöchern durch die Wand des äußeren Rohrs in sein hohles Inneres auf. Die Saugströmungslöcher sind in sich axial erstreckenden, in Umfangsrichtung beabstandeten Reihen angeordnet, wobei jede Reihe ein nach vorne zeigendes Loch am gerundeten Ende und sechs sich radial erstreckende Löcher umfasst.

Aus der US 5,163,926 A ist eine Saug- und Mischvorrichtung zum Absaugen von Körperflüssig keiten, insbesondere Blut, und gleichzeitigem Vermischen mit einem Antikoagulationsmittel bekannt. Die Vorrichtung weist neben einem an einer Unterdruckquelle angeschlossenen Saug rohr ein Zuführrohr für das Antikoagulationsmittel auf. Über einem gemeinsamen distalen Ende der beiden Rohre ist ein Saugkopf angeordnet, in dessen Innenraum neben den beiden Rohren mehrere Sauglöcher für die Körperflüssigkeit einmünden.

Aus der US 2017 / 0 224 887 A1 ist ein System zum Auftrennen eines Materialstroms bekannt, bei dem der Materialstrom von einem chirurgischen Instrument tangential in einen zylindermantelförmigen Hohlraum eingeleitet wird. Bezüglich seiner Zylinderachse ist der Hohlraum vertikal ausgerichtet. Am oberen Ende des Ringraums wird abgesaugt, und an seinem unteren Ende wird aus dem Strom abgetrenntes Material abgeführt.

Aus der DE 196 50407 A1 ist eine Vorrichtung zum Trennen von Gas aus Blut, insbesondere in einem Blutstrom, welcher von einer Wundstelle eines Patienten abgesaugt wird, bekannt. Eine nicht rotierende Zentrifugierkammer hat von einem Bluteinlass am oberen Kammerende zu einem Blutauslass am unteren Kammerende eine trichterartig enger werdende Form. An den Blutauslass ist eine Saugvorrichtung nageschlossen, die einen um eine vertikale Rotationsachse rotierenden Blutstrom durch die Zentrifugierkammer hervorruft. Eine Strömungsrichtung des Bluteinlasses ist im Wesentlichen tangential zur Rotationsachse und gleichzeitig in Blutströmungsrichtung schräg von oben nach unten in die Zentrifugierkammer gerichtet, mit einem nach oben öffnenden Winkel zur Rotationsachse von weniger als 90°.

Es ist bekannt, dass Blut keine sogenannte Newton'sche Flüssigkeit, sondern eine thixotrope Flüssigkeit ist, deren Viskosität bei höheren Scherkräften und Fließgeschwindigkeiten abnimmt.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Saugkopf aufzuzeigen, der die eingangs geschilderten Problematiken beim Absaugen von organische Bestandteile umfassenden Flüssigkeiten und insbesondere von Blut aus Operationsfeldern minimiert. LOSUNG

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Saugkopf mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 15 sind auf bevorzugte Aus führungsformen des erfindungsgemäßen Saugkopfs gerichtet.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bei einem erfindungsgemäßen Saugkopf zum Absaugen einer organische Bestandteile um fassenden Flüssigkeit mit einer einen Hauptkanal des Saugkopfs definierenden Innenober fläche, wobei sich der Hauptkanal längs einer Hauptachse des Saugkopfs zu einem Absauganschluss des Saugkopfs hin erstreckt, und mit in den Saugkopf eintretenden und durch die Innenoberfläche in den Hauptkanal einmündenden Sauglöchern sind Strömungsleiteinrich tungen des Saugkopfs derart ausgebildet, dass die Strömungsleiteinrichtungen einer durch einen Unterdrück in dem Absauganschluss hervorgerufen Strömung der durch die Sauglöcher eintretenden Flüssigkeit durch den Hauptkanal eine Rotationskomponente um die Hauptachse aufprägen. Mit anderen Worten führen die Strömungsleiteinrichtungen dazu, dass die Strömung der Flüssigkeit nicht nur längs der Hauptachse des Saugkopfs durch den Hauptkanal verläuft, sondern auch um diese Hauptachse herum. Unterstellt man, dass die Geschwindigkeit der Flüssigkeit längs der Hauptachse des Saugkopfs gleich bleibt, bedeutet die zusätzliche Rotationskomponente der Strömung eine von ihrem Betrag her größere absolute Geschwin digkeit der Strömung. Bei thixotropen Eigenschaften der organische Bestandteile umfassenden Flüssigkeit hat dies in vorteilhafter Weise eine reduzierte Viskosität der Flüssigkeit zur Folge. Der mit der Viskosität abnehmende viskose Strömungswiderstand der Flüssigkeit bedeutet nicht nur einen geringeren Fließwiderstand, sondern auch eine schnellere Abschaltbarkeit von Luftblasen aus der Flüssigkeit. Die Rotationskomponente der Strömung der Flüssigkeit um die Hauptachse und die damit verbundenen Zentrifugalkräfte können so groß werden, dass sich mit der Flüssigkeit durch die Sauglöcher in den Hauptkanal eingesaugte Luft im Bereich der Hauptachse konzentriert und von dort abgeführt werden kann, während sich die Flüssigkeit an der den Hauptkanal begrenzenden Innenoberfläche ansammelt und von dort getrennt von der Luft abgesaugt werden kann. Zudem können für die auf Spiralbahnen durch den erfindungs gemäßen Saugkopf strömende Flüssigkeit besonders gut jegliche Unstetigkeiten vermieden werden, die mit der Gefahr verbunden sind, Drucksprünge und/oder große Scherkräfte auf die organischen Bestandteile der Flüssigkeit hervorzurufen, die eine Schädigung dieser organi schen Bestandteile zur Folge haben können.

Soweit hier von einem Unterdrück die Rede ist, ist damit ein Druck unterhalb des Drucks in der Umgebung des Saugkopfs gemeint. Konkret kann der von der Strömung der Flüssigkeit durch den Hauptkanal zurückgelegte Weg aufgrund der Rotationskomponente um die Hauptachse um mindestens 50 % oder 100 % länger sein als die Erstreckung des Hauptkanals längs der Hauptachse. Der Weg der Strömung durch den Hauptkanal kann aber auch auf deutlich mehr als das Doppelte des Mindestwegs längs der Hauptachse, und konkret beispielsweise auf mindestens das Dreifache, das Fünffache oder sogar das Zehnfache verlängert sein. Nach oben ist der Verlängerung des von der Strömung der Flüssigkeit durch den Hauptkanal zurückgelegte Wegs durch die weiterhin vorhandenen Strömungskomponente längs der Hauptachse des erfindungsgemäßen Saugkopfs eine natürliche Obergrenze gesetzt. So kann der von der Strömung der Flüssigkeit durch den Hauptkanal zurückgelegte Weg aufgrund der Rotationskomponente um die Hauptachse kaum mehr als 500-mal länger sein als die Erstreckung des Hauptkanals längs der Hauptachse. Meistens wird er nicht mehr als 100-mal länger sein.

Die Rotationskomponente der Strömung um die Hauptachse kann durch verschiedene Maß nahmen hervorgerufen werden. So können die Strömungsleiteinrichtungen eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen. Einmündungen der Sauglöcher in den Hauptkanal können eine bezogen auf einen Kreisbogen um die Hauptachse tangentiale Richtungskomponente aufweisen. Die Einmündungen können exakt tangential zu dem Kreisbogen um die Hauptachse verlaufen oder neben der tangentialen Richtungskomponente eine axiale Richtungskomponente längs der Hauptachse, insbesondere zu dem Absauganschluss hin, aufweisen. Eine Abzweigung des Absauganschlusses von dem Hauptkanal kann eine bezogen auf einen Kreisbogen um die Hauptachse tangentiale Richtungskomponente aufweisen. Auch diese tangentiale Richtungskomponente kann die einzige Richtungskomponente der Abzweigung des Absauganschlusses sein oder mit einer axialen Richtungskomponente kombiniert sein. Eine Einmündung einer Einspritzdüse für eine Hilfsflüssigkeit in den Hauptkanal kann eine in Bezug auf einen Kreisbogen um die Hauptachse tangentiale Richtungskomponente aufweisen. Im Falle von Blut als abgesaugter Flüssigkeit kann die Hilfsflüssigkeit zum Beispiel eine Heparin-Lösung oder eine andere Flüssigkeit sein, die eingesetzt wird, um ein Koagulieren des Bluts zu verhindern oder dessen Fließeigenschaften zu verbessern. Auch für die Einmündung der Einspritzdüse für die Hilfsflüssigkeit gilt, dass diese ausschließlich die tangentiale Richtungskomponente aufweisen kann oder auch eine zusätzliche axiale Richtungskom ponente. Eine automatische Dosierung der Hilfsflüssigkeit kann durch den an der Einmündung der Einspritzdüse in den Hauptkanal herrschenden Unterdrück bewirkt werden. An der den Hauptkanal begrenzenden Innenoberfläche können spiralförmige Strömungsleit elemente angeordnet sein. Diese Leitelemente können die Form von radial nach innen vorstehenden und spiralförmig um die Hauptachse umlaufenden Rippen haben. Die Innen oberfläche kann weiterhin mit einem Lotus-Effekt versehen sein, der zur Folge hat, dass der Strömungswiderstand für die Flüssigkeit über die Innenoberfläche längs einer Spiralbahn um die Hauptachse geringer ist als parallel zu der Hauptachse. Neben den bisher beschriebenen passiven Maßnahmen kann die Strömungsleiteinrichtung auch aktive Maßnahmen umfassen, wie beispielsweise einen einen Teil der Innenoberfläche ausbildenden und um die Hauptachse herum hin und her drehangetriebenen Beschleunigungskörper. Ein solcher Beschleunigungs körper ruft eine Rotationskomponente der Strömung um die Hauptachse herum auf, wenn er mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten in der einen und der anderen Drehrichtung um die Hauptachse herum drehangetrieben wird und/oder wenn er eine beispielsweise schuppenförmig strukturierte Oberfläche aufweist. Eine weitere aktive Maßnahme ist ein in dem Hauptkanal angeordneter, um die Hauptachse herum kontinuierlich drehangetriebener Beschleunigungs körper. Ein solcher Beschleunigungskörper kann auch eine glatte Oberfläche aufweisen. Der von der Strömung der Flüssigkeit durch den Hauptkanal aufgrund der Rotationskom ponente um die Hauptachse zusätzlich zurückgelegte mit der Erstreckung des Hauptkanals längs der Hauptachse verglichene Weg kann zu dem Absauganschluss hin zunehmen. Eine solche Zunahme kann durch eine geringer werdende Steigung und/oder einen zunehmenden Durchmesser der Spiralbahnen der Strömung um die Hauptachse erreicht werden. Bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Saugkopfs nimmt der von der Strömung der Flüssigkeit durch den Hauptkanal aufgrund der Rotationskomponente um die Hauptachse zusätzlich zurückgelegte Weg gegenüber der Erstreckung des Hauptkanals längs der Haupt- achse zu dem Absauganschluss hin hingegen ab. Dies kann durch eine größer werdende Steigung und/oder einen kleiner werdenden Durchmesser der Spiralbahnen um die Hauptachse erreicht werden.

Ein freier Strömungsquerschnitt des Saugkopfs längs der Strömung der Flüssigkeit zu dem Absauganschluss hin nimmt typischerweise ab, was eine Zunahme einer Strömungs geschwindigkeit der Strömung zur Folge hat. Dabei kann sich die Abnahme des freien Strömungsquerschnitts des Saugkopfs auf die Sauglöcher beschränken, die trompetenförmig ausgebildet sein können, um die Flüssigkeit in den Sauglöchern sukzessive zu dem Hauptkanal hin zu beschleunigen. Die Abnahme des freien Strömungsquerschnitts längs der Strömung kann sich in den Hauptkanal hinein fortsetzen. Hier kann der freie Strömungsquerschnitt aber auch gleich bleiben oder wieder zunehmen, um die Strömungsgeschwindigkeit der abgesaug ten Flüssigkeit einzustellen. In jedem Fall ist es bevorzugt, wenn der freie Strömungsquerschnitt einen stetigen Verlauf, d. h. keine sprunghaften Änderungen, aufweist. Vorzugsweise weist auch die Änderung des freien Strömungsquerschnitts einen stetigen Verlauf auf, d. h. dass auch die Ableitung des freien Strömungsquerschnitts nach dem Weg der Strömung keine Sprünge aufweist.

Die Sauglöcher können konkret jeweils eine von einer Außenoberfläche zu der Innenoberfläche des Saugkopfs hin abnehmende freie Querschnittsfläche aufweisen. Diese freie Querschnitts fläche der Sauglöcher kann von der Außenoberfläche bis zu der Innenoberfläche jeweils um mindestens 50 %, d. h. auf die Hälfte, abnehmen. Die Abnahme kann auch um mindestens 67 %, d. h. auf etwa ein Drittel, oder um mindestens 75 %, d. h. auf ein Viertel, erfolgen. Nach oben ist der Abnahme der freien Querschnittsfläche der Sauglöcher von der Außenoberfläche bis zu der Innenoberfläche durch die notwendigerweise verbleibende freie Querschnittsfläche eine natürliche Obergrenze gesetzt. So kann die Abnahme der freien Querschnittsfläche der Sauglöcher von der Außenoberfläche bis zu der Innenoberfläche kaum mehr 95 % betragen. Meistens wird er nicht mehr als 90 % betragen.

Bei den Sauglöchern ist es bevorzugt, wenn eines der Sauglöcher, das näher zu dem Absaug anschluss hin in den Saugkopf eintritt, einen größeren Strömungswiderstand für die Flüssigkeit bis in den Hauptkanal aufweist als eines der Sauglöcher, das weiter weg von dem Absauganschluss in den Saugkopf eintritt. Wenn ein erfindungsgemäße Saugkopf in eine Lache der abzusaugenden Flüssigkeit eingetaucht wird, ist es häufig so, dass nur die am distalen Ende des Saugkopfs und damit weiter weg von dem Absauganschluss in den Saugkopf eintretenden Sauglöcher ganz in die Flüssigkeit eintauchen, während näher zu dem Absauganschluss hin in den Saugkopf eintretende Sauglöcher frei liegen. Um einen zumindest kompletten Kurzschluss der Sauglöcher an dem distalen Ende des Saugkopfs durch in die frei liegenden Sauglöcher eingesaugte Luft zu verhindern, nimmt der Strömungswiderstand der Sauglöcher bezogen auf den Ort ihres Eintritts in den Saugkopf zu dem distalen Ende des Saugkopfs hin vorzugsweise ab bzw. zu dem Absauganschluss hin vorzugsweise zu. Konkret kann dasjenige der Sauglöcher, das zu dem Absauganschluss hin am nächsten in den Saugkopf eintritt, verglichen mit dem Saugloch, das von dem Absauganschluss am weitesten entfernt in den Saugkopf eintritt, einen um mindestens 50 % erhöhten Strömungswiderstand aufweisen. Vorzugsweise ist der Strömungswiderstand um mindestens 100 %, d. h. auf min destens das Doppelte, oder sogar um mindestens 200 %, d. h. auf mindestens das Dreifache, erhöht. Nach oben ist der Erhöhung des Strömungswiderstands durch die notwendigerweise verbleibende Funktion der betrachteten Sauglöcher eine natürliche Obergrenze gesetzt. So ist eine Erhöhung des Strömungswiderstands auf mehr als das 10-fache kaum sinnvoll. Meistens wird sie auf nicht mehr als das 5-fache erfolgen.

Bei dem erfindungsgemäßen Saugkopf kann die Innenoberfläche zumindest teilweise und/oder können die Sauglöcher mit einer den Überströmungswiderstand für die Flüssigkeit herab setzenden Slipbeschichtung versehen sein. Geeignete Materialien für die Slipbeschichtung sind dem Fachmann bekannt. Sie bilden eine Oberfläche aus, an der auch eine Grenzschicht der Flüssigkeit aufgrund hoher Grenzflächenspannungen nicht anhaftet, sondern abgleitet. Hierdurch wird der Strömungswiderstand, den die Flüssigkeit beim Durchströmen der Sauglöcher bzw. des Hauptkanals zu überwinden hat, signifikant reduziert.

Der erfindungsgemäße Saugkopf kann einen 3D-gedruckten Formkörper umfassen, um den Sauglöchern und auch dem Hauptkanal mit der ihn begrenzenden Innenoberfläche eine Form geben zu können, die sich nicht ohne weiteres beispielsweise durch ein spanabnehmendes oder abformendes Herstellungsverfahren ausbilden lässt. Die beim 3D-Drucken erzielbare Oberflächenqualität ist für den erfindungsgemäßen Saugkopf vielfach nicht ausreichend. Dies kann aber dadurch ausgeglichen werden, dass die Oberflächen des 3D-gedruckten Form- körpers mit einer zusammenhängenden glatten Beschichtung versehen werden. Eine derartige Beschichtung kann beispielsweise unter Eintauchen des Formkörpers in ein entsprechendes Beschichtungsmaterial und/oder Einsaugen eines entsprechenden Beschichtungsmaterials in den Formkörper ausgebildet werden.

In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugkopfs weist der Absaug anschluss einen auf der Hauptachse an den Hauptkanal anschließenden inneren Teilanschluss und einen mit Abstand zu der Hauptachse durch die Innenoberfläche in den Hauptkanal einmündenden äußeren Teilanschluss auf. Wenn der Hauptkanal nicht vollständig mit der abzusaugenden Flüssigkeit gefüllt ist, sammelt sich zusammen mit dieser in den Saugkopf eingesaugte Luft im Bereich der Hauptachse an, während die auf den Spiralbahnen geführte Flüssigkeit über die den Hauptkanal begrenzende Innenoberfläche fließt. So kann über den inneren Teilanschluss gezielt die Luft abgeführt werden und über den äußeren Teilanschluss gezielt die Flüssigkeit abgesaugt werden. Dabei kann eine Umschalteinrichtung, die zwischen den beiden Teilanschlüssen umschaltet, so ausgebildet sein, dass sie beim Ansaugen von Luft durch den Saugkopf den auf der Hauptachse an den Hauptkanal angeschlossenen inneren Teilanschluss öffnet und den mit Abstand zu der Hauptachse durch die Innenoberfläche in den Hauptkanal einmündenden äußeren Teilanschluss schließt.

An seinem dem Absauganschluss gegenüberliegenden Ende ist der Hauptkanal des erfindungsgemäßen Saugkopfs typischerweise mindestens zu einem Drittel oder zur Hälfte geschlossen, um die Ausbildung einer primär axialen Durchströmung des Hauptkanals zu verhindern. Der Hauptkanal kann zu diesem Zweck an seinem dem Absauganschluss gegenüberliegenden Ende auch zu mindestens zwei Dritteln oder zu drei Vierteln oder gar vollständig geschlossen sein. Solange der Hauptkanal an seinem dem Absauganschluss gegenüberliegenden Ende nicht vollständig geschlossen ist, können an der Stirnseite des Hauptkanals einzelne Absauglöcher durch die Innenoberfläche in den Hauptkanal einmünden, wobei diese Sauglöcher vorzugsweise die eingesaugte Flüssigkeit bereits auf jeweils einer Spiralbahn in den Hauptkanal einleiten und entsprechend spiralabschnittförmig ausgebildet sind. Auch wenn ein axiales Saugloch auf der Hauptachse in den Hauptkanal einmündet, prägen die Strömungsleiteinrichtungen der Strömung der abgesaugten Flüssigkeit vorzugsweise schon bei ihrem Durchtritt durch das Absaugloch die erfindungsgemäße Rotationskomponente auf. Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße Saugkopf vorteilhaft als Teil einer Absaug vorrichtung verwendet werden kann, wie sie aus der WO 2012/092948 A1 bekannt ist und bei der die Saugleistung abhängig von dem Signal eines Schallwellensensors gesteuert wird. Ent sprechend kann der erfindungsgemäße Saugkopf auch einen solchen Schallwellensensor aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Be- Schreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beige fügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprüng- liehen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeich nungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehre rer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentan sprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen. Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einer Einspritzdüse für eine Hilfsflüssigkeit die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Einspritzdüse, zwei Einspritzdüsen oder mehr Einspritzdüsen vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die das jeweilige Erzeugnis aufweist.

Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Um fangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen. KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungs beispiele weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Saugkopf in einem Längsschnitt längs seiner Hauptachse.

Fig. 2 zeigt ein Detail einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Saugkopfs in einem schematischen Schnitt senkrecht zu seiner Hauptachse.

Fig. 3 bis 5 zeigen jeweils in einem Schnitt senkrecht zur Hauptachse ein Detail einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugkopfs; und Fig. 6 und 7 erläutern eine spezielle zweiteilige Ausbildung eines Absauganschlusses bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugkopfs in einem Längsschnitt längs der Hauptachse und einem Querschnitt quer zu der Hauptachse.

FIGURENBESCHREIBUNG Ein in Fig. 1 in einem Schnitt längs seiner Hauptachse 1 dargestellter Saugkopf 2 weist eine Innenoberfläche 3 auf, die einen sich längs der Hauptachse 1 erstreckenden Hauptkanal 4 begrenzt. An einem distalen Ende 5 des Saugkopfs 2 ist der Hauptkanal 4 geschlossen. In den Hauptkanal 4 münden mehrere Sauglöcher 6 ein. Ein Absauganschluss 7 ist an dem proxi malen Ende 8 des Saugkopfs 2 an den Hauptkanal 4 angeschlossen. Der Absauganschluss 7 dient dazu, den Saugkopf 2 über eine Abscheideeinrichtung mit einer Unterdruckquelle zu verbinden, wobei die Abscheideeinrichtung dazu dient, eine mit dem Saugkopf 2 abgesaugte, organische Bestandteile umfassende Flüssigkeit abzuscheiden.

Die Sauglöcher 6 treten durch eine Außenoberfläche 9, die die äußeren Abmessungen des Saugkopfs 2 definiert, in den Saugkopf 2 ein. Von der Außenoberfläche 9 zu der Innen- Oberfläche 3 nehmen freie Querschnittsflächen der Sauglöcher 6 ab. Zudem nehmen die freien Querschnittsflächen der Sauglöcher 6 mit deren Abstand zu dem distalen Ende 5 hin ab. Das heißt, die Sauglöcher 6, welche dem Absauganschluss 7 am nächsten liegen, haben die kleinsten freien Querschnittsflächen. Zudem sind diese Sauglöcher 6 länger als die Sauglöcher 6, die näher an dem distalen Ende 5 liegen, weil ein Formkörper 10 des Saugkopfs 2, durch den hindurch die Sauglöcher 6 zu dem Hauptkanal 4 verlaufen, kegelstumpfförmige äußere Ab messungen aufweist. Auf diese Weise wird verhindert, dass dann, wenn nur die Sauglöcher 6 nahe dem distalen Ende 5 in eine abzusaugende Flüssigkeit eingetaucht werden, diese Sauglöcher 6 durch die anderen, Luft ansaugenden Sauglöcher 6 kurzgeschlossen werden.

Der Formkörper 10 kann beispielsweise durch 3D-Druck ausgebildet sein. Die Oberflächen des Formkörpers 10 sind mit einer zusammenhängenden glatten Beschichtung 11 versehen, die die Innenoberfläche 3 und die Außenoberfläche 9 ausbildet sowie die Sauglöcher 6 auskleidet. Die Beschichtung 11 kann insbesondere als Slipbeschichtung ausgebildet sein, die einen Über- strömwiderstand für die abzusaugende Flüssigkeit stark herabsetzt.

Als Besonderheit des Saugkopfs 2 gemäß Fig. 1 sind Strömungsleiteinrichtungen vorgesehen, die einer Strömung der durch die Sauglöcher 6 in den Hauptkanal 4 eintretenden Flüssigkeit, die durch einen Unterdrück in dem Absauganschluss 7 hervorgerufen wird, innerhalb des Hauptkanals 4 eine Rotationskomponente um die Hauptachse 1 aufprägen. Das heißt, die Strömung durch die Hauptkanal 4 verläuft auf Spiralbahnen um die Hauptachse 1 durch den Hauptkanal 4. Dabei ist die Rotationskomponente dieser Strömung so groß, dass sich die abgesaugte Flüssigkeit in dem Hauptkanal 4 auch dann an die Innenoberfläche 3 anlegt und diese bedeckt, wenn neben der Flüssigkeit auch Luft durch die Sauglöcher 6 in den Hauptkanal 4 eingesaugt wird. Damit wird eine Vermischung dieser Luft mit der abgesaugten Flüssigkeit vermieden.

Zu den Bestandteilen der Strömungsleiteinrichtungen des Saugkopfs 2 in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 zählen Verläufe der Sauglöcher 6 nicht direkt von der Seite auf die Hauptachse 1 zu, sondern zu dieser versetzt, spiralförmige Strömungsleitelemente 12 an der Innenoberfläche 3 und eine gegenüber der Hauptachse 1 versetzte seitliche Abzweigung des Absaug anschlusses 7.

Der Saugkopf 2 gemäß Fig. 1 umfasst neben dem Formkörper 10 ein daran angeschlossenes Rohrstück 13, das länger oder kürzer als dargestellt sowie einstückig mit dem Formkörper 10 ausgebildet sein kann. Eine mehrteilige Ausbildung des Saugkopfs 2 kann jedoch dessen Reinigung und Sterilisation nach seiner Verwendung erleichtern. Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt senkrecht zu der Hauptachse 1 durch eine andere Ausführungsform des Saugkopfs 2 zeigt vier Sauglöcher 6, die jeweils eine von der Außen oberfläche 9 zu der Innenoberfläche 3 abnehmende freie Querschnittsfläche aufweisen und tangential zu einem Kreisbogen um die Hauptachse 1 durch die Innenoberfläche 3 in den Hauptkanal 4 einmünden. Hierdurch erhält die in den Hauptkanal 4 eingesaugte Flüssigkeit bereits in den Sauglöchern 6 einen Drall um die Hauptachse 1, so dass sich die Flüssigkeit längs der Hauptachse 1 auf den bereits angesprochenen Spiralbahnen durch den Hauptkanal 4 bewegt.

Der schematische Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Saugkopfs 2 gemäß Fig. 3 zeigt eine Einspritzdüse 14 für eine Hilfsflüssigkeit 15, beispielsweise ein flüssiges Antikoagulationsmittel, falls die abgesaugte Flüssigkeit Blut ist. Die Einspritzdüse 14 mündet tangential zu dem von der Innenoberfläche 3 beschriebenen Kreisbogen um die Hauptachse 1 in den Hauptkanal 4 ein. Mit einer Pumpe 25 durch die Einspritzdüse 14 in den Hauptkanal 4 injizierte Hilfsflüssigkeit 15 wird von der Innenoberfläche 3 umgelenkt, so dass sie sich längs Spiralbahnen um die Hauptachse 1 durch den Hauptkanal 4 bewegt, und nimmt dabei die in den Hauptkanal 4 angesaugte Flüssigkeit längs dieser Spiralbahnen mit.

Eine weitere aktive Maßnahme der Strömungsleiteinrichtung bei dem erfindungsgemäßen Saugkopf 2 ist in Fig. 4 skizziert. Hier ist ein ringförmiger Beschleunigungskörper 16 in dem Formkörper 10 angeordnet. Der Beschleunigungskörper 16 bildet zumindest teilweise die Innenoberfläche 3 aus, die den Hauptkanal 4 begrenzt. Dabei ist die Innenoberfläche 3 mit gegen die Umfangsrichtung um die Hauptachse 1 angestellten Schuppen 17 versehen. Konkret können diese Schuppen so gestaltet sein, wie um einen Lotuseffekt für die abzusaugende Flüssigkeit zu erzielen. Wenn jetzt der Beschleunigungskörper 6 wie durch einen Doppelpfeil 18 angedeutet um die Drehachse 1 herum hin und her bewegt wird, wobei insbesondere seine Bewegung in Richtung der gewünschten Rotationskomponente der abgesaugten Flüssigkeit langsamer erfolgen kann als entgegen dieser Rotationskomponente, wird die abgesaugte Flüssigkeit von dem Beschleunigungskörper 16 in Richtung der gewünschten Rotations komponente beschleunigt.

Auch die in Fig. 5 illustrierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Saugkopfs 2 weist einen um die Hauptachse 1 drehangetriebenen Beschleunigungskörper 19 auf. Dieser Beschleuni gungskörper 19 rotiert jedoch kontinuierlich in Richtung eines Drehpfeils 26 im Inneren des Hauptkanals 4. Die verbleibende freie Querschnittsfläche des Hauptkanals 4 zwischen der Innenoberfläche 3 und dem Beschleunigungskörper 19 ist ringförmig. Mit anderen Worten ist der Hauptkanal 4 um den Beschleunigungskörper 19 ein Ringkanal. In diesem Ringkanal wird der Strömung der abgesaugten Flüssigkeit mit dem rotierenden Beschleunigungskörper 19 eine Rotationskomponente in Richtung des Drehpfeils 26 aufgeprägt. Wenn dieser Beschleuni gungskörper 19 mit einer schraubenförmigen Oberflächenstruktur versehen wird, kann er auch dazu dienen, die abgesaugte Flüssigkeit in Richtung der Hauptachse 1 zu fördern, d. h. die Strömung zu dem Absauganschluss hin zu unterstützen, oder sogar diese Strömung nach Art einer Absaugturbine originär hervorzu rufen. Zudem zeigt Fig. 5 einen spiralförmigen Verlauf der Sauglöcher 6, die zugleich von der Außenoberfläche 9 zu der Innenoberfläche 3 abnehmende freie Querschnittsflächen aufweisen. Ein solcher Verlauf ist nur schwerlich durch ein abformendes oder spanabnehmendes Verfahren herstellbar. Der Formkörper 10, durch den die Sauglöcher 6 verlaufen, kann aber auch im 3D-Druck hergestellt und zur Verbesserung seiner Oberflächenqualität anschließend mit der glatten Beschichtung 11 versehen werden. Die Fig. 6 und 7 erläutern die Möglichkeit, am distalen Ende 8 des erfindungsgemäßen Saug kopfs 2 mit Hilfe von zwei separaten Teilanschlüssen 20 und 21 des Absauganschlusses 7, die zu zwei separaten Unterdruckquellen 22 und 23 führen, mit der abgesaugten Flüssigkeit abgesaugte Luft einerseits und die abgesaugte Flüssigkeit andererseits getrennt abzuführen. Die Unterdruckquelle 22 saugt über den Teilanschluss 20 des Absauganschlusses 7 die sich im Bereich der Hauptachse 1 ansammelnde Luft ab, während die Unterdruckquelle 23 über den Teilanschluss 21 des Absauganschlusses 7 die sich an der Innenoberfläche 3 ansammelnde abgesaugte Flüssigkeit absaugt. Dabei kann ein Schallwellensensor 24 an dem Saugkopf 2 Luft und/oder Körperschallwellen erfassen. Abhängig von dem Signal des Schallwellensensors 24 können dann die Unterdruckquellen 22 und 23 gesteuert werden. Konkret kann dann, wenn auftretende Schallwellen darauf hinweisen, dass Luft in den Saugkopf 2 eingesaugt wurde, vornehmlich oder ausschließlich über den Teilanschluss 20 mit der Unterdruckquelle 22 abgesaugt werden. Wenn hingegen das Signal des Schallwellensensors 24 darauf hinweist, dass ausschließlich abzusaugende Flüssigkeit in den Saugkopf 2 abgesaugt wird, kann ausschließlich oder vornehmlich über den Teilanschluss 21 mit der Unterdruckquelle 23 abgesaugt werden. Bei dieser Vorgehensweise kann über den Teilanschluss 20 nicht nur reine Luft, sondern auch mit Luft aufgeschäumte abgesaugte Flüssigkeit abgesaugt werden, die sich aufgrund ihrer geringeren Dichte und der Rotationskomponente ihrer Strömung durch den Hauptkanal 4 ebenfalls im Bereich der Hauptachse 1 ansammelt und damit von der luftfreien Flüssigkeit an der Innenoberfläche 3 abtrennt. Wenn die abgesaugte Flüssigkeit Blut ist, findet sich zudem das „beste" Blut, d. h. gesunde Zellen eher in der äußeren Schicht an der Innen oberfläche 3, weil gesunde Erythrozyten eine höhere Masse als geschädigte Blutbestandteile aufweisen und sich aufgrund der von der Rotationskomponente der Strömung hervorgerufenen Zentrifugalkräfte außen ansammeln.

BEZUGSZEICHENLISTE

Hauptachse

Saugkopf

Innenoberfläche

Hauptkanal distales Ende

Saugloch

Absauganschluss proximales Ende

Außenoberfläche

Formkörper

Beschichtung

Strömungsleitelement

Rohrstück

Einspritzdüse

Hilfsflüssigkeit

Beschleunigungskörper

Schuppe

Doppelpfeil

Beschleunigungskörper

Teilanschluss

Teilanschluss

Unterdruckquelle

Unterdruckquelle

Schallwellensensor

Pumpe

Drehpfeil