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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Koagulationsschablone zum Anordnen
von Hochfrequenz-Elektroden, mit mehreren Lochanordnungen bestehend
aus jeweils drei gleich voneinander beabstandeten, im wesentlichen
parallel verlaufenden Aufnahmelöchern, in welchen die Hochfrequenz-Elektroden
einsteckbar sind.
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Das
elektrochirurgische, insbesondere das elektrothermische Veröden
von pathologisch verändertem Gewebe, im Folgenden kurz
Gewebe genannt, durch Koagulation ist eine in der Medizin bekannte
Methode. Von besonderem Interesse ist diese Methode für
die Therapie von Organtumoren, zum Beispiel Lebertumoren. Zur Verödung
werden ein oder mehrere Hochfrequenz-Elektroden im zu verödenden
Gewebe, d. h. dem Tumorgewebe, oder in dessen unmittelbarer Nähe
platziert. Anschließend wird ein Stromkreis geschlossen,
so dass bei einer monopolaren Elektrodenanordnung ein Wechselstrom
zwischen den Elektroden und einer außen am Körper
fixierten Neutralelektrode fließt. Bei einer bipolaren
Elektrodenanordnung fließt der Strom zwischen den im Gewebe
befindlichen Elektroden selbst (in diesem Fall müssen wenigstens
zwei Elektroden vorhanden sein). Von einer multipolaren Anwendung spricht
man, wenn im Gewebe mehr als zwei Elektroden vorhanden sind, zwischen
denen Wechselstrom fließt.
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Die
zum Platzieren im Gewebe vorgesehenen Elektroden sind in der Regel
als Elektrodennadeln ausgebildet. Sie besitzen einen elektrisch
leitenden zylinderförmigen Schaft, der mit Ausnahme eines
oder mehrerer distaler Bereiche, den sog. aktiven Bereichen der
Elektrode oder kurz aktiven Elektroden, gegen das umliegende Gewebe
elektrisch isoliert ist. Die aktiven Elektroden stehen dagegen mit
dem Körpergewebe in elektrischer Verbindung.
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Mittels
eines Hochfrequenzgenerators wird in der monopolaren Anordnung ein
Stromfluss zwischen den aktiven Elektroden und der bzw. den Neutralelektroden
induziert. In der alternativen bipolaren oder multipolaren Anordnung
kann auf die Neutralelektrode verzichtet werden. Der Stromkreis
wird in diesem Fall über eine weitere aktive Elektrode
geschlossen, wobei die erforderlichen aktiven Elektroden in einer
koaxialen Anordnung, bei der bipolaren Anwendung, gegeneinander
isoliert auf der Elektrodennadel oder, bei der multipolaren Anwendung,
auf zwei getrennten Elektrodennadeln angeordnet sein können.
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Durch
den ohmschen Gewebewiderstand, der ein Teil der komplexen Gewebeimpedanz
ist, erfolgt einer Umsetzung des über die Elektroden applizierten
Wechselstroms in joulsche Wärme. Bei Temperaturen zwischen
50 und 100°C kommst es zu einer massiven Denaturierung
der körpereigenen Proteine, der Koagulation, und in der
Folge zum Absterben der betroffenen Gewebeareale. Aufgrund der hohen
Stromdichte um die aktiven Elektroden erfolgt die Erwärmung
vorwiegend im Bereich dieser Elektroden, so dass eine lokale thermische
Tumordestruktion möglich ist.
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Um
den Ablations- oder Koagulationsbereiche bei der multipolaren Anwendung
zu vergrößern, wird, beispielsweise bei Tumorbehandlungen,
eine Elektrodenanordnung aus mehreren, insbesondere drei, Elektroden
verwendet. Die Elektroden der Elektrodenanordnung werden gleichmäßig
um den Tumor verteilt, um das Tumorgewebe möglichst vollständig zu
koagulieren. Für eine gleichmäßige Koagulation mit
drei Elektroden sollten die Abstände zwischen den Elektroden
möglichst gleich sein. Um dieses Platzieren zu vereinfachen
und um Fehler zu vermeiden, werden Koagulationsschablonen der oben
genannten Art verwendet. Dabei wird die Koagulationsschablone auf
oder über dem Gewebe angeordnet und anschließend
die Elektroden in die Aufnahmelöcher der ausgewählten
Lochanordnung und in das Gewebe eingeführt.
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In
der
US 2006/0079885
A1 ist beispielsweise eine Koagulationsschablone beschrieben,
bei der die Aufnahmelöcher für die Elektroden
zentrisch um eine zentrale Aufnahme für eine Führungsnadel
angeordnet sind.
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Weitere
Koagulationsschablonen zeigt die
WO 2005/009528 A1 , deren Aufnahmelöcher
Absätze bzw. Einsätze zum Begrenzen der Einstecktiefe der
Elektroden aufweisen.
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Weitere
Koagulationsschablonen sind beispielsweise in der
US 2002/111615 A1 ,
US 2004/181216 A1 ,
US 2004039429 A1 ,
US 2002/120261 A1 und
der
US 6 506 189 B1 beschrieben.
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Die
bekannten Koagulationsschablonen haben den Nachteil, dass sich die
Stufung der Elektrodenabstände zwischen den unterschiedlichen
Lochanordnungen relativ groß ist, so dass nicht immer der für
die Anwendung optimale Abstand eingestellt werden kann. Weiterhin
besteht das Problem, dass die Koagulationsschablonen beispielsweise
einen Ultraschallsensor zur Lagekontrolle der Elektroden behindern
und so die Lagekontrolle erschweren oder sogar verhindern.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Koagulationsschablone
bereit zu stellen, welche die Probleme aus dem Stand der Technik
löst.
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Diese
Aufgabe wird durch die Koagulationsschablone der oben genannten
Art gelöst, bei der die Aufnahmelöcher in zwei
im wesentlichen strahlenförmig von einem gemeinsamen Aufnahmeloch
weg verlaufenden Reihen angeordnet sind und der Abstand jedes Aufnahmelochs
einer der Lochanordnungen zur nächstliegenden Außenkontur
der Koagulationsschablone weniger als den fünffachen Durchmesser
des Aufnahmelochs beträgt.
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Die
erfindungsgemäße Koagulationsschablone hat den
Vorteil, dass alle vorgesehenen Lochanordnungen von den drei Aufnahmelöchern
ein Aufnahmeloch gemeinsam verwenden. Dadurch ist eine kleinere
Stufung zwischen den Lochanordnungen möglich, weil die
anderen Aufnahmelöcher der Lochanordnungen strahlenförmig
von dem gemeinsamen Aufnahmeloch aus angeordnet sind. Damit überwindet
die Erfindung den Nachteil der Koagulationsschablonen aus dem Stand
der Technik, bei denen beispielsweise Stufungen der Lochanordnungen in
5 mm-Schritten nicht möglich sind, da die Aufnahmelöcher überlappen
oder aneinander stoßen würden.
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Ferner
ist die Lagekontrolle der Elektroden mittels Ultraschall leichter
möglich, weil der Ultraschallsensor durch den geringen
Abstand der Aufnahmelöcher zur Außenkontur nahe
bei den Elektroden positionierbar ist.
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Die
Erfindung kann durch verschiedene, voneinander unabhängige
vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt werden.
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So
kann die Koagulationsschablone spitzwinkelig mit zwei Schenkeln
ausgebildet sein, können die Reihen von Aufnahmelöchern
in den Schenkeln angeordnet sein und die Schenkel im Wesentlichen
in Richtung der Reihen von Aufnahmelöchern verlaufen. Die
Reihen verlaufen insbesondere spitzwinkelig, in einem Winkel von
60° zueinander. Dies hat den Vorteil, dass die in den Aufnahmelöchern
angeordneten Elektroden im Bereich der Schenkel von zwei Seiten,
beispielsweise für einen Ultraschallsensor, leicht zugänglich
sind. Der Flächeninhalt einer Projektion der erfindungsgemäßen
Koagulationsschablone in Richtung der Aufnahmelöcher kann
somit kleiner sein als der Flächeninhalt einer Koagulationsschablone
in Form eines gleichseitigen Dreiecks. Der Flächeninhalt
kann also kleiner als √3 / 4·s2 sein,
wobei s die Seitenlänge der Koagulationsschablone ist. Vorzugsweise
kann die Fläche A der Koagulationsschablone in Richtung
der Aufnahmelöcher kleiner sein als √3 / 4·(amax + 6D)2, wobei
amax der Mittenabstand der größten
Lochanordnung und der Durchmesser der Aufnahmelöcher.
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Um
ein Positionieren der Elektroden in falschen Aufnahmelöchern
zu verhindern, kann die Koagulationsschablone Markierungen aufweisen,
durch welche die Aufnahmelöcher der einzelnen Lochanordnungen
gekennzeichnet und eindeutig voneinander unterscheidbar sind. Die
Markierungen können als Ziffern ausgebildet sein, die den
Abstand der Aufnahmelöcher der jeweiligen Lochanordnung
angeben. Zusätzlich oder alternativ können die
Markierungen wenigstens abschnittsweise gleichseitige Dreiecke ausformen,
wobei die Ecken der Dreiecke in die Mittelpunkte der Aufnahmelöcher
der jeweiligen Lochanordnung fallen.
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Um
die Zugänglichkeit für einen Ultraschallsensor
zur Lagekontrolle der Elektroden weiter zu verbessern, kann der
Abstand jedes Aufnahmelochs zur nächstliegenden Außenkontur
der Punktierschablone weniger als den dreifachen Durchmesser des Aufnahmelochs
betragen. Der Durchmesser des Aufnahmelochs kann bei üblichen
Ausgestaltungen weniger als 5 mm, insbesondere 3,5 mm oder 2 mm, groß sein.
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Neben
der Koagulationsschablone in den oben beschriebenen Ausführungsformen
betrifft die Erfindung weiterhin eine Applikationsvorrichtung zum Applizieren
eines Hochfrequenzstroms zum thermischen Veröden von Körpergewebe.
Die Applikationsvorrichtung weist eine Elektrodenanordnung aus wenigstens
drei in Körpergewebe einführbaren Hochfrequenz-Elektroden,
einen mit den Hochfrequenzelektroden elektrisch verbundenen Hochfrequenzgenerator
zum Erzeugen einer Hochfrequenzenergie und eine Koagulationsschablone
nach einer der oben genannten Ausführungsformen auf.
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Im
Folgenden werden weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung anhand detaillierter Ausführungsbeispiele unter
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematischen Darstellung einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Koagulationsschablone;
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2 eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Koagulationsschablone
mit kleinerem Durchmesser der Aufnahmelöcher;
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3 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Applikationsvorrichtung mit der Koagulationsschablone aus 2;
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4 eine
schematische Darstellung der Koagulationsschablone aus 2 mit
zwei HF-Elektroden.
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Zunächst
wird die Erfindung anhand der Koagulationsschablonen 1 in
den 1 und 2 beschrieben. Die beiden beispielhaften
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Koagulationsschablone 1 unterscheiden sich lediglich durch
einen unterschiedlichen Durchmesser D der Aufnahmelöcher 3.
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Die
Koagulationsschablone 1 weist mehrere Lochanordnungen 2 aus
jeweils drei parallel verlaufenden Aufnahmelöchern 3 auf.
Die Koagulationsschablonen 1 unter scheiden sich lediglich
durch den Durchmesser D der Aufnahmelöcher 3,
der bei der Ausführungsform in 1 3,5 mm
und in 2 2 mm beträgt.
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Die
Koagulationsschablone 1 weist eine im Wesentlichen plane
Oberseite 4 und eine parallel zur Oberseite 4 verlaufende
Unterseite 5 auf. Eine Seitenfläche 6 der
Koagulationsschablone 1 verläuft im Wesentlichen
senkrecht zu der Oberseite 4 und der Unterseite 5.
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In
der Draufsicht ist die Koagulationsschablone 1 spitzwinkelig,
mit zwei Schenkeln 7 ausgebildet. Die Schenkel 7 laufen
von einem im Spitzenbereich 19 angeordneten gemeinsamen
Aufnahmeloch 3a in einem Winkel α auseinander.
Bei den Ausführungsformen der 1 und 2 beträgt
der Winkel α etwa 60°.
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Im
Spitzenbereich 19, dem Übergang zwischen den Schenkeln 7 sowie
am freien Ende der Schenkel 7 ist die Koagulationsschablone 1 abgerundet.
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In
den beiden Schenkeln 7 sind die übrigen Aufnahmelöcher 3b, 3d, 3f, 3h, 3j bzw. 3c, 3e, 3g, 3i und 3k hintereinander
angeordnet. Die Mittelpunkte der Aufnahmelöcher 3 liegen
jeweils auf einer Geraden 8 durch den Mittelpunkt des Aufnahmelochs 3a. Somit
verlaufen die Aufnahmelöcher 3 strahlenförmig in
zwei Reihen 13' von dem Aufnahmeloch 3a weg. Die
beiden Reihen 13' und die Geraden 8 verlaufen wie
die Schenkel 7 im Winkel α zueinander. Die Schenkel 7 sind
mit einer Breite B ausgebildet, wobei die Aufnahmelöcher 3 etwa
in der Mitte der Schenkel 7 angeordnet sind.
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Die
Koagulationsschablone 1 ist so aufgeformt, dass ein Abstand
C von einem der Aufnahmelöcher 3 der Lochanordnungen 2 zur
nächstliegenden Außenkontur 12 weniger
als den fünffachen, vorzugsweise den dreifachen, Durchmesser
D der Aufnahmelöcher 3 beträgt. Die Außenkontur 12 verläuft an
den Schenkeln 7 im Wesentlichen parallel zu den Reihen 13' der
Aufnahmelöcher 3.
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Die
beispielhafte Koagulationsschablone 1 in 1 weist
fünf unterschiedliche Lochanordnungen 2a, 2b, 2c, 2d und 2e,
jeweils aus drei Aufnahmelöchern 3a, 3b, 3c,
bzw. 3a, 3d, 3e, bzw. 3a, 3f, 3g, bzw. 3a, 3h, 3i,
bzw. 3a, 3j, 3k, auf. Die Aufnahmelöcher 3 der
verschiedenen Lochanordnungen 2 sind jeweils gleich voneinander beabstandet,
bilden also die Ecken gleichseitiger Dreiecke. Bei der Ausführungsform
in 1 beträgt der Mittenabstand a der Aufnahmelöcher 3 bei
der Lochanordnung 2a 15 mm, der Lochanordnung 2b 20
mm, der Lochanordnung 2c 25 mm, der Lochanordnung 2d 30
mm und der Lochanordnung 2e 35 mm. Die Lochanordnungen 2 vergrößern
sich somit in 5 mm Schritten.
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An
der Oberseite 4 weist die Koagulationsschablone 1 verschiedene
Markierungen 9 auf. Durch die Markierungen 9 sind
die unterschiedlichen Lochanordnungen 2 gekennzeichnet.
So sind neben den Aufnahmelöchern 3b–3k jeweils
Ziffern 10 angebracht, die den Lochabstand der jeweiligen
Lochanordnung in Millimetern angeben. Zusätzlich sind gleichseitige
Dreiecke 10 markiert, deren Eckpunkte die Mittelpunkte
der Aufnahmelöcher 3 der jeweiligen Lochanordnung 2 bilden.
Durch die Markierungen 9 ist es für den Operateur
leicht erkennbar, welche Aufnahmelöcher 3 zusammengehören.
Bei der Ausführungsform der 1 sind die
Markierungen 9 in der Oberseite 4 eingraviert.
Alternativ können die Markierungen 9 selbstverständlich
auch in jeder anderen üblichen Weise ausgebildet sein,
beispielsweise gedruckt oder erhaben.
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Die
Koagulationsschablonen 1 der 1 und 2 weisen
neben den Aufnahmelöchern 3a–3k der
Dreier-Lochanordnungen 2 ein weiteres Aufnahmeloch 3l auf,
das in der Mitte zwischen den Aufnahmelöchern 3b und 3c angeordnet
ist. Das weitere Aufnahmeloch 3l bildet mit dem Aufnahmeloch 3a eine
Zweier-Lochanordnung 14, in 1 und 2 mit
einem Abstand von 13 mm.
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3 zeigt
eine erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung 16 mit
einer Elektrodenanordnung 17 aus drei Hochfrequenz-Elektroden 13,
einem mit den Hochfrequenz-Elektroden 13 verbundenen HF-Generator 18 zum
Erzeugen einer Hochfrequenzspannung und der Koagulationsschablone 1 der 2.
Die HF-Elektroden 13 sind die in die Aufnahmelöcher 3a, 3b und 3c der
Lochanordnung 2a eingesteckt. Da die Aufnahmelöcher 3 im
Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und der Durchmesser D
der Aufnahmelöcher 3 etwa gleich ist mit dem Außendurchmesser
d der Hochfrequenz-Elektroden 13, sind die einsteckten
Hochfrequenz-Elektroden 13 im Wesentlichen parallel zueinander
ausgerichtet. Durch eine relativ große Dicke H der Koagulationsschablone 1,
haben die Aufnahmelöcher 3 eine ausreichende Füh rungslänge,
um die Hochfrequenzelektroden 13 im Wesentlichen parallel
zueinander zu führen. Die Dicke H der Koagulationsschablonen 1 in
den 1 und 2 beträgt mehr als
6 mm, vorzugsweise mehr als 8 mm.
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Um
den Abstand der drei Hochfrequenz-Elektroden 13a bis 13c von
den in 3 gezeigten 15 mm zu vergrößern,
müssen lediglich die Hochfrequenz-Elektroden 13b und 13c in
eine der größeren Lochanordnungen 2b bis 2e umgesetzt werden.
Die Hochfrequenz-Elektrode 13a muss nicht versetzt werden,
weil sie in dem zu allen Lochanordnungen 2 gehörenden
Aufnahmeloch 3a sitzt. Durch dieses gemeinsame Aufnahmeloch 3a und
die strahlenförmige Anordnung der übrigen Aufnahmelöcher 3b, 3d, 3f, 3h, 3j und 3c, 3e, 3g, 3i, 3k sind
5 mm Abstufungen zwischen den Lochanordnungen 2 bei nur zwei
Reihen 13' möglich.
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4 zeigt
die erfindungsgemäße Koagulationsschablone 1 der 2 in
der Anwendung mit zwei Hochfrequenz-Elektroden 13, die
in die Aufnahmelöcher 3a und 3l der Zweier-Lochanordnung 14 eingesteckt
sind. Mit der Zweier-Lochanordnung 14 können zwei
HF-Elektroden 13 mit einem Minimalabstand zueinander angeordnet
werden. Der Minimalabstand ist durch einen Außendurchmesser
d' der Handhaben 15 der HF-Elektroden 13 vorgegebenen. Die
Handhaben 15 geben den Minimalabstand vor, bei dem sie
in der Zweier-Lochanordnung 14 aneinanderstoßen.
Weitere Zweier-Lochanordnungen mit größeren Abständen
sind selbstverständlich mit dem Aufnahmeloch 3a und
einem der Aufnahmelöcher 3b bis 3k möglich.
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Je
nach der Größe des zu koagulierenden Gebiets,
das beispielsweise von der Tumorgröße abhängt,
werden zwei HF-Elektroden 13 in einer Zweier-Lochanordnung 14 oder
drei HF-Elektroden 13 in einer Dreier-Lochanordnung 2 verwendet.
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Durch
den relativ kleinen Abstand C der Aufnahmelöcher 3 von
der Außenkontur 12, ist die Zugänglichkeit
an die eingesteckten HF-Elektroden 13, z. B. mit einem
Ultraschallsensor, verbessert. So kann eine Lagekontrolle der HF-Elektroden 13,
wie sie allgemein üblich ist, besser durchgeführt
werden kann.
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Durch
die Ausgestaltung der Koagulationsschablone 1 mit den beiden
Schenkeln 7 ist die eingenommene Fläche gegenüber
einer Ausgestaltung in Form eines gleich seitigen Dreiecks ohne die
beiden Schenkel 7 verkleinert. Somit ist die Fläche
A der Koagulationsschablone 1 kleiner als √3 / 4·s2, wobei s die Seitenlänge der Koagulationsschablone
ist. Bei den in 1 oder 2 dargestellten
Ausführungsformen ist die Fläche A sogar kleiner
als √3 / 4·(amax + 6D)2 wobei
amax der Mittenabstand der größten
Lochanordnung 2e und D der Durchmesser der Aufnahmelöcher 3.
Durch die gegenüber dem Stand der Technik verkleinerte
Fläche ist die Zugänglichkeit, z. B. für
einen Ultraschallsensor, von beiden Seiten der Schenkel 7 an
die Aufnahmelöcher 3 verbessert.
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2006/0079885
A1 [0007]
- - WO 2005/009528 A1 [0008]
- - US 2002/111615 A1 [0009]
- - US 2004/181216 A1 [0009]
- - US 2004039429 A1 [0009]
- - US 2002/120261 A1 [0009]
- - US 6506189 B1 [0009]