DE102018132533A1

DE102018132533A1 - Verfahren zum Markieren eines Objektes mit einem Funketikett und mit einem Funketikett markiertes Objekt

Info

Publication number: DE102018132533A1
Application number: DE102018132533.9A
Authority: DE
Inventors: Armin Schorer
Original assignee: ASANUS MEDIZINTECHNIK GmbH
Current assignee: ASANUS MEDIZINTECHNIK GmbH
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-07-02
Also published as: DE202019005693U1; DE112019006236A5; WO2020125865A1

Abstract

Ein Verfahren zum Markieren eines Objektes mit einem Funketikett umfasst die Schritte des Einbringens einer in einer Längsrichtung durchgehenden, zu drei Seiten offenen hinterschnittenen Nut (12) in einen Abschnitt (10) des zu markierenden Objektes und Erzeugens wenigstens eines Vor- und/oder Rücksprungs (22) in der Längsrichtung der Nut (12), Einbringen eines Funketiketts (14) in die Nut, Vergießen des Funketiketts in der Nut (12) mit einer aushärtbaren Vergussmasse und Aushärten der Vergussmasse.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren eines Objektes, insbesondere eines metallischen Objektes wie eines Werkzeugs, Implantats, Bauteils, Schmuckstücks, medizinischen Instruments etc. Die Erfindung betrifft auch ein mit einem Funketikett markiertes Objekt, insbesondere ein metallisches Objekt wie ein Werkzeug, Implantat, Bauteil, Schmuckstück, medizinisches Instrument etc.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Aus unterschiedlichsten Gründen kann es wünschenswert sein, Objekte der genannten Art und vieles mehr mit einer Markierung zu versehen. So ist es z.B. im medizinischen Bereich aufgrund der stark gestiegenen Anforderungen an die Dokumentationspflicht bei Operationen extrem wichtig, genau dokumentieren zu können, welche medizinischen Instrumente bei einer bestimmten Operation eingesetzt wurden. Gerade auf diesem Gebiet bietet die RFID-Technologie große Möglichkeiten zur automatischen Erfassung der verwendeten Instrumente, Implantate und sonstigen medizinischen Gerätschaften, wenn diese mit hier allgemein und nicht-beschränkend als Funketiketten bezeichneten RFID-Tags, die in unterschiedlichster Bauart bekannt sind, markiert sind. Insbesondere erlauben es z.B. die von der Anmelderin vorgestellten Systeme und Verfahren, automatisch eine ganze Reihe von Informationen über den Operationsverlauf zu erfassen und insbesondere auch sicherzustellen, dass, was erstaunlich häufig vorkommt, keine Instrumente unbeabsichtigt im Patienten verbleiben.
Ein großes Problem ist die dauerhafte Anbringung eines Funketiketts an dem zu markierenden Objekt, insbesondere wenn es sich dabei um ein Objekt wie ein medizinisches Instrument handelt, das starken Materialbelastungen z.B. beim Reinigen, Desinfizieren und Sterilisieren ausgesetzt ist.
Es wurden schon verschiedene Vorschläge gemacht, ein Funketikett an einem Objekt wie einem medizinischen Instrument anzubringen. So schlägt die WO 2009/063503 A2 vor, das Funketikett in einen sogenannten „Plug“ (eine Art Kunststoffstöpsel) einzugießen, der das Funketikett hervorragend vor Umwelteinflüssen schützt, und den Plug dann in eine Aufnahmebohrung einzupressen, wo er im Wesentlichen reibschlüssig gehalten wird. Dabei wird der Plug unter große Spannung gesetzt, was zusammen mit den z.B. beim Autoklavieren auftretenden hohen Temperaturen zu einer besonderen Materialbelastung und erhöhtem Verschleiß führt.
Aus der WO 2011/054355 A2 ist ein Verfahren zum Aufkleben eines Funketiketts auf ein zu markierendes Objekt wie insbesondere ein medizinisches Instrument bekannt, mit dem ein Funketikett vorteilhaft mit einer Schutzschicht auf dem zu markierenden Objekt überzogen wird, die eine Doppelfunktion erfüllt: zum einen befestigt sie das Funketikett auf dem Objekt, zum anderen schützt sie das Funketikett vor Umwelteinflüssen und bildet gleichzeitig einen schmutzkantenfreien Übergang zum Objekt. Da das Funketikett aufgeklebt wird, steht es von der Fläche, auf die es aufgeklebt ist, vor, was in bestimmten Anwendungsfällen ungewünscht ist und zudem die ästhetische Wirkung beeinträchtigen kann. Aus der WO 2015/086775 A1 ist ein ganz ähnliches Verfahren bekannt, bei dem ebenfalls ein Funketikett aufgeklebt wird. Die Funketiketten werden bei beiden Verfahren allein durch die Adhäsionswirkung der Schutzschicht gehalten.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Markieren eines Objektes mit einem Funketikett anzugeben, das es ermöglicht, das Funketikett möglichst spannungsfrei und dauerhaft so zu befestigen, dass das Funketikett gut auslesbar und dennoch vor Umwelteinflüssen geschützt ist, ohne die ästhetische Wirkung des markierten Objektes zu beeinträchtigen. Dabei soll das Verfahren kosteneffizient und einfach anwendbar sein. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Funketikett markiertes Objekt anzugeben, bei dem das Funketikett in der besagten Weise an dem Objekt angebracht ist.
Die Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem Objekt mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.
Erfindungsgemäß wird in einen Abschnitt des zu markierenden Objektes eine in einer Längsrichtung durchgehende, zu drei Seiten offene hinterschnittene Nut eingebracht, wenigstens ein Vor- und/oder Rücksprung in der Längsrichtung der Nut erzeugt, das Funketikett in die Nut eingebracht, das Funketikett in der Nut mit einer aushärtbaren Vergussmasse vergossen und die Vergussmasse ausgehärtet. Dabei können die Schritte des Einbringens der Nut und des Erzeugens des wenigstens einen Vor- oder Rücksprungs nacheinander oder gleichzeitig erfolgen, je nach Ausgestaltung der Nut und des Vor- oder Rücksprungs und des verwendeten Werkzeugs. Insbesondere ist es auch möglich, das Objekt so zu bearbeiten, dass zunächst z.B. eine Bohrung in einen Abschnitt des zu markierenden Objektes eingebracht wird, worauf dann die genannte hinterschnittene Nut in dem Abschnitt des Objektes ausgearbeitet wird, wobei die Bohrung dann einen Rücksprung in der Nut bildet.
Unter einer in einer Längsrichtung durchgehenden, zu drei Seiten offenen hinterschnittenen Nut wird eine hinterschnittene Nut verstanden, die zu einer ersten Seite des Abschnittes des Objektes hin offen und in der Draufsicht auf diese Seite hinterschnitten ist, wobei sich die Nut in dieser Draufsicht in einer zur Blickrichtung orthogonalen Richtung erstreckt und an ihren beiden Enden offen ist.
Nach dem Aushärten der Vergussmasse geht diese eine nicht bloß reibschlüssige oder allein auf Adhäsionskräften beruhende, sondern eine formschlüssige Verbindung mit dem Objekt ein. Bei den typischerweise verwendeten Vergussmassen ist die Verbindung bei Zimmertemperatur praktisch spannungsfrei und kann daher Belastungen, wie sie z.B. beim Autoklavieren aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der Vergussmasse und des Objektes auftreten können, besser kompensieren als wenn sie ständig unter Spannung stünde. Zudem hat sich gezeigt, dass die vorgestellte Art der Anbringung sehr kosteneffizient vorgenommen werden kann und das bei bestimmten Ausgestaltungen nur ein einziges Werkzeug zum Einbringen einer hinterschnittenen Nut und Erzeugen des wenigstens einen Vor- oder Rücksprungs in der Längsrichtung der Nut ausreicht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der acht Zeichnungsfiguren umfassenden Zeichnung.
Figurenliste

1 zeigt in schematisierter Perspektivansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in Seitenansicht.
3 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in Draufsicht.
4 zeigt in schematisierter Perspektivansicht ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
5 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 4 in Seitenansicht.
6 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 4 in Draufsicht.
7 zeigt in schematisierter Schnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
8 zeigt in schematisierter Schnittansicht ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 bis 3 ist ein Abschnitt 10 eines Objektes gezeigt, in den eine hinterschnittene Nut 12 eingebracht ist. Bei dem Objekt handelt es sich zum Beispiel um eine chirurgische Schere, bei dem Abschnitt um einen Abschnitt eines Halms der Schere. Die zu markierenden Objekte sind typischerweise aus Metall, insbesondere Edelstahl, gefertigt.
Wie es sich insbesondere aus 2 ergibt, ist die Nut 12 zu drei Seiten hin offen, und zwar in 2 zu der dem Betrachter zugewandten Seite des Abschnittes 10, zu der ihr gegenüberliegenden, vom Betrachter abgewandten Seite und nach oben.
In die Nut 12 eingebracht ist ein Funketikett 14. Nicht dargestellt ist zum besseren Verständnis der Ausbildung der Nut eine aushärtbare Vergussmasse, mit der die Nut 12 nach dem Einbringen des Funketiketts 14 vollständig ausgegossen wird. Bei dieser Vergussmasse kann es sich in an sich bekannter Weise um ein Gemisch aus polymerisierbaren Acrylaten oder Methacrylaten oder eines festen teilpolymerisierten Gemischs aus polymerisierbaren Acrylaten oder Methacrylaten handeln. Vorzugsweise handelt es sich um ein Gemisch, dessen Polymerisation durch Bestrahlung mit Licht, z.B. mit einer Aktivierungswellenlänge von 400 - 500 nm, gestartet werden kann. Dazu kann das Gemisch einen Fotoinitiator umfassen, der z.B. aus der aus Benzophenon, Benzoin, einem Alpha-Diketon, Akylphospinoxid, Campferchinon und deren Derivaten sowie Gemischen dieser Fotoinitiatoren bestehenden Gruppe gewählt ist. Alternativ kann das Gemisch auch so ausgebildet sein, dass das Starten der Polymerisation und/oder das Aushärten des Gemischs durch Anwendung von Druck und/oder Temperatur erfolgen.
Die Monomehreinheiten des Gemisches werden vorzugsweise aus der Gruppe gewählt, die durch Tetraethylenglycoldimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, Polyethylenglycoldimethacrylat bildende Monomere, Butandioldimethacrylat, Hexandioldimethacrylat, Decandioldimethacrylat, Dodecandioldimethacrylat, Bisphenol-A-Dimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldiacrylat, Polyethylenglycoldiacrylat bildende Monomere, Butandioldiacrylat, Hexandioldiacrylat, Decandioldiacrylat, Dodecandioldiacrylat, Bisphenol-A-Diacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, deren Derivaten und Gemischen dieser Verbindungen, insbesondere BIS-GMA und TEDMA, Gemischen dieser Verbindungen oder Urethandimethacrylat und/oder Tetraethylenglycoldimethacrylat gebildet wird.
Das Gemisch kann vorteilhaft auch einen vorzugsweise nicht-kristallinen Füllstoff umfassen, der insbesondere aus Quarz, kristallfreiem hochdispersem Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Keramik, Glas, silanisiertem Glaspulver, Glaskeramik, Barium-Glas und Gemischen dieser Füllstoffe gewählt wird. Dabei ergibt sich aus der vorliegenden Offenbarung für den Fachmann, dass als Vergussmassen beliebige andere Vergussmassen in Betracht kommen, sofern diese die für den jeweiligen Anwendungsfall genötigten Eigenschaften, bei medizinischen Instrumenten also insbesondere Beständigkeit beim Reinigen, Desinfizieren und Sterilisieren, aufweisen.
Nach dem Aushärten der Vergussmasse können die von dem Abschnitt 10 etwaig vorspringenden Bereiche der ausgehärteten Vergussmasse in an sich bekannter Weise so bearbeitet, z.B. beschliffen, werden, dass der Abschnitt wieder seine ursprüngliche Form annimmt, also so aussieht, als wäre keine Nut eingebracht worden. Dazu kann die Vergussmasse farbig an den Abschnitt des zu markierenden Objektes, in den die Nut eingebracht wird, angepasst sein. Sie kann aber auch eine andere Farbe als der Abschnitt besitzen und/oder partiell transparent sein, so dass das Funketikett sichtbar bleibt. Dabei können bewusst bestimmte Signalfarben eingesetzt werden, die es auch ohne Auslesen des Funketiketts 14 erlauben, das markierte Objekt, also z.B. ein medizinisches Instrument, einem bestimmten Satz von Objekten zuzuordnen und so eine Vorsortierung zu ermöglichen.
Eine Besonderheit der hinterschnittenen Nut 12 ist, dass diese in ihrer durch die strichpunktierten Doppelpfeile 16 in 1 und 3 angedeuteten Längsrichtung wenigstens einen Vor- oder Rücksprung aufweist. Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Beispiel weist die Nut 12 einen durch Einbringen einer Bohrung in eine Seitenwand 18 der beiden Seitenwände 18 und 20 der hinterschnittenen Nut 12 erzeugten Rücksprung 22 auf. Damit ergibt sich nach dem Aushärten des Gemischs eine den so erzeugten Vergussblock aus Gemisch und Funketikett in allen Richtungen formschlüssig sichernde Verbindung: Mit Bezug auf 2 nach unten kann der Vergussblock durch den von dem Abschnitt 10 des zu markierenden Objektes gebildeten Boden 24 der Nut 12 nicht herausfallen. Nach vorne und hinten kann der Block nicht herausrutschen, weil der Block von dem Rücksprung 22 formschlüssig gehalten wird. Nach oben kann der Block nicht herausrutschen, weil die Nut 12 hinterschnitten ist und sich die Seitenwände 18, 20 der Nut nach oben verjüngen.
In den 4 bis 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem wiederum in einen Abschnitt 10 eines zu markierenden Objektes eine hinterschnittene Nut 12 eingebracht ist, in welcher ein Funketikett 14 platziert ist. Nicht gezeigt ist wiederum die Vergussmasse. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind beide Seitenwände 18 und 20 der hinterschnittenen Nut 12 zu den Außenseiten des Abschnittes 10 hin partiell abgetragen, so dass sich mit Bezug auf 6 etwa in der Mitte der Seitenwände jeweils ein Vorsprung 26, 28 ergibt, der ähnlich wie der zuvor beschriebene Rücksprung eine formschlüssige Verbindung des sich nach dem Aushärten der Vergussmasse ergebenden Vergussblocks mit dem Abschnitt 10 ermöglicht. Die entsprechend ausgebildete Nut 12 lässt sich vorteilhaft dadurch herstellen, dass der Abschnitt und ein zum Einbringen der bei diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt wie in 5 gut zu erkennen etwa trapezförmigen Nut 12 verwendetes Werkzeug relativ zueinander um 90° um eine durch die strichpunktierte Linie 30 in 6 angedeutete Achse geschwenkt und dann so platziert werden, dass das Werkzeug nicht quer durch den Abschnitt 10, sondern etwa im Bereich der Mitte der Nut von oben auf diese einwirkt, um so zwei konisch auseinanderlaufende Abschnitte der Seitenwände der Nut zu erzeugen. Anschließend werden Objekt und Werkzeug relativ zueinander um 180° um eine in 5 durch die strichpunktierte Linie 32 angedeutete Achse geschwenkt und dann so platziert, dass die gegenüberliegenden Abschnitte der Seitenwände entsprechend bearbeitet werden können und sich der in 6 gezeigte Verlauf der Seitenwände 18 und 20 ergibt.
In der 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel in schematisierter Schnittansicht durch einen Abschnitt 10 eines zu markierenden Objektes gezeigt, wobei in den Boden 24 der hier ebenfalls im Wesentlichen trapezförmigen hinterschnittenen Nut 12 eine Bohrung 34 eingebracht ist, die im Sinne der Erfindung einen Rücksprung bildet und durch die beim Vergießen Vergussmaterial eingefüllt werden oder aus der Vergussmaterial austreten kann. Nach dem Aushärten des Vergussmaterials ergibt sich auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine formschlüssige Verbindung.
Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels ist, dass ein Funketikett 36 verwendet wird, das in Längsrichtung der Nut 12 gesehen zwei unterschiedliche Außenabmessungen aufweist, so dass das Funketikett 36 zumindest in der in 7 nach oben weisenden Richtung schon ohne Vergussmasse nicht aus der Nut 12 fallen kann. Wenn eine Antenne des Funketiketts im in 7 oberen Abschnitt des Funketiketts 36 angeordnet ist, so kann dieser Abschnitt vorteilhaft vollständig im Bereich der nicht vom Objekt 10 abgeschirmten Seite so platziert werden, dass der entsprechende Abschnitt des Funketiketts mit der Oberseite der Nut abschließt oder sogar leicht aus selbiger hervorsteht, um eine besonders gute Auslesbarkeit des Funketiketts zu gewährleisten.
In der 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel in einer mit 7 vergleichbaren Schnittansicht gezeigt, wobei die Nut hierbei nicht trapezförmig, sondern im Wesentlichen rund ausgebildet ist und ohne Spezialwerkzeuge, sondern mit einem einfachen Bohrer in den Abschnitt 10 des zu markierenden Objektes eingebracht wurde. Da sich die Nut 12 von der Außenseite des Abschnittes 10 zu dessen Inneren (d.h. in 8 von oben nach unten) gesehen zunächst erweitert, bildet auch sie eine hinterschnittene Nut im Sinne der Erfindung und ermöglicht eine formschlüssige Verbindung, wenn in der Nut in der oben beschriebenen Weise ein Vorsprung oder, wie hier, mittels der Bohrung 34 ein Rücksprung erzeugt ist.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z.B. auf die genaue Ausgestaltung der Form der Nut beziehen. Erfindungswesentlich ist, dass die Nut so geformt ist, dass sich nach dem Aushärten der Vergussmasse eine den Vergussblock in alle Raumrichtungen sichernde formschlüssige Verbindung ergibt. Die Nut kann vor dem Einbringen der Vergussmasse bearbeitet, insbesondere angeraut werden.
Bezugszeichenliste

10: Abschnitt
12: Nut
14: Funketikett
16: Längsrichtung
18: Seitenwand
20: Seitenwand
22: Rücksprung
24: Boden
26: Vorsprung
28: Vorsprung
30: Schwenkachse
32: Schwenkachse
34: Bohrung
36: Funketikett

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009/063503 A2 [0004]
WO 2011/054355 A2 [0005]
WO 2015/086775 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Markieren eines Objektes mit einem Funketikett, umfassend die Schritte: - Einbringen einer in einer Längsrichtung durchgehenden, zu drei Seiten offenen hinterschnittenen Nut in einen Abschnitt des zu markierenden Objektes und Erzeugen wenigstens eines Vor- und/oder Rücksprungs in der Längsrichtung der Nut, - Einbringen eines Funketiketts in die Nut, - Vergießen des Funketiketts in der Nut mit einer aushärtbaren Vergussmasse und - Aushärten der Vergussmasse.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der Längsrichtung der Nut ein Rücksprung durch Einbringen einer Bohrung in den Boden der Nut oder in wenigstens eine der Seitenwände der Nut erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Längsrichtung der Nut ein vorzugsweise mittiger Vorsprung durch partielles Abtragen der Seitenwände der Nut erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum partiellen Abtragen der Seitenwände dasselbe Werkzeug wie zur Erzeugung der hinterschnittenen Nut verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Längsrichtung der Nut eine Kombination aus wenigstens einem Vorsprung und wenigstens einem Rücksprung erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen in die hinterschnittene Nut ein Funketikett verwendet wird, das in Längsrichtung der Nut gesehen wenigstens zwei unterschiedliche Außenabmessungen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funketikett verwendet wird, bei dem ein dem Boden der Nut abgewandter Abschnitt nach dem Einbringen des Funketiketts in die Nut mit einer Oberseite der Nut abschließt oder aus der Nut vorsteht.
Mit einem Funketikett markiertes Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Abschnitt aufweist, in den eine in einer Längsrichtung durchgehende, zu drei Seiten offene hinterschnittene Nut eingebracht ist, wobei die Nut wenigstens einen Vor- oder Rücksprung in der Längsrichtung aufweist und in der Nut ein Funketikett mittels einer aushärtbaren Vergussmasse vergossen ist.
Objekt nach Anspruch 8, wobei die Nut wenigstens einen Rücksprung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksprung eine Bohrung in dem Boden oder in wenigstens einer der Seitenwände der Nut ist.
Objekt nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände der Nut partiell abgetragen sind.
Objekt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände der Nut in der Längsrichtung gesehen in den Endbereichen konisch auseinanderlaufen.