DE19628879A1

DE19628879A1 - Surface working of medical implants

Info

Publication number: DE19628879A1
Application number: DE1996128879
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dr Alt; Robert Alter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1999-04-08

Abstract

Inner rounding of corners of electrically conductive metallic and tubular medical appliances and outer polishing is done using a cathode pin (19) which is inserted into the workpiece (10). A current is passed between the cathode pin (19) and the workpiece (10), as an anode, to develop electrical potential. Feeding of conductive electrolyte gives an electro-chemical interior material removal. The centering of the cathode pin (19) within the cylindrical workpiece (10) ensures a defined gap between them. The operation has an initial stage, where the interior of the workpiece is smoothed, and a second stage where the exterior surface is cleaned of corners and sharp edges. An electrolyte flow prevents a deposit of hydroxide sludge on the workpiece (10) surface. A pump gives the electrolyte a defined pressure, and a structured flow according to the geometric characteristics of the workpiece (10) openings. The electrolyte has a controlled pH value and temperature. The electrolyte concentration is controlled to 7%. Sensors monitor the electrolyte parameters, to give controlled parameter corrections to maintain a constant condition. A control module contains the documentation data for quality control of each working stage. The data contain the electrolyte parameters, the electrical current to be used, the working times, the impedance, current strength and voltage, together with the pulse shape. The system gives the quality control from the parameters and quality documentation to meet the required standards. The type of current used can be varied, such as by the use of direct current (DC) and a pulsed current, to give differing working characteristics, where the DC is used for rounding the corners and smoothing edges, and the pulsed current gives a higher power rating. The short-term action of the current gives improved surface smoothing and surface working compared with extended working times at low currents.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verrundung der Kanten kleiner röhrenförmiger medizinischer Artikel, so z. B. von aufweitbaren metallischen Gefäßprothesen.The invention relates to a method for rounding the edges of small tubular medical articles, so e.g. B. expandable metallic vascular prostheses.

Die Fortschritte in der Medizin, die in den letzten Jahren klinisch erzielt wurden, basieren auf einer Reihe technologi scher Weiterentwicklungen. Zum einen ist hier die Fortent wicklung der Mikroelektronik zu nennen, die es erlaubt hat, Implantate zu bauen, die klein und stromsparend sind. Hier sind insbesondere Herzschrittmacher, frequenzadaptive Herz schrittmacher und implantierbare Defibrillatoren zu nennen.Advances in medicine in recent years clinically achieved are based on a range of technologies further developments. For one, here is the Fortent development of microelectronics that allowed Build implants that are small and energy efficient. Here are especially pacemakers, heart rate-adaptive pacemakers and implantable defibrillators.

Auf der anderen Seite haben aber auch die Weiterentwicklungen der Mikromechanik völlig neue therapeutische und diagnosti sche Verfahren ermöglicht. Erwähnt sei hier die Implantation von Gefäßstützen, die gemäß dem englischen Sprachgebrauch auch "Stents" genannt werden, die mit Hilfe eines Ballons in verschiedene Körperhöhlen eingebracht werden. Hierzu gehören arterielle Gefäße, wie z. B. die Herzkranzgefäße des Menschen. Der Einsatz dieser Gefäßstützen hat sich in hohem Maße be währt und zusammen mit neuen medikamentösen Behandlungsver fahren dazu beigetragen, den Erfolg einer Gefäßerweiterung bei Gefäßverengung (sog. Arteriosklerose) deutlich zu stei gern. Diese röhrenförmigen medizinischen Stahlimplantate sind sehr dünn und weisen in der Regel eine Wandstärke zwischen 5 µm und 180 µm auf; sie können mit Hilfe des o.g. Ballons auf unterschiedliche Durchmesser aufgedehnt werden. On the other hand, there are also further developments the micromechanics completely new therapeutic and diagnostic enables procedures. The implantation should be mentioned here of stents, which according to English usage also called "stents" that are inflated with the help of a balloon different body cavities are introduced. This includes arterial vessels, such as B. human coronary arteries. The use of these stents has been greatly lasts and together with new drug treatments drive contributed to the success of vasodilation in vasoconstriction (so-called arteriosclerosis) too steep gladly. These are tubular steel medical implants very thin and usually have a wall thickness between 5 µm and 180 µm; with the help of the above Balloons on different diameters can be expanded.

Vor Implantation in den Körper werden diese Gefäßstützen auf einen Ballon aufgebracht und weisen dann einen Außendurchmes ser von 0,65 mm bis 1,00 mm auf. Nach Ausdehnung mit Hilfe des Ballons weisen sie einen Durchmesser von 2,5 mm bis 6,0 mm auf, also einen etwa fünf- bis achtfach größeren Durchmesser.These vascular supports are opened before implantation in the body applied a balloon and then have an outer diameter water from 0.65 mm to 1.00 mm. After expansion with help of the balloon they have a diameter of 2.5 mm to 6.0 mm, i.e. a five to eight times larger Diameter.

Nicht nur in Herzkranzgefäßen, sondern auch in anderen Hohl organen des menschlichen Körpers werden diese Gefäßstützen implantiert, z. B. an der Halsschlagader (arteria-carotis), an den Beckengefäßen, an den Nierenarterien und an den Arterien des Ober- und Unterschenkels, wobei hierzu Gefäßstützen mit etwas größerem Durchmesser zwischen 4 mm und 9 mm bis 15 mm eingesetzt werden. Auch andere Hohlorgane, wie z. B. die Bron chien, die Speiseröhre, die Gallengänge und die ableitenden Harnwege sind einer Therapie mit Gefäßstützen zugänglich.Not only in coronary arteries, but also in other cavities organs of the human body become these vascular supports implanted, e.g. B. on the carotid artery (arteria-carotis) the pelvic vessels, the renal arteries and the arteries of the upper and lower leg, with vascular supports somewhat larger diameter between 4 mm and 9 mm to 15 mm be used. Other hollow organs, such as. B. the Bron chien, the esophagus, the bile ducts and the draining Urinary tract therapy is available with vascular supports.

Neben diesen therapeutischen Implantaten hat aber auch die Benutzung von Apparaten zu diagnostischen und temporären Zwecken, also Geräten, die nur kurzzeitig mit dem Körper in Berührung kommen und danach wieder entfernt werden, erheblich zum Fortschritt beigetragen. Gedacht sei hier an sehr feine Kanülen, die eine spezielle Schlifftechnik aufweisen, um z. B. feine Arterien, Gefäße, Lymphbahnen, Venen, Nervenflüssigkeit des Rückenmarkes, Knochenmark usw. zu punktieren. Auch feine endoskopische Instrumente, die in dem Körper eingeführt wer den und dazu beitragen, nichtinvasiv Operationen vorzunehmen, wie z. B. die Entfernung der Gallenblase bis hin zu Herzopera tionen, weisen bestimmte Oberflächenkanten und Eckenstruktu ren auf, die sie für ihre speziellen Aufgaben prädestinieren.In addition to these therapeutic implants, the Use of diagnostic and temporary devices Purposes, i.e. devices that are only briefly in contact with the body Come into contact and then removed again, considerably contributed to progress. Let us think of very fine ones Cannulas that have a special grinding technique to z. B. fine arteries, vessels, lymph channels, veins, nerve fluid to puncture the spinal cord, bone marrow, etc. Even fine endoscopic instruments that are inserted into the body and contribute to non-invasive operations, such as B. the removal of the gallbladder up to the heart opera ions, have certain surface edges and corner structures that predestine them for their special tasks.

Allen diesen Teilen, die mit dem menschlichen Körper in o.g. Weise in Kontakt kommen, ist gemeinsam, daß sie ein bestimm tes Oberflächenverhalten benötigen. In der Regel wird eine sehr glatte Oberfläche gefordert; entsprechende Öffnungen, die in den metallischen, zylindrischen Körpern angebracht sind, müßten eine entsprechend Verrundung der Kanten und Ec ken aufweisen, um Schädigungen bei ihrem Einsatz im menschli chen Körper zu vermeiden. Auf der anderen Seite ist aber auch gefordert, daß die Innenseite dieser metallischen Hohlkörper nicht nur eine glatten Oberflächenstruktur aufweist, sondern auch die Ecken und Kanten, sowohl an den Enden als auch an Öffnungsstrukturen, runde und glatte Übergänge aufweisen.All of these parts that are related to the human body in the above Common way of contact is that they have a certain need surface behavior. Usually one very smooth surface required; corresponding openings, which are attached in the metallic, cylindrical bodies are, a corresponding rounding of the edges and Ec ken to prevent damage when used in human Chen body to avoid. On the other hand, too required that the inside of this metallic hollow body not only has a smooth surface structure, but also the corners and edges, both at the ends and at Show opening structures, round and smooth transitions.

Mit bisherigen Techniken war es möglich, z. B. durch anodi sches Ätzen oder durch Elektropolieren, also das Einlegen des Werkstückes in ein kathodisches Tauchbad, bei dem das Werk stück als Anode geschaltet war und der Elektrolyt in der Um gebung als Kathode wirkte, Glättungen der Oberflächenstruktur zu erzielen.With previous techniques it was possible, for. B. by anodi etching or by electropolishing, i.e. inserting the Workpiece in a cathodic immersion bath, in which the plant was switched as an anode and the electrolyte in the order acted as cathode, smoothing the surface structure to achieve.

Aufgrund der faradayschen Wirkung einer tubulären Struktur auf den Strom und die entsprechende Stromdichte im Inneren des zu bearbeitenden Werkstückes, wurden aber nur sehr gerin ge Oberflächenglättungen und Verrundungen von Ecken und Kan ten, die im Inneren eines zylindrischen metallischen Körpers liegen, erzielt.Because of the Faraday effect of a tubular structure on the current and the corresponding current density inside of the workpiece to be machined, but were only very clogged ge surface smoothing and rounding of corners and Kan ten inside a cylindrical metallic body lie, achieved.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren an zugeben, bei dem präzise, wiederholbar und mit für den medi zinischen Gebrauch reproduzierbar minimal toleranten Abwei chungen zylindrische metallische Hohlkörper so bearbeitet werden können, daß nicht nur eine glatte Innenoberfläche, sondern auch eine entsprechende Verrundung von innenliegenden Kanten erzielt wird.It is an object of the present invention to provide a method admit that precise, repeatable and with for the medi cinical use reproducible minimal tolerant rejection cylindrical metallic hollow bodies processed in this way that not only a smooth inner surface, but also a corresponding fillet from the inside Edges is achieved.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst; weitere Ausgestaltungen der Erfin dung gehen aus den Unteransprüchen hervor. This object is according to the invention by the features of Claim 1 solved; further refinements of the Erfin dung emerge from the subclaims.

Demgemäß wird ein kathodaler Stift mit definiertem Durchmes ser in das zu bearbeitende Werkstück eingeführt und durch An legen eines elektrischen Stromes zwischen diesem kathodalen Innenstift und dem anodal geschalteten Werkstück ein elektri sches Potential erzeugt, bei dem durch Zugabe eines elek trisch leitenden Elektrolyten eine elektrochemische Reaktion im Sinne einer Entgratung erfolgt, und zwar so, daß Material an scharfen Kanten und Ecken wesentlich stärker abgetragen wird als auf der glatten Oberfläche, so daß scharfe Kanten und Ecken stark verrundet werden.Accordingly, a cathodic pin with a defined diameter water introduced into the workpiece to be machined and by An placing an electric current between this cathodal Inner pin and the anodically switched workpiece an electri generated potential, by adding an elec trically conductive electrolytes an electrochemical reaction in the sense of deburring, in such a way that material much sharper on sharp edges and corners is considered on the smooth surface so that sharp edges and corners are strongly rounded.

Aus dem Stand der Technik z. B. dem DE-GM 86 13 637.2 oder der DE-C1-40 40 590 ist es bekannt, Werkstücke anodisch zu schal ten und in einem Elektrolyten mit indefinierter Entfernung zu einem Gegenpol, also einer Kathode, wo das elektrolytisch leitende Tauchbad kathodisch geschaltet ist, zu bearbeiten. Bei diesem Verfahren lassen sich hervorragend glatte Oberflä chen an der Außenseite von metallischen Körpern mit einer ge wissen Verrundung von Außenkanten erzielen, jedoch nur eine mangelhafte Bearbeitung der innenliegenden Strukturen zylin drischer metallischer Hohlkörper.From the prior art, for. B. the DE-GM 86 13 637.2 or DE-C1-40 40 590 it is known to form workpieces anodically and in an electrolyte with a defined distance an opposite pole, i.e. a cathode, where the electrolytic conductive immersion bath is connected cathodically to edit. With this method, smooth surfaces can be excellently Chen on the outside of metallic bodies with a ge know to round off outer edges, but only one inadequate processing of the internal structures zylin metallic metallic hollow body.

Mit Hilfe dieser elektrochemischen Metallbearbeitung kann un ter sehr hohen Stromstärken ein definierter Abtrag der metal lischen Oberfläche erzielt werden.With the help of this electrochemical metalworking, un very high amperages a defined removal of the metal surface can be achieved.

Mit der Erfindung wird zwischen dem anodal geschalteten Werk stück und dem kathodal geschalteten Innenstift eine definier te Entfernung eingehalten, so daß durch entsprechende Zusam mensetzung des Elektrolyten und entsprechende Regelung des Stromes definierte Abtragungen und Entgratungen erzielt wer den. With the invention is between the anodally connected plant piece and the cathodically connected inner pin te distance observed, so that by appropriate together setting of the electrolyte and corresponding regulation of the Electricity-defined deductions and deburring are achieved by anyone the.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:The invention is in one embodiment based on the Drawing explained in more detail. In this represent:

Fig. 1 eine Anlage zur Innenverrundung von medizinischen Werkstücken mit einem Verfahren gemäß der Erfindung; Fig. 1 a plant for Innenverrundung medical components with a method according to the invention;

Fig. 2 ein Trägersystem für das an der Innenseite zu bear beitende Werkstück; Figure 2 is a support system for on the inside to bear beitende workpiece.

Fig. 3 ein Trägersystem für das an der Außenseite zu bear beitende Werkstück; und Figure 3 is a support system for at the outer side to bear beitende workpiece. and

Fig. 4 ein weiteres Trägersystem zur exakten Zentrierung des Werkstückes und des Werkzeuges. Fig. 4 shows another carrier system for exact centering of the workpiece and the tool.

Ein Elektrolyt 2, z. B. Natriumnitrat (NaNO₃) befindet sich in einem Sammelbehälter 3 von z. B. 500 Litern Volumen und wird über eine Pumpe 4 durch ein Schlauchsystem 5 zu einem Werk stück 10 gepumpt. Die Werkstücke, hier z. B. zwei implantier bare medizinische Koronarstents 10 aus metallischem Edel stahl, etwa dem implantierbaren medizinischen Stahl 316 1, befinden sich auf einem Trägersystem aus zwei Stufen 6 und 7, das mit Hilfe eines elektrohydraulischen Systemes 8 hoch- und runtergefahren werden kann.An electrolyte 2 , e.g. B. sodium nitrate (NaNO ₃ ) is in a collection container 3 of z. B. 500 liters and is pumped through a pump 4 through a hose system 5 to a work piece 10 . The workpieces, here z. B. two implantable medical coronary stents 10 made of metallic stainless steel, such as the implantable medical steel 316 1, are located on a carrier system from two stages 6 and 7 , which can be raised and lowered with the help of an electro-hydraulic system 8 .

In den Fig. 2 und 3 ist das Trägersystem im Detail darge stellt.In FIGS. 2 and 3, the carrier system in detail Darge is provides.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung für die Innenbearbeitung des Stents. Der zu bearbeitende Stent 10, mit einem Innendurch messer von z. B. 1,55 mm und einem Außendurchmesser von 1,65 mm und einer Wanddicke von 0,05 mm, wird in eine Bohrung 9 in einer Aufnahmevorrichtung aus korrosionsfestem Plastik oder Polymer eingebracht, wobei die Bohrung eine Tantalhülse aufweist. Die Bohrung ist so gefertigt, daß ein schlüssiger gleichförmiger Kontakt zu dem eingebrachten Stent 10 bzw. dem Werkstück besteht. Die Aufnahmevorrichtung 11 weist hierbei z. B. einen Durchmesser von 12 cm auf. Der Tantalhülse in der Bohrung 9 wird mit Hilfe einer elektrischen Leitung 12 mit dem Pluspol einer Spannungsquelle in einer elektronischen Steuerschaltung 13 verbunden. Die Schaltung 13 ist in einem entsprechenden Gehäuse untergebracht und besteht im Prinzip aus einem Transformator 14, einem Gleichrichter und Regler 15 und einer elektronischen Steuereinheit 16. über die Leitung 12 ist der Stent, der an der Tantalbohrung 9 anliegt, anodal geschaltet. Fig. 2 shows the device for internal machining of the stent. The stent 10 to be processed, with an inner diameter of z. B. 1.55 mm and an outer diameter of 1.65 mm and a wall thickness of 0.05 mm, is introduced into a bore 9 in a receptacle made of corrosion-resistant plastic or polymer, the bore having a tantalum sleeve. The bore is made so that there is a coherent, uniform contact with the inserted stent 10 or the workpiece. The receiving device 11 has z. B. a diameter of 12 cm. The tantalum sleeve in the bore 9 is connected to the positive pole of a voltage source in an electronic control circuit 13 with the aid of an electrical line 12 . The circuit 13 is accommodated in a corresponding housing and in principle consists of a transformer 14 , a rectifier and regulator 15 and an electronic control unit 16 . The stent, which bears against the tantalum bore 9, is connected anodally via the line 12 .

Ein Gegenstift 19 ebenfalls aus Tantal weist einen Durchmes ser von 0,5 mm bis 0,8 mm auf. Da der Stent einen Innendurch messer von 1,55 mm besitzt, entsteht, wenn der Gegenstift 19 in den Innenraum des Stentes eingeführt wird, je nach Dicke des Gegenstiftes 19 ein geringer Spalt von 0,7 mm bis 1,05 mm zwischen dem Stent und dem als Gegenelektrode dienenden Ge genstift 19. Der Gegenstift 19 ist über eine entsprechende Zuleitung 20 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle in der Steuereinheit 13 verbunden. Der Tantalstift 19 ist in einem isolierenden Polymerblock 21 in einem entsprechenden Kontakt 22 gehalten, der mit der Zuleitung 20 verbunden ist. Der Block 21 ist mit der hydraulischen Heberanlage 8 verbunden, so daß sich über diese Hebeanlage der Stift 19 in der ent sprechenden Isolierung, die dem isolierenden Gegenstück 11 entspricht, nach unten fahren, so daß sich der Stift 19 in nerhalb der gesamten Länge des Stents 10 befindet.A counter pin 19 also made of tantalum has a diameter of 0.5 mm to 0.8 mm. Since the stent has an inner diameter of 1.55 mm, is produced when the counter pin is inserted into the interior of the stent 19, depending on the thickness of the pin 19 a small gap of 0.7 mm to 1.05 mm between the stent and the counter pin serving as Ge counter pin 19th The counter pin 19 is connected via a corresponding feed line 20 to the negative pole of the voltage source in the control unit 13 . The tantalum pin 19 is held in an insulating polymer block 21 in a corresponding contact 22 which is connected to the lead 20 . The block 21 is connected to the hydraulic jack system 8 , so that the lifting pin 19 in the appropriate insulation, which corresponds to the insulating counterpart 11 , move downward, so that the pin 19 extends within the entire length of the stent 10 is located.

Primär besteht zwischen dem Stent 10 und dem Gegenstück 19 kein elektrischer Kontakt da die Luft als Isolator wirkt. Über eine Zuführleitung 22 wird nun mit Hilfe der Pumpe 4 ein Elektrolyt von oben und von unten in den Spalt zwischen dem Tantalstift 19 und der Bohrung 9 bzw. dem darin befindlichen Stent 10 gepumpt. Der feine Zwischenraum wird durch den elek trisch leitenden Elektrolyten leitfähig gemacht, so daß zwi schen der Leitung 20 von dem Minuspol und der Leitung 12 von dem Pluspol ein Strom zu fließen beginnt. Die Spannung, die dabei angelegt wird, beträgt 8 V, der Widerstand liegt in der Höhe von 4 Ω und wird durch die Zusammensetzung des Elektro lyten und durch den Abstand zwischen dem Tantalstift 19 und dem Stent 10 bestimmt. Der Elektrolyt 2 selbst weist eine be stimmte pH-Konsistenz auf, ist in diesem Falle pH-neutral mit einem Wert von 7,0 und wird durch die Pumpe 4 mit einem Druck von 5,6 bar in den Spalt zwischen Stent 10 und Tantalstift 19 gepumpt. Durch die definierten Größenverhältnisse im Austritt und zwischen Werkstück und Werkzeug ergibt sich durch diese druckkonstante und druckgeregelte Strömung ein bestimmtes Flußmuster des Elektrolyten, was für den Abtrag und die Gleichmäßigkeit des Abtrages an dem Stent entscheidend ist. Über den Spalt 23 zwischen den Halterungen 11 und 21, der auch dann noch besteht, wenn durch die Hebeanlage 8 der obere Block 21 nach unten gefahren wird, tritt der Elektrolyt in das Sammelbecken 24 aus und wird über einen Ablauf 25 und ein Schlauchsystem 26 zu einer Pumpen- und Filtrieranlage 27 ge pumpt, wo durch entsprechende Porenfilterung der entstandene Hydroxidschlamm, der sich bei der Entgratung des Stentes bil det, herausfiltriert wird, so daß der Elektrolyt 2 in glei cher Weise weiter verwendet werden kann.There is primarily no electrical contact between the stent 10 and the counterpart 19 since the air acts as an insulator. An electrolyte is now pumped from above and below into the gap between the tantalum pin 19 and the bore 9 or the stent 10 therein by means of the pump 4 via a feed line 22 . The fine gap is made conductive by the electrically conductive electrolyte, so that between the line 20's from the negative pole and the line 12 from the positive pole, a current begins to flow. The voltage that is applied is 8 V, the resistance is 4 Ω and is determined by the composition of the electrolyte and by the distance between the tantalum pin 19 and the stent 10 . The electrolyte 2 itself has a certain pH consistency, is in this case pH-neutral with a value of 7.0 and is pumped by the pump 4 at a pressure of 5.6 bar into the gap between the stent 10 and the tantalum pin 19 pumped. As a result of the defined size relationships in the outlet and between the workpiece and the tool, this pressure-constant and pressure-controlled flow results in a specific flow pattern of the electrolyte, which is decisive for the removal and the uniformity of the removal on the stent. The electrolyte escapes into the collecting basin 24 via the gap 23 between the brackets 11 and 21 , which still exists even when the upper block 21 is moved downward by the lifting system 8 , and is supplied via an outlet 25 and a hose system 26 a pumping and filtering system 27 pumps, where, by appropriate pore filtering, the resulting hydroxide sludge, which is formed during the deburring of the stent, is filtered out, so that the electrolyte 2 can be used in the same manner.

Durch entsprechendes Nachfüllen von Wasser und Salz wird eine konstante Zusammensetzung des Elektrolyten 2 gewährleistet, so daß die wesentlichen Schritte für die Bearbeitung, nämlich Fluß- und Druckkonstanz des Elektrolyten, dessen pH-Kon stanz, die Konstanz der Zusammensetzung und die Konstanz der Temperatur über entsprechende Regler gewährleistet werden. Alle diese Parameter haben großen Einfluß auf die Abtragcha rakteristiken, ebenso wie die Charakteristiken des Stromes und die geometrisch mechanischen Charakteristiken, welche durch die Oberfläche des Tantalstiftes 19, die Oberfläche des zu bearbeitenden Stents 10, die Oberfläche der Aufnahmeboh rung 9 und deren geometrischen Konfigurationen zueinander be stimmt werden. Wesentlich für eine gleichmäßige Abtragung des Stentmateriales ist die Zentrierung des Tantalstiftes 19. Um dieses zu gewährleisten, rastet der Stift 19 innerhalb der Bohrung 9 in eine entsprechende zentrierende Nut 28 ein, so daß der Stift 19 sich absolut zentriert innerhalb des inne ren Zylinders des Stentes 10 befindet. Von der Gleichmäßig keit des Abstandes des Tantalstiftes 19 zu dem zu bearbeiten den Stent hängt die gleichmäßige Bearbeitung der Innengrate ab.Appropriate refilling of water and salt ensures a constant composition of the electrolyte 2 , so that the essential steps for the processing, namely the flow and pressure constancy of the electrolyte, its pH constancy, the constancy of the composition and the constancy of the temperature are corresponding Controllers are guaranteed. All of these parameters have a great influence on the abtragcha characteristics, as well as the characteristics of the current and the geometrical mechanical characteristics, which are caused by the surface of the tantalum pin 19 , the surface of the stent 10 to be processed, the surface of the receiving bore 9 and their geometric configurations to one another be determined. The centering of the tantalum pin 19 is essential for uniform removal of the stent material. To ensure this, the pin 19 engages within the bore 9 in a corresponding centering groove 28 , so that the pin 19 is absolutely centered within the inner cylinder of the stent 10 . The uniform processing of the internal burrs depends on the uniformity of the distance between the tantalum pin 19 and the stent to be processed.

Mit der Steuereinheit 13 können verschiedene Impuls formen für den Elektrolytstrom gewählt werden. Die Erfindung hat zeigt, das durch einen Gleichstrom von 2 Ampere und einer Pulsdauer von jeweils 30 Sekunden optimale Verrundungen der Innenkanten der zu bearbeitenden Werkstücke entstehen. Durch den raschen Durchfluß des Elektrolyten lassen sich die Abla gerungen von Hydroxidbildungen auf der Oberfläche und damit ein Anstieg der Impedanz, der die Abtragrate beeinflussen würde, verhindern. Entsprechend ist ein hoher Druck und eine hohe Flußrate des Elektrolyten notwendig, um ständig neues Natriumnitrat an die Oberfläche des zu bearbeitenden Werk stückes heranzuführen.With the control unit 13 different pulse shapes can be selected for the electrolyte flow. The invention has shown that a direct current of 2 amperes and a pulse duration of 30 seconds each result in optimal rounding of the inner edges of the workpieces to be machined. Due to the rapid flow of the electrolyte, the deposits of hydroxide formation on the surface and thus an increase in the impedance, which would influence the removal rate, can be prevented. Accordingly, a high pressure and a high flow rate of the electrolyte is necessary in order to continuously introduce new sodium nitrate to the surface of the workpiece to be machined.

Da sich an den scharfen Kanten einer Öffnung des metallischen zylindrischen Stents entsprechend höhere Felddichten einstel len als an der glatten Oberfläche, lassen sich durch den kur zen Abstand zu dem Tantalstift 19 entsprechend hohe lokale Feldstärken erzeugen, so daß die Abtragrate an den Kanten fünfmal so hoch ist wie auf den glatten Innenflächen. Der Rundungsprozeß der Innenkanten ist entsprechend ein dynami scher Prozeß, bei dem zu Anfang die höchste Abtragrate an scharfen Kanten stattfindet, wobei mit zunehmender Rundung der Abtrag an diesen Kanten geringer wird und die lokale Feldstärke an diesen Kanten entsprechend abnimmt.Since correspondingly higher field densities are set on the sharp edges of an opening of the metallic cylindrical stent than on the smooth surface, correspondingly high local field strengths can be generated by the short distance to the tantalum pin 19 , so that the removal rate at the edges is five times as high is like on the smooth inner surfaces. The rounding process of the inner edges is correspondingly a dynamic process in which the highest removal rate takes place at the beginning on sharp edges, with increasing rounding the removal on these edges becoming smaller and the local field strength on these edges decreasing accordingly.

Während ein konstanter Gleichstrom hervorragend geeignet ist, um eine Verrundung von Kanten hervorzurufen, hat sich erfah rungsgemäß gezeigt, daß durch die intermittierende gepulste Anlage eines Gleichstromes sich die Gesamtoberfläche noch feiner bearbeiten läßt. Hierbei werden Stromstärken gewählt, die ein Zehnfaches über der Stromstärke für die kontinuierli che Behandlung liegen, z. B. 10 A bis 20 A. Entsprechend ist bei der gepulsten Bearbeitung die Spannung höher. Bei länger dauernder Einwirkung dieser Spannung bzw. Ströme würde eine zu hohe Elektrolyse entstehen, was zu einem Durchschlag bzw. Kurzschluß des Stromes führen kann, wobei bei entsprechender Hydrolyse und aufgrund der dabei auftretenden Explosionsvor gänge entsprechende Verbrennungsrückstände auf der Oberfläche des Stentes gebildet werden. Dadurch, daß diese hohen Ener gien sehr kurz, z. B. für Zeiträume zwischen 50 ms und 250 ms angelegt werden, und daß danach eine Pause etwa mit einer zehnfachen Zeitdauer eingelegt wird, läßt sich durch diese gepulste Arbeitsweise eine Erhitzung, Gasblasenbildung bzw. ein Kurzschluß vermeiden. Die kurze Einwirkzeit des Stromes ergibt eine hervorragende Oberflächenglättung.While constant direct current is great, To create a rounding of edges, has been discovered shown in accordance with that pulsed by the intermittent Installation of a direct current, the total surface still can work finer. Here currents are selected which is ten times the current for the continuous che treatment, z. B. 10 A to 20 A. Corresponding with pulsed machining, the voltage is higher. With longer continuous exposure to this voltage or current would result in a Electrolysis is too high, which leads to a breakdown or Short circuit of the current can lead, with appropriate Hydrolysis and due to the explosion before occurring corresponding combustion residues on the surface of the stent are formed. Because these high ener gien very short, z. B. for periods between 50 ms and 250 ms be put on, and that after that a pause with a ten times as long can be inserted through this pulsed mode of operation heating, gas bubble formation or avoid a short circuit. The short exposure time of the current results in excellent surface smoothing.

Nach der Innenbearbeitung des Werkstückes 10 wird dieses in ein Trägersystem überführt, das in den Fig. 3 und 4 darge stellt ist. Auf einem elektrisch isolierenden und säurebe ständigen Träger 11' befindet sich ein zentrierter Tantal stift 29 mit einem Außendurchmesser von 1,55 mm. Auf diesen Stift 29 wird der zu bearbeitende Stent 10 aufgeschoben, so dass ein schlüssiger elektrisch gut leitender Kontakt ent steht. Der Tantalstift weist somit einen Außendurchmesser auf, der den Innendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstüc kes entspricht. Die Länge des Tantalstiftes 29 ist so ge wählt, daß sie länger als das zu bearbeitende Werkstück ist. Im Falle der implantierbaren Gefäßstützen befinden sich diese zwischen 7 mm und 15 mm bzw. 32 mm. Entsprechend werden Tan talstifte gewählt, die jeweils das Werkstück geringfügig an beiden Seiten überragen. Eine zu große Länge des Tantalstif tes ist ungünstig, da sich trotz der hervorragenden Oberflä cheneigenschaften des Tantalstiftes noch eine gewisse Abtrag rate ergibt, so daß nach mehreren hundert Bearbeitungsschrit ten der Stift, der relativ teuer ist, ersetzt werden muß. Deswegen ist es günstig, den Stift nicht mit einer vom Werk stück ungeschützten großen Oberfläche zu wählen.After the internal machining of the workpiece 10 , this is transferred to a carrier system, which is shown in FIGS . 3 and 4 Darge. A centered tantalum pin 29 with an outer diameter of 1.55 mm is located on an electrically insulating and acidic support 11 '. The stent 10 to be processed is pushed onto this pin 29 , so that a coherent, electrically highly conductive contact is produced. The tantalum pen thus has an outer diameter which corresponds to the inner diameter of the workpiece to be machined. The length of the tantalum pin 29 is selected so that it is longer than the workpiece to be machined. In the case of implantable stents, these are between 7 mm and 15 mm or 32 mm. Correspondingly, tan pens are chosen, each of which protrudes slightly above the workpiece on both sides. A too long length of the tantalum pen is unfavorable, since despite the excellent surface properties of the tantalum pen there is still a certain removal rate, so that after several hundred processing steps, the pen, which is relatively expensive, must be replaced. Therefore, it is convenient not to choose the pen with a large surface unprotected from the workpiece.

Als Gegenstück befindet sich in einem oberen elektrisch iso lierenden Aufnahmeteil 21' eine Bohrung 30, in die ein Hohlzylinder 31 aus Tantal eingebracht ist. Der Innendurch messer dieses Zylinders 31 ist so gewählt, daß zum zu bear beitenden Werkstück ebenfalls ein gewisser Spalt zwischen 0,7 mm und 1,05 mm besteht. Dies bedeutet, daß der Innen durchmesser im Bereich zwischen 2,35 mm und 2,7 mm liegt. An diesem primär isolierenden Spalt wird über eine Leitung 32 Elektrolytlösung eingebracht, so daß ein entsprechend elek trisch leitendes Elektrolytmedium dort vorliegt. Ähnlich wie oben beschrieben, werden über die Pumpe 4 und die Zuleitung 5 die physikalischen Charakteristiken des Elektrolyten hin sichtlich pH-Wert, Durchfluß, Druck, Temperatur und Zusam mensetzung kontrolliert. Die Konzentration des Elektrolyten wird bei 7% konstant gehalten. Über eine elektrische Leitung 33 wird der Tantalzylinder 31 mit dem Minuspol, über eine elektrische Verbindung 34 der Tantalstift 29 mit einem Plus pol einer Spannungsquelle in der Steuereinheit 13 verbunden. Dadurch, daß die physikalischen Charakteristiken des Elek trolyten, sowie die geometrischen Dimensionen und die Strom charakteristiken im Elektrolyten konstant gehalten werden, ergeben dich zwischen Innen- und Außenbearbeitung keine Un terschiede bezüglich der Abtragrate. Durch entsprechende Va riation von z. B. der Stromcharakteristik, aber auch der geo metrischen Abstandscharakteristik, wie Dicke und Abstand der Stifte und Bohrungen, können entsprechende Modifikationen vorgenommen werden. Auch bei der Außenbearbeitung wird eine Zeitdauer von rund 30 Sekunden bei einer Stromstärke von 2 A und einem Widerstand von 4 Ω entsprechend einem Gleichstrom bei 8 V Spannung angestrebt. As a counterpart is in an upper electrically insulating receiving part 21 'has a bore 30 into which a hollow cylinder 31 made of tantalum is introduced. The inside diameter of this cylinder 31 is chosen so that there is also a certain gap between 0.7 mm and 1.05 mm to the workpiece to be machined. This means that the inside diameter is between 2.35 mm and 2.7 mm. At this primarily insulating gap 32 electrolyte solution is introduced via a line, so that there is a correspondingly electrically conductive electrolyte medium there. Similar to that described above, the physical characteristics of the electrolyte are visually controlled via the pump 4 and the feed line 5 , pH, flow, pressure, temperature and composition. The concentration of the electrolyte is kept constant at 7%. The tantalum cylinder 31 is connected to the negative pole via an electrical line 33 , and the tantalum pin 29 is connected to a positive pole of a voltage source in the control unit 13 via an electrical connection 34 . Because the physical characteristics of the electrolyte, as well as the geometric dimensions and the current characteristics in the electrolyte are kept constant, there are no differences in the removal rate between internal and external machining. By appropriate variation of z. B. the current characteristic, but also the geo metric distance characteristic, such as thickness and distance of the pins and holes, corresponding modifications can be made. External machining also aims for a period of around 30 seconds with a current of 2 A and a resistance of 4 Ω corresponding to a direct current at 8 V voltage.

Nach der Verrundung der Außenkanten mit dieser gleichstrom konstanten Arbeitsweise wird anschließend eine gepulste Ar beitsweise mit hohen Stromdichten gewählt. Auch hier fließen Ströme im Bereich von 12 A, die normalerweise zu einem Kurz schluß führen würden. Durch die intermittierende kurze Bear beitungszeit läßt sich dieser jedoch ebenso wie eine hydroly tische Elektrolyse des Elektrolyten und Gasblasenbildung ver hindern, so daß eine perfekte Oberflächenbearbeitung im An schluß an die Verrundung erzielt wird.After rounding the outer edges with this direct current constant mode of operation then becomes a pulsed ar sometimes selected with high current densities. Flow here too Currents in the range of 12 A, which is usually a short would conclude. Due to the intermittent short bear processing time, however, this can be done just like a hydroly table electrolysis of the electrolyte and gas bubble formation hinder, so that a perfect surface treatment in the An after the rounding is achieved.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, rastet der Stift 29, auf dem sich der Stent 10 befindet, in eine entsprechende zentrierende Nut 35 ein, so daß eine gleichmäßige Bearbeitung der Außenseite des Werkstückes stattfindet. Dies wird dadurch gewährleistet, daß der Abstand des zu bearbeitenden Werkstückes 10 bezug lich des als Kathode dienenden Tantalzylinders 31 konstant gehalten wird. Selbst geringe Abweichungen von der mittigen Ausrichtung des Werkstückes im Bereich von zehntel Millime tern würden aufgrund der hohen Stromdichte und des relativ geringen Gesamtabstandes eine ungleichmäßige Bearbeitung des Werkstückes bewirken. Somit ist die Zentrierung des Stiftes 29 bei einer Außenbearbeitung ebenso wie die Zentrierung des Stiftes 19 bei der Innenbearbeitung des Werkstückes essenti ell für eine gleichmäßige Rundumbearbeitung.As is apparent from Fig. 4, engages the pin 29 on which the stent is 10, a, so that a uniform machining of the outer side of the workpiece takes place in a corresponding centering groove 35. This is ensured by the fact that the distance of the workpiece 10 to be machined with respect to the tantalum cylinder 31 serving as the cathode is kept constant. Even slight deviations from the central alignment of the workpiece in the range of tenths of a millimeter would cause uneven machining of the workpiece due to the high current density and the relatively small overall distance. Thus, the centering of the pin 29 in external machining as well as the centering of the pin 19 in the internal machining of the workpiece are essential for a uniform all-round machining.

Claims

1. Process for internal machining of electrically conductive metallic hollow bodies for use in medicine, characterized in that internal processing for the formation of edges and for smoothing surfaces is achieved in that a cathodal pin ( 19 ) with a defined diameter in the workpiece to be machined ( 10 ) is inserted, and that an electrical potential is generated by the application of an electrical current between the cathodic inner pin ( 19 ) and the anodally connected workpiece ( 10 ), in which a by adding an electrically conductive electrolyte Electrochemical internal deburring is achieved in the sense that there is a much stronger rounding of sharp edges and corners than removal on a smooth surface.

2. The method according to claim 1, characterized in that by centering the cathodal inner pin ( 19 ) in the interior of the cylindrical workpiece ( 10 ) an evenly ger distance between pin ( 19 ) and workpiece ( 10 ) is guaranteed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that through two processing steps an In deburring and then external deburring takes place.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a deposit of the hydroxide sludge on the surface of the workpiece ( 10 ) is prevented by the use of a flowing electrolyte.

5. The method according to claim 4, characterized in that a certain defined pressure of the electrolyte is generated by a pump ( 4 ), which has a defined flow according to the geometrical characteristics of openings in the workpiece ( 10 ).

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pH of the electrolyte ( 2 ) is regulated ge.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the electrolyte is regulated ( 2 ).

8. The method according to any one of the preceding claims characterized in that the concentration of the electro lyten is regulated to a total of 7%.

9. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that temperature, concentration, Flow and pH of the electrolyte via sensors is regulated, and that by changing the Ensure constant control of these parameters is achieved.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that ei ne data documentation for quality control takes place in the respective processing step via an output module ( 17 ), this data documentation both the parameters, pH, flow, pressure, temperature and Concentration of the electrolyte as well as parameters of the electrical current, the processing time, the impedance, the current strength and voltage as well as the pulse shape are recorded, so that a quality control and quality documentation (according to CE standard) can be carried out from these parameters.

11. The method according to any one of the preceding claims, since characterized by that by varying the current art, namely through the use of direct current and the Use of pulsed current, different processing tion characteristics are achieved that the same electricity is used for rounding and deburring and the pulsed current has a much higher energy output and that this briefly acting current an improvement in surface smoothness and surfaces machining achieves, in contrast to a rounding, the achieved with a lower current with a longer exposure time becomes.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is used for use in medically implantable stents ( 10 ), with cannulas, in surgical facilities for endoscopy or mini-invasive surgery.