DE9014387U1 - Surgical needle - Google Patents
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Description
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EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Unser Zeichen: 3 ^ 374 Datum: 15. Oktober 1990 EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Our reference: 3 ^ 374 Date: 15 October 1990
Singer Spezialnadelfabrik GmbH, Bahnhofstraße 41-79, 5102 WürselenSinger Spezialnadelfabrik GmbH, Bahnhofstrasse 41-79, 5102 Würselen
Die Erfindung betrifft eine chirurgische Nadel mit einem am Nadelende befestigten Faden, einer scharfkantigen, im Querschnitt dreieckförmigen Nadelspitze und einem sich zwischen Nadelspitze und Nadelende erstreckenden Nadelschaft mit einer dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechenden, vorzugsweise gebogenen Form.The invention relates to a surgical needle with a thread attached to the needle end, a sharp-edged needle tip with a triangular cross-section and a needle shaft extending between the needle tip and the needle end with a preferably curved shape corresponding to the respective intended use.
Derartige öhrlose Nadeln, die auch als atraumatische Nadeln bezeichnet werden, sind in verschiedenen Formen bekannt. Sie besitzen überwiegend einen als Halbkreis oder 3/8-Kreis gebogenen Schaft mit einem runden, ovalen, dreieckigen, rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt.Such eyeless needles, which are also called atraumatic needles, are known in various shapes. They mostly have a shaft bent into a semicircle or 3/8 circle with a round, oval, triangular, rectangular or trapezoidal cross-section.
Je nach Anwendungsfall, insbesondere Gewebeart, werden Nadeln mit Schneidspitze oder mit Rundspitze (Verdrängungsspitze) verwendet. Während die Spitze der Nadel bei den sogenannten Schneidspitzen scharfe Kanten aufweist, haben die mit Rundspitzen versehenen Nadeln auch im Spitzenbereich eine runde und kantenlose Querschnittsform. Schneidspitzen werden vor allem bei Gewebearten mit hohem Durchdringungswiderstand eingesetzt, wogegen Rundspitzen bei weichem und reißempfindlichen Gewebe verwendet werden.Depending on the application, especially the type of fabric, needles with cutting tips or with round tips (displacement tips) are used. While the tip of the needle with so-called cutting tips has sharp edges, needles with round tips also have a round and edgeless cross-sectional shape in the tip area. Cutting tips are used primarily for types of fabric with high penetration resistance, whereas round tips are used for soft and tear-sensitive fabrics.
Telefon (0211) 572131 ■ Telex: 85M4Z9.pite d ■ '>Jefax (02IT« -HsaiV ■ Poftgirokonto Köln (BLZ 37010050) 227610-503Telephone (0211) 572131 ■ Telex: 85M4Z9.pite d ■ '>Jefax (02IT« -HsaiV ■ Poftgirokonto Köln (BLZ 37010050) 227610-503
Außer durch die Anzahl und Art der an der Spitze der Nadel ausgebildeten Kanten wird der Durchdringungswiderstand einer chirurgischen Nadel auch durch die Nadelform selbst beeinflußt. Es gibt primär runde, rechteckige und dreikantige Querschnittsformen. Da chirurgische Nadeln meist mit bogenförmigem Nadelschaft hergestellt werden, ist auch die Biegefestigkeit der Nadel von entscheidender Bedeutung für den Gewebedurchstich. Die in einem Nadelhalter vom Chirurgen geführte Nadel soll möglichst biegesteif sein, um exakte Durchstiche zu erzielen und dabei gleichzeitig den Wundkanal so eng wie möglich zu halten. Neben der Schärfe der Nadelspitze ist somit ein möglichst hohes axiales Trägheitsmoment des Nadelquerschnittes erforderlich, um den Anforderungen an chirurgische Nadeln gerecht zu werden. Außerdem sollte die Nadel verdrehsicher im Nadelhalter gehalten werden können, im Idealfall also zwei gegenüberliegende, möglichst ebene Flächen aufweisen, an denen die Nadel durch die Klemmflächen des zangenförmigen Nadelhalters gehalten werden kann.In addition to the number and type of edges formed on the tip of the needle, the penetration resistance of a surgical needle is also influenced by the shape of the needle itself. There are primarily round, rectangular and triangular cross-sectional shapes. As surgical needles are usually manufactured with a curved needle shaft, the bending strength of the needle is also of crucial importance for tissue penetration. The needle guided by the surgeon in a needle holder should be as rigid as possible in order to achieve precise punctures and at the same time keep the wound channel as narrow as possible. In addition to the sharpness of the needle tip, the highest possible axial moment of inertia of the needle cross-section is therefore required in order to meet the requirements for surgical needles. In addition, the needle should be able to be held in the needle holder in a way that prevents it from twisting. Ideally, it should have two opposing, as flat as possible surfaces on which the needle can be held by the clamping surfaces of the forceps-shaped needle holder.
Die voranstehend erläuterten Anforderungen an die Nadelquerschnittsform sind teilweise gegensätzlicher Natur. Ein runder, d.h. kreisförmiger Nadelquerschnitt erfüllt beispielsweise die Forderung nach möglichst geringer Aufweitung des Stichkanals; hinsichtlich Biegesteifigkeit (Trägheitmoment) und Verdrehsicherheit im Nadelhalter ist aber eine derartige Nadel weniger gut geeignet. Ähnliche Widersprüche ergeben sich bei der Ausbildung chirurgischer Nadeln mit rechteckigem, trapezförmigem oder dreikantigem Querschnitt, so daß es derzeit keinen Nadelquerschnitt gibt, der allen Anforderungen an eine chirurgische Nadel optimal gerecht wird.The requirements for the needle cross-section shape explained above are partly contradictory in nature. A round, i.e. circular needle cross-section, for example, meets the requirement for the smallest possible widening of the puncture channel; however, such a needle is less suitable in terms of bending stiffness (moment of inertia) and resistance to twisting in the needle holder. Similar contradictions arise in the design of surgical needles with a rectangular, trapezoidal or triangular cross-section, so that there is currently no needle cross-section that optimally meets all the requirements of a surgical needle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer scharfkantigen Schneidspitze versehene chirurgische Na-The invention is based on the object of providing a surgical needle with a sharp-edged cutting tip.
del der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine optimale Querschnittsgeometrie besitzt, um einerseits eine niedrige Einstichkraft und niedrige Nadelreibung im Wundkanal zu erzielen und andererseits eine hohe Verdrehsicherheit der Nadel im Nadelhalter bei allgemein hoher Biegefestigkeit der Nadel zu gewährleisten.del of the type described above, which has an optimal cross-sectional geometry in order to achieve a low penetration force and low needle friction in the wound channel on the one hand and to ensure a high degree of security against twisting of the needle in the needle holder with a generally high bending strength of the needle on the other.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich an das schaftseitige Ende der Nadelspitze mit den größten Seitenlängen des dreieckförmigen Querschnitts ein Ubergangsteil mit ebenfalls dreleckförmigem Querschnitt anschließt, dessen Seitenlängen sich vom spitzenseitlgen zum schaftseitigen Ende hin durch zunehmende Abrundung der Ecken kontinuierlich verringern und der von seinem dreieckförmigen Endquerschnitt mit gerundeten Ecken in einen Nadelschaft mit etwa trapezförmigem Querschnitt, aber gleicher Querschnittsfläche übergeht.The solution to this problem by the invention is characterized in that the shaft-side end of the needle tip with the largest side lengths of the triangular cross-section is followed by a transition part with a cross-section that is also triangular, the side lengths of which continuously decrease from the tip side to the shaft side end due to increasing rounding of the corners and which transitions from its triangular end cross-section with rounded corners into a needle shaft with an approximately trapezoidal cross-section but the same cross-sectional area.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Nadelquerschnitts mit einer Kombination unterschiedlicher Querschnittsformen ergibt sich eine atraumatische Nadel mit Schneidspitze, die wegen der scharfkantigen Ausbildung der Nadelspitze eine niedrige Einstichkraft hat und deren Nadelreibung im Wundkanal gering ist, weil sich an den die größten Abmessungen aufweisenden Querschnitt am schaftseitigen Ende der Nadelspitze zum Nadelende hin Querschnitte anschließen, deren Querschnittsabmessungen geringer sind. Die erfindungsgemäße Nadel hat wegen der trapezförmigen Querschnittsausbildung im Schaftbereich eine hohe Biegefestigkeit und kann darüber hinaus in diesem Bereich verdrehsicher im Nadelhalter festgeklemmt werden, weil der Nadelquerschnitt im Schaftbereich zwei einander gegenüberliegende, definierte Flächen aufweist, die zuverlässig von den Klemmflächen des Nadelhalters ergriffen werden können.This inventive design of the needle cross-section with a combination of different cross-sectional shapes results in an atraumatic needle with a cutting tip which has a low piercing force due to the sharp-edged design of the needle tip and whose needle friction in the wound channel is low because the cross-section with the largest dimensions at the shaft end of the needle tip is followed by cross-sections with smaller cross-sectional dimensions towards the needle end. The needle according to the invention has a high bending strength due to the trapezoidal cross-sectional design in the shaft area and can also be clamped securely in the needle holder in this area in a twist-proof manner because the needle cross-section in the shaft area has two opposite, defined surfaces that can be reliably gripped by the clamping surfaces of the needle holder.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung läuft der Nadelschaft mit etwa trapezförmigem Querschnitt in einem Fadenbefestigungsteil mit kreisförmigem Querschnitt aus, der mit einem Kanal oder einer Bohrung zur Aufnahme des Fadens versehen ist. Dieser Fadenbefestigungsteil der erfindungsgemäßen Nadel ist somit primär auf seine Aufgabe zur Aufnahme und zum Festhalten des Fadenanfangs ausgebildet und hat hierbei wegen der gegenüber dem Nadelschaft reduzierten Querschnittsabmessungen eine besonders geringe Nadelreibung im Wundkanal.According to a further feature of the invention, the needle shaft with an approximately trapezoidal cross-section ends in a thread fastening part with a circular cross-section, which is provided with a channel or a hole for receiving the thread. This thread fastening part of the needle according to the invention is thus primarily designed for its task of receiving and holding the beginning of the thread and has a particularly low needle friction in the wound channel due to the reduced cross-sectional dimensions compared to the needle shaft.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Nadel ergibt sich, wenn bei etwa gleicher Querschnittsfläche der Nadel zwischen dem schaftseitigen Ende der Nadelspitze und dem Fadenbefestigungsteil der scharfkantige Querschnitt an der Stelle zwischen Nadelspitze und Ubergangsteil die größten Abmessungen in Breite und Höhe aufweist. Da die Querschnittsfläche der Nadel jedoch zwischen schaftseitigem Ende der Nadelspitze und dem Fadenbefestigungsteil etwa gleich ist, läßt sich eine derartige chirurgische Nadel nach der Erfindung auf besonders einfache Weise herstellen, ohne daß das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Nadel Verformungen in Längsrichtung der Nadel unterworfen werden muß.A particularly advantageous embodiment of the needle according to the invention is obtained if, with approximately the same cross-sectional area of the needle between the shaft-side end of the needle tip and the thread fastening part, the sharp-edged cross-section at the point between the needle tip and the transition part has the largest dimensions in width and height. However, since the cross-sectional area of the needle between the shaft-side end of the needle tip and the thread fastening part is approximately the same, such a surgical needle according to the invention can be manufactured in a particularly simple manner without the starting material for manufacturing the needle having to be subjected to deformations in the longitudinal direction of the needle.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung beträgt die Seitenlänge des gleichseitigen Dreiecks im Übergang zwischen Nadelspitze und Ubergangsteil etwa 135 % und des an den Ecken abgerundeten Dreiecks im übergang zwischen dem Ubergangsteil und dem Nadelschaft etwa 125 % des als 100 % angenommenen Durchmessers im Querschnitt des Fadenbefestigungsteils. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt die Seitenlänge der größten Seite des etwa trapezförmigen Querschnitts im Bereich des Schaftes etwa ebenfalls 125 % und die Höhe des an der Oberseite abgerundeten Trapezes etwa 82 % des als 100 % In a preferred embodiment of the invention, the side length of the equilateral triangle in the transition between the needle tip and the transition part is approximately 135 % and the triangle rounded at the corners in the transition between the transition part and the needle shaft is approximately 125% of the diameter assumed as 100 % in the cross section of the thread fastening part. According to a further feature of the invention, the side length of the largest side of the approximately trapezoidal cross section in the area of the shaft is also approximately 125 % and the height of the trapezoid rounded at the top is approximately 82 % of the diameter assumed as 100 %.
angenommenen Durchmessers im Querschnitt des Fadenbefestigungsteils.assumed diameter in the cross-section of the thread fastening part.
Insgesamt ergibt sich durch die Erfindung eine atraumatische chirurgische Nadel, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Querschnittsformgebung alle an eine derartige Nadel gestellten Forderungen optimal erfüllt.Overall, the invention results in an atraumatic surgical needle which, due to its different cross-sectional shape, optimally meets all the requirements placed on such a needle.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen chirurgischen Nadel nach der Erfindung ist auf den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt:An embodiment of such a surgical needle according to the invention is shown in the drawings, namely:
der Schnittlinie III-III in Fig. 1,the section line III-III in Fig. 1,
Fig. A einen Querschnitt durch das schaftseitige Ende der Nadelspitze gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1,Fig. A a cross-section through the shaft end of the needle tip according to the section line IV-IV in Fig. 1,
in Fig. 1,in Fig. 1,
der Schnittlinie VI-VI in Fig. 1,the section line VI-VI in Fig. 1,
Fig. 7 einen Querschnitt durch den Fadenbefestigungsteil der Nadel gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 1,Fig. 7 a cross-section through the thread fastening part of the needle according to the section line VII-VII in Fig. 1,
Fig. 8a bis 8e Querschnitte gemäß den Fig. 3 bis 7 mit Angabe der jeweiligen Abmessungen bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.Fig. 8a to 8e cross sections according to Fig. 3 to 7 with indication of the respective dimensions in a preferred embodiment.
Die in den Fig. l und 2 dargestellte chirurgische Nadel ist in gestreckter Form gezeichnet, also vor einen Biegeprozeß, sofern es sich um eine gebogene Nadel handelt. Die Nadel besitzt eine Nadelspitze 1 mit scharfkantigem, dreieckförmigen Querschnitt. Dieser Querschnitt geht von der Spitze über den in Fig. 3 gezeichneten Querschnitt kontinuierlich in ihren größten Querschnitt über, der in Fig. 4 gezeichnet ist. Diese beiden Querschnitte zeigen, daß die Nadel im Bereich ihrer Nadelspitze 1 mit scharfen Schneiden la versehen ist.The surgical needle shown in Fig. 1 and 2 is drawn in an elongated form, i.e. before a bending process, if it is a curved needle. The needle has a needle tip 1 with a sharp-edged, triangular cross-section. This cross-section continues from the tip through the cross-section shown in Fig. 3 to its largest cross-section, which is shown in Fig. 4. These two cross-sections show that the needle is provided with sharp cutting edges 1a in the area of its needle tip 1.
An das schaftseitige, im Querschnitt in Fig. 4 gezeichnete Ende der Nadelspitze 1 schließt sich ein Übergangsteil 2 an, der ebenfalls einen dreieckförmigen Querschnitt hat, dessen Ecken jedoch von der scharfkantigen Ausbildung zur Nadelspitze 1 hin in Richtung auf das andere Ende kontinuierlich stärker abgerundet werden. Diese Abrundungen 2a sind in Fig. 5 zu erkennen. Die Gesamtfläche des Querschnitts im Ubergangsteil 2 entspricht hierbei im wesentlichen der Querschnittsfläche im Querschnitt IV, der in der Fig. 4 dargestellt ist.The shaft-side end of the needle tip 1, shown in cross-section in Fig. 4, is followed by a transition part 2, which also has a triangular cross-section, but whose corners are continuously rounded more from the sharp-edged formation at the needle tip 1 towards the other end. These roundings 2a can be seen in Fig. 5. The total area of the cross-section in the transition part 2 essentially corresponds to the cross-sectional area in the cross-section IV, which is shown in Fig. 4.
An den in Fig. 5 dargestellten Querschnitt V des Ubergangsteils 2 schließt sich der eigentliche Nadelschaft 3 an, der gemäß Fig. 6 einen etwa trapezförmigen Querschnitt mit der größeren Seite gegenüberliegender Abrundung aufweist. Auch dieser Querschnitt VI hat an seiner Basisseite Abrundungen 3a, die in Fig. 6 zu erkennen sind. Der trapezförmige Nadelschaft 3 geht schließlich zum Ende der Nadel hin in einen Fadenbefestigungsteil 4 über, der gemäß Fig. 7 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist. In diesem FadenbefestigungsteilThe cross section V of the transition part 2 shown in Fig. 5 is followed by the actual needle shaft 3, which, according to Fig. 6, has an approximately trapezoidal cross section with the larger side opposite a rounded section. This cross section VI also has rounded sections 3a on its base side, which can be seen in Fig. 6. The trapezoidal needle shaft 3 finally merges towards the end of the needle into a thread fastening part 4, which is designed with a circular cross section according to Fig. 7. In this thread fastening part
ist ein Kanal oder eine Bohrung 4a ausgebildet, in der der Anfang des Fadens 5 eingeführt und befestigt ist.a channel or bore 4a is formed into which the beginning of the thread 5 is inserted and fixed.
Die in den Fig. 8a bis 8e vergrößert wiedergegebenen Querschnitte der Fig. 3 bis 7 zeigen, daß die Querschnittsfläche am Ende der Nadelspitze 1, im Bereich des Ubergangsteils 2, über den gesamten Nadelschaft 3 und im Fadenbefestigungsteil 4 etwa gleich groß ist. Dennoch hat die Nadel im Bereich ihres in Fig. 8b dargestellten Querschnittes IV die größten Abmessungen bezüglich Breite und Höhe. Dies ergibt sich durch die scharfkantige Ausbildung dieses Querschnittes IV. Wird gemäß Fig. 8e, welche den Querschnitt VII gemäß Fig. 7 wiedergibt, der Durchmesser des kreisförmigen Querschnittes im Fadenbefestigungsteil 4 mit 100 % angesetzt, ergibt sich für den Querschnitt IV in Fig. 8b eine Breite von 135 % für die die Basis des gleichseitigen Dreiecks bildende Seitenlänge sowie eine Höhe von 117 %. Durch die im Ubergangsteil 2 zum Nadelschaft 3 zunehmenden Abrundungen 2a reduziert sich im Querschnitt V gemäß Fig. 8c die Breite der Nadel in diesem Bereich auf 125 %; die Höhe geht von 117 % gemäß Fig. 8b auf 110 % gemäß Fig. 8c zurück. Im Querschnitt VI, den die Fig. 8d wiedergibt, bleibt zwar die Breite des Nadelquerschnittes bei 125%, die Höhe des etwa trapezförmigen Querschnittes geht jedoch auf 82 % zurück.The enlarged cross-sections of Fig. 3 to 7 shown in Fig. 8a to 8e show that the cross-sectional area at the end of the needle tip 1, in the area of the transition part 2, over the entire needle shaft 3 and in the thread fastening part 4 is approximately the same size. Nevertheless, the needle has the largest dimensions in terms of width and height in the area of its cross-section IV shown in Fig. 8b. This is due to the sharp-edged design of this cross-section IV. If, according to Fig. 8e, which shows the cross-section VII according to Fig. 7, the diameter of the circular cross-section in the thread fastening part 4 is set at 100 % , the cross-section IV in Fig. 8b has a width of 135 % for the side length forming the base of the equilateral triangle and a height of 117 %. Due to the increasing roundings 2a in the transition part 2 to the needle shaft 3, the width of the needle in this area is reduced to 125% in cross section V according to Fig. 8c; the height decreases from 117 % according to Fig. 8b to 110 % according to Fig. 8c. In cross section VI, which is shown in Fig. 8d, the width of the needle cross section remains at 125%, but the height of the approximately trapezoidal cross section decreases to 82 % .
Hierdurch wird eine atraumatische chirurgische Nadel geschaffen, die eine niedrige Einstichkraft und eine geringe Nadelreibung im Wundkanal hat und dennoch eine hohe Verdrehsicherheit im Nadelhalter bei allgemein hoher Biegefestigkeit gewährleistet. Dieser Vorteil der dargestellten Nadel gegenüber einer Nadel mit nur einer Querschnittsform ergibt sich dadurch, daß auf eine scharfkantige Nadelspitze 1 in Dreiecksform eine kontinuierliche Abnahme der Breite und Höhe des This creates an atraumatic surgical needle that has a low penetration force and low needle friction in the wound channel and yet ensures a high degree of security against twisting in the needle holder with generally high bending strength. This advantage of the needle shown compared to a needle with only one cross-sectional shape arises from the fact that a sharp-edged needle tip 1 in triangular shape is followed by a continuous decrease in the width and height of the
ebenfalls im Querschnitt dreieckförmigen Ubergangsteils 2 folgt, die einen gewissen Freischnitt und damit verringerte Nadeleinstichkräfte bewirkt. Der abermals in seinen Abmessungen gegenüber dem Querschnitt IV verringerte Nadelschaft 3 hat aufgrund seines trapezförmigen Querschnittes eine hohe Verdrehsicherheit im Nadelhalter und dennoch wegen Abnahme seiner Abmessungen in Breite und Höhe eine geringe Reibung im Wundkanal. Der kreisförmige Querschnitt VII im Bereich des Fadenbefestigungsteils 4 an Nadelende dient schließlich der Befestigung des Fadens 5, wobei die kreisförmige Querschnittsform mit kleinstmöglicher Ausdehnung eine weitere Reduzierung der Reibkräfte der Nadel beim Durchstechen des Gewebes bedeutet.also follows a transition part 2 that is triangular in cross-section, which creates a certain amount of clearance and thus reduces needle penetration forces. The needle shaft 3, which is again smaller in size than cross-section IV, has a high degree of resistance to twisting in the needle holder due to its trapezoidal cross-section, but nevertheless has low friction in the wound channel due to the reduction in its dimensions in width and height. The circular cross-section VII in the area of the thread fastening part 4 at the end of the needle is used to fasten the thread 5, whereby the circular cross-section with the smallest possible extension means a further reduction in the friction forces of the needle when piercing the tissue.
Querschnitt IV = Querschnitt im Übergang zwischen Nadelspitze 1Cross section IV = Cross section in the transition between needle tip 1
und Ubergangsteil 2and transition part 2
Querschnitt V = Querschnitt am Ende des Ubergangsteils 2 Querschnitt VI = Querschnitt des Nadelschaftes 3 Querschnitt VII = Querschnitt des Fadenbefestigungsteils ACross section V = cross section at the end of the transition part 2 Cross section VI = cross section of the needle shaft 3 Cross section VII = cross section of the thread fastening part A
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Claims (1)
daß sich an das schaftseitige Ende der Nadelspitze (1) mit den größten Seitenlängen des dreieckförmigen Querschnitts (IV) ein Ubergangsteil (2) mit ebenfalls dreieckförmigem Querschnitt arischließt, dessen Seitenlängen sich vom spitzenseitigen zum schaftseitigen Ende hin durch zunehmende Abrundung der Ecken kontinuierlich verringern und der von einem dreieckförmigen Endquerschnitt (V) mit gerundeten Ecken in einen Nadelschaft (3) mit etwa trapezförmigem Querschnitt (VI), aber gleicher Querschnittsfläche übergeht. characterized,
that the shaft-side end of the needle tip (1) with the largest side lengths of the triangular cross-section (IV) is followed by a transition part (2) with a likewise triangular cross-section, the side lengths of which continuously decrease from the tip-side to the shaft-side end due to increasing rounding of the corners and which transitions from a triangular end cross-section (V) with rounded corners into a needle shaft (3) with an approximately trapezoidal cross-section (VI), but the same cross-sectional area.
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1990
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