DE4219859B4

DE4219859B4 - Insufflator

Info

Publication number: DE4219859B4
Application number: DE4219859A
Authority: DE
Inventors: Günter Farin
Original assignee: Erbe Elecktromedizin GmbH
Current assignee: Erbe Elecktromedizin GmbH
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: DE4219859A1

Abstract

Insufflator mit
a) mindestens einer ersten Gasleitung (6) und einer zweiten Gasleitung (35, 45) zur Körperhöhle (2),
b) einem Drucksensor (11) zur Überwachung des Drucks in der Körperhöhle (2),
c) einer Steuereinrichtung (41), welche die Gaszuleitung vom Insufflator zur Körperhöhle (2) abschaltet, wenn ein erster am Insufflator einstellbarer Maximalwert (Pmax1) des Gasdrucks (Ps) in der Körperhöhle (2) erreicht oder überschritten wird und welche die Gasableitung einschaltet, wenn ein zweiter einstellbarer Maximalwert (Pmax2) des Gasdrucks (Ps) in der Körperhöhle (2), welcher höher ist als der erste einstellbare Maximalwert (Pmax1), erreicht oder überschritten wird, sowie mit
d) steuerbaren Gasventilen (4, 8, 23, 31, 32, 33), um eine wahlweise Verbindung jeder Gasleitung (6, 34, 35) einerseits mit der Körperhöhle (2) und andererseits mit dem Drucksensor (11) und gegebenenfalls mit einer Gasquelle (3) oder mit dem freien Raum oder mit einer Saugeinrichtung (10) zu ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Insufflator mit mindestens zwei Gaszuleitungen zur Körperhöhle.
Insufflatoren dienen zur pneumatischen Aufdehnung von Körperhöhlen mittels Gas für diagnostische und/oder operative Zwecke. Hierzu ist ein geeigneter Gasdruck erforderlich, welcher einerseits ausreichend groß sein muß, um die beabsichtigte Aufdehnung zu erreichen, andererseits aus Sicherheitsgründen nicht zu hoch sein darf um den Patienten nicht zu gefährden. Bekannte Insufflatoren sind prinzipiell Gasquellen, welche das zur Aufdehnung von Körperhöhlen erforderliche Gas, beispielsweise CO2, mit ausreichendem Druck liefern. Sie sind mit Einrichtungen ausgestattet, an welchen der jeweils erforderliche Sollwert bzw. Maximalwert des Gasdrucks eingestellt werden kann. Drucksensoren überwachen automatisch den Istwert des Gasdrucks. Außerdem kann die Insufflationsrate in Liter pro Minute eingestellt und überwacht werden. Die Insufflation wird automatisch abgeschaltet sobald der am Insufflator eingestellte Sollwert bzw. Maximalwert des Gasdrucks erreicht ist. Sinkt der Gasdruck innerhalb der betreffenden Körperhöhle beispielsweise infolge Gasverlust unterhalb des jeweils am Insufflator eingestellten Sollwerts bzw. Maximalwerts ab, so wird die Gaszuleitung automatisch eingeschaltet bis der Sollwert bzw. Maximalwert erreicht ist. Bei intensivem Gasverlust kann die insufflierte Körperhöhle kollabieren. Bekannte Insufflatoren berücksichtigen nicht das Risiko des Anstiegs des Gasdrucks innerhalb der insufflierten Körperhöhle über den am Insufflator eingestellten Sollwert bzw. Maximalwert hinaus, beispielsweise bei Volumenverkleinerung der insufflierten Körperhöhle infolge mechanischen Drucks von außen auf das betreffende Körperteil und/oder einer Muskelanspannung durch den Patienten bei unzureichender Relaxation und/oder infolge zusätzlich in diese Körperhöhle einströmenden Gases aus einer anderen Gasquelle, beispielsweise aus einem Argon-Gas-Koagulator. Die unbeabsichtigten Nebeneffekte bzw. das Risiko einer Insufflation für den Patienten steigen mit der Höhe des Gasdrucks in der insufflierten Körperhöhle und der Dauer der Insufflation.
Bei einem bekannten Insufflator dieser Gattung mit einer Gasleitung für ein automatisch kontrolliertes Zuleiten von Gas und einer Gasleitung für ein automatisch kontrolliertes Ableiten von Gas besteht die Schwierigkeit, daß der Drucksensor einen kleineren Druck als den intraabdominalen Druck mißt, weil er am proximalen Ende der Leitung angeschlossen ist ( EP 169 972 B1 ).
Ferner ist eine Parallelexsufflation nicht möglich, was auch bei anderen bekannten Insufflatoren ( US 4 836 187 und US 3 982 533 der Fall ist. Es ist ferner in diesem Zusammenhang bereits bekannt, eine Saugeinrichtung in Form einer Saugpumpe zu verwenden ( EP 278 217 )
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine zuverlassige Überwachung und Steuerung sowie eine präzise Messung des Gasdrucks in der Körperhöhle zu ermöglichen, wobei auch äußere Einflüsse berücksichtigt werden können, die zu einer nachteiligen Druckerhöhung oder bei intensivem Gasverlust zu einem nachteiligen Abfall des Drucks in der Körperhöhle führen könnten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Besondere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß mindestens zwei Kanäle zum Insufflieren und/oder Exsufflieren und/oder Messen des intraabdominalen Drucks angeschlossen werden können. Deshalb kann jeder der Anschlüsse durch Ventile in beliebiger Kombintaion entweder mit einer Gasquelle oder mit einem Gasablaß oder mit dem Drucksensor verbunden oder davon getrennt werden. Der Insufflator kann wie eine bekannte einkanalige oder zweikanalige Einrichtung verwendet werden und ermöglicht sowohl eine Parallelinsufflation als auch eine Parallel exsufflation. Eine Gasspülung kann erfolgen, indem gleichzeitig durch einen Kanal insuffliert und durch einen zweiten Kanal exsuffliert wird. Insbesondere ist eine redundante Druckmessung bei mehrkanaliger Insufflation bzw. Exsufflation möglich, was sicherheitstechnisch von besonderer Bedeutung ist.
Wird die Gaszufuhr zu der Körperhöhle und die Gasabfuhr aus der Körperhöhle durch je einen Schlauch und je eine Insufflationsnadel realisiert, so kann jeweils die Gasleitung, in welcher die Gasflußrate Null ist, als Meßleitung verwendet werden, um den statischen Gasdruck innerhalb der insufflierten Körperhöhle zu messen. Hierzu kann der Drucksensor über die steuerbaren Ventile jeweils an diese Gasleitung geschaltet werden, in welcher die Gasflußrate Null ist.
Um zu verhindern, daß auch bei schnellen Volumenänderungen der betreffenden Körperhöhle und/oder bei schnellem Gaszufluß aus einer anderen Gasquelle oder schnellem Gasverlust infolge eines größeren Lecks der Gasdruck innerhalb der betreffenden Körperhöhle zu hoch ansteigen oder zu tief abfallen kann, was nur möglichst kurzzeitig geschehen darf, können bei Anwendung getrennter Schläuche und Insufflationsnadeln zum Zuleiten von Gas und zum Ableiten von Gas bei Bedarf beide Schläuche parallel zur Gasleitung oder zur Gasableitung geschaltet werden. Die Kontrolle des Gasdrucks innerhalb der insufflierten Körperhöhle kann beispielsweise durch eine separate Meßleitung oder intermittierend erfolgen.
Um zu verhindern, daß auch bei schnellen Volumenänderungen der betreffenden Körperhöhle und/oder bei schnellem Gaszufluß aus einer anderen Gasquelle der Gasdruck innerhalb der betreffenden Körperhöhle zu hoch ansteigt, kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung am insufflatorseitigen Ende der Gasleitung zum Ableiten eine Saugeinrichtung, beispielsweise eine Saugpumpe, angeschlossen werden. Statt einer Saugpumpe kann das insufflatorseitige Ende der Gasleitung zum Ableiten auch an eine vom Insufflator unabhängige Saugeinrichtung angeschlossen werden, beispielsweise eine im Operationssaal vorhandene Saugeinrichtung oder Vakuumleitung.
Ferner kann das Ausgangssignal des Drucksensors so gedämpft werden, daß kurze Druckimpulse, beispielsweise infolge kurzer mechanischer Stöße gegen das insufflierte Körperteil, nicht zu unnötigen Schaltfunktionen der steuerbaren Ventile führen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht auch darin, derartige Kombinationen der Anschlüsse vorzusehen, daß sowohl mit nur einem einzigen Schlauch oder einer einzigen Insufflationsnadel als auch mit zwei Schläuchen und zwei Insufflationsnadeln insuffliert werden kann.
Bekannte Insufflatoren sind mit einer automatisch kontrollierten Gaszuleitung vom Insufflator zu der zu insufflierenden Körperhöhle ausgestattet. Der erfindungsgemäße Insufflator ist zusätzlich mit einer automatisch kontrollierten Gasableitung aus der insufflierten Körperhöhle ausgestattet. Der erfindungsgemäße Insufflator ist außerdem mit einer Einrichtung ausgestattet, welche die Gaszuleitung vom Insufflator zu der zu insufflierenden Körperhöhle abschaltet, sobald und solange ein erster am Insufflator einstellbarer Maximalwert des Gasdrucks in der insufflierten Körperhöhle erreicht oder überschritten ist, und die Gasableitung aus der insufflierten Körperhöhle einschaltet, sobald und solange ein zweiter Maximalwert des Gasdrucks in der insufflierten Körperhöhle, welcher höher als der erste am Insufflator eingestellte Maximalwert ist, erreicht oder überschritten wird. Der erste und der zweite Maximalwert können beispielsweise unabhängig voneinander am Insufflator einstellbar sein. Zweckmäßiger ist es jedoch, die Einstellung des zweiten Maximalwerts von der Einstellung des ersten Maximalwerts abhängig zu machen, beispielsweise derart, daß der zweite Maximalwert stets um einen festen oder einstellbaren Betrag höher als der erste einstellbare Maximalwert ist.
Die Gaszuleitung eines erfindungsgemäßen Insufflators besteht beispielsweise aus einem Gasvorratsbehälter, aus welchem das zu insufflierende Gas durch ein geeignetes Gasleitungssystem in die zu insufflierende Körperhöhle geleitet wird, wobei mindestens ein steuerbares Gasventil in dieses Gasleitungssystem eingefügt ist, um die Gasflußrate je nach Bedarf von Null bis Maximum ändern zu können.
Die Gasableitung eines erfindungsgemäßen Insufflators besteht beispielsweise aus einer Öffnung in den freien Raum, in welchen das abzuleitende Gas durch ein geeignetes Gasleitungssystem aus der insufflierten Körperhöhle abgeleitet wird, wobei mindestens ein steuerbares Gasventil in dieses Gasleitungssystem eingefügt ist, um die Gasflußrate je nach Bedarf von Null bis Maximum ändern zu können.
Der erfindungsgemäße Insufflator ist außerdem mit einer Einrichtung ausgestattet, welche den Gasdruck innerhalb der insufflierten Körperhöhle überwacht und Steuersignale liefert, welche den oben aufgeführten steuerbaren Gasventilen in der Gaszuleitung und in der Gasableitung zugeführt werden. Diese Einrichtung kann mit einem elektronischen Rechner und geeigneter Software ausgestattet sein, wodurch die automatische Überwachung und Steuerung oder Regelung des Gasdrucks in der insufflierten Körperhöhle variabel den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden kann.
Die Gaszuleitung zur Körperhöle und die Gasableitung aus der Körperhöle können beispielsweise durch einen einzigen Schlauch und eine einzige Insufflationsnadel oder durch je einen Schlauch und eine gemeinsame Insufflationsnadel oder durch je einen Schlauch mit je einer Insufflationsnadel erfolgen.
Wird die Gaszuleitung zur Körperhöhle und die Gasableitung aus der Körperhöhle durch einen einzigen Schlauch und eine einzige Insufflationsnadel oder durch je einen Schlauch, welche beiden Schläuche an einer Insufflationsnadel angeschlossen sind, realisiert, so muß der Gasdruck innerhalb der insufflierten Körperhöle entweder durch eine separate Meßleitung überwacht werden weil der Gasdruck am insufflatorseitigen Ende des Schlauchs infolge der Strömungswiderstände im Schlauch und in der Insufflationsnadel und in Abhängigkeit von der Gasflußrate höher ist als der Gasdruck innerhalb der insufflierten Körperhöhle. Eine Überwachung des Gasdrucks innerhalb der insufflierten Körperhöhle bei Anwendung eines einzigen Schlauchs und einer einzigen Insufflationsnadel kann jedoch auch erfolgen, indem in ausreichend kleinen Zeitabständen die Gaszuleitung und die Gasableitung intermittierend für ein ausreichend langes Meßintervall abgeschaltet wird, was bei Anwendung der oben aufgeführten Einrichtung zur Überwachung des Gasdrucks innerhalb der insufflierten Körperhöhle, welche mit einem elektronischen Rechner und geeigneter Software ausgestattet ist, realisierbar ist.
Wird die Gaszuleitung zur Körperhöhle und die Gasableitung aus der Körperhöhle durch je einen Schlauch und je einer Insufflationsnadel realisiert, so kann jeweils die Leitung, in welcher die Gasflußrate Null ist, als Meßleitung verwendet werden um den statischen Gasdruck innerhalb der insufflieren Körperhöle zu messen. Hierzu wird der Drucksensor über steuerbare Ventile jeweils an die Leitung geschaltet, in welcher die Gasflußrate Null ist.
Um zu verhindern, daß auch bei schnellen Volumenänderungen der betreffenden Körperhöhle und/oder bei schnellem Gaszufluß aus einer anderen Gasquelle oder schnellem Gasverlust infolge eines größeren Lecks der Gasdruck innerhalb der betreffenden Körperhöhle zu hoch ansteigen oder zu tief abfallen kann und wenn, dann möglichst nur kurzzeitig, können bei Anwendung getrennter Schläuche und Insufflationsnadeln zur Gaszuleitung und Gasableitung bei Bedarf beide Schläuche parallel zur Gaszuleitung oder zur Gasableitung geschaltet werden. Die Kontrolle des Gasdrucks innerhalb der insufflierten Körperhöhle kann hierbei beispielsweise, wie oben beschrieben, durch eine separate Meßleitung oder intermittierend erfolgen.
Um zu verhindern, daß auch bei schnellen Volumenänderungen der betreffenden Körperhöhle und/oder bei schnellem Gaszufluß aus einer anderen Gasquelle der Gasdruck innerhalb der betreffenden Körperhöhle zu hoch ansteigt, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung am insufflatorseitigen Ende der Gasableitung eine Saugeinrichtung, beispielsweise eine Saugpumpe, angeschlossen. Statt an einer Saugpumpe kann das insufflatorseitige Ende der Gasableitung auch an eine vom Insufflator unabhängige Saugeinrichtung, beispielsweise eine im Operationssaal vorhandene Saugeinrichtung oder Vakuumleitung angeschlossen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Ausgangssignal des Drucksensors so bedämpft werden, daß kurze Druckimpulse, beispielweise infolge kurzer mechanischer Stöße gegen das insufflierte Körperteil, nicht zu unnötigen Schaltfunktionen der steuerbaren Ventile führen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die beiden oben aufgeführten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Insufflators derart zu kombinieren, daß sowohl mit nur einem einzigen Schlauch und einer einzigen Insufflationsnadel als auch mit mit zwei Schläuchen und zwei Insufflationsnadeln insuffliert werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und schematischer Zeichnungen detaillierter beschrieben. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung der erfindungsrelevanten Elemente eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Insufflators
2 eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Insufflators nach 1
3 eine schematische Darstellung der erfindungsrelevanten Elemente eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Insufflators
In 1 sind die erfindungsrelevanten Elemente eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Insufflators schematisch in Form eines Blockschaltbildes dargestellt.
Die Gaszuleitung vom Insufflator 1 zu der zu insufflierenden Körperhöhle 2 erfolgt aus einer Gasquelle 3 mit ausreichend hohem Druck +P durch ein steuerbares Gasventil 4, eine Gaskupplung 5, einen Insufflationsschlauch 6 und eine Insufflationsnadel 7. Die Gasquelle 3 kann beispielsweise eine Druckgasflasche mit hohem Gasdruck sein, weswegen zwischen dieser Druckgasflasche 3 und dem Insufflator 1 oder vor dem steuerbaren Gasventil 4 innerhalb des Insufflators 1 eine nicht dargestellte Einrichtung zur Druckreduzierung eingefügt sein kann, welche den hohen Gasdruck der Druckgasflasche auf einen geeigneten Druck reduziert. Das steuerbare Gasventil 4 kann ein Schaltventil oder ein Stetigventil sein, welches durch einen elektromechanischen Wandler 15 angetrieben wird. Der elektromechanische Wandler 15 erhält ein entsprechendes Steuersignal über einen Digital/Analog-Wandler 14 aus dem elektronischen Rechner 13. Statt der Insufflationsnadel 7 kann auch ein Insufflationsinstrument mit größerem Strömungslumen bzw. kleinerem Strömungswiderstand, beispielsweise ein Trokar, verwendet werden.
Die Gasableitung aus der insufflierten Körperhöhle 2 erfolgt durch die Insufflationsnadel 7, den Insufflationsschlauch 6, die Gaskupplung 5, ein steuerbares Gasventil 8 und eine Öffnung oder Gaskupplung 9 in den freien Raum oder in eine Saugeinrichtung 10 mit dem Unterdruck -P. Das steuerbare Gasventil 8 kann ein Schaltventil oder ein Stetigventil sein, welches durch den elektromechanischen Wandler 17 angetrieben wird. Der elektromechanische Wandler 17 erhält ein entsprechendes Steuersignal über einen Digital/Analog-Wandler 16 aus dem elektronischen Rechner 13. Statt der Insufflationsnadel 7 kann auch ein Insufflationsinstrument mit größerem Strömungslumen bzw. kleinerem Strömungswiderstand, beispielsweise ein Trokar, verwendet werden. Die Saugeinrichtung 10 kann beispielsweise eine im Operations-Saal übliche Saugeinrichtung oder eine fest installierte Saug- oder Vakuumleitung im Operations-Saal sein.
Im Ruhezustand sind die Gasventile 4 und 8 abgeschaltet, d.h. geschlossen. An die Gaskupplung 5 ist ein Drucksensor 11 angeschlossen, welcher ein dem Gasdruck P proportionales elektrisches Signal u an einen Analog/Digital-Wandler 12 liefert, von wo aus es digitalisiert einem elektronischen Rechner 13 zugeführt wird.
Ist der Gasdruck P kleiner als der beispielsweise auf der Frontplatte 18 des Insufflators 1 eingestellte erste maximale Gasdruck Pmax1, so wird das Gasventil 4 so eingeschaltet, d.h. geöffnet, daß Gas in die zu insufflierende Körperhöhle strömen kann. Da der Gasdruck P an der Gaskupplung 5 in Abhängigkeit von der Strömungsrate des Gases in Liter/Minute und dem Strömungswiderstand der Insufflationsnadel 7 und des Schlauchs 6 höher ist als der statische Druck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle, kann der Insufflationsvorgang derart per Software, welche beispielsweise in einem ROM 19 gespeichert ist, gesteuert werden, daß intermittierend kurzzeitige Meßintervalle vorgesehen sind, während welchen die Gasventile 4 und 8 geschlossen sind und während welchen der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle gemessen wird. Die Insufflation erfolgt zwischen den Meßintervallen.
Bei dem Insufflator entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann eine separate Meßleitung 45, 46 zwischen insufflierter Körperhöhle 2 und Drucksensor 11 angewendet werden, so daß der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle 2 kontinuierlich gemessen und kontinuierlich insuffliert werden kann. Hierzu ist ein Umschaltventil 23 vorgesehen, welches den Drucksensor entweder an die Gaskupplung 5 oder an die Gaskupplung 24 anschließt. Die Steuerung des Umschaltventils erfolgt ähnlich wie die der anderen Gasventile oder an die Gaskupplung 24 anschließt. Die Steuerung des Umschaltventils erfolgt ähnlich wie die der anderen Gasventile durch den elektronischen Rechner 13, welcher über einen in 1 nicht dargestellten Digital/Analog-Wandler ein Steuersignal an einen ebenfalls nicht dargestellten elektromechanischen Wandler liefert, der das Umschaltventil schaltet.
Steigt der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle auf den ersten maximalen Gasdruck Pmax1 oder darüber an, so wird das Gasventil 4 automatisch geschlossen.
Steigt der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöle beispielsweise infolge zusätzlicher Gaseinbringung 25 aus einem Argon-Gas-Koagulator oder Flüssigkeitseinbringung 26 aus einer Saug-Spül-Einrichtung auf den zweiten maximalen Gasdruck Pmax2, welcher beispielsweise auf der Frontplatte 18 des Insufflators 1 eingestellt wurde, oder darüber an, so bleibt das Gasventil 4 in der Gaszuleitung geschlossen und das Gasventil 8 in der Gasableitung wird geöffnet bis der statische Gasdruck Ps unterhalb Pmax2 abgefallen ist. Bezüglich der korrekten Messung des statischen Gasdrucks Ps gilt das gleiche wie oben ausgeführt.
Außerdem ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine zusätzliche Gaskupplung 44 über ein steuerbares Gasventil 33 an die Gasleitung 40 angeschlossen. Hierdurch kann bei Bedarf eine separate Meßleitung zur Überwachung des statischen Gasdrucks Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle 2 realisiert werden.
Durch geeignete Software kann dieser erfindungsgemäße Insufflator an verschiedene praktische Anforderungen angepaßt werden.
In 2 sind die erfindungsrelevanten Elemente eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Insufflators schematisch in Form eines Blockschaltbildes dargestellt.
Die Gaszuleitung vom Insufflator 41 zu der zu insufflierenden Körperhöhle 2 erfolgt aus einer Gasquelle 3 mit ausreichend hohem Druck +P durch ein steuerbares Gasventil 4, eine Gaskupplung 38, einen Insufflationsschlauch 34 und eine Insufflationsnadel 36. Die Gasquelle 3 kann beispielsweise eine Druckgasflasche mit hohem Gasdruck sein, weswegen zwischen dieser Druckgasflasche 3 und dem Insufflator 41 oder vor dem steuerbaren Gasventil 4 innerhalb des Insufflators 41 eine nicht dargestellte Einrichtung zur Druckreduzierung eingefügt sein kann, welche den hohen Gasdruck der Druckgasflasche auf einen geeigneten Druck reduziert. Das steuerbare Gasventil 4 kann ein Schaltventil oder ein Stetigventil sein, welches durch einen elektromechanischen Wandler 15 angetrieben wird. Der elektromechanische Wandler 15 erhält ein entsprechendes Steuersignal über einen Digital/Analog Wandler 14 aus dem elektronischen Rechner 13. Statt der Insufflationsnadel 36 kann auch ein Insufflationsinstrument mit größerem Strömungslumen, beispielsweise ein Trokar, verwendet werden.
Die Gasableitung aus der insufflierten Körperhöhle 2 erfolgt durch die Insufflationsnadel 37, den Insufflationsschlauch 35, die Gaskupplung 39, ein steuerbares Gasventil 8 und eine Öffnung oder Gaskupplung 9 in den freien Raum oder in eine Saugeinrichtung 10 mit dem Unterdruck -P. Das steuerbare Gasventil 8 kann ein Schaltventil oder ein Stetigventil sein, welches durch den elektromechanischen Wandler 17 angetrieben wird. Der elektromechanische Wandler 17 erhält ein entsprechendes Steuersignal über einen Digital/Analog-Wandler 16 aus dem elektronischen Rechner 13. Statt der Insufflationsnadel 37 kann auch ein Insufflationsinstrument mit größerem Strömungslumen, beispielsweise ein Trokar, verwendet werden. Die Saugeinrichtung 10 kann beispielsweise eine im Operations-Saal übliche Saugeinrichtung oder eine fest installierte Saug- oder Vakuumleitung im Operations-Saal sein.
Die Gaskupplungen 38 und 39 sind über zwei in Reihe geschaltete, steuerbare Gasventile 31, 32 durch eine Gasleitung 40 miteinander verbunden. Ein Drucksensor 11 ist zwischen den Gasventilen 31 und 32 an die Gasleitung 40 angeschlossen, welcher ein dem Gasdruck P proportionales elektrisches Signal u an einen Analog/Digital-Wandler 12 liefert, von wo aus es digitalisiert einem elektronischen Rechner 13 zugeführt wird.
Im Ruhezustand sind die steuerbaren Gasventile 4 und 8 sowie 31, 32 und 33 abgeschaltet, d.h. geschlossen.
Ist der Gasdruck P kleiner als der beispielsweise auf der Frontplatte 18 des Insufflators 41 eingestellte erste maximale Gasdruck Pmax1, so wird das Gasventil 4 so eingeschaltet, d.h. geöffnet, daß Gas in die zu insufflierende Körperhöhle 2 strömen kann. Da der Gasdruck P an der Gaskupplung 38 in Abhängigkeit von der Strömungsrate des Gases in Liter/Minute und dem Strömungswiderstand der Insufflationsnadel 36 und des Schlauchs 34 höher ist als der statische Druck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle 2, kann der Insufflationsvorgang derart per Software, welche beispielsweise in einem ROM 19 gespeichert ist, gesteuert werden, daß das steuerbare Gasventil 32 geöffnet wird während die steuerbaren Gasventile 31, 33 und 8 geschlossen bleiben, wodurch der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle durch die Infusionsnadel 37 und den Schlauch 35 an den Drucksensor 11 geführt wird und somit direkt gemessen werden kann.
Steigt der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle 2 auf den ersten, beispielsweise auf dem Bedienungsfeld 18 des Insufflators 41 eingestellten, maximalen Gas druck Pmax1 oder darüber an, so wird das Gasventil 4 automatisch geschlossen. In diesem Zustand kann das steuerbare Gasventil 31 geöffnet werden, so daß über die Infusionsnadel 36 und den Schlauch 34 eine parallele Meßleitung zu der Infusionsnadel 37 und dem Schlauch 35 bei ebenfalls geöffnetem Gasventil 32 vorhanden ist, wodurch die Gefahr von Meßfehlern infolge verstopfter Infusionsnadel 36 oder in umgekehrter Weise infolge verstopfter Infusionsnadel 37 verringert wird.
Steigt der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle 2 beispielsweise infolge zusätzlicher Gaseinbringung 25 aus einen Argon-Gas-Koagulator oder Flüssigkeitseinbringung 26 aus einer Saug-Spül-Einrichtung auf den zweiten maximalen Gasdruck Pmax2, welcher beispielsweise auf der Frontplatte 18 des Insufflators 1 eingestellt wurde, oder darüber an, so bleibt das Gasventil 4 in der Gaszuleitung geschlossen und das Gasventil 8 in der Gasableitung wird geöffnet bis der statische Gasdruck Ps unterhalb Pmax2 abgefallen ist. Während dieser Zeit kann der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierter Körperhöhe durch die Infusionsnadel 36, den Schlauch 34 und das hierfür geöffnete Ventil 31 an den Drucksensor 11 herangeführt werden und dort in ein dem Druck Ps proportionales elektrisches Signal u gewandelt werden. Sobald der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhe unterhalb Pmax2 abgefallen ist, können die Gasventile 4 und 8 sowie 33 geschlossen werden bzw. geschlossen bleiben, während die Gasventile 31 und/oder 32 geöffnet werden können, um den statischen Gasdruck Ps durch die Infusionsnadel 36 und den Schlauch 34 und/oder die Infusionsnadel 37 und den Schlauch 35 dem Drucksensor 11 zuzuführen. Das Gasventil 31 wird von einem elektromechanischen Wandler 28 angetrieben, welcher entsprechende Steuersignale über einen Digital/Analog-Wandler 27 aus dem elektronischen Rechner 13 erhält. Das Gasventil 32 wird von einem elektromechanischen Wandler 30 angetrieben, welcher entsprechende Steuersignale über einen Digital/Analog-Wandler 29 aus dem elektronischen Rechner 13 erhält.
Durch geeignete Software kann dieser erfindungsgemäße Insufflator entsprechend 2 vielen praktischen Anforderungen angepaßt werden.
So können beispielsweise bei intensivem Gasverlust aus der insufflierten Körperhöhle die steuerbaren Gasventile derart gesteuert werden, daß die Gaszuleitung in die zu insufflierende Körperhöhle parallel sowohl durch den Schlauch 34 und die Infusionsnadel 36 als auch durch den Schlauch 35 und die Infusionsnadel 37 erfolgt. Hierzu müssen die Gasventile 4, 31, und 32 geöffnet und die Gasventile 8 und 33 geschlossen sein. In diesem Falle kann der statische Gasdruck, wie oben beschrieben, intermittierend oder über eine separate Meßleitung, wie in 4 dargestellt, gemessen werden. Letzteres ist jedoch nicht unbedingt notwendig weil der Strömungswiderstand der beiden parallel betriebenen Infusionsnadeln und damit auch der Meßfehler kleiner ist als der bei Anwendung nur einer Infusionsnadel.
So können aber auch bei intensiver Einbringung von Gasen 25 oder Flüsigkeiten 26 in die insufflierte Körperhöhle aus anderen Quellen, was bei bekannten Insufflatoren zu einem gefährlichen Anstieg des statischen Gasdrucks in der insufflierten Körperhöhle führen kann, die steuerbaren Gasventile so gesteuert werden, daß die Gasableitung aus der insufflierten Körperhöhle parallel sowohl durch den Schlauch 34 und die Infusionsnadel 36 als auch durch den Schlauch 35 und die Infusionsnadel 37 erfolgt. Hierzu müssen die Gasventile 8, 31, und 32 geöffnet und die Gasventile 4 und 33 geschlossen sein. In diesem Falle kann der statische Gasdruck, wie oben beschrieben, intermittierend oder über eine separate Meßleitung, wie in 4 dargestellt, gemessen werden. Letzteres ist jedoch nicht unbedingt notwendig weil der Strömungswiderstand der beiden parallel betriebenen Infusionsnadeln und damit auch der Meßfehler kleiner ist als der bei Anwendung nur einer Infusionsnadel.
Ein Insufflator nach 2 kann außerdem alternativ wie ein Insufflator nach 1 mit nur einer einzigen Insufflationsnadel und nur einem einzigen Schlauch betrieben werden.
In 3 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Insufflators entsprechend 2 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel in 2, jedoch mit dem Unterschied, daß eine separate Meßleitung zwischen insufflierter Körperhöhle 2 und dem Drucksensor 11 verwendet wird, so daß der statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle 2 kontinuierlich gemessen und kontinuierlich insuffliert werden kann. Hierzu ist ein Umschaltventil 23 vorgesehen, welches den Drucksensor 11 entweder an die Gasleitung 40 oder an die Gaskupplung 24 anschließt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein erfindungsgemäßer Insufflator entsprechend 1, 2 oder 3 mit einem elektronischen Display 20 sowie mit optischen Signalen 21 und/oder akustischen Signalen 22 ausgestattet werden. Das Display 20 kann zur Anzeige aller relevanter Betriebsmodi, Parameter, Sollwerte, Maximalwerte, Istwerte, Fehlermeldungen, Bedienungshinweise in der Art einer per Software gesteuerten Bedienerführung genutzt werden. Es kann beispielsweise auch ein alphanummerisches Display oder gar ein graphik- fähiges Display sein.
Bei schnellen Druckänderungen kann es zweckmäßig sein, Totzeiten bzw. Verzögerungen per Software einzubauen damit die Ventile nicht zu arg klappern.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Bus-System 50 des elektronischen Rechners 13 an die Schnittstelle 51 anschließbar ist, so daß der erfindungsgemäße Insufflator mit anderen Geräten, beispielsweise Saug-Einrichtungen oder Ar gon-Gas-Koagulationssystemen, welche entsprechende Schnittstellen haben, verknüpft werden kann. So kann beispielsweise der durch den erfindungsgemäßen Insufflator ermittelte statische Gasdruck Ps innerhalb der insufflierten Körperhöhle einem Argon-Koagulationsgerät zugeleitet werden, um dort die Gasflußrate des Argons entsprechend dem Druck Ps zu steuern oder zu regeln.
An diese Schnittstelle 51 können auch externe Monitore und Dokumentationssysteme angeschlossen werden.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Gasleitung 8. 9, 10, 37, 38 beispielsweise wie eine Saugleitung zum Absaugen von Dampf, Rauch 26 oder Flüssigkeiten aus der insufflierten Körperhöhle angewendet werden kann, so daß ein separates Sauggerät oder dergleichen nicht erforderlich ist.

Claims

Insufflator mit a) mindestens einer ersten Gasleitung (6) und einer zweiten Gasleitung (35, 45) zur Körperhöhle (2), b) einem Drucksensor (11) zur Überwachung des Drucks in der Körperhöhle (2), c) einer Steuereinrichtung (41), welche die Gaszuleitung vom Insufflator zur Körperhöhle (2) abschaltet, wenn ein erster am Insufflator einstellbarer Maximalwert (Pmax1) des Gasdrucks (Ps) in der Körperhöhle (2) erreicht oder überschritten wird und welche die Gasableitung einschaltet, wenn ein zweiter einstellbarer Maximalwert (Pmax2) des Gasdrucks (Ps) in der Körperhöhle (2), welcher höher ist als der erste einstellbare Maximalwert (Pmax1), erreicht oder überschritten wird, sowie mit d) steuerbaren Gasventilen (4, 8, 23, 31, 32, 33), um eine wahlweise Verbindung jeder Gasleitung (6, 34, 35) einerseits mit der Körperhöhle (2) und andererseits mit dem Drucksensor (11) und gegebenenfalls mit einer Gasquelle (3) oder mit dem freien Raum oder mit einer Saugeinrichtung (10) zu ermöglichen.
Insufflator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (41) einen programmierbaren elektronischen Rechner (13), einen Programmspeicher (19), ein Display (20) sowie eine optische (21) und eine akustische (22) Signaleinrichtung enthält, welche über ein Bus-System (50) miteinander verbunden sind.
Insufflator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die steuerbaren Gasventile (4, 8, 23, 31, 32, 33) die Gasleitungen (34, 36, 35, 37) miteinander sowie mit einer Gasquelle (3) und einem Gasauslaß (9, 10) verbindbar sind, um entweder beide Gasleitungen zum gleichzeitigen Insufflieren oder zum gleichzeitigen Exsufflieren, oder die eine zum Insufflieren und die andere zum Exsufflieren anzuschließen.
Insufflator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Gasventile (4, 8, 31, 32, 33) durch die Steuereinrichtung (41) derart steuerbar sind, daß mindestens zwei Gasleitungen (34, 35) zur Gaszufuhr zur Körperhöhle (2) oder zur Gasabfuhr aus der Körperhöhle (2) betrieben werden können.
Insufflator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Gasventile (4, 8, 31, 32, 33) durch die Steuereinrichtung (41) derart steuerbar sind, daß gleichzeitig eine erste Gasleitung (34) zur Gaszufuhr und eine zweite Gasleitung (35) zur Gasabfuhr betrieben werden können.
Insufflator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Meßleitung (47) dienende zusätzliche Gasleitung zu der Körperhöhle vorhanden ist, welche über ein steuerbares Gasventil (23) nur mit dem Drucksensor (11) verbunden ist.
Insufflator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des statischen Gasdrucks (Ps) in der Körperhöhle (2) entweder gleichzeitig durch die erste Gasleitung (6, 34) und/oder die zweite Gasleitung (35) oder intermittierend durch die erste Gasleitung (6, 34) oder die zweite Gasleitung (35) oder durch eine separate Meßleitung (45, 47) erfolgt, wobei die steuerbaren Gasventile (4, 8, 23, 31, 32, 33) durch die Einrichtung (41) derart steuerbar sind, daß die jeweils zur Druckmessung verwendete Gasleitung (6, 34, 35) oder die Meßleitung (45, 47) nur mit der Körperhöhle (2) und dem Drucksensor (11) verbunden ist.
Insufflator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Maximalwert (Pmax1) für den statischen Gasdruck (Ps) in der Körperhöhle (2), bei welchem die Gaszuleitung abgeschaltet wird und der zweite, höhere Maximalwert (Pmax2) für den statischen Gasdruck (Ps) in der Körperhöhle (2), bei welchem die Gasableitung eingeschaltet wird, voneinander unabhängig einstellbar sind.
Insufflator nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Maximalwert (Pmax2) für den statischen Gasdruck (Ps) in der Körperhöhle (2), bei welchem die Gasableitung eingeschaltet wird, stets um einen festen oder einstellbaren Betrag höher ist als der erste einstellbare Maximalwert (Pmax1) des Gasdrucks in der Körperhöhle (2), bei welchem die Gaszuleitung abgeschaltet wird.
Insufflator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gaszuleitung ein stetig steuerbares Gasventil (4) eingefügt ist, um die Gasflußrate je nach Bedarf von Null bis Maximum ändern zu können.
Insufflator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gasleitung zur Gasabfuhr ein stetig steuerbares Gasventil (8) eingefügt ist, um die Gasflußrate je nach Bedarf von Null bis Maximum ändern zu können.
Insufflator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnittstelle (51) zum Bus-System (50) des elektronischen Rechners (13) der Einrichtung (1, 41) vorhanden ist, über welche ein Datenaustausch mit anderen Geräten erfolgen kann.