DD216627A1 - Waermematte fuer medizinische anwendung - Google Patents

Abstract

Das Ziel der Erfindung ist die Waermeversorgung von Patienten, wobei die Aufgabe zu loesen ist, die Waermematte als flexible, sterilisierbare und den Anforderungen der technischen Sicherheit in der Medizin entsprechende Unterlage zu realisieren. Zur Gewaehrleistung d. temperaturstabilen Energiezufuehrung muss die Waermematte einen moeglichst grossflaechigen Temperaturmessfuehler besitzen. Das Wesen der Erfindung besteht im Aufbau der Waermematte aus einer feinmaschigen, nichtrostenden Metallgaze als Heizelement, einer weiteren Metallgaze als Abschirmung gegen die Abstrahlung von Stoersignalen und aus einem grossflaechig verlegten Widerstandsdraht als Temperaturmessfuehler. Diese drei Ebenen sind gegeneinander elektrisch isoliert u. in eine gemeinsame Huelle eingenaeht (s. Fig. 2). Die Waermematte wird mit Kleinspannung versorgt. Moegliche Anwendungsgebiete sind d. Waermeversorgungen von Patienten auf Operations- und Behandlungstischen und in Krankenbetten. Da die geometrischen Abmessungen der Matte variiert werden koennen, sind kleinere Ausfuehrungen fuer Kinder und auch fuer Kleintiere leicht realisierbar. Durch den Betrieb der Waermematte mit Kleinspannung kann fuer den mobilen Einsatz in Sanitaetskraftwagen eine Anpassung an das Bordnetz erfolgen.

Description

Patentschrift Int. CIt A 61 G 13/00

a) Titel der Erfindung , Wärmematte für medizinische Anwendung

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine elektrisch heiz- und temperaturstabilisierbare Wärmematte, die je nach Ausführung des zugehörigen elektronischen R_egelgerätes von allgemeiner medizinischer Anwendung bis zum Einsatz auf Operationstischen für kardiale Eingriffe verwendet werden kann·

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erwärmung einer solchen Wärmematte bieten sich zwei Wärmequellen an: Warmwasser und Elektrowärme· Das Warmwasser kann einer zentralen Warmwasseranlage entnommen werden oder auch durch Elektrowärme<vor Ort erzeugt werden.

Zwischen der Wärmematte und dem Patienten besteht ein großflächiger Berührungskontakt. Während der Operation kann die Matte verunreinigt werden, sie könnte sogar durch chirurgische Instrumente beschädigt werden.

Bezüglich der elektrischen Sicherheit sind deshalb hohe Anforderungen zu stellen. Um dies zu umgehen, wurden zuerst warmwas s erbe heiz te Matten gebaut. Diese bestehen im einfachsten Falle aus einem Schlauch, der mäanderförmig und flächenhaft

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zusammengelegt und an eine Warmwasserversorgung angeschlossen

Entsprechend der erforderlichen Mattentemperatur wird die Warmwassertemperatur eingestellt und konstant gehalten, entweder durch Handregulierung einer Mischbatterie oder durch einen geeigneten Temperaturregler mit Stellventil· Der verwendete Schlauch muß relativ steif sein, damit er durch das Körpergewicht nicht zusammengedruckt werden kann· Der Patient liegt deshalb auf dieser Wärmematte relativ hart. Eine zusätzliche Polsterung scheidet aus, weil damit ein erhöhter Wärmeleitwiderstand verbunden wäre, der schwer zu erfassen ist. Eine solche wasserbeheizte Wärmematte hat folgende Faohteile:

- Harte Lagerung des Patienten, sehr nachteilig bei längerer Operation

- Aufgrund der hohen Wärmekapazität der Wärmematte träge und dadurch ungenaue Temperaturregelung ;

- Hoher Wasserverbrauch

- Temperaturgradient in·der-Matte· Die Austrittstemperatur ist kleiner als die Eintrittstemperatur, kann nur durch recht hohen Wasserverbrauch beseitigt werden.

Eine wasserbeheizte Matte, bei der das Wasser durch eine elektrische Heizung erwärmt wird, vermeidet durch Nutzung des Umlaufprinzips den hohen Wasserverbrauch, kann aber die anderen oben genannten Nachteile nicht beseitigen· Zusätzlich sind erhöhte Anstrengungen bezüglich der elektrischen Sicherheit erforderlich.

In der klinischen Praxis hat sich gezeigt, daß die vorzugebende Mattentemperatur relativ genau eingehalten werden muß, um eine Gefährdung des Patienten durch zu hohe Wärmezuführung auszuschliessen.

Durch eine elektrisch beheizte Wärmematte können Nachteile gegenüber einer durch Warmwasser beheizten beseitigt werden. In der DE-OS 2056 425 wird ein elektrisch beheizter OP-Tisch beschrieben· '',. '. Die Auflage wird durch einen aus rostfreiem Blech geformten Metallkorpus gebildet. Die Heizspirale ist an der Unterseite, angebracht und mit PUR eingeschäumt. Der Metällkorpus besteht aus

mehreren Teilen, die dem Körper des Patienten zum Zwecke der. großflächigen Auflage in der Lage angepaßt werden könnest.Die Heizleistung ist regulierbar. Fachteile dieser Lösung sind:

- Für den Metallkorpus sind komplizierte Formteile mit aufwendigen Yerbindungselementen erforderlich.

- Trotz der Verstellbarkeit des Metallkorpus können nicht alle Druckstellen vermieden werden, die unterschiedlichen Körpergrößen können nicht ausreichend berücksichtigt werden»

- Die große Wärmekapazität des Metallkorpus einschließlich der elektrischen Isolation (HJH-Schaum) ermöglicht nur eine verzögerte Temperaturregelung.

- Beim Ausfall der Heizspiralen ist der gesamte Korpus auszuwechseln.

- Bereits vorhandene Operationstische können mit dieser Lösungsvariante nur mit erhöhtem Aufwand nachgerüstet werden.

d) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine elektrisch heizbare Wärmematte für klinische Anwendung aufzubauen, mit der vorhandene Operationstische leicht nachzurüsten sind, die aufgrund geringer Wärmekapazität verzögerungsarm und hinreichend genau temperaturstabilisiert werden kann und die einen geringen über die Fläche verteilten Temperaturgradlenten aufweist.

Ziel der Erfindung ist weiterhin, solche elektrischen Anschlußparameter zu realisieren, die es in Verbindung mit dem zugehörigen Steuergerät ermöglichen, die notwendigen Sicherheit sanf orderungen mit möglichst geringem Aufwand zu realisieren.

e) y/esen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch heizbare Wärmematte aufzubauen, die verzögerungsarm und hinreichend genau temperaturstabilisiert werden kann und mit der vorhandene Operationstische leicht nachgerüstet werden können.

-A-

DIe Aufgabe wird erf indungsg.emäß dadurch "gelöst,, daß als Heizelement ,eine feine korrosionsbeständige Metallgaze dient, deren Fläche der rechteckigen Fläche der Wärmematte entspricht. An den Schmalseiten der Gaze sind Stromschienen angebracht. Aufgrund der Y/iderstandsverhältnisse des verwendeten Materials kann die'Matte durch Kleinspannung versorgt werden, wodurch die Anforderungen an die elektrische Isolationsfestigkeit sehr gering sind. Auf der Oberseite des Heizelementes ist elektrisch isoliert, aber mit gutem Wärmekontakt, der Temperaturfühler angebracht, der erfindungsgemäß aus einem Widerstandsdraht mit linearem Temperaturkoeffizienten besteht. Der vViderstandsdraht ist im Zick-Zack über der Fläche verteilt, wodurch eine flächenintegrale temperaturmessung möglich wird. Heizelement und Temperaturfühler sind gemeinsam in einer Hülle aus dünner Plastfolie untergebracht.

-Während der Operation ist es meistens erforderlich, das Elektrokardiogramm (EKG·) abzuleiten. Bei EKG-Geräten mit geringer Ifetzfreq.uenzunterdrückung kann während der Heizphase durch das dann vorhandene elektrische Feld das EKG-Signal gestört werden. Das wird dadurch vermieden, daß die Matte von Gleichstrom mit relativ geringem Wechselanteil gespeist wird und daß zwischen Heizelement und Temperaturfühler eine nach beiden Seiten elektrisch isolierte Abschirmung eingeschoben wird. Diese Abschirmung hat die gleichen Abmessungen und besteht aus demselben Material wie das Heizelement. Aufgrund der geringen Betriebsspannung kann eine Isolation mit ge-« ringer Materialstärke gewählt werden, so daß zwischen Heizelement und Abschirmung ein guter Wärmekontakt besteht.

f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Figur i zeigt die Wärmematte in einer Explosivdarstellung, wobei die Isolation und die Hülle.der Übersichtlichkeit halber nicht mit dargestellt wurden. Die Applikationsfläche zeigt nach oben. Das Heizelement (1) besteht aus einer feinen kor-

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rosionsbeständigen Metallgaze. Im Beispiel wurden Abmessungen von 1,40 m Länge und 0,4 m Breite gewählt. Die Metallgaze, ist ein handelsübliches Material, was u.a. in der chemischen Industrie zur Herstellung von Filtern dient. An den Schmalseiten sind die Stromschienen (2) angelötet, die mit den Stromkabeln (3) verbunden sind. Im Beispiel wurden folgende elektrischen Anschlußwerte realisiert: Speisespannung 12 V = , Stromaufnahme 25 A, Anschlußleistung 3Ou W. ,

Auf dem Heizelement (1) liegt, durch die Betriebsisolation (10) - in Figur 2 dargestellt - getrennt, die Abschirmung (7) mit den Abmessungen und aus demselben Material wie das Heizelement (1). An einer Schmalseite befindet sich eine weitere Stromschiene (8) mit einer Anschlußleitung (9), welche an das Potentialausgleiohsjstem angeschlossen wird.

Auf der Abschirmung (7) liegt, durch die Betriebsisolation getrennt, der als Temperaturfühler dienende Widerstandsdraht, der im Beispiel aus einer Nickellegierung besteht. Der Temperaturfühler wird durch das.Meßkabel (5) mit dem hier nicht dargestellten Steuergerät verbunden. Der Widerstandsdraht (4) wurde mit .'.' großmaschigen Stichen in eine dünne Plastfolie (6) eingenäht und auf der Abschirmung isoliert fixiert.

In Figur 2 ist die Wärmematte im Schnitt dargestellt. Die Betriebsisolation (10) besteht aus dünnen Plastfolien. Die Hülle (11) besteht aus einer dünnen Kunstlederfolie, die gegenüber den üblichen Desinfektionsmitteln resistient ist.

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Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Das Heizelement besteht aus zwei Teilen, die zum Zwecke der V/iderstandsanpassung an das Speisegerät elektrisch in Reihe geschaltet wurden.

Die Wärmematte wird dem Patienten untergelegt und paßt sich aufgrund ihrer Flexibilität gut den Körperkonturen an.

Claims (5)

1. g) Erfindungsansprüche

   1. Wärmematte für medizinische Anwendung, gekennzeichnet dadurch, daß, sie aus einem elektrisch heizbaren Heizelement, einer Abschirmung und einem Temperaturfühler besteht, wobei das Heizelement aus einem feinen, engmaschigen und korrosionsbeständigen Metallgeflecht gebildet wird, dessen Flächen entweder der Fläche der Wärmematte entspricht und die Stromzuführung über zwei an den Schmalseiten angebrachten Stromschienen erfolgt oder die Gesamtfläche aus zwei oder mehreren Streifen gleicher Länge zusammengesetzt wird, die in Stromrichtung gegeneinander elektrisch isoliert und an den Schmalseiten so mit Stromschienen verbunden sind, daß sich elektrisch eine Reihenschaltung von mehreren Heizelementen ergibt.
2. 2. Elektrisch heizbare Wärmematte nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß über dem Heizelement und gegen dieses isoliert eine elektrische Abschirmung angeordnet ist mit den Abmessungen und aus demselben Material wie das Heizelement, wobei die Abschirmung über eine entsprechende Leitung mit dem Potentialaus gleich des Steuergerätes verbunden werden kann·
3. 3. Wärmematte nach den Punkten 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß über der Abschirmung und von dieser elektrisch getrennt der Temperaturfühler in Form eines Vifiderstandsdrahtes mit möglichst linearem Temperaturkoeffizienten angebracht ist, wobei der Widerstandsdraht eine möglichst große Fläche Überstreicht.
4. 4. Wärmematte nach den Punkten 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß Heizelement, Abschirmung und Temperaturfühler in einer gemeinsamen Hülle untergebracht Sind.
5. 5. Wärmematte nach den Punkten 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, daß zur Speisung Gleichspannung mit relativ geringem Wechselanteil verwendet wird, die im Bereich der »Kleinspannung" liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen '