DE10152744A1

DE10152744A1 - Insufflationsverfahren und-anordnung

Info

Publication number: DE10152744A1
Application number: DE2001152744
Authority: DE
Inventors: Uwe Dey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-08

Abstract

Verfahren zur Einleitung eines Fluids in einen Hohlraum, ein Organ oder ein Gefäß eines menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Gasinsufflation in Vorbereitung oder während eines minimal-invasiven chirurgischen Eingriffes oder einer Untersuchung desselben, wobei das Fluid über eine Fluidzufuhrleitung und ein Einleitungsinstrument eines Fluideinleitungssystems eingeleitet und der in dem Hohlraum, Organ oder Gefäß ausgebildete Körperinnendruck erfaßt wird, wobei der momentane Körperinnendruck näherungsweise aus einem bei Beginn der Einleitung gemessenen Anfangs-Körperinnendruck und einem während der Einleitung in einer Phase mit annähernd konstantem Fluidstrom, insbesondere Gasflow, in Quasi-Echtzeit gemessenen Außendruckanstieg in dem Fluideinleitungssystem ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Insufflationsverfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Anordnung.

Bei endoskopischen Eingriffen in den menschlichen oder tierischen Körper, beispielsweise im Bereich des Abdomens (bei der Laparoskopie), der Gebärmutter (bei der Hysteroskopie) oder von Gelenken (bei der Arthroskopie), ist es erforderlich, einen dort vorhandenen Hohlraum mittels eines Gases - wofür vorzugsweise Kohlendioxid eingesetzt wird - aufzuweiten. Der dadurch entstehende Raum schafft ein ausreichend großes Operations- bzw. Beobachtungsfeld, welches es dem Operateur erlaubt, die notwendigen medizinischen Eingriffe über geeignete Zugänge in der Körperhöhlung auszuführen.

Während einer Operation oder Untersuchung ist ein im wesentlichen konstanter Innendruck in der Körperhöhlung zu gewährleisten, da bei Druckschwankungen Bewegungen der Wandung der Körperhöhlung auftreten, die die Arbeit des Arztes erheblich stören bzw. unmöglich machen können. Im Hinblick auf die Patientensicherheit ist - insbesondere bei der Organ- und Gefäßinsufflation - eine Begrenzung des im Körperinneren erzeugten Druckes von Bedeutung.

Zum Konstanthalten des Drucks bei Einleiten eines Gases in einen medizinisch zu behandelnden Körperbereich sind verschiedene Druckregelschaltungen vorgeschlagen worden, welche sich im wesentlichen durch die Art und Weise der Messung und den Ort unterscheiden, an dem die Druckmessung vorgenommen wird.

Gemäß DE-PS 36 11 018 wird eine Vorrichtung zum Insufflieren von Gas vorgeschlagen, welche ein an eine Gaszuführungsleitung angeschlossenes Insufflationsinstrument aufweist. In der Gaszuführungsleitung sind in serieller Anordnung ein Druckminderer, ein Durchflußmesser und ein Druckfühler vorgesehen.

Eine Steuerschaltung schaltet in Abhängigkeit von einem Taktgeber den Druckminderer zwecks Variation des Arbeitsdruckes in der Gaszuführungsleitung. Die Vorrichtung arbeitet somit intermittierend in Insufflationsphasen und Meßphasen, wobei in letzteren die Gaszufuhr in den Hohlraum gedrosselt bzw. unterbrochen wird und dann über den Druckfühler im wesentlichen der intraabdominale (statische) Druck gemessen werden kann. Im Ergebnis der jeweiligen Messung wird durch die elektronische Steuerschaltung automatisch entschieden, ob die Insufflation mit erhöhtem Insufflationsdruck fortgesetzt werden muß oder - wenn der gewünschte Wert des Innendrucks erreicht ist - die Vorrichtung nachfolgend in einem sogenannten Druckerhaltungs- Modus mit verringertem Insufflationsdruck weiterbetrieben wird.

Auch ist es aus der DE-GM 75 08 556 bekannt, die Gaseinleitung in einen Körperhohlraum und die Messung des entsprechenden intraabdominalen Drucks über unterschiedliche Zugänge der Körperhöhlung durchzuführen, um Druckmessung und Gaseinleitung gleichzeitig durchführen zu können.

In der DE 34 13 631 A1 sind verschiedene Lösungen zur nicht intermittierenden Insufflation eines Gases beschrieben. Eine Variante weist eine Meßeinrichtung für die Geschwindigkeit der Gasströmung und eine Meßeinrichtung für den Druck in der Gaszuführungsleitung auf. Über die Geschwindigkeit der Gasströmung wird der Strömungswiderstand dieser Leitung ermittelt und in einer elektronischen Auswerteschaltung daraus der tatsächliche intraabdominale Druck unter Berücksichtigung des ständig gemessenen Leitungsdrucks errechnet. In einer zweiten Variante ist vorgesehen, den Druckfühler zusammen mit einem Durchflußregler zu betreiben.

Ein Insufflationsverfahren mit intermittierender Druckmessung zwischen Gaseinleitungsphasen ist auch noch in der DE 42 33 849 A1 beschrieben. Die von der gleichen Anmelderin stammende DE 40 19 239 A1 sieht jedoch ein Verfahren vor, bei dem ein Zurückfahren des Gasflusses auf Null in Meßphasen dadurch vermieden wird, daß ein Zwischenspeicher vorgesehen ist und dieser bei geschlossenem Eingangsventil und geöffnetem Ausgangsventil etwas entlehrt wird. Aus den dabei auftretenden Druckabfall kann man Schlüsse auf die Erreichung des Soll-Körperinnendrucks ziehen.

Aus der DE 195 10 712 C2 sind ein weiteres Insufflationsverfahren und eine Insufflationsanordnung bekannt, bei denen eine Bestimmung des Körperinnendruckes ohne Unterbrechung der Gaseinleitung aus dem im wesentlichen kontinuierlich erfaßten Insufflationsdruck (Außendruck) und dem pro Zeiteinheit eingeleiteten Gasvolumen (Gasflow) unter Berücksichtigung einer Korrekturgröße bestimmt wird. Diese wird unter Berücksichtigung eines im Arbeitsbereich nicht linearen Zusammenhangs zwischen dem Gasflow und dem Druckabfall zwischen Meßpunkt und Einleitungspunkt ermittelt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes, insbesondere mit relativ einfachen Mitteln an konkrete Anwendungssituationen anzupassendes, Verfahren der gattungsgemäßen Art sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Anordnung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird in ihrem Verfahrensaspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und in ihrem Vorrichtungsaspekt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Soweit in den Ansprüchen der Begriff "Fluid" gebraucht wird, so umfaßt dieser neben den für Insufflationsverfahren üblicherweise eingesetzten Gasen (insbesondere Kohlendioxid) auch Flüssigkeiten.

Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, den momentanen Körperinnendruck unter der Voraussetzung konstanter Durchflußrate aus dem Insufflations- bzw. Außendruckanstieg im Einleitungssystem abzuleiten. Weiter gehört zur Erfindung der Gedanke, zu Beginn der Gaseinleitung (oder zu einem willkürlichen Zeitpunkt, bei dem die Flußrate Null ist) einen initialen Innendruckwert zu bestimmen. Aus diesem Anfangs-Körperinnendruck und dem Außendruckanstieg ergibt sich dann der momentane Körperinnendruck.

Gegenüber bekannten Verfahren, die teilweise einen hohen Implementierungs- und Initialisierungsaufwand erfordern, läßt sich das vorgeschlagene Verfahren in Abhängigkeit von den konkreten Anforderungen wahlweise sehr einfach (und dann mit geringerer Genauigkeit) oder zur Erzielung hoher Genauigkeit auch als ausgefeiltes mehrstufiges Verfahren ausgestalten. Im Sinne der erstgenannten Variante könnte man von Anfang an mit sehr hohen Gasflow-Werten arbeiten, was eine schnelle Erfassung des Außendruckanstieges praktisch in Echtzeit erfordert und - wenn diese Bedingung erfüllbar ist - gleichwohl den bestehenden Sicherheitsanforderungen gerecht wird.

Alternativ hierzu ist folgende Schrittfolge vorteilhaft anwendbar:

1. Messung des Körperinnendrucks (Abdominaldrucks) P_a.
2. Differenzwertbildung P_diff = P_soll - P_a aus Soll- und Anfangs-Druckwert.
3. Hochfahren des Insufflationsdruckes auf P_max - P_diff und Gaseinleitung, bis P_max erreicht ist.

Insbesondere bei Verwendung einer geeigneten Anfahr- bzw. Einlaufkurve ist hiermit ein allen praktischen Anforderungen genügendes Insufflationsverfahren realisierbar.

Ein zweckmäßiges Mehrschritt-Verfahren ist aus derzeitiger Sicht das folgende:

1. Messung von P_a.
2. Start der Insufflation mit kleinem Gasflow (z. B. 1 bis 3 1/min) bei (Außen-)Drucküberwachung für einige Sekunden.
3. 3.a) Ergibt sich keine meßbare Druckerhöhung, kann die Insufflation mit einem wesentlichen erhöhten Gasflow fortgesetzt werden.
4. 3.b) Ergibt sich eine kleine Druckerhöhung, kann man das Insufflationsvolumen berechnen und in Abhängigkeit vom Ergebnis eine von mehreren wählbaren Gasflow-Stufen zur Fortsetzung der Insufflation einstellen.
5. 4.a) Ist der voreingestellte Solldruckwert erreicht, kann die Insufflation abgebrochen werden.
6. 4.b) Alternativ hierzu kann, wenn der vorgewählte Druckwert nahezu erreicht ist, die Insufflation mit wesentlich geringerem Gasflow fortgesetzt werden. Hierzu kann man beispielsweise die im Schritt 2 eingestellten Gasflow-Werte benutzen und dann insgesamt mit den Insufflationsdaten dieses Schrittes arbeiten. Wird hierbei ein Absinken des Druckes festgestellt, kann man einen höheren Gasflow-Wert einstellen.

Mit der letztgenannten Verfahrensführung läßt sich eine nahezu kontinuierliche, "glatte" Insufflation realisieren.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Anordnung ergeben sich im wesentlichen aus den oben erwähnten Verfahrensaspekten, so daß hier auf diese Vorrichtungsaspekte nicht im einzelnen eingegangen werden muß. Es wird nur darauf hingewiesen, daß insbesondere mindestens eine Subtraktions- oder Differenzierstufe zur Bestimmung des Außendruckanstieges und zugehörige Speichermittel zur Speicherung von Vergleichswerten benötigt werden. Zudem sind Speicher- bzw. Anzeigemittel zum Festhalten des Innendruck-Startwertes vorzusehen.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung sind zudem Mittel zur geeigneten Verarbeitung des Innendruck-Startwertes mit einem Innendruck-Sollwert (beispielsweise eine Subtraktionsstufe mit nachgeschaltetem Schwellwertdiskriminator), Vergleichermittel zum Vergleich eines den "Abstand" zwischen tatsächlichem und gewünschtem Innendruck repräsentierenden Wertes mit dem Außendruckanstieg und schließlich eine geeignet ausgeführte Steuereinrichtung für den Durchflußregler vorgesehen.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.

Claims

1. Verfahren zur Einleitung eines Fluids in einen Hohlraum, ein Organ oder ein Gefäß eines menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Gasinsufflation in Vorbereitung oder während eines minimal-invasiven chirurgischen Eingriffes oder einer Untersuchung desselben, wobei das Fluid über eine Fluidzufuhrleitung und ein Einleitungsinstrument eines Fluideinleitungssystems eingeleitet und der in dem Hohlraum, Organ oder Gefäß ausgebildete Körperinnendruck erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane Körperinnendruck näherungsweise aus einem bei Beginn der Einleitung gemessenen Anfangs-Körperinnendruck und einem während der Einleitung in einer Phase mit annähernd konstantem Fluidstrom, insbesondere Gasflow, in Quasi-Echtzeit gemessenen Außendruckanstieg in dem Fluideinleitungssystem ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Anfangs-Körperinnendruck von einem vorgegebenen Soll- Körperinnendruck subtrahiert und das Ergebnis einer, insbesondere mehrstufigen, Schwellwertdiskriminierung unterzogen,
ein Fluidstrom-Einstellwert, insbesondere Gasflowwert, für die Einleitung in Abhängigkeit von der Körperinnendruck- Differenz eingestellt,
der Außendruckanstieg in der Fluidzufuhrleitung während der Einleitung erfaßt und
die Einleitung im wesentlichen gestoppt wird, sobald der Außendruckanstieg gleich der anfänglichen Innendruckdifferenz wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein während der gesamten Einleitung im wesentlichen konstanter Fluidstrom-Einstellwert eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidstrom-Einstellwert gemäß einer vorgegebenen Zeitabhängigkeit eingestellt wird, welche insbesondere einen Einlaufbereich mit ansteigenden Werten aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald der Außendruckanstieg gleich oder nahezu gleich der anfänglichen Innendruckdifferenz geworden ist, die Einleitung mit einem wesentlich, insbesondere auf weniger als des vorherigen Wertes, verringerten Fluidstrom- Einstellwert fortgesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Messung des Anfangs-Körperinnendruckes die Einleitung mit einem kleinen Fluidstrom-Einstellwert begonnen und der dabei auftretende Außendruckanstieg im Fluideinleitungssystem erfaßt und in Abhängigkeit vom erfaßten Außendruckanstieg zur Fortsetzung der Einleitung ein höherer Wert eingestellt wird.

7. Insufflationsvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Fluidzufuhrleitung und einem eingangsseitig mit deren Ausgang verbundenen Einleitungsinstrument, insbesondere einem Trokar oder einer Veress-Nadel, sowie einem in der Fluidzufuhrleitung angeordneten Strömungsregler und einer der Fluidzufuhrleitung zugeordneten Druckmeßeinrichtung zur Messung des Druckes im Fluideinleitungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßeinrichtung mit dem Eingang einer Auswertungseinrichtung zur Ermittlung des Außendruckanstieges während mindestens eines Abschnittes eines Einleitungsvorganges verbunden ist, welche einen Zwischenspeicher zur Speicherung eines Anfangs-Außendruckes und eine Außendruck-Subtraktionsstufe zur Bestimmung des Außendruckanstieges aus dem gespeicherten Anfangs-Außendruck und einem momentanen Außendruckwert aufweist.

8. Insufflationsvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
einen Sollwertspeicher zur Speicherung eines vorgegebenen Soll-Körperinnendruckes,
eine mit der Druckmeßeinrichtung und dem Sollwertspeicher verbundene Innendruck-Subtraktionsstufe zur Berechnung eines Innendruck-Differenzwertes vor Beginn eines Einleitungsvorganges,
einen Innendruck-Schwellwertdiskriminator zur Schwellwertdiskriminierung der Innendruckdifferenz an mindestens einem vorgegebenen Schwellwert,
einer mit den Subtraktionsstufen verbundenen Druckdifferenz-Vergleichereinheit zum Vergleich der Innendruckdifferenz mit dem Außendruckanstieg und zur Ausgabe eines Stellsignals bei Übereinstimmung beider Werte und eine über einen Steuereingang mit dem Schwellwertdiskriminator und über einen Steuersignalausgang mit dem Strömungsregler verbundene Durchfluß-Steuerstufe zur Einstellung eines Fluidstrom-Einstellwertes oder einer Wertekurve in Abhängigkeit vom Diskriminierungsergebnis sowie zur Beendigung oder wesentlichen Reduzierung der Einleitung in Abhängigkeit vom Stellsignal der Druckdifferenz- Vergleichereinheit.

9. Insufflationsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchfluß-Steuerstufe einen Programmspeicher zur Speicherung mehrerer vorgegebener Zeitabhängigkeiten des Gasflow aufweist, welcher durch verschiedene Signale des Schwellwertdiskriminators adressierbar ist.

10. Insufflationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch die Ausführung als Gasinsufflationseinrichtung mit einem eingangsseitig mit der Fluidzufuhrleitung verbundenen Druckgasspeicher, insbesondere zur Aufnahme von komprimiertem Kohlendioxid.