DE102008015615A1

DE102008015615A1 - Vorrichtung zur Benutzung in der Kryotherapie

Info

Publication number: DE102008015615A1
Application number: DE102008015615A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: DE102008015615B4; DE202008017870U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung in der Kryotherapie, mit der Kältemittel wie CO2 auf eine zu behandelnde Stelle geleitet wird, wobei eine Messeinrichtung für die Temperatur der behandelten Stelle vorhanden ist. Um hier zu verhindern, dass mit dieser Vorrichtung lokale Erfrierungen, sogenannte Kälteverbrennungen entstehen, wird vorgeschlagen, mittels einer Auswerteeinheit die gemessene Temperatur und die Zeitdauer ihres Auftretens zu erfassen und den Austritt von Kältemittel entsprechend zu steuern oder zu unterbinden, so dass derartige lokale Erfrierungen nicht auftreten können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung in der Kryotherapie mit einer Austrittsöffnung, durch die Kältemittel, insbesondere Gas, auf eine zu behandelnde Stelle geleitet wird und wobei eine Messeinrichtung für die Temperatur der behandelten Stelle vorhanden ist.
Unter der Kryotherapie versteht man die Behandlung von verschiedenen Leiden durch oberflächliche Einwirkung großer Kälte. Diese führt bekanntermaßen zu verschiedenen physiologischen Wirkungen, z. B. der Herabsetzung der Schmerzschwelle, einer Verminderung der Spastik, einer Entspannung von Muskelfasern oder auch einer blutstillenden Wirkung.
Früher wurde hierzu insbesondere verflüssigter Stickstoff benutzt, der allerdings aufgrund der speziellen Bedingungen, unter denen er gelagert werden muss, schwere unhandliche Vorrichtungen benötigt. Aus diesen Vorrichtungen verdampfte der verflüssigte Stickstoff ständig, was ungewünschte Verluste verursacht. Außerdem ist flüssiger Stickstoff nur mit hohem Aufwand zu transportieren und großflächig bereitzustellen, was seinem Einsatz entsprechend entgegensteht.
Es ist diesbezüglich beispielsweise aus der EP-0 633 008 bekannt, statt Stickstoff verflüssigtes Kohlendioxyd zu verwenden, das aus einer Druckflasche entnommen wird und über eine druckfeste Leitung zu einer pistolenartigen Vorrichtung geführt wird, in der es entspannt und dann ausgestoßen wird. Dabei kann das ausgestoßene Gas Temperaturen von –75°C erreichen, wodurch die hiermit behandelte Haut innerhalb weniger Sekunden von ihrer Normaltemperatur (ca. 32°C) heruntergekühlt werden kann auf Temperaturen von 0 bis 5°C oder aber auch niedriger.
Es hat sich dabei herausgestellt, dass der entsprechende Thermoschock z. B. zu einer neuroreflektorischen Ausdehnung der Gefäße im betroffenen Bereich führt, wodurch Entzündungsmediatoren schneller abtransportiert werden.
Weitere Wirkungsweisen sind noch nicht abschließend wissenschaftlich erforscht.
Die Kryotherapie beinhaltet aber auch das Risiko, dass ein Kältemittelstrom zu lange auf derselben Stelle auftritt, was zu lokalen Erfrierungen führen kann. Hierdurch wird ein Gewebe geschädigt und es treten Symptome auf, die einer Verbrennung ähneln und deshalb auch als Kälteverbrennung bezeichnet werden.
Derartige Kälteverbrennungen sind bei ihrer Behandlung sehr aufwändig und langwierig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der genannten Art dahingehend zu verbessern, dass derartige Kälteverbrennungen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung in der Kryotherapie außerdem eine Auswerteeinheit aufweist, die in Abhängigkeit von gemessener Temperatur und Zeitdauer, in der die Temperatur gemessen wird, ein Stellelement für den Austritt von Kältemittel betätigt.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung in der Kryotherapie selbsttätig eine Gefährdung des mit ihr behandelten Gewebes überwacht und in kritischen Situationen selbsttätig unterbindet.
Damit ist das Risiko ausgeschlossen, dass mit einer erfindungsgemäßen Kryotherapie-Vorrichtung entsprechende Kälteverbrennungen verursacht werden.
Die Auswerteeinheit kann beispielsweise einen temperaturabhängigen Integrator aufweisen. Mit diesem wird erreicht, dass je niedriger die gemessene Temperatur ist, um so kürzere Zeitdauern zu einer automatischen Beendigung der Kryotherapie führen.
Dieser Ausführungsform liegt der Gedanke zugrunde, dass sehr niedrige Temperaturen in einem Gewebe erheblich schneller zu Schädigungen führen als Temperaturen beispielsweise nur wenig unter 0°C, die ein Gewebe über längere Zeit ertragen kann, ohne Schädigungen zu erleiden. Durch den Integrator wird dabei sichergestellt, dass sich kumulierende Vorschädigungen in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur summieren, so dass eine Gewebeschädigung immer vermieden wird.
Es ist auch möglich, die Auswerteeinheit mit einem Schwellwertgeber zu versehen. Damit wird jegliche Zeitdauer, bei der eine Temperatur des mit der Kryotherapie behandelten Gewebes unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes ist, berücksichtigt, unabhängig davon, wie niedrig die Temperatur letztlich ist.
Es besteht dabei die Möglichkeit, das durch die Auswerteeinheit betätigte Stellelement den Austritt von Kältemittel vollständig unterbrechen zu lassen. Alternativ ist es möglich, dass das Stellelement den Austritt von Kältemittel lediglich verringert auf einen Volumenstrom bzw. auf eine Menge, bei der die Temperatur des behandelten Gewebes in einem Bereich bleibt, der zwar die mit der Kryotherapie bezweckten Effekte bewirkt, bei der aber noch keine Erfrierungseffekte auftreten.
Hierzu wird das Stellelement insbesondere mit einem Proportionalventil versehen, das in Abhängigkeit von einer Steuerspannung, die mittels der Auswerteeinheit erzeugt wird, den Kältemittelaustritt entsprechend reduziert.
Bei einer besonders bevorzugten und konstruktiv sehr betriebssicher auszugestaltenden Ausführungsform wird vorgesehen, dass der Austritt von Kältemit tel nach einer Zeitdauer von maximal 3 Sekunden unterbrochen wird, in denen eine Temperatur von –3°C oder weniger an der zu behandelnden Stelle gemessen wurde.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt:
1 die Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In 1 ist die Schnittansicht einer „Pistole” zu erkennen, die in der Kryotherapie verwandt wird.
Dabei wird über einen Druckschlauch 1 unter Druck befindliches flüssiges Kohlendioxyd zu einem Ventil 2 geführt. An dieses Ventil 2 ist der Druckschlauch 1 mit einer entsprechenden Anschlussverbindung 3 angeschraubt.
Das Ventil 2 ist innerhalb eines Gehäuses 4 angebracht und im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein magnetisches Proportionalventil. Es ist mit einer von außerhalb des Gehäuses zugänglichen Dosierschraube 5 versehen, mit der eine maximale Öffnungsstellung des Ventils einstellbar ist.
Das Ventil wird dabei über einen von außen durch einen Druckknopf 6 zu betätigenden Mikroschalter 7 betätigt.
Durch das Drücken des Druckknopfes 6 wird der Mikroschalter 7 geschlossen und gibt damit einen Impuls an eine zentrale Steuereinheit 20. Von dieser wird ein Steuersignal an das Ventil 2 gesandt, damit das Ventil 2 elektromagnetisch öffnet.
Dadurch kann das im Druckschlauch 1 befindliche flüssige Kohlendioxyd in das Ventil 2 hineinströmen. Das flüssige Kohlendioxyd fließt dann durch eine Leitung 8 zu einer Düse 9, die an ihrem vorderen Ende mit einer Austrittsöffnung 10 versehen ist. Nach dieser Düse entspannt sich das flüssige Kohlendioxyd zu Kohlendioxydgas, tritt in einem im wesentlichen kegelförmigen Strahl 11 aus und trifft auf eine (hier nicht dargestellte) zu behandelnde Stelle eines Patien ten. Dort bewirkt das kalte Kohlendioxyd die mit der Kryotherapie verfolgten Effekte.
Hierbei wirkt insbesondere die lokale starke Abkühlung. Diese wird bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine kontaktlose Infrarot-Messung verfolgt, wozu ein Thermopile-Sensor 12 vorgesehen ist. Dieser Thermopile-Sensor weist an seinem vorderen Ende eine Linse 13 auf, so dass ein relativ enger Bereich durch den Thermopile-Sensor 12 überwacht wird. Insbesondere ist diese Linse so gewählt, dass in einem Abstand von etwa 5 bis 20 cm ein Messbereich 14 erfasst wird, der direkt an der mit Kältemittel zu behandelnden Stelle eines Patienten liegt und einen Durchmesser von etwa 5 bis 15 mm hat.
Der Sensor selbst ist in einer als Wärmesenke fungierenden Hülse 15 integriert, durch die Umgebungstemperatureinflüsse ausgeglichen werden.
Des weiteren ist dem Thermopile-Sensor eine Auswertelogik 16 zugeordnet, in der direkt durch das Kältemittel, im hier vorliegenden Fall also Kohlendioxyd erzeugte Temperaturen ausgeblendet werden, um lediglich die tatsächliche Hauttemperatur ermitteln zu können.
Die von der Auswertelogik 16 ermittelte Temperatur wird dann an die zentrale Auswerteeinheit 20 übermittelt. Von dieser wird einerseits über eine Leitung 17 die aktuell gemessene Temperatur an ein zentrales Display gemeldet, wo der Bediener einer entsprechenden Vorrichtung diese Temperatur ablesen kann.
Außerdem überprüft die Auswerteeinheit 20 wie lange sie welche Temperatur von der Auswertelogik 16 gemeldet bekommt.
Da die Hauttemperatur nicht zu lange zu stark abgesenkt werden darf, um lokale Erfrierungen, sogenannte Kälteverbrennungen, zu vermeiden, integriert die Auswerteeinheit 20 die ihr von der Auswertelogik 16 gemeldeten Temperaturen zeitabhängig. Entsprechend voreingestellter Parameter kann die Auswerteeinheit 20 so reagieren, dass das Ventil 2 vollständig schließt, beispielsweise wenn über eine Zeitdauer von mehr als 3 Sekunden eine Hauttemperatur von weniger als –3°C ermittelt wird. Bei niedrigeren Temperaturen führen kurze Zeitdauern zu einem Abschalten. Oder aber die Auswerteeinheit 20 schließt das Ventil 2 nur teilweise, so dass weniger Kühlmittel hindurchtreten kann und somit die Hauttemperatur sich generieren und wieder ansteigen kann. Eine besonders betriebssichere Methode liegt jedenfalls darin, nicht einen temperaturabhängigen Integrator vorzusehen sondern mit einem Schwellwertgeber zu arbeiten, so dass der Austritt von Kältemittel nach einer Zeitdauer von beispielsweise 3 Sekunden unterbrochen wird, in der eine Temperatur von –3°C oder weniger gemessen wurde.
Bei der hier dargestellten Vorrichtung ist außerdem noch eine Lichtquelle 18 vorgesehen, mit der die mit Kältemittel zu behandelnde Stelle eines Patienten mit Licht bestrahlt werden kann. Das Licht wird hierzu über unterschiedlichste Mittel, z. B. Linsen oder Lichtkanäle 19 fokussiert, so dass es eine ausreichende Intensität hat.
Des weiteren wird für die Farbe der Lichtquelle insbesondere Blau gewählt, was Licht mit einer Wellenlänge von etwa 470 nm zur Folge hat. Hierdurch wird eine besondere Tiefenwirkung mit einem besonders guten Sauerstoffaustausch im Gewebe erzielt.
Dabei kann die Lichtquelle 18 aber durch eine entsprechende Steuerlogik auch auf andere Farben eingestellt werden. Diese Steuerlogik kann in einem gemeinsamen Prozessor zusammen mit der Auswerteeinheit 20 realisiert werden.
Durch die Steuerlogik bzw. die Auswerteeinheit 20 können auch durch einen Bediener leicht abzulesende Signallampen 21 angesteuert werden, die für die unterschiedlichsten Zwecke bedarfsgerecht einzusetzen sind. Beispielsweise kann über diese Signallampen 21 angezeigt werden, dass die gemessene Temperatur in kritische Bereiche kommt und dass der Kältemitteldurchfluss am Ventil 2 reduziert oder unterbrochen wird.
Die vorliegende Einrichtung ermöglicht somit eine erhebliche Verbesserung der kryotherapeutischen Erfolge, ohne dass Kälteverbrennungen befürchtet werden müssen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0633008 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Verwendung in der Kryotherapie, mit einer Austrittsöffnung (10), durch die Kältemittel, insbesondere Gas, auf eine zu behandelnde Stelle geleitet wird, und wobei eine Messeinrichtung (12) für die Temperatur der behandelten Stelle vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (20) vorhanden ist, die in Abhängigkeit von gemessener Temperatur und Zeitdauer, in der diese Temperatur gemessen wird, ein Stellelement (2) für den Austritt von Kältemittel betätigt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) einen temperaturabhängigen Integrator aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) einen Schwellwertgeber aufweist.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (2) den Austritt von Kältemittel unterbricht.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (2) den Austritt von Kältemittel verringert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (2) ein Proportionalventil ist.
Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt von Kältemittel nach einer Zeitdauer von 3 Sekunden, in der eine Temperatur von –3°C oder weniger gemessen wird, unterbrochen wird.