DE102009013034B4 - Autoklavierbare Aufladevorrichtung für einen Energiespeicher eines chirurgischen Instruments sowie Verfahren zum Aufladen eines wiederaufladbaren Energiespeichers in einem autoklavierten chirurgischen Instrument oder für ein autoklaviertes chirurgisches Instrument - Google Patents

Autoklavierbare Aufladevorrichtung für einen Energiespeicher eines chirurgischen Instruments sowie Verfahren zum Aufladen eines wiederaufladbaren Energiespeichers in einem autoklavierten chirurgischen Instrument oder für ein autoklaviertes chirurgisches Instrument Download PDF

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Abstract

Autoklavierbare Tragevorrichtung (10) mit einer integrierten autoklavierbaren Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) für einen in einem chirurgischen Instrument (11) angeordneten, elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeicher (30), insbesondere Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, dass die autoklavierbare Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) eine Empfangsvorrichtung (13) zur Aufnahme eines elektromagnetischen Felds und zur Umwandlung des Felds in eine Wechselspannung und eine mit der Empfangsvorrichtung (13) galvanisch verbundene Ladeelektronik (12) umfasst, wobei die Ladeelektronik (12) die Wechselspannung in eine Ladespannung wandelt und wobei die Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss (17, 18, 19, 20) zur galvanischen Verbindung mit dem Energiespeicher (30) des chirurgischen Instrument (11) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine autoklavierbare Aufladevorrichtung für einen wiederaufladbaren Energiespeicher eines chirurgischen Instruments nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus der EP 1 481 692 B1 bekannt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufladen eines wiederaufladbaren Energiespeichers in einem autoklavierten chirurgischen Instrument oder für ein autoklaviertes chirurgisches Instrument.
  • Chirurgische Instrumente wie beispielsweise Endoskope oder Laparoskope werden häufig mehrfach verwendet. Um eine Mehrfachverwendung zu gewährleisten und ein steriles chirurgisches Instrument zur Verfügung zu stellen, werden die Instrumente in einem Autoklaven autoklaviert. Bei einem Autoklaven handelt es sich um einen gasdicht verschließbaren Druckbehälter, der für die thermische Behandlung des chirurgischen Instruments im Überdruckbereich eingesetzt wird. Zum Autoklavieren kann im Autoklaven die Luft durch mehrmaliges Evakuieren im Wechsel mit Dampfeinströmung und anschließendem Einleiten von hocherhitzem Dampf, beispielsweise auf über 130°C, bei einem Überdruck von beispielsweise 3 bar, entfernt werden. Alternativ kann die Luft im Autoklaven auch durch Sattdampf verdrängt werden. Zum Autoklavieren und damit Sterilisieren der chirurgischen Instrumente werden verschiedene Schritte im Autoklaven durchgeführt.
  • Ein entsprechender Autoklav und ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb des Autoklaven sind in EP 1 481 692 B1 beschrieben, wobei der Autoklav dort insbesondere Sterilisator genannt wird. Ein Autoklavierverfahren ist unter Bezugnahme auf die 1a) bis 3 beispielsweise in EP 1 481 692 B1 beschrieben.
  • Entsprechende chirurgische Instrumente weisen des Öfteren strombetriebene Aktuatoren oder Leuchtmittel sowie Elektroniken auf, die mit einer Energiequelle versorgt werden. Die Energiequelle ist üblicherweise außerhalb des chirurgischen Instruments, so dass Kabel zur Verbindung mit dem chirurgischen Instrument nötig sind. Eine Alternative hierzu ist das Vorsehen einer Energiequelle in dem chirurgischen Instrument, beispielsweise eine wiederaufladbare Energiequelle, wie ein Akkumulator, oder das Vorsehen einer Energiequelle, die austauschbar an oder in dem chirurgischen Instrument befestigt ist.
  • Nun besteht das Problem, dass aufgeladene Akkumulatoren beim Autoklavieren sich im Wesentlichen entladen, so dass sie möglicherweise während der Operation vollständig entleert werden. Die Operation kann dann nicht mehr weitergeführt werden, was zu vermeiden ist. Eine Alternative wäre es, den Energiespeicher nach dem Autoklavieren des chirurgischen Instruments aufzuladen. Hierzu müsste allerdings die Sterilisation des chirurgischen Instruments gebrochen werden, was auch nicht gewünscht ist.
  • Zum Autoklavieren wird das chirurgische Instrument typischerweise auf eine Tragevorrichtung verbracht und mit einem Tuch wird die Tragevorrichtung mit dem chirurgischen Instrument umwickelt. Die Sterilisation gilt als gebrochen, sobald das Tuch geöffnet ist.
  • JP 2006-314 181 A zeigt eine Aufladevorrichtung für einen elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeicher einer Kamera.
  • EP 1 684 396 A2 zeigt ein System zum Wiederaufladen von medizinischen Instrumenten, bei dem mittels entsprechenden Spulen Akkumulatoren der medizinischen Geräte aufgeladen werden.
  • JP 2005-348 941 A zeigt einen Sterilisationsbehalter zur Aufnahme einer Kamera und einer Lichtquelle eines Endoskops. Der Sterilisationsbehälter ist mit einer Aufladevorrichtung versehen, so dass drahtlos Energie von dem Sterilisationsbehälter auf die Kamera bzw. die Lichtquelle übertragen wird.
  • JP 2000-287 987 A zeigt eine Ladevorrichtung für ein chirurgisches Instrument, umfassend eine Aufnahmeöffnung, in welche das chirurgische Instrument eingeführt wird. Die Ladevorrichtung überträgt drahtlos Energie auf das chirurgische Instrument.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit vorzusehen, einen wiederaufladbaren Energiespeicher in einem chirurgischen Instrument, das autoklaviert ist, aufzuladen, ohne dass die Sterilisation des chirurgischen Instruments gebrochen wird.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine autoklavierbare Tragevorrichtung für ein chirurgisches Instrument, wobei die Tragevorrichtung eine Aufladevorrichtung für einen in dem chirurgischen Instrument angeordneten elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeicher, insbesondere Akkumulator, aufweist, wobei die Tragevorrichtung dadurch fortgebildet ist, dass die Aufladevorrichtung eine Empfangsvorrichtung zur Aufnahme eines elektromagnetischen Felds und Umwandlung des Felds in eine Wechselspannung und eine mit der Empfangsvorrichtung galvanisch verbundene Ladeelektronik umfasst, wobei die Ladeelektronik die Wechselspannung in eine Ladespannung wandelt und wobei die Aufladevorrichtung wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss zur galvanischen Verbindung mit dem chirurgischen Instrument aufweist.
  • Durch die so ausgestaltete autoklavierbare Tragevorrichtung ist eine sehr effiziente Möglichkeit gegeben, den Energiespeicher im chirurgischen Instrument wieder aufzuladen, auch nachdem diese autoklaviert wurde, ohne dass die Sterilisation beeinträchtigt ist. Hierbei muss nämlich nicht das um die autoklavierbare Tragevorrichtung und das chirurgische Instrument gewickelte Tuch entfernt werden, da die zur Aufladung des wiederaufladbaren Energiespeichers notwendige Energie kabellos übertragen wird. Die autoklavierbare Tragevorrichtung weist also die zur Aufnahme der Energie notwendige Empfangsvorrichtung auf und eine Ladeelektronik sowie einen galvanischen Ausgangsanschluss, der mit dem chirurgischen Instrument verbunden werden kann.
  • Beim Aufbringen des chirurgischen Instruments auf die autoklavierbare Tragevorrichtung wird dieses Instrument an den galvanischen Ausgangsanschluss oder die galvanischen Ausgangsanschlüsse der Ladeelektronik angeschlossen. Anschließend wird das Sterilisationstuch um die Tragevorrichtung und das chirurgische Instrument gewickelt. Anschließend findet das Autoklavieren statt.
  • Nach dem Autoklavieren wird die Tragevorrichtung, insbesondere die Empfangsvorrichtung in die Nähe einer in einem, insbesondere vorgebbaren, Abstand zur Tragevorrichtung angeordneten Sendevorrichtung bzw. der ein elektromagnetisches Feld erzeugenden Vorrichtung platziert und entsprechend Energie, die von der Sendevorrichtung gesendet wird, durch die Empfangsvorrichtung aufgenommen und über die Ladeelektronik in eine Ladespannung gewandelt, die durch den galvanischen Anschluss in das chirurgische Instrument geleitet wird. Im Rahmen der Erfindung wird anstelle von einer ein elektromagnetisches Feld erzeugenden Vorrichtung auch der Begriff Sendevorrichtung verwendet. Hierbei soll es sich um die gleiche Vorrichtung handeln.
  • Die autoklavierbare Aufladevorrichtung für einen elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeicher eines chirurgischen Instruments umfasst eine Empfangsvorrichtung zur Aufnahme eines elektromagnetischen Felds und zur Umwandlung des Felds in eine Wechselspannung und eine mit der Empfangsvorrichtung galvanisch verbundene Ladeelektronik, wobei die Ladeelektronik die Wechselspannung in eine Ladespannung wandelt und wobei die Aufladevorrichtung wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss zur galvanischen Verbindung mit dem Energiespeicher des chirurgischen Instruments aufweist.
  • Durch Vorsehen einer derartigen autoklavierbaren Aufladevorrichtung ist es möglich, elektrische und wiederaufladbare Energiespeicher, die autoklaviert sind, wiederaufzuladen, ohne die Sterilisation zu brechen.
  • Es ist dadurch möglich, während der Operation elektrische und wiederaufladbare Energiespeicher, die lösbar an oder in einem chirurgischen Instrument befestigt sind, auszutauschen, wenn deren Energie zur Neige geht. Hierdurch kann eine Operation ohne Brechen der Sterilisation zu Ende geführt werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Empfangsvorrichtung eine erste Resonatorvorrichtung.
  • Ferner vorzugsweise ist die Ladeelektronik angepasst, um einen mit der Ladeelektronik galvanisch verbundenen wiederaufladbaren Energiespeicher, insbesondere in den chirurgischen Instrumenten, aufzuladen.
  • Erfindungsgemäß ist eine autoklavierbare Tragevorrichtung mit einer integrierten autoklavierbaren Aufladevorrichtung, die vorstehend als erfindungsgemäß beschrieben wurde, für einen in dem chirurgischen Instrument angeordneten, elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeicher, insbesondere Akkumulator, versehen.
  • Vorzugsweise ist für die galvanische Verbindung eine Steckverbindung vorgesehen. Es kann so sein, dass nur eine Steckverbindung vorgesehen ist und der andere elektrische Kontakt bzw. galvanische Kontakt über die Masse der Tragevorrichtung und das Gehäuse des chirurgischen Instruments geschieht. Hierzu muss das Gehäuse des chirurgischen Instruments zumindest teilweise aus einem leitfähigen Material bestehen und ferner auch die autoklavierbare Tragevorrichtung wenigstens teilweise aus einem leitfähigen Material.
  • Vorzugsweise umfasst die Empfangsvorrichtung eine erste Resonatorvorrichtung. Die Resonatorvorrichtung ist vorzugsweise durchstimmbar bzw. die Resonanzfrequenz ist durchstimmbar. Vorzugsweise ist in der Resonatorvorrichtung eine Spule vorgesehen, die mit oder ohne ein Ferromagnetikum versehen ist.
  • Vorzugsweise ist die Ladeelektronik angepasst, um einen mit der Ladeelektronik galvanisch verbundenen wiederaufladbaren Energiespeicher im chirurgischen Instrument aufzuladen. Die Ladeelektronik kann eine übliche Ladeelektronik zum Aufladen von Akkumulatoren sein, wie diese an sich überall erhältlich ist. Sie muss allerdings auf die Höhe der Wechselspannung, die von der Empfangsvorrichtung bereitgestellt wird, angepasst sein. Eine übliche Ladeelektronik ist beispielsweise in DE 33 17 531 A1 beschrieben.
  • Besonders bevorzugt ist die Tragevorrichtung, wenn diese einen Aufnahmebereich aufweist, der wenigstens abschnittsweise formkompatibel und/oder formangepasst zu wenigstens einem Abschnitt des chirurgischen Instruments ist. Der Aufnahmebereich weist dann wenigstens abschnittsweise eine Kontur auf, die an wenigstens einen Abschnitt des chirurgischen Instruments angepasst ist. Hierdurch ist eine sichere galvanische Verbindung zwischen dem oder den Ausgangsanschluss oder -anschlüssen und dem chirurgischen Instrument möglich. Hierzu können auch auf der Tragevorrichtung angebrachte elastische Klammern dienen, in die das chirurgische Instrument eingeklemmt werden kann.
  • Vorzugsweise ist eine Anordnung einer entsprechenden autoklavierbaren Aufladevorrichtung und/oder einer erfindungsgemäßen autoklavierbaren Tragevorrichtung mit einer ein elektromagnetisches Feld aussendenden bzw. erzeugenden Vorrichtung, die mit der Empfangsvorrichtung über eine vorgebbare Strecke gekoppelt ist, vorgesehen. Unter Anordnung wird im Rahmen der Erfindung insbesondere auch eine Kombination verstanden.
  • Vorzugsweise weist die ein elektromagnetisches Feld erzeugende Vorrichtung eine zweite Resonatorvorrichtung auf. Die zweite Resonatorvorrichtung ist vorzugsweise auch durchstimmbar und weist vorzugsweise eine Spule auf. Die Spule kann mit einem Ferromagnetikum versehen sein.
  • Besonders bevorzugt ist die Anordnung dann, wenn die zweite Resonatorvorrichtung mit der ersten Resonatorvorrichtung in Resonanz steht. Durch diese Maßnahme ist eine besonders effiziente kontaktlose Übertragung von Energie möglich. Es handelt sich dann vorzugsweise um eine resonante Kopplung der beiden Resonatorvorrichtungen, die damit vorzugsweise als eine transformatorische Magnetanordnung zu verstehen ist. Der definierte Abstand bzw. die vorgebbare Strecke zwischen den Resonatorvorrichtungen ist, wie erwähnt, kontaktlos, d. h. galvanisch kontaktlos, und geht über Luft, den Sterilisationsstoff und ggf. weitere Elemente der Tragevorrichtung.
  • Die kabellose Energieübertragung kann eine induktive Energieübertragung sein. Bevorzugt ist allerdings eine resonante Kopplung der ersten und der zweiten Resonatorvorrichtung, so dass eine sehr effiziente Energieübertragung mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht ist. Hierzu wird beispielsweise auf die WO 2007/008 646 A2 und die WO 2008/118 178 A1 verwiesen, in denen diese Form der drahtlosen, nicht strahlenden Energieübertragung beschrieben ist. Hierbei findet die Energieübertragung über eine Kopplung der Resonanzfelder der ersten und zweiten Resonatorvorrichtung statt. Diese kann auch über mehrere Zentimeter bzw. bis zu mehreren Metern funktionieren, wobei im Rahmen der Erfindung ein Abstand von 5 cm bis 20 cm zwischen der ersten und der zweiten Resonatorvorrichtung bevorzugt ist.
  • Im Rahmen der Erfindung bedeutet erzeugen und empfangen eines elektromagnetischen Felds auch die Kopplung zweiter Resonatorvorrichtungen, insbesondere die resonante Kopplung dieser beiden Resonatorvorrichtung. Entsprechend beinhaltet der Begriff des elektromagnetischen Feldes auch eine elektromagnetische Strahlung. Damit ist die das elektrische Feld erzeugende Vorrichtung auch eine die elektrische Strahlung aussendende Vorrichtung und entsprechend kann die Empfangsvorrichtung ein elektromagnetisches Feld aufnehmen und umwandeln bzw. eine elektromagnetische Strahlung aufnehmen und umwandeln.
  • Der Offenbarungsgehalt der WO 2007/008 646 A2 und der WO 2008/118 178 A1 soll vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung aufgenommen sein, zumindest soweit es die Technik der kontaktlosen Energieübertragung betrifft.
  • Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Aufladen eines elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeichers in einem autoklavierten chirurgischen Instrument gelöst, wobei das Verfahren dadurch fortgebildet ist, dass vor dem Aufladen der Energiespeicher galvanisch mit dem wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss einer autoklavierbaren Aufladevorrichtung verbunden wird, wobei die autoklavierbare Aufladevorrichtung eine Empfangsvorrichtung zur Aufnahme eines elektromagnetischen Felds und zur Umwandlung des Felds in eine Wechselspannung und eine mit der Empfangsvorrichtung galvanisch verbundene Ladeelektronik umfasst, wobei die Ladeelektronik die Wechselspannung in eine Ladespannung wandelt und wobei die Aufladevorrichtung wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss zur galvanischen Verbindung mit dem Energiespeicher des chirurgischen Instruments aufweist, wobei anschließend das chirurgische Instrument und der Energiespeicher autoklaviert werden, wobei dann die autoklavierbare Aufladevorrichtung in einen Wirkbereich einer ein elektronmagnetisches Feld aussendenden Vorrichtung gebracht wird und eine resonante Kopplung zwischen der das elektromagnetische Feld erzeugenden Vorrichtung und einer Empfangsvorrichtung der Aufladevorrichtung erzeugt wird, die zu einer Energieübertragung von der das elektromagnetische Feld erzeugenden Vorrichtung zu der Empfangsvorrichtung führt, wobei die Energie wenigstens teilweise zur Erzeugung einer Ladespannung für den Energiespeicher genutzt wird, wobei vor dem Aufladen das chirurgische Instrument auf einer autoklavierbaren Tragevorrichtung angeordnet wird, wobei die autoklavierbare Tragevorrichtung die autoklavierbare Aufladevorrichtung integriert und wobei das chirurgische Instrument, das den Energiespeicher aufweist, galvanisch mit dem wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss der Aufladevorrichtung verbunden wird, wobei anschließend die Tragevorrichtung mit dem chirurgischen Instrument autoklaviert wird und wobei dann die Tragevorrichtung mit dem chirurgischen Instrument in den Wirkbereich der das elektromagnetische Feld aussendenden Vorrichtung gebracht wird.
  • Im Rahmen der Erfindung umfasst der Begriff der ein elektromagnetisches Feld erzeugenden Vorrichtung auch eine Vorrichtung, die ein elektromagnetisches Feld aussendet.
  • Zum Autoklavieren sind das chirurgische Instrument und die Tragevorrichtung mit einem sterilisierbaren Tuch umwickelt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufladen des wiederaufladbaren Energiespeichers geschieht vorzugsweise in einem Zustand, in dem das Tuch nach dem Autoklavieren des chirurgischen Instruments noch um die Tragevorrichtung und das chirurgische Instrument gewickelt ist.
  • Vorzugsweise wird vor dem Aufladen das chirurgische Instrument auf einer erfindungsgemäßen Tragevorrichtung angeordnet, wobei das chirurgische Instrument, das den Energiespeicher aufweist, galvanisch mit dem wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss der Aufladevorrichtung verbunden wird, wobei anschließend die Tragevorrichtung mit dem chirurgischen Instrument autoklaviert wird und wobei dann die Tragevorrichtung mit dem chirurgischen Instrument in den Wirkbereich der das elektromagnetische Feld aussendenden Vorrichtung gebracht wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße autoklavierbare Tragevorrichtung und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
  • In 1 ist schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Tragevorrichtung 10 gezeigt, die von einer Wandung umrandet ist, wie dieses schematisch durch die jeweils parallelen Linien am Rand der Tragevorrichtung 10 angedeutet ist. Auf der Tragevorrichtung 10 ist eine erste Resonatorvorrichtung 13 angeordnet, und zwar, insbesondere lösbar, fixiert auf der Tragevorrichtung 10. Die erste Resonatorvorrichtung 13 weist zwei galvanische bzw. elektrische Verbindungen 15 und 16 zu einer Ladeelektronik 12 auf, die ausgestaltet ist, um beispielsweise einen Akkumulator 30 aufladen zu können. Von der Ladeelektronik 12 gehen zwei elektrische Verbindungen 17, 18 zur galvanischen Verbindung mit dem Akkumulator 30 in dem chirurgischen Instrument 11 über Steckkontakte 19, 20. Der Akkumulator 30 dient beispielsweise dazu, einen nicht dargestellten Aktuator im chirurgischen Instrument, wie beispielsweise eine Säge oder eine Zange, anzutreiben. Ferner kann der Akkumulator 30 dazu dienen, einen Fotochip oder eine Kamera mit Spannung zu versorgen oder eine Lichtquelle mit Spannung zu versorgen.
  • In 1 ist ferner noch eine beabstandet von der Tragevorrichtung 10 angeordnete zweite Resonatorvorrichtung 14 gezeigt. Die zweite Resonatorvorrichtung 14 erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das in Resonanz mit der ersten Resonatorvorrichtung 13 steht, so dass eine effiziente Energieübertragung von der zweiten Resonatorvorrichtung 14 zur ersten Resonatorvorrichtung 13 geschieht. Hierdurch wird dann über die elektrische Verbindung 15 und 16 eine Wechselspannung der Ladeelektronik 12 zur Verfügung gestellt, die dann in eine Ladespannung gewandelt über die elektrischen Verbindungen 17 und 18 an die Steckkontakte 19, 20 zur Verfügung gestellt werden. Die Komponenten der ersten Resonatorvorrichtung 13, der elektrischen Verbindungen 15, 16, der Ladeelektronik 12, der elektrischen Verbindungen 17, 18 und der Steckkontakte 19, 20 sind vorzugsweise fest mit der Tragevorrichtung 10 verbunden bzw. lösbar fixierbar. Das chirurgische Instrument 11 kann entsprechend von der Tragevorrichtung entnommen werden und im Weiteren benutzt werden, und zwar kabellos.
  • In 2 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen schematischen Anordnung dargestellt. Die zweite Resonatorvorrichtung 14 weist eine Spule 21 und ein ferromagnetisches Material 23 auf. In einem Abstand D zur zweiten Resonatorvorrichtung 14 ist eine erste Resonatorvorrichtung 13 als die Vorrichtung, die die Energie empfängt, angeordnet. Diese erste Resonatorvorrichtung 13 ist auf einer nicht dargestellten Tragevorrichtung angeordnet.
  • Die erste Resonatorvorrichtung 13 weist auch eine Spule 22 und ein ferromagnetisches Material 24 auf. Das ferromagnetische Material 24 muss nicht notwendigerweise vorhanden sein. Zur ersten Resonatorvorrichtung 13 kann auch noch ein Kondensator 25 gehören. Entsprechend kann auch zur zweiten Resonatorvorrichtung 14 ein Kondensator, der nicht dargestellt ist, gehören. Da die Leitungen, die in den Resonatorvorrichtungen Verwendung finden, schon eine Kapazität aufweisen, ist ein weiterer Kondensator nicht unbedingt notwendig. Gleichwohl vereinfacht der weitere Kondensator die Durchstimmbarkeit der jeweiligen Resonatorvorrichtungen. Die Spulen 21 und 22 können von deren Induktivität her vorzugsweise durchgestimmt, also verändert werden.
  • In 2 ist noch elektrisch mit der ersten Resonatorvorrichtung 13 eine Ladeelektronik 12 verbunden, die in einer sehr einfachen Variante dargestellt ist, nämlich bestehend aus vier Dioden, 26–29, die aus der zur Verfügung gestellten Wechselspannung eine Art Gleichspannung erzeugen.
  • Die Erfindung betrifft somit die kabellose Energieübertragung mittels beispielsweise zweier elektrischer Spulen, die über eine Resonanzfrequenz gekoppelt sind. Hierdurch wird der Wirkungsgrad im Vergleich zu einer gewöhnlichen induktiven Energieübertragung deutlich erhöht. Hierdurch kann viel Energie übertragen werden, wodurch Akkumulatoren mit einer hohen Kapazität in kurzer Zeit aufgeladen werden können. Es ist möglich, kabellose Endoskope bzw. andere chirurgische Instrumente, die eine Energieversorgung benötigen, zu benutzen. Durch die Erfindung ist es möglich, ein derartiges chirurgisches Instrument aufzuladen, ohne die Sterilität aufzuheben. Es können auch akkumulatorbetriebene Lichtquellen entsprechend aufgeladen werden. Insbesondere ist es von Vorteil, die Ladeelektronik getrennt von dem chirurgischen Instrument vorzusehen, da so das chirurgische Instrument klein und leicht gebaut werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht so aus, dass die entsprechenden, für die Energieübertragung und die die Ladespannung aufbereitenden Vorrichtungen auf der autoklavierbaren Tragevorrichtung, die auch als Steri-Tray bezeichnet wird, zu integrieren. Dort ist genug Bauraum vorhanden, um eine großflächige Spule zu integrieren, sowie entsprechend Raum, um eine weitere Ladeelektronik unterzubringen.
  • Die übertragene Energie wird in einem Ladestrom bzw. in eine Ladespannung konvertiert, die das auf der Tragevorrichtung befindliche chirurgische Instrument aufladen kann. Das in oder auf der Tragevorrichtung eingelegte chirurgische Instrument wird dann über eine galvanische Verbindung mit der Ladevorrichtung in der Tragevorrichtung geladen. So ist es möglich, dass das chirurgische Instrument nicht aus der Sterilverpackung entnommen werden muss. Das chirurgische Instrument bleibt so steril.
  • Die verwendeten Spulen können mit oder ohne Ferritkerne, je nach Anwendungsfall, verwendet werden. Die Resonanzkreise oszillieren vorzugsweise im MHz-Bereich. So kann beispielsweise eine typische Frequenz zwischen 5 MHz und 400 MHz vorgesehen sein. Die verwendete Frequenz ist vorzugsweise in einem zu einem Operationsraum kompatiblen Frequenzbereich.
  • Alternativ ist es möglich, was zeichnerisch nicht dargestellt ist, austauschbare, wiederaufladbare Energiespeicher wie Akkumulatoren in einer autoklavierbaren Aufladevorrichtung zunächst zu autoklavieren und dann entsprechend aufzuladen, um diese für Operationen als Austauschakkumulatoren zu verwenden bzw. vor Beginn der Operation einen entsprechend sterilisierten, autoklavierten Akkumulator durch eine sterile Bedienperson mit einem autoklavierten, chirurgischen Instrument zu verbinden, um dann dieses chirurgische Instrument entsprechend mit Energie durch den so sterilisierten bzw. autoklavierten Akkumulator zu versehen.
  • Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Tragevorrichtung
    11
    chirurgisches Instrument
    12
    Ladeelektronik
    13
    erste Resonatorvorrichtung
    14
    zweite Resonatorvorrichtung
    15
    elektrische Verbindung
    17
    elektrische Verbindung
    18
    elektrische Verbindung
    19
    Steckkontakt
    20
    Steckkontakt
    21
    Spule
    22
    Spule
    23
    ferromagnetisches Material
    24
    ferromagnetisches Material
    25
    Kondensator
    26
    Diode
    27
    Diode
    28
    Diode
    29
    Diode
    30
    Akkumulator
    D
    Abstand

Claims (5)

  1. Autoklavierbare Tragevorrichtung (10) mit einer integrierten autoklavierbaren Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) für einen in einem chirurgischen Instrument (11) angeordneten, elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeicher (30), insbesondere Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, dass die autoklavierbare Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) eine Empfangsvorrichtung (13) zur Aufnahme eines elektromagnetischen Felds und zur Umwandlung des Felds in eine Wechselspannung und eine mit der Empfangsvorrichtung (13) galvanisch verbundene Ladeelektronik (12) umfasst, wobei die Ladeelektronik (12) die Wechselspannung in eine Ladespannung wandelt und wobei die Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss (17, 18, 19, 20) zur galvanischen Verbindung mit dem Energiespeicher (30) des chirurgischen Instrument (11) aufweist.
  2. Autoklavierbare Tragevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsvorrichtung (13) eine erste Resonatorvorrichtung (13) umfasst.
  3. Autoklavierbare Tragevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeelektronik (12) angepasst ist, um einen mit der Ladeelektronik (12) galvanisch verbundenen wiederaufladbaren Energiespeicher (30), insbesondere in dem chirurgischen Instrument (11), aufzuladen.
  4. Autoklavierbare Tragevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragevorrichtung (10) einen Aufnahmebereich aufweist, der wenigstens abschnittsweise formkompatibel und/oder formangepasst zu wenigstens einem Abschnitt des chirurgischen Instruments (11) ist.
  5. Verfahren zum Aufladen eines elektrischen und wiederaufladbaren Energiespeichers (30) in einem autoklavierten chirurgischen Instrument (11), dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufladen der Energiespeicher (30) galvanisch mit dem wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss (17–20) einer autoklavierbaren Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) verbunden wird, wobei die autoklavierbare Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) eine Empfangsvorrichtung (13) zur Aufnahme eines elektromagnetischen Felds und zur Umwandlung des Felds in eine Wechselspannung und eine mit der Empfangsvorrichtung (13) galvanisch verbundene Ladeelektronik (12) umfasst, wobei die Ladeelektronik (12) die Wechselspannung in eine Ladespannung wandelt und wobei die Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss (17, 18, 19, 20) zur galvanischen Verbindung mit dem Energiespeicher (30) des chirurgischen Instruments (11) aufweist, wobei anschließend das chirurgische Instrument (11) und der Energiespeicher (30) autoklaviert werden, wobei dann die autoklavierbare Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) in einen Wirkbereich einer ein elektromagnetisches Feld aussendenden Vorrichtung (14) gebracht wird und eine resonante Kopplung zwischen der das elektromagnetische Feld erzeugenden Vorrichtung (14) und einer Empfangsvorrichtung (13) der Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) erzeugt wird, die zu einer Energieübertragung von der das elektromagnetische Feld erzeugenden Vorrichtung (14) zu der Empfangsvorrichtung (13) führt, wobei die Energie wenigstens teilweise zur Erzeugung einer Ladespannung für den Energiespeicher (30) genutzt wird, wobei vor dem Aufladen das chirurgische Instrument (11) auf einer autoklavierbaren Tragevorrichtung (10) angeordnet wird, wobei die autoklavierbare Tragevorrichtung (10) die autoklavierbare Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) integriert, wobei das chirurgische Instrument (11), das den Energiespeicher (30) aufweist, galvanisch mit dem wenigstens einen galvanischen Ausgangsanschluss (17–20) der Aufladevorrichtung (12, 13, 15–20) verbunden wird, wobei anschließend die Tragevorrichtung (10) mit dem chirurgischen Instrument (11) autoklaviert wird und wobei dann die Tragevorrichtung (10) mit dem chirurgischen Instrument (11) in den Wirkbereich der das elektromagnetische Feld aussendenden Vorrichtung (14) gebracht wird.
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