DE102014104403A1

DE102014104403A1 - Device for heating a liquid to be supplied to the human body

Info

Publication number: DE102014104403A1
Application number: DE102014104403.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Wolter
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten mit einer Leitung (2) zum Durchleiten der Flüssigkeit, einer auf einen für Infrarotstrahlung durchlässigen Bereich der Leitung gerichteten Infrarotstrahlungsquelle (4) und einem der Infrarotstrahlungsquelle gegenüberliegenden ersten Reflektor (6) für Infrarotstrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotquelle (4) so auf die Leitung gerichtet angeordnet ist, dass die Achse ihres Lichtkegels schräg, unter einem Winkel von weniger als 90° zur Längsrichtung der Leitung (2) in diese gerichtet ist und dass der erste Reflektor (6) an der der Infrarotstrahlungsquelle gegenüberliegenden Seite der Leitung in Längsrichtung der Leitung ausgedehnt ist und dass dem ersten Reflektor gegenüberliegend auf der Seite der Leitung, an der die Infrarotstrahlungsquelle (4) angeordnet ist, ein zweiter in Längsrichtung der Leitung ausgedehnter Reflektor (8) vorgesehen ist, so dass von der Infrarotstrahlungsquelle schräg in die Leitung eingestrahlte Infrarotstrahlung sich unter Vielfachreflexion zwischen den gegenüberliegenden ersten und zweiten Reflektoren (6, 8) in Längsrichtung der Leitung fortpflanzt.The present invention is directed to a device for heating liquids to be supplied to the human body, comprising a conduit (2) for passing the liquid, an infrared radiation source (4) directed onto an infrared radiation transmissive portion of the conduit, and a first reflector (6) opposite the infrared radiation source ) for infrared radiation, characterized in that the infrared source (4) is arranged directed on the line, that the axis of its cone of light obliquely, at an angle of less than 90 ° to the longitudinal direction of the conduit (2) is directed into this and that first reflector (6) is extended on the side of the line opposite the infrared radiation source in the longitudinal direction of the line, and in that a second reflector extending in the longitudinal direction of the line is arranged opposite the first reflector on the side of the line on which the infrared radiation source (4) is arranged (FIG. 8) from is provided so that infrared radiation radiated obliquely into the conduit from the infrared radiation source propagates in the longitudinal direction of the conduit with multiple reflection between the opposing first and second reflectors (6, 8).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten mit einer Leitung zum Durchleiten der Flüssigkeit, einer auf einen für Infrarotstrahlung durchlässigen Bereich der Leitung gerichteten Infrarotstrahlungsquelle und einem der Infrarotstrahlungsquelle gegenüberliegenden Reflektor für Infrarotstrahlung. The present invention relates to a device for heating liquids to be supplied to the human body with a liquid passing line, an infrared radiation source directed to an infrared radiation transmitting portion of the tube, and an infrared radiation reflector opposing the infrared radiation source.

Die Erfindung ist insbesondere auf Vorrichtungen zum Erwärmen von Spülflüssigkeiten gerichtet, zum Beispiel zum Spülen mit physiologischer Kochsalzlösung bei Laparotomien, Pelviskopien und Laparoskopien. Derartige Vorrichtungen werden bei minimalinvasiven und anderen chirurgischen Eingriffen verwendet, um das Operationsgebiet durch Spülen zu reinigen. Über eine weitere Vorrichtung wird die mit Blut, Geweberesten und anderen Partikeln versetzte Spülflüssigkeit dann wieder abgesaugt. Haupteinsatzgebiete liegen in der Urologie (insbesondere Prostata-Resektionen) und in der Gynäkologie (insbesondere Endometrium-Resektionen). Weiterhin werden mit solchen Vorrichtungen endoskopische Bauch- oder Beckenspülungen vorgenommen, die während oder nach einer Pelviskopie oder Laparoskopie erforderlich werden können. Die Spülflüssigkeit wird in der Regel in Kunststoffbeuteln bereitgestellt. An den Kunststoffbeutel wird unten ein Schlauch angeschlossen. Daneben ist eine Drucksteuerung und eine Pumpe vorhanden, so dass die Spülflüssigkeit mit dem gewünschten Druck durch einen Schlauch zum Anwendungsort gefördert werden kann. More particularly, the invention is directed to devices for heating rinse fluids, for example, saline rinsing in laparotomies, pelviscopies, and laparoscopies. Such devices are used in minimally invasive and other surgical procedures to rinse the surgical field. About another device is added to the blood, tissue residues and other particles offset rinsing liquid again. Main areas of application are urology (especially prostate resections) and gynecology (especially endometrial resections). Furthermore, endoscopic abdominal or pelvic irrigations are performed with such devices, which may be required during or after pelviscopy or laparoscopy. The rinsing liquid is usually provided in plastic bags. At the bottom of the plastic bag, a hose is connected. In addition, a pressure control and a pump is provided, so that the rinsing liquid can be conveyed with the desired pressure through a hose to the application site.

Nicht alle Spülvorrichtungen verwenden Vorrichtungen zum Erwärmen der Spülflüssigkeit. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Verwendung von nicht vorgewärmten oder nicht präzise auf Körpertemperatur vorgewärmten Spülflüssigkeiten erhebliche Nachteile und Risiken mit sich bringt. So liegt bei Verwendung einer präzise vorgewärmten Spülflüssigkeit mit 36,6°C das Infektionsrisiko bei 6%, das sich aber bereits bei Verwendung einer nicht ausreichend vorgewärmten Spülflüssigkeit mit der Temperatur 34,7°C auf 19% steigert. Ferner haben sich bei unzureichend vorgewärmten Spülflüssigkeiten Beeinträchtigungen des Herzkreislaufsystems und des Nervensystems gezeigt. Außerdem sinkt bei unzureichend vorgewärmten Spülflüssigkeiten lokal die Körpertemperatur am Einsatzort, was zu einer Verschlechterung der Blutgerinnung in diesem Bereich führt. Ferner hat sich ergeben, dass bei Verwendung nicht ausreichend vorgewärmter Spülflüssigkeiten der Krankenhausaufenthalt im Durchschnitt um 2,6 Tage länger ist. Schließlich lässt zu kühle Spülflüssigkeit die umliegenden Gefäße kontrahieren, was etwaige Blutungen zurückgehen lässt, die dann für den Operateur nicht unmittelbar erkennbar sind und bei deswegen fehlender Behandlung später Komplikationen verursachen können. Not all flushing devices use devices for heating the flushing liquid. However, it has been shown that the use of non-preheated or not precisely preheated to body temperature rinsing liquids brings significant disadvantages and risks. Thus, when using a precisely prewashed rinse liquid at 36.6 ° C, the risk of infection at 6%, but this already increases when using a not sufficiently preheated rinse liquid with the temperature 34.7 ° C to 19%. Furthermore, inadequately prewarmed irrigation fluids have shown impairments of the cardiovascular system and the nervous system. In addition, body temperature drops locally at the site of use if the rinsing fluids are insufficiently preheated, which leads to a worsening of blood clotting in this area. Furthermore, it has been found that when using insufficiently preheated rinsing fluids the hospital stay is on average 2.6 days longer. Finally, too cool irrigation liquid can contract the surrounding vessels, which causes any bleeding to go back, which are then not immediately visible to the surgeon and can therefore cause complications later due to lack of treatment.

Herkömmliche Vorrichtungen zur Erwärmung von Spülflüssigkeiten setzen beispielsweise Heizplatten mit einer ebenen Heizfläche ein, wobei die Heizplatte in flächigen Kontakt mit dem Kunststoffbeutel mit der Spülflüssigkeit gebracht wird. Dabei entstehen jedoch große Wärmeverluste auf dem Weg von der Wärmequelle zur Flüssigkeit, da verschiedene Grenzen und Materialien überwunden werden müssen. Auch ist häufig die Kontaktfläche nicht exakt reproduzierbar oder ändert sich bei Leerung des Kunststoffbeutels im Verlaufe der Zeit, zum Beispiel wenn der Kunststoffbeutel mit Spülflüssigkeit auf einer Heizplatte aufliegt, wie in EP 0 800 835 A2 beschrieben. Conventional devices for heating rinsing liquids use, for example, heating plates with a flat heating surface, wherein the heating plate is brought into surface contact with the plastic bag with the rinsing liquid. However, this results in large heat losses on the way from the heat source to the liquid, since different limits and materials must be overcome. Also often the contact surface is not exactly reproducible or changes with emptying of the plastic bag over time, for example when the plastic bag rests with rinsing liquid on a hot plate, as in EP 0 800 835 A2 described.

Ferner benötigen herkömmliche Vorrichtungen, die zur Erwärmung der Spülflüssigkeit Heizplatten oder Gegenstromwärmetauscher einsetzen, relativ lange Aufheizzeiten. Eng damit verknüpft ist auch ein weiterer Nachteil, nämlich eine relativ langsame Reaktionszeit, mit der sich die Heizeinrichtung auf einen veränderten Heizbedarf bei sich ändernden Volumenströmen oder Eingangstemperaturen der Spülflüssigkeiten einstellen kann. Mit anderen Worten sind die herkömmlichen Heizeinrichtungen eher träge und können sich schnellen Änderungen der Einsatzbedingungen (Volumenstromänderungen oder Eingangstemperaturänderungen der Spülflüssigkeit) nicht schnell anpassen. Furthermore, conventional devices which use heating plates or countercurrent heat exchangers for heating the rinsing liquid require relatively long heating times. Closely associated with this is also a further disadvantage, namely a relatively slow reaction time with which the heating device can adjust to a changed heating requirement with changing volume flows or inlet temperatures of the rinsing liquids. In other words, the conventional heaters tend to be sluggish and can not quickly adapt to rapid changes in service conditions (volume flow changes or inlet temperature changes of the wash liquid).

Eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus U.S. 7,153,285 B2 bekannt, die insbesondere auf eine Vorrichtung zur Erwärmung Dialyseflüssigkeit gerichtet ist. Die Vorrichtung hat ein Gehäuse, das in eine hereinführende und eine herausführende Leitung unterteilt ist. Die herausführende Leitung hat eine durchsichtige Außenwand, auf die eine Infrarotstrahlungsquelle senkrecht gerichtet ist. An der gegenüberliegenden Wand der herausführenden Leitung ist innen ein Reflektor angebracht. Auf diese Weise durchläuft die von der Infrarotstrahlungsquelle abgestrahlte Infrarotstrahlung die herausführende Leitung senkrecht zu deren Längsrichtung und zu der Strömungsrichtung der Flüssigkeit und wird an dem Reflektor reflektiert und tritt schließlich durch die durchsichtige Außenwand wieder aus. Beim Durchlaufen der Flüssigkeit wird ein Teil der Infrarotstrahlung absorbiert, was zur Erwärmung der hindurch strömenden Flüssigkeit führt. A device according to the preamble of claim 1 is made US 7,153,285 B2 known, which is directed in particular to a device for heating dialysis fluid. The device has a housing which is divided into an in-lead and an out-lead. The lead-out line has a transparent outer wall to which an infrared radiation source is directed vertically. On the opposite wall of the lead-out inside a reflector is mounted. In this way, the infrared radiation radiated from the infrared radiation source passes through the outgoing line perpendicular to its longitudinal direction and to the flow direction of the liquid and is reflected at the reflector and finally exits through the transparent outer wall again. When passing through the liquid, a portion of the infrared radiation is absorbed, resulting in the heating of the liquid flowing therethrough.

Der Aufbau ist relativ kompliziert, da er ein Gehäuse mit einer separaten durchsichtigen Außenwand und einen im Leitungsinneren an der gegenüberliegenden Wand der Leitung angebrachten Reflektor benötigt. Ein solcher Aufbau wäre für eine Vorrichtung zum Erwärmen von Spülflüssigkeiten für Körperhöhlungen zu kompliziert, da solche Vorrichtungen häufig nur für den Einmalgebrauch vorgesehen sind. Ferner ist der Volumenstrom bei Spülflüssigkeiten in der Regel höher als bei zu infundierenden Flüssigkeiten wie Dialyseflüssigkeiten. Daher besteht der Bedarf für eine einfach aufgebaute und kostengünstig herzustellende Vorrichtung zum Erwärmen von dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten, mit der auch bei größeren Volumenströmen eine effektive Erwärmung auf Körpertemperatur durchgeführt werden kann. The structure is relatively complicated since it requires a housing with a separate transparent outer wall and a reflector mounted inside the cable on the opposite wall of the cable. Such a structure would be too complicated for a device for heating flushing fluids for body cavities, as such Devices are often provided for single use only. Furthermore, the volume flow in the case of rinsing liquids is generally higher than in the case of fluids to be infused, such as dialysis fluids. There is therefore a need for a simply constructed and inexpensive to produce device for heating liquids to be supplied to the human body, with which effective heating to body temperature can be performed even at higher volume flows.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Erwärmen von dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten so zu verbessern, dass sie einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine effiziente und präzise Erwärmung der Flüssigkeit auf eine vorgegebene Zieltemperatur sowie eine schnelle Anpassung an zeitlich sich ändernden Heizbedarf ermöglicht. It is an object of the present invention to improve a device for heating liquids to be supplied to the human body in such a way that it can be produced simply and inexpensively and allows an efficient and precise heating of the liquid to a predetermined target temperature as well as rapid adaptation to time-varying heating requirements ,

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Vorrichtung zum Erwärmen von dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. To solve this problem, the device is used for heating of the human body to be supplied fluids with the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Infrarotquelle so auf die Leitung gerichtet ist, dass die Mittelachse ihres Lichtkegels schräg, unter einem Winkel von weniger als 90° zur Längsrichtung der Leitung in diese gerichtet ist. Der erste Reflektor an der der Infrarotstrahlungquelle gegenüberliegenden Seite der Leitung ist in Längsrichtung der Leitung ausgedehnt, und zwar in derjenigen Richtung, die der Richtung der Projektion des schräg in die Leitung einfallenden Infrarotstrahls auf deren Längsrichtung entspricht. Dem ersten Reflektor gegenüberliegend ist auf der Seite der Leitung, an der die Infrarotstrahlungsquelle angeordnet ist, ein zweiter, ebenfalls in der genannten Längsrichtung der Leitung ausgedehnter Reflektor vorgesehen, so dass von der Infrarotstrahlungsquelle schräg in die Leitung eingestrahlte Infrarotstrahlung sich unter Vielfachreflexion zwischen den gegenüberliegenden ersten und zweiten Reflektoren in Längsrichtung der Leitung fortpflanzt. Auf diese Weise wird eine Vorrichtung zur Erwärmung von dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten geschaffen, mit der sich die Flüssigkeiten durch Absorption von Infrarotstrahlung, effektiv erwärmen lassen. Die Vorrichtung lässt sich durch Anpassen der Intensität der Infrarotstrahlungsquelle sehr schnell an den aktuellen Bedarf anpassen, wobei die tatsächlich aktuelle absorbierte Heizleistung der Intensität der Infrarotstrahlungsquelle instantan folgt. Ferner reicht eine Infrarotstrahlungsquelle mit relativ kleinen Abmessungen und relativ gering ausgedehntem Strahlungskegel aus, um die Flüssigkeit in einem großen Erwärmungsgebiet entlang der Längsrichtung der Leitung zu erwärmen, da aufgrund der schrägen Einstrahlung der Infrarotstrahlung dessen Komponente in Längsrichtung der Leitung zu einer Fortpflanzung der zwischen den ersten und zweiten Reflektoren hin und her reflektierten Infrarotstrahlung entlang der Längsrichtung der Leitung und so zu einer großen Absorptionsweglänge in der Flüssigkeit und zu einem entsprechend ausgedehnten Heizgebiet führt. According to the invention it is provided that the infrared source is directed to the line, that the central axis of its cone of light obliquely, is directed at an angle of less than 90 ° to the longitudinal direction of the line in this. The first reflector on the opposite side of the line from the infrared radiation source is extended in the longitudinal direction of the line in the direction corresponding to the direction of projection of the infrared ray incident obliquely into the line on the longitudinal direction thereof. Opposite the first reflector is on the side of the line on which the infrared radiation source is arranged, a second, also in said longitudinal direction of the line extended reflector provided so that obliquely from the infrared radiation source in the line irradiated infrared radiation under multiple reflection between the opposite first and second reflectors in the longitudinal direction of the line propagates. In this way, a device is provided for heating liquids to be supplied to the human body, with which the liquids can be effectively heated by absorption of infrared radiation. By adjusting the intensity of the infrared radiation source, the device can be adapted to current requirements very quickly, with the actual current absorbed heating power following the intensity of the infrared radiation source instantaneously. Further, an infrared radiation source having a relatively small size and a relatively small radiation cone suffices to heat the liquid in a large heating area along the longitudinal direction of the pipe, because of the oblique irradiation of the infrared radiation of its component in the longitudinal direction of the pipe to propagate between the first and second reflectors reflected infrared radiation along the longitudinal direction of the conduit, thus leading to a large absorption path length in the liquid and to a correspondingly extended heating area.

Die Leitung kann ein Schlauch aus Kunststoffmaterial sein, der sowieso zum Zuleiten der Flüssigkeit zum Einsatzgebiet benötigt wird. Der Schlauch kann zum Beispiel aus Polyvinylchlorid oder Silikon hergestellt sein. Solche Materialien sind für Infrarotstrahlung mit Wellenlängen bis etwa 1,7 µm sehr gut durchlässig, so dass keine besonderen Einstrahlgebiete als „Fenster“ benötigt werden. The conduit may be a tube of plastic material that is needed anyway to supply the fluid to the field of use. The tube can be made of polyvinyl chloride or silicone, for example. Such materials are very well transparent to infrared radiation with wavelengths up to about 1.7 microns, so that no special Einstrahlgebiete are required as a "window".

Die Infrarotstrahlungsquelle ist in vorteilhaften Ausführungsformen eine Infrarot-Leuchtdiode, eine Infrarot-Laserdiode, eine Infrarotlampe mit Kollimator oder ein fasergekoppelter Diodenlaser. Solche Infrarotstrahlungsquellen stehen kostengünstig zur Verfügung und können in einfacher Weise direkt an einem Schlauch befestigt werden. The infrared radiation source is in advantageous embodiments, an infrared light emitting diode, an infrared laser diode, an infrared lamp with collimator or a fiber-coupled diode laser. Such infrared radiation sources are available at low cost and can be easily attached directly to a hose.

In einer bevorzugen Ausführungsform liegt das Emissionsmaximum der Infrarotstrahlungsquelle im Bereich zwischen 1.000 und 1.200 nm. In diesem Wellenlängenberiech zeigt Wasser, das bei allen zuzuführenden Flüssigkeiten die Hauptkomponente darstellt, deutliche Absorption, während die Transmission in Kunststoffmaterialien des Schlauches wie Polyvinylchlorid oder Silikon sehr hoch ist. In a preferred embodiment, the emission maximum of the infrared radiation source is in the range between 1,000 and 1,200 nm. In this wavelength range, water, which is the main component of all the liquids to be supplied, shows significant absorption while the transmission in plastic materials of the tube such as polyvinyl chloride or silicone is very high.

Vorzugsweise können der der Infrarotstrahlungsquelle gegenüberliegende erste Reflektor für Infrarotstrahlung und der diesem wiederum gegenüberliegende zweite Reflektor jeweils durch eine einzige durchgängige Spiegelfläche gebildet sein. Vorteilhaft kann auch eine über den ganzen Umfang der Leitung durchgängige Spiegelfläche vorgesehen sein, so dass erster und zweiter Reflektor ineinander übergehen und der Schlauch insgesamt verspiegelt ist. Preferably, the infrared radiation source opposite first reflector for infrared radiation and this in turn opposite the second reflector can be formed in each case by a single continuous mirror surface. Advantageously, a continuous over the entire circumference of the line mirror surface may be provided so that the first and second reflector merge into each other and the tube is a total of mirrored.

Alternativ zu durchgängigen Spiegelflächen können der erste und zweite Reflektor auch jeweils durch eine Folge von auf Abstand zueinander liegenden Spiegelelementen gebildet sein, so dass schräg eingestrahlte Infrarotstrahlung auf der Achse des Lichtkegels der Infrarotstrahlungsquelle zwischen den Mitten der Spiegelelemente des ersten Reflektors und des zweiten Reflektors hin und her reflektiert wird und dabei in Längsrichtung der Leitung fortschreitet. Der Grad der Versetzung hängt vom Einstrahlwinkel der Infrarotstrahlung ab und muss an diesen angepasst sein, so dass von einem Spiegelelement schräg reflektiertes Licht auf das nächste versetzt gegenüberliegende Spiegelelement fällt. As an alternative to continuous mirror surfaces, the first and second reflectors can also be formed in each case by a series of mutually spaced mirror elements, so that obliquely irradiated infrared radiation on the axis of the light cone of the infrared radiation source between the centers of the mirror elements of the first reflector and the second reflector out and is reflected forth while progressing in the longitudinal direction of the line. The degree of offset depends on the angle of incidence of the infrared radiation and must be adapted to it, so that obliquely reflected light from one mirror element falls on the next offset mirror element.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die ersten und zweiten Reflektoren durch metallische Beschichtungen, insbesondere solche aus Gold oder Silber, außen an der Leitung gebildet. In an advantageous embodiment, the first and second reflectors are formed by metallic coatings, in particular those made of gold or silver, on the outside of the line.

Die Erfindung ist auch auf eine Vorrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit zu einem menschlichen Körper gerichtet, die eine Anschlusseinrichtung für einen Flüssigkeitsbehälter, eine Leitung zum Durchleiten der Flüssigkeit von der Anschlusseinrichtung zum Zielort, eine Drucksteuerung und eine Pumpe zum Fördern der Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung zum Erwärmen der Flüssigkeit nach der vorliegenden Erfindung aufweist. The invention is also directed to a device for supplying liquid to a human body, comprising a connection device for a liquid container, a line for passing the liquid from the connection device to the destination, a pressure control and a pump for conveying the liquid and a device for heating the liquid according to the present invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen erläutert, in denen: The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment in the drawings, in which:

1 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, 1 a schematic sectional side view of an embodiment of the device of the present invention,

2 das Transmissionsvermögen von Silikon als Funktion der Wellenlänge zeigt, 2 shows the transmissivity of silicone as a function of wavelength,

3 das Transmissionsvermögen von Wasser als Funktion der Wellenlänge zeigt und 3 shows the transmissivity of water as a function of wavelength and

4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu einem menschlichen Körper zeigt. 4 shows a schematic view of an apparatus for supplying rinsing liquid to a human body.

1 zeigt schematisch eine Leitung 2 im Schnitt, die zum Beispiel durch einen PVC- oder Silikon-Schlauch gebildet sein kann. Der Volumenstrom der Flüssigkeit durch die Leitung 2 ist durch die Pfeile angedeutet. 1 schematically shows a line 2 in section, which may be formed for example by a PVC or silicone hose. The volume flow of the liquid through the pipe 2 is indicated by the arrows.

Außen an der Leitung 2 ist eine Infrarotstrahlungsquelle 4 so befestigt, dass die Mittelachse ihres Strahlungskegels schräg unter einem Winkel von weniger als 90° zur Längsrichtung der Leitung 2 gerichtet ist, d.h. die Lichtstrahlen haben auch eine Komponente in Längsrichtung der Leitung. Mit anderen Worten sind die Lichtstrahlen nicht senkrecht zur Längsachse der Leitung gerichtet, sondern haben auch eine Richtungskomponente in Längsrichtung. Outside on the line 2 is an infrared radiation source 4 fixed so that the central axis of its cone of radiation obliquely at an angle of less than 90 ° to the longitudinal direction of the line 2 is directed, ie the light rays also have a component in the longitudinal direction of the line. In other words, the light rays are not directed perpendicular to the longitudinal axis of the conduit, but also have a directional component in the longitudinal direction.

In der dargestellten Ausführungsform ist der der Infrarotstrahlungsquelle 4 gegenüberliegende erste Reflektor 6 durch eine Folge von äquidistant angeordneten Spiegelelementen gebildet. Der gegenüberliegende zweite Reflektor 8 ist entsprechend durch eine Folge von äquidistant angeordneten Spiegelelementen gebildet. Dabei sind die Spiegelelemente des ersten Reflektors 6 gegenüber denen des zweiten Reflektors 8 so versetzt, dass sie auf dem Strahlengang der Infrarotstrahlung von der Infrarotstrahlungsquelle 4 liegen. Genauer gesagt ist die Mittelachse des Strahlungskegels der Infrarotstrahlungsquelle 4 etwa auf die Mitte des ersten Spiegelelements des ersten Reflektors 6 gerichtet, wobei Abstand und Versetzung der Spiegelelemente zueinander so bemessen sind, dass die Mittelachse des Strahlungskegels jeweils auf die Mitte des folgenden Spiegelelements abgebildet wird. In the illustrated embodiment, that of the infrared radiation source 4 opposite first reflector 6 formed by a series of equidistantly arranged mirror elements. The opposite second reflector 8th is formed accordingly by a sequence of equidistantly arranged mirror elements. In this case, the mirror elements of the first reflector 6 opposite to the second reflector 8th so offset that they are on the beam path of the infrared radiation from the infrared radiation source 4 lie. More specifically, the center axis of the radiation cone is the infrared radiation source 4 approximately at the center of the first mirror element of the first reflector 6 directed, wherein distance and displacement of the mirror elements to each other are dimensioned so that the central axis of the radiation cone is imaged in each case on the center of the following mirror element.

2 zeigt das Transmissionsvermögen von Silikon bei einer typischen Schlauchabmessung als Funktion der Wellenlänge, das in diesem Ausführungsbeispiel als Schlauchmaterial eingesetzt wird. 2 shows the transmittance of silicone in a typical tube dimension as a function of wavelength, which is used in this embodiment as a tube material.

Es ist zu erkennen, dass das Transmissionsvermögen im Infrarotbereich, zum Beispiel im Bereich von 1.000 bis 1.200 nm recht hoch ist, so dass bei Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle 4 mit Emissionsmaximum in diesem Wellenlängenbereich eine effektive Einstrahlung und Einkopplung von Infrarotstrahlung in das Innere der Leitung möglich ist, ohne dass ein materialmäßig besonders ausgebildeter, fensterartige Einkopplungsbereich benötigt wird. It can be seen that the transmissivity in the infrared range, for example in the range of 1,000 to 1,200 nm is quite high, so that when using an infrared radiation source 4 With emission maximum in this wavelength range, an effective irradiation and coupling of infrared radiation into the interior of the conduit is possible, without the need for a specially designed, window-like coupling-in area.

3 zeigt das Transmissionsvermögen von Wasser als Funktion der Wellenlänge für einen typischen Schlauchdurchmesser. Es ist zu erkennen, dass das Transmissionsvermögen in dem Wellenlängenbereich von 1.000 bis 1.200 nm gegenüber dem sichtbaren und dem nahen Infrarotbereich deutlich reduziert ist, d.h. umgekehrt ist die Absorption entsprechend höher und somit eine effektive Erwärmung des Wassers möglich. 3 shows the transmissivity of water as a function of wavelength for a typical hose diameter. It can be seen that the transmittance in the wavelength range of 1,000 to 1,200 nm compared to the visible and the near infrared range is significantly reduced, ie, conversely, the absorption is correspondingly higher and thus an effective heating of the water possible.

4 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Zuführen von Spülflüssigkeit zum Spülen eines Operationsgebiets. Es ist ein Vorratsbehälter 10 für Spülflüssigkeit vorhanden, an dem die Leitung 2 zum Durchleiten der Spülflüssigkeit angeschlossen ist. In der Leitung 2 ist wenigstens ein Ventil 12 vorhanden. Weiterhin ist eine steuerbare Pumpe 14 vorgesehen, die die Spülflüssigkeit durch die Leitung 2 zum Einsatzort fördert. Die Förderleistung der Pumpe 14 wird von einer Steuereinheit 30 eingestellt, so dass ein gewünschter Druck der Spülflüssigkeit erzeugt wird. Stromabwärts der Pumpe 14 ist ganz allgemein eine Vorrichtung 1 zum Erwärmen der dem menschlichen Körper zuzuführenden Spülflüssigkeit gezeigt. Diese enthält eine Infrarotstrahlungsheizung wie in der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Die Heizleistung der Infrarotstrahlungsheizung wird ebenfalls von der Steuereinheit 30 gesteuert. In diesem Zusammenhang sind an der Leitung 2 Temperatursensoren 20 und 22 vorgesehen, die die Temperatur der hindurchfließenden Spülflüssigkeit erfassen. Aufgrund der Messwerte des Temperatursensors 20 kann die Steuereinheit 30 eine Vorsteuerung der Infrarotstrahlungsheizung vornehmen, und aufgrund der Messwerte des Temperatursensors 22 eine Nachregelung. 4 shows a schematic view of a device for supplying rinsing liquid for rinsing a surgical area. It is a storage container 10 for rinsing liquid present at which the line 2 is connected for passing the flushing liquid. In the line 2 is at least one valve 12 available. Furthermore, a controllable pump 14 provided the flushing fluid through the pipe 2 promotes to the place of use. The delivery rate of the pump 14 is from a control unit 30 set so that a desired pressure of the rinsing liquid is generated. Downstream of the pump 14 is in general a device 1 for heating the rinsing fluid to be supplied to the human body. This contains an infrared radiation heater as described in the present application. The heat output of the infrared radiation heating is also provided by the control unit 30 controlled. In this connection are on the line 2 temperature sensors 20 and 22 provided, which detect the temperature of the flowing rinsing liquid. Based on the measured values of the temperature sensor 20 can the control unit 30 make a pilot control of the infrared radiation heating, and on the basis of the measured values of the temperature sensor 22 a readjustment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0800835 A2 [0004]
US 7153285 B2 [0006]

Claims

Device for heating liquids to be supplied to the human body with a conduit ( 2 ) for passing the liquid, an infrared radiation source directed onto an area of the conduit which is permeable to infrared radiation ( 4 ) and one of the infrared radiation source opposite first reflector ( 6 ) for infrared radiation, characterized in that the infrared radiation source ( 4 ) is directed to the line so that the axis of its cone of light obliquely, at an angle of less than 90 ° to the longitudinal direction of the line ( 2 ) is directed in this and that the first reflector ( 6 ) is extended at the opposite side of the line of the infrared radiation source in the longitudinal direction of the line and that the first reflector opposite to the side of the line at which the infrared radiation source ( 4 ) is arranged, a second in the longitudinal direction of the line extended reflector ( 8th ) so that infrared radiation radiated obliquely into the conduit from the infrared radiation source is under multiple reflection between the opposing first and second reflectors ( 6 . 8th ) propagates in the longitudinal direction of the conduit.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the line ( 2 ) is a hose made of plastic material.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the tube is made of polyvinyl chloride or silicone.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that as infrared radiation source ( 4 ) an infrared LED, an infrared laser diode, an infrared lamp with collimator or a fiber-coupled diode laser is used.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the emission maximum of the infrared radiation source is between 1,000 and 1,200 nm.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the infrared radiation source directly on the hose ( 2 ) is attached.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first reflector opposite the infrared radiation source ( 6 ) for infrared radiation and this in turn on the line opposite second reflector ( 8th ) are each formed by a single continuous mirror surface.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first and second reflector are realized by a closed over the entire circumference of the conduit continuous mirror surface.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the infrared radiation source opposite the first reflector ( 6 ) and this in turn on the line opposite the second reflector ( 8th ) are each formed by a sequence of mutually spaced mirror elements, wherein the mirror elements of the first reflector ( 6 ) in the longitudinal direction of the line ( 2 ) offset from the mirror elements of the second reflector ( 8th ), so that obliquely irradiated infrared radiation on the axis of the light cone of the infrared radiation source ( 4 ) between the centers of the mirror elements of the first reflector ( 6 ) and the second reflector is reflected back and forth and thereby in the longitudinal direction of the line ( 2 ) progresses.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second reflectors ( 6 . 8th ) are formed by metallic coatings of the line, in particular coatings of gold or silver.

A device for supplying a liquid to be supplied to the human body, having a connection means for a container of the liquid, a line from the connection device to an application end, a pressure controller and a pump for conveying the liquid through the line, and a device for heating the liquid according to one of the preceding ones Claims.