DE102016207666A1

DE102016207666A1 - Medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben

Info

Publication number: DE102016207666A1
Application number: DE102016207666.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Wolter
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2036-05-04
Also published as: DE102016207666B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung (2) sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben. Mittels eines Fördermittels (4) wird medizinisches Rauchgas durch einen Rauchgaszufuhrkanal (14) gefördert und einem Rauchgasfilter (6) zugeführt. Eine Steuereinrichtung (8) betreibt das Fördermittel (4) in einer Bereitschaftsstufe. Ein Rauchgaspartikeldetektor (16) misst einen Rauchgasmesswert, der eine Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße des in dem Rauchgaszufuhrkanal (14) geförderten Rauchgases charakterisiert und stellt den erfassten Messwert der Steuereinrichtung (8) zur Verfügung.

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung mit einem Fördermittel, einem Rauchgaszufuhrkanal und einem Rauchgasfilter, wobei das Fördermittel dazu eingerichtet ist, medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld abzusaugen, durch den Rauchgaszufuhrkanal zu fördern und dem Rauchgasfilter zuzuführen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung, die ein Fördermittel, einen Rauchgaszufuhrkanal und einen Rauchgasfilter umfasst, wobei das Fördermittel medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld absaugt, durch den Rauchgaszufuhrkanal fördert und dem Rauchgasfilter zuführt.
Kommt bei einem chirurgischen Eingriff ein elektrochirurgisches Instrument (HF-Instrument), ein Instrument, welches Mikrowellen oder Ultraschall einsetzt, oder ein Laser zum Schneiden oder Koagulieren zum Einsatz, entstehen durch die thermischen Prozesse am Gewebe chirurgische bzw. medizinische Rauchgase. Diese enthalten unterschiedliche Stoffe, vielfach in Form kleiner Partikel, die eine unerwünschte Gesundheitsgefährdung für den Patienten und das OP-Personal darstellen. Ferner haben die medizinischen Rauchgase aufgrund der enthaltenen toxischen Gase vielfach einen unangenehmen Geruch. Um die negativen Folgen für Patient und Personal zu minimieren, werden Rauchgasabsaugvorrichtungen eingesetzt.
Die Rausgasabsaugvorrichtung trägt jedoch nicht unerheblich zum Geräuschpegel im Operationssaal bei. Daher werden die medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtungen nur dann aktiviert, wenn tatsächlich auch medizinische Rauchgase abgesaugt werden. Die Aktivierung erfolgt beispielsweise durch manuelle Betätigung direkt am Gerät oder mit einem Fußschalter, der an geeigneter Position platziert ist. Es ist auch bekannt, die Rauchgasabsaugvorrichtung mit dem elektrochirurgischen Instrument zu synchronisieren. Beispielsweise wird induktiv der Strom erfasst, der von einer Versorgungseinheit eines elektrochirurgischen Instruments (auch als ESU bezeichnet, für engl. „electrosurgical unit“) zu dem Handinstrument durch eine Versorgungsleitung fließt. Diese Art der Erkennung, wann das elektrochirurgische Instrument aktiviert wird, funktioniert jedoch bei abgeschirmten Kabeln nicht. Es ist ferner möglich, einen Aktivierungs-Signalton zu detektieren, welcher von der elektrochirurgischen Versorgungseinheit abgegeben wird, wenn das elektrochirurgische Instrument aktiviert wird. Die Signaltöne sind jedoch nicht bei jeder Einheit gleich, so dass keine universell anwendbare Lösung gefunden werden kann. Außerdem können Nebengeräusche diese Art der Erkennung stören. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Versorgungseinheit des elektrochirurgischen Instruments über ein Zwischenmodul an die Stromversorgung anzuschließen. Aus dem Messwert für den aktuell verbrauchten Strom des elektrochirurgischen Generators wird auf dessen Aktivierung geschlossen.
Da jedoch keine einheitliche Stecker-Norm vorhanden ist und außerdem die elektrochirurgischen Versorgungseinheiten in einem vorgegebenen Leistungsbereich arbeiten müssten, ist auch dieser technische Ansatz nicht universell anwendbar.
Die während des aktiven Betriebs der Rauchgasabsaugvorrichtung eingesaugten Rauchgase enthalten Rauchgaspartikel, die beispielsweise in Kohlefiltern oder in ULPA-Filtern (von engl. „ultra low penetration air“) aufgefangen werden. Solche Absorptionsfilter müssen regelmäßig ausgetauscht werden, um eine ausreichende Reinigungswirkung bei dem erforderlichen Durchfluss des abgesaugten Rauchgases stets bereitzustellen. Die Filterlebensdauer wird vielfach über die Einsatzzeit des Filters bestimmt. Es ist ebenso bekannt, die Lebensdauer des Filters über den Durchfluss zu bestimmen. Hat die medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung also ein bestimmtes Volumen abgesaugt, wird ein Signal ausgegeben, welches zum Filterwechsel auffordert.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung anzugeben, welche zumindest gegenüber einigen der im Stand der Technik bekannten technischen Probleme verbessert ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung mit einem Fördermittel, einem Rauchgaszufuhrkanal und einem Rauchgasfilter, wobei das Fördermittel dazu eingerichtet ist, medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld abzusaugen, durch den Rauchgaszufuhrkanal zu fördern und dem Rauchgasfilter zuzuführen, wobei die medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung dadurch fortgebildet ist, dass eine Steuereinrichtung und ein Rauchgaspartikeldetektor umfasst sind, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das Fördermittel so zu steuern oder zu regeln, dass dieses dauerhaft in einer Bereitschaftsstufe betrieben wird, in der das Fördermittel die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal mit einer ersten Flussrate fördert, wobei der Rauchgaspartikeldetektor dazu eingerichtet ist, einen Rauchgasmesswert zu erfassen und der Steuereinrichtung bereitzustellen, wobei der Rauchgasmesswert eine in dem durch den Rauchgaszufuhrkanal geförderten Rauchgas enthaltene Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße charakterisiert.
Die medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung saugt dauerhaft und mit geringer Saugkraft bzw. Förderleistung Luft und falls vorhanden auch darin enthaltenes medizinisches Rauchgas aus dem Operationsfeld ein. Sie wird dabei mit so geringer Saug- bzw. Förderleistung betrieben, dass ihr Geräuschpegel insbesondere unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Zumindest aber ist die Geräuschemission der Rauchgasabsaugvorrichtung so gering, dass sie von dem Benutzer, beispielsweise dem OP-Personal, nicht als störend empfunden wird. Entsteht nun während eines chirurgischen Eingriffs medizinisches Rauchgas, so gelangt dieses aufgrund der kontinuierlich stattfindenden Absaugung in die medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung. Der Rauchgaspartikeldetektor misst eine Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße in dem Rauchgaszufuhrkanal vorhandenen Rauchgas. Dieser Rauchgasmesswert dient als Ausgangspunkt für verschiedene Funktionalitäten der Rauchgasabsaugvorrichtung.
Beispielsweise wird gemäß einer Ausführungsform eine Förderleistung des Fördermittels, welche die Flussrate des durch den Rauchgaszufuhrkanal geförderten Rauchgases bestimmt, in Abhängigkeit von dem Rauchgasmesswert gesteuert und/oder geregelt. Die Steuereinrichtung der Rauchgasabsaugvorrichtung ist entsprechend eingerichtet.
So ist es insbesondere vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das Fördermittel in der Bereitschaftsstufe und in zumindest einer Leistungsstufe zu betreiben, wobei, wenn das Fördermittel in der Leistungsstufe betrieben wird, die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal mit einer zweiten Flussrate gefördert werden, die höher ist als die erste Flussrate, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das Fördermittel von der Bereitschaftsstufe in die Leistungsstufe zu versetzen, wenn der Rauchgasmesswert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Es ist selbstverständlich ebenso vorgesehen, dass, wenn der Rauchgasmesswert, insbesondere die Rauchgaspartikelkonzentration, (erneut) unter den vorgegebenen Grenzwert sinkt, die Förderleistung des Fördermittels zurück in die Bereitschaftsstufe versetzt wird.
Mit anderen Worten wird also anhand des Rauchanteils und/oder anhand der Rauchgaspartikelgröße in der abgesaugten Luft automatisch die Saugkraft der Rauchgasabsaugvorrichtung angepasst, um so eine optimale Absaugung der medizinischen Rauchgase zu gewährleisten. Neben einer stufenweisen Anpassung der Förderleistung ist ebenso eine stufenlose Anpassung der Förderleistung der Rauchgasabsaugvorrichtung vorgesehen. Beispielsweise wird die Flussrate proportional zu einer gemessenen Rauchgaspartikelkonzentration verändert.
Als Fördermittel ist insbesondere ein Raugasfördermittel, beispielsweise ein Lüfter, Ventilator oder eine geeignete Pumpe, vorgesehen. Anhand des Rauchanteils bzw. der Rauchgaspartikelkonzentration und/oder auch anhand der Rauchgaspartikelgröße wird die Saugkraft bzw. die Förderleistung des Fördermittels stets so angepasst, dass eine optimale Absaugung der medizinischen Rauchgase gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Rauchgasmesswert in Abhängigkeit von der Zeit zu erfassen und aus diesem zeitabhängigen Messwert eine Summe der in einem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge zu bestimmen, wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, aus der geförderten Rauchgaspartikelmenge eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung des Rauchgasfilters zu bestimmen.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere auch der Durchfluss der (Rauchgaspartikel enthaltenen) Luft im Rauchgaszufuhrkanal gemessen. Die Messung erfolgt wahlweise auf der Grundlage eines Volumen- oder Massestroms.
Ausgehend von der zeitabhängigen Erfassung der Rauchgaspartikelkonzentration erfolgt eine zuverlässige Berechnung der Filter-Lebensdauer. Die Lebensdauer des Filters wird anhand der Parameter Zeit, Durchfluss und Rauchgaspartikelanteil (Rauchgaspartikelkonzentration) berechnet. Die Menge an Rauchgaspartikeln, die der Filter aufnehmen bzw. absorbieren kann, ist beispielsweise aus dem Datenblatt des Filters oder aus Erfahrung bekannt. Aus den genannten Parametern Zeit, Durchfluss und Rauchgaspartikelkonzentration wird die absolute Menge an Rauchgaspartikeln berechnet, die dem Filter zugeführt wird. So ist es möglich, sehr genau auf eine aktuelle Sättigung des Filters zu schließen. Die Zuverlässigkeit der Berechnung der Sättigung des Filters ist gegenüber dem Stand der Technik stark verbessert. Anders als bei herkömmlichen Verfahren, welche eine Filtersättigung anhand des geförderten Volumenstroms berechnen, wird bei der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung auch erfasst, ob dieses geförderte Volumen Rauchgaspartikel enthält, welche zur Sättigung des Filters beitragen. Es wird nämlich bei den herkömmlichen Verfahren die tatsächliche Menge der dem Filter zugeführten und zu einem bekannten Anteil auch tatsächlich aufgenommenen Rauchgarpartikel berechnet. Die Absorptionsrate kann bei der Berechnung der Sättigung des Filters also insbesondere auch berücksichtigt werden. So ist es möglich, die Kapazität des Filters wesentlich besser auszuschöpfen und diesen möglicherweise seltener zu tauschen – was einen signifikanten ökonomischen Vorteil darstellt. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass der Filter auch stets dann ausgetauscht wird, wenn seine Absorptionsfähigkeit erschöpft ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass ungefiltertes medizinisches Rauchgas in die OP-Umgebung gelangt, ist also ebenfalls geringer. Dies verbessert die Patientensicherheit und den Arbeitsschutz des medizinischen Personals.
Die Rauchgasabsaugvorrichtung umfasst insbesondere mehrere partikelgrößenabhängig wirksame Rauchgasfilter. Diese unterschiedlichen Filter sind partikelgrößenabhängig wirksam. Beispielsweise ist also ein erster Filter vorgesehen, der (große) Rauchgaspartikel absorbiert. Auf diesen folgt stromabwärts ein weiterer Rauchgasfilter, der (kleinere) Rauchgaspartikel der Größe absorbiert, die der erste Filter passieren lässt. Bei einem solchen abgestuften Filtersystem tritt vorteilhaft keine unnötig frühe Sättigung des feineren Filters durch die großen Rauchgaspartikel auf, da diese von dem vorgelagerten gröberen Filter absorbiert werden.
Es ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, aus dem zeitabhängig erfassten Rauchgasmesswert eine Größenverteilung der in dem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge zu bestimmen. Die Steuereinrichtung ist ferner insbesondere dazu eingerichtet, eine jeweilige partikelgrößenabhängige Rauchgaspartikelmenge für einzelne Partikelgrößen oder Partikelgrößenintervalle der ermittelten Größenverteilung zu bestimmen. Mit anderen Worten wird also bestimmt, wie häufig Rauchgaspartikel welcher Größe in dem geförderten Rauchgas vorhanden sind. Aus dieser Rauchgaspartikelmengenverteilung wird eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung zumindest eines der partikelgrößenabhängig wirksamen Rauchgasfilter bestimmt. Vorteilhaft können so die einzelnen Filter der Rauchgasabsaugvorrichtung selektiv ausgetauscht werden, sobald sie ihre Sättigung erreicht haben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Rauchgasabsaugvorrichtung dadurch fortgebildet, dass der Rauchgaspartikeldetektor ein optischer Detektor ist, wobei der optische Detektor insbesondere dazu eingerichtet ist, aus einem Streu-, Reflexions- und/oder Absorptionsanteil eines Lichtsignals den Rauchgasmesswert zu ermitteln.
Die optische Erfassung der Rauchgaspartikelkonzentration ist besonders zuverlässig, wartungsarm und technisch mit geringem Aufwand realisierbar. Anhand der Dichte des Rauchgases kann eine statistische Auswertung der in dem Rauchgas enthaltenen Partikelgrößen erfolgen. Eine weitere Methode wäre die Anzahl der Rauchgaspartikel online zu zählen, beispielsweise mit Hilfe der Laser-Doppler-Anemometrie (LDA). Der Rauchgaspartikeldetektor ist in der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung stromaufwärts dem Filter angeordnet. Insbesondere ist er zur Durchführung eines oder mehrerer der genannten Messverfahren eingerichtet.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung, die ein Fördermittel, einen Rauchgaszufuhrkanal und einen Rauchgasfilter umfasst, wobei das Fördermittel medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld absaugt, durch den Rauchgaszufuhrkanal fördert und dem Rauchgasfilter zuführt, wobei das Verfahren dadurch fortgebildet ist, dass die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal mit einer ersten Flussrate gefördert werden, indem das Fördermittel dauerhaft in einer Bereitschaftsstufe betrieben wird, wobei mit einem von der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung umfassten Rauchgaspartikeldetektor an dem durch den Rauchgaszufuhrkanal geförderten Rauchgas ein Rauchgasmesswert gemessen und der erfasste Messwert bereitgestellt wird, wobei der Rauchgasmesswert eine in dem durch den Rauchgaszufuhrkanal geförderten Rauchgas enthaltene Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße charakterisiert.
Auf das Verfahren zum Betreiben der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf die medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung selbst erwähnt wurden, so dass auf entsprechende Wiederholung verzichtet wird.
Das Verfahren ist insbesondere dadurch fortgebildet, dass eine Förderleistung des Fördermittels, welche die Flussrate des durch den Rauchgaszufuhrkanal geförderten Rauchgases bestimmt, in Abhängigkeit von dem Rauchgasmesswert gesteuert und/oder geregelt wird.
Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass das Fördermittel in der Bereitschaftsstufe und in zumindest einer Leistungsstufe betreibbar ist oder betrieben wird. Wenn das Fördermittel in der Leistungsstufe betrieben wird, werden die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal mit einer zweiten Flussrate gefördert, die höher ist als die erste Flussrate. Das Fördermittel wird von der Bereitschaftsstufe in die Leistungsstufe versetzt, wenn der Rauchgasmesswert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass der Rauchgasmesswert in Abhängigkeit von der Zeit erfasst und aus diesem zeitabhängigen Messwert eine Summe der in einem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge bestimmt wird, wobei aus der geförderten Rauchgaspartikelmenge eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung des Rauchgasfilters bestimmt wird.
Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass aus dem zeitabhängig erfassten Rauchgasmesswert eine Größenverteilung der in dem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge bestimmt wird. In diesem Zusammenhang wird eine jeweilige partikelgrößenabhängige Rauchgaspartikelmenge für einzelne Partikelgrößen oder Partikelgrößenintervalle der ermittelten Größenverteilung bestimmt. Aus dieser Rauchgaspartikelmengenverteilung wird eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung zumindest eines partikelgrößenabhängig wirksamen Rauchgasfilters bestimmt.
So wird vorteilhaft die Möglichkeit geschaffen, einzelne Filter der Rauchgasabsaugvorrichtung selektiv auszutauschen, sobald sie ihre Sättigung erreicht haben.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Rauchgaspartikeldetektor ein optischer Detektor ist, wobei aus einem Streu-, Reflexions- und/oder Absorptionsanteil eines Lichtsignals die Rauchgaspartikelkonzentration ermittelt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
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 medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung in einer schematisch vereinfachten Perspektivansicht und
2 einen Rauchgaspartikeldetektor einer solchen Rauchgasabsaugvorrichtung in einer schematisch vereinfachten Perspektivansicht.
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
In 1 ist eine medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung 2 in vereinfachter schematischer Perspektivansicht dargestellt. Sie umfasst ein Fördermittel 4, beispielsweise einen Lüfter, Ventilator oder eine geeignete Pumpe, einen Rauchgasfilter 6, beispielsweise einen UP-LA-Filter, und eine Steuereinrichtung 8. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Rauchgasfilter 6 ein mehrstufiger Filter ist. Die Rauchgasabsaugvorrichtung 2 umfasst also insbesondere mehrere partikelgrößenabhängig wirksame Rauchgasfilter 6. Beispielsweise ist ein erster gröberer Filter vorgesehen, der relativ große Rauchgaspartikel absorbiert. Auf diesen folgt stromabwärts ein weiterer feinerer Rauchgasfilter, der kleinere Rauchgaspartikel absorbiert, die der erste Filter passieren lässt. In 1 ist ein solches Filtersystem vereinfacht und schematisch als Rauchgasfilter 6 dargestellt.
Das Fördermittel 4, der Rauchgasfilter 6 und die Steuereinrichtung 8 sind innerhalb eines Gehäuses der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 angeordnet und aus diesem Grund in die 2 mit gestrichelter Linie dargestellt. Der Rauchgasfilter 6 ist ein Absorptionsfilter, welcher von Zeit zu Zeit ausgetauscht wird. Hierzu weist das Gehäuse der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 eine geeignete Zugangsöffnung (nicht dargestellt) auf. In eine Frontplatte 10 der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 ist ein Bedienteil 12 eingelassen, an welches sich die Steuereinrichtung 8 anschließt. Ferner umfasst die Rauchgasabsaugvorrichtung 2 einen Rauchgaszufuhrkanal 14 und einen Rauchgaspartikeldetektor 16. Beispielhaft ist der Rauchgaspartikeldetektor 16 auf der Frontplatte 10 der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 vorgesehen. Es ist ebenso vorgesehen, dass gemäß weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der Rauchgaspartikeldetektor 16 innerhalb des Gehäuses der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 angeordnet ist.
Das Fördermittel 4 der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung 2 ist dazu eingerichtet, medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld 18 abzusaugen, in welchem beispielsweise eine elektrochirurgische Behandlung durchgeführt wird, bei der die Rauchgase entstehen. Beispielhaft und schematisch sind einige Rauchgaspartikel 20 in dargestellt, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Das Fördermittel 4 fördert die aus dem Operationsfeld 18 abgesaugten medizinischen Rauchgase durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 und führt sie dem Rauchgasfilter 6 zu. Die Rauchgaspartikel 20 werden in dem Rauchgasfilter 6 zumindest zum weit überwiegenden Teil aus dem angesaugten Gas (vornehmlich Luft) entfernt. Der Rauchgasfilter 6 ist ein Absorptionsfilter, er nimmt also die aus dem medizinischen Rauchgas entfernten Rauchgarpartikel 20 auf und speichert sie.
Die Steuereinrichtung 8 der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 ist dazu eingerichtet, das Fördermittel 4 so zu steuern und/oder zu regeln, dass dieses dauerhaft in einer Bereitschaftsstufe betrieben wird. In dieser Bereitschaftsstufe fördert das Fördermittel 4 dauerhaft und mit geringer Saugkraft bzw. Förderleistung Luft aus dem Operationsfeld 18 durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 zu dem Rauchgaspartikeldetektor 16 und dem Rauchgasfilter 6. Die Leistung des Fördermittels 4 in der Bereitschaftsstufe ist so gering gewählt, dass die Geräuschemission der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 insbesondere unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Zumindest ist die Geräuschemission jedoch so gering, dass sie vom Benutzer, beispielsweise dem medizinischen Personal, als nicht störend empfunden wird. Wenn das Fördermittel 4 in der Bereitschaftsstufe betrieben wird, fördert es die medizinischen Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal 14 mit einer ersten Flussrate. Diese Flussrate ist wiederum so gering gewählt, dass die Geräuschemission der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 unterhalb des gewünschten Wertes, insbesondere unterhalb eines zuvor festgelegten Grenzwertes, liegt.
Entsteht nun während eines chirurgischen Eingriffs in dem Operationsfeld 18 medizinisches Rauchgas, so wird dieses mit der ersten Flussrate durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 in Richtung des Rauchgaspartikeldetektors 16 gefördert. Der Rauchgaspartikeldetektor 16 ist dazu eingerichtet, an dem durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 geförderten medizinischen Rauchgas einen Rauchgasmesswert zu bestimmen, Der Rauchgasmesswert charakterisiert eine in dem durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 geförderten Rauchgas enthaltene Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße. Der erfasste Rauchgasmesswert wird der Steuereinrichtung 8 bereitgestellt oder von der Steuereinrichtung 8 an den Rauchgaspartikeldetektor 16 abgefragt.
Stellt die Steuereinrichtung 8 beispielsweise fest, dass die von dem Rauchgaspartikeldetektor 16 gemessene Rauchgaspartikelkonzentration einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, schaltet sie das Fördermittel 4 von der Bereitschaftsstufe in eine Leistungsstufe. In der Leistungsstufe wird das Fördermittel 4 mit höherer Leistung als in der Bereitschaftsstufe betrieben. Entsprechend stellt das Fördermittel 4 in der Leistungsstufe eine höhere Förderleistung zur Verfügung. Wenn das Fördermittel 4 in der Leistungsstufe betrieben wird, wird das Rauchgas in dem Rauchgaszufuhrkanal 14 mit einer zweiten Flussrate gefördert, die höher ist als die erste Flussrate, die während der Bereitschaftsstufe bereitgestellt wird. Im Ergebnis bedeutet dies, dass, wenn medizinische Rauchgase in dem Operationsfeld 18 auftreten, die Rauchgasabsaugvorrichtung 2 automatisch anspringt und die entstehenden medizinischen Rauchgase effizient und mit hoher Leistung aus dem Operationsfeld 18 absaugt.
In diesem Zusammenhang ist es selbstverständlich ebenso vorgesehen, dass das Fördermittel 4 der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 nicht nur in einer einzigen Leistungsstufe, sondern auch in mehreren verschiedenen Leistungsstufen betrieben wird. Abhängig von der gemessenen Rauchgaspartikelkonzentration wird eine entsprechende Leistungsstufe eingestellt, so dass ein ausreichender Fluss bzw. eine ausreichende Absaugleistung bereitgestellt ist. Die Steuereinrichtung 8 ist also mit anderen Worten dazu eingerichtet, eine Förderleistung des Fördermittels 4 in Abhängigkeit von dem Messwert der Rauchgaspartikelkonzentration zu steuern und/oder zu regeln. Neben einer stufenweisen Änderung der Förderleistung des Fördermittels 4 ist auch eine stufenlose Veränderung der Förderleistung vorgesehen. Beispielsweise wird die Förderleistung des Fördermittels 4 proportional zur gemessenen Rauchgaspartikelkonzentration eingestellt, verändert bzw. allgemein angepasst.
Sinkt die von dem Rauchgaspartikeldetektor 16 gemessene Rauchgaspartikelkonzentration erneut unter den vorgegebenen Grenzwert, so bedeutet dies insbesondere, dass die Entstehung der medizinischen Rauchgase im Operationsfeld 18, beispielsweise durch Beendigung des elektrochirurgischen Eingriffs, beendet ist. Dementsprechend wird die Förderleistung des Fördermittels 4 in die Bereitschaftsstufe zurückversetzt.
Die zuvor genannte Steuerung und/oder Regelung erfolgt gemäß weiterer Ausführungsbeispiele nicht nur anhand der Rauchgaspartikelkonzentration, sondern beispielsweise anhand der Rauchgaspartikelgröße. Ebenso ist vorgesehen, die Rauchgaspartikelkonzentration und die Rauchgaspartikelgröße zu berücksichtigen.
Im Ergebnis wird die Rauchgasabsaugvorrichtung 2 lediglich dann (in der Leistungsstufe) betrieben, wenn auch tatsächlich medizinische Rauchgase abzusaugen sind, weil diese im Operationsfeld 18 entstehen. Die Geräuschentwicklung der Rauchgasabsaugvorrichtung 2, welche nur in der Leistungsstufe in nennenswertem Umfang auftritt, wird auf ein Minimum begrenzt.
Die medizinischen Rauchgase bzw. die Rauchgaspartikel 20 werden in dem Rauchgasfilter 6 absorbiert. Dies bedeutet, dass der Rauchgasfilter 6, um die gewünschte Reinigungsleistung und gewünschte Absaugleistung zu ermöglichen, von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden muss. Um eine Sättigung des Rauchgasfilters 6 exakt bestimmen zu können, ist die Steuereinrichtung 8 ferner dazu eingerichtet, den Messwert der Rauchgaspartikelkonzentration, welcher von dem Rauchgaspartikeldetektor 16 gemessen wird, in Abhängigkeit von der Zeit zu erfassen. Ferner ist eine Flussrate oder ein Volumenbzw. Massestrom des durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 geförderten Gases bekannt. Dieser Fluss ist beispielsweise anhand der Betriebsparameter der Fördermittel 4, welche in der Steuereinrichtung 8 vorliegen, ableitbar. Alternativ wird der Fluss in dem Rauchgaszufuhrkanal 14 beispielsweise mit einem Volumenstrommesser gemessen. Aus dem zeitabhängigen Messwert der Rauchgaspartikelkonzentration und dem bekannten Fluss in dem Rauchgaszufuhrkanal 14 ist es möglich, auf eine Summe der in einem vorgegebenen Zeitintervall geförderten absoluten Rauchgaspartikelmenge zu schließen. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung 8 in der Lage, eine absolute Menge oder Masse der in dem Rauchgasfilter 6 aufgenommenen Rauchgaspartikel 20 zu berechnen. Die Steuereinrichtung 8 ist ferner dazu eingerichtet, aus der geförderten Rauchgaspartikelmenge eine in dem entsprechenden Zeitintervall erfolgte Sättigung des Rauchgasfilters 6 zu bestimmen. Verfügt die Steuereinrichtung 8 außerdem über eine Information, wann der letzte Filterwechsel stattgefunden hat, so ist sie in der Lage stets einen aktuellen Wert der Filtersättigung anzugeben.
Anders als bei herkömmlichen Verfahren, bei denen die Filtersättigung lediglich anhand der Betriebsdauer der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 oder anhand der Summe des seit dem letzten Filterwechsel geförderten Volumenstroms berechnet wird, ist es bei der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 gemäß Aspekten der Erfindung möglich, auf die tatsächliche Menge der in dem Rauchgasfilter 6 aufgenommenen Rauchgaspartikel 20 zu schließen und hieraus einen sehr viel genaueren Wert der Filtersättigung zu bestimmen.
Die Kapazität des Rauchgasfilters 6 lässt sich so wesentlich besser ausschöpfen. Ein Filterwechsel erfolgt nur dann, wenn er auch tatsächlich erforderlich ist – tendenziell seltener als bei herkömmlichen Lösungen. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass der Rauchgasfilter 6 stets rechtzeitig ausgetauscht wird, bevor seine Absorptionsfähigkeit erschöpft ist. Somit sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass ungefiltertes medizinisches Rauchgas in die OP-Umgebung gelangt. Die Notwendigkeit eines Filterwechsels wird beispielsweise auf dem Bedienteil 12 der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 durch ein optisches und/oder akustisches Signal angezeigt.
Die Rauchgasabsaugvorrichtung 2 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel mehrere partikelgrößenabhängig wirksame Rauchgasfilter. Bei einem solchen abgestuften Filtersystem tritt vorteilhaft keine unnötig frühe Sättigung des feineren Filters durch die großen Rauchgaspartikel auf, da diese von dem vorgelagerten gröberen Filter absorbiert werden. Es ist nun insbesondere vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, aus dem zeitabhängig erfassten Rauchgasmesswert eine Größenverteilung der in dem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge zu bestimmen. Es wird also eine jeweilige partikelgrößenabhängige Rauchgaspartikelmenge für einzelne Partikelgrößen oder Partikelgrößenintervalle der ermittelten Größenverteilung bestimmt. Mit anderen Worten wird ermittelt, wie häufig Rauchgaspartikel welcher Größe in dem geförderten Rauchgas vorhanden sind. Aus dieser Rauchgaspartikelmengenverteilung wird eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung zumindest eines der partikelgrößenabhängig wirksamen Rauchgasfilter bestimmt. Da nun bekannt ist, wie viele Partikel welcher Größe in dem Rauchgas vorhanden sind, kann selektiv für die einzelnen Filter der Rauchgasabsaugvorrichtung eine Sättigung bestimmt werden. Entsprechend können die Filter selektiv ausgetauscht werden, sobald sie ihre Sättigung erreicht haben.
2 zeigt den Rauchgaspartikeldetektor 16 der Rauchgasabsaugvorrichtung 2 in einer schematisch vereinfachten perspektivischen Detailansicht. Der Rauchgaspartikeldetektor 16 ist ein optischer Detektor. In 2 ist dieser von der Rückseite her, welche in 1 der Frontplatte 10 der Rausgasabsaugvorrichtung 2 zugewandt ist, dargestellt. Die Rauchgaspartikel 20, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit wiederum lediglich einige mit Bezugszeichen versehen sind, treten durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 in eine Messkammer 22 des Rauchgaspartikeldetektors 16 ein. Ein die Kammer durchquerendes Lichtsignal wird auf seinen durch das in der Messkammer 22 vorhandene Rauchgas bedingten Streu-, Reflexions- und/oder Absorptionsanteil hin untersucht. Aus diesem Messwert wird auf die Rauchgaspartikelkonzentration in der Messkammer 22 geschlossen. In einem Boden der Messkammer 22 befindet sich ein optischer Emitter 24, beispielsweise eine LED oder Laserdiode, die das Lichtsignal aussendet. Diesem gegenüberliegend ist ein optischer Empfänger 26, beispielsweise eine Fotozelle, im Deckel der Messkammer 22 angeordnet.
Der Rauchgaspartikeldetektor 16 ist ferner insbesondere dazu eingerichtet, anhand einer Dichte des Rauchgases eine statistische Auswertung der in dem Rauchgas enthaltenen Partikelgrößen vorzunehmen. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass der Rauchgaspartikeldetektor 16 dazu eingerichtet ist eine Anzahl der Rauchgaspartikel online zu zählen, durch Laser-Doppler-Anemometrie (LDA).
Das oben erläuterte System bietet den Vorteil, dass über eine Messung der optischen Dichte eine statistische Auswertung der Partikelgröße erfolgen kann. Von der Mehrzahl der Rauchgasfilter, die die Rauchgasabsaugvorrichtung 2 umfasst, können vorteilhaft ganz selektiv nur diejenigen ausgetauscht werden, die gesättigt sind. Die Analyse der Anzahl der Rauchgaspartikel durch Online-Zählung mittels beispielsweise Laser-Doppler-Anemometrie liefert im Ergebnis die gleichen Aussagen und Vorteile.
Bei einem Verfahren zum Betreiben der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung 2 werden die medizinischen Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal 14 mit einer ersten Flussrate gefördert, indem das Fördermittel 4 dauerhaft in einer Bereitschaftsstufe betrieben wird. Ein Rauchgasmesswert wird gemessen und der erfasste Messwert wird bereitgestellt. Der Rauchgasmesswert charakterisiert eine in dem durch den Rauchgaszufuhrkanal geförderten Rauchgas enthaltene Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße. Die Rauchgaspartikelkonzentration und/oder die Rauchgaspartikelgröße des durch den Rauchgaszufuhrkanal 14 geförderten Rauchgases wird/werden mithilfe des Rauchgaspartikeldetektors 16 erfasst. Der erfasste Rauchgasmesswert wird beispielsweise an die Steuereinrichtung 8 übermittelt oder von dieser von dem Rauchgaspartikeldetektor 16 abgefragt.
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. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
Bezugszeichenliste

2: Rauchgasabsaugvorrichtung
4: Fördermittel
6: Rauchgasfilter
8: Steuereinrichtung
10: Frontplatte
12: Bedienteil
14: Rauchgaszufuhrkanal
16: Rauchgaspartikeldetektor
18: Operationsfeld
20: Rauchgaspartikel
22: Messkammer
24: optischer Emitter
26: optischer Empfänger

Claims

Medizinische Rauchgasabsaugvorrichtung (2) mit einem Fördermittel (4), einem Rauchgaszufuhrkanal (14) und einem Rauchgasfilter (6), wobei das Fördermittel (4) dazu eingerichtet ist, medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld (18) abzusaugen, durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) zu fördern und dem Rauchgasfilter (6) zuzuführen, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (8) und einen Rauchgaspartikeldetektor (16), wobei die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, das Fördermittel (4) so zu steuern oder zu regeln, dass dieses dauerhaft in einer Bereitschaftsstufe betrieben wird, in der das Fördermittel (4) die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal (14) mit einer ersten Flussrate fördert, wobei der Rauchgaspartikeldetektor (16) dazu eingerichtet ist, einen Rauchgasmesswert zu erfassen und der Steuereinrichtung (8) bereitzustellen, wobei der Rauchgasmesswert eine in dem durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) geförderten Rauchgas enthaltene Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße charakterisiert.
Rauchgasabsaugvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) ferner dazu eingerichtet ist, eine Förderleistung des Fördermittels (4), welche die Flussrate des durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) geförderten Rauchgases bestimmt, in Abhängigkeit von dem Rauchgasmesswert zu steuern und/oder zu regeln.
Rauchgasabsaugvorrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) ferner dazu eingerichtet ist, das Fördermittel (4) in der Bereitschaftsstufe und in zumindest einer Leistungsstufe zu betreiben, wobei, wenn das Fördermittel (4) in der Leistungsstufe betrieben wird, die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal (14) mit einer zweiten Flussrate gefördert werden, die höher ist als die erste Flussrate, und wobei die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, das Fördermittel (4) von der Bereitschaftsstufe in die Leistungsstufe zu versetzen, wenn der Rauchgasmesswert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Rauchgasabsaugvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, den Rauchgasmesswert in Abhängigkeit von der Zeit zu erfassen und aus diesem zeitabhängigen Messwert eine Summe der in einem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge zu bestimmen, wobei die Steuereinrichtung (8) ferner dazu eingerichtet ist, aus der geförderten Rauchgaspartikelmenge eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung des Rauchgasfilters (6) zu bestimmen.
Rauchgasabsaugvorrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) ferner dazu eingerichtet ist, aus dem zeitabhängig erfassten Rauchgasmesswert eine Größenverteilung der in dem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge zu bestimmen, wobei die Steuereinrichtung (8) ferner insbesondere dazu eingerichtet ist, eine jeweilige partikelgrößenabhängige Rauchgaspartikelmenge für einzelne Partikelgrößen oder Partikelgrößenintervalle der ermittelten Größenverteilung zu bestimmen und aus dieser Rauchgaspartikelmengenverteilung eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung zumindest eines partikelgrößenabhängig wirksamen Rauchgasfilters (6) zu bestimmen.
Rauchgasabsaugvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchgaspartikeldetektor (16) ein optischer Detektor ist, wobei der optische Detektor insbesondere dazu eingerichtet ist, aus einem Streu-, Reflexions- und/oder Absorptionsanteil eines Lichtsignals den Rauchgasmesswert zu ermitteln.
Verfahren zum Betreiben einer medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung (2), die ein Fördermittel (4), einen Rauchgaszufuhrkanal (14) und einen Rauchgasfilter (6) umfasst, wobei das Fördermittel (4) medizinische Rauchgase aus einem Operationsfeld (18) absaugt, durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) fördert und dem Rauchgasfilter (6) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal (14) mit einer ersten Flussrate gefördert werden, indem das Fördermittel (4) dauerhaft in einer Bereitschaftsstufe betrieben wird, wobei mit einem von der medizinischen Rauchgasabsaugvorrichtung (2) umfassten Rauchgaspartikeldetektor (16) an dem durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) geförderten Rauchgas ein Rauchgasmesswert gemessen und der erfasste Messwert bereitgestellt wird, wobei der Rauchgasmesswert eine in dem durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) geförderten Rauchgas enthaltene Rauchgaspartikelkonzentration und/oder eine Rauchgaspartikelgröße charakterisiert.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderleistung des Fördermittels (4), welche die Flussrate des durch den Rauchgaszufuhrkanal (14) geförderten Rauchgases bestimmt, in Abhängigkeit von dem Rauchgasmesswert gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (4) in der Bereitschaftsstufe und in zumindest einer Leistungsstufe betreibbar ist oder betrieben wird, wobei, wenn das Fördermittel (4) in der Leistungsstufe betrieben wird, die Rauchgase in dem Rauchgaszufuhrkanal (14) mit einer zweiten Flussrate gefördert werden, die höher ist als die erste Flussrate, und wobei das Fördermittel (4) von der Bereitschaftsstufe in die Leistungsstufe versetzt wird, wenn der Rauchgasmesswert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchgasmesswert in Abhängigkeit von der Zeit erfasst und aus diesem zeitabhängigen Messwert eine Summe der in einem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge bestimmt wird, wobei aus der geförderten Rauchgaspartikelmenge eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung des Rauchgasfilters (6) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zeitabhängig erfassten Rauchgasmesswert eine Größenverteilung der in dem vorgegebenen Zeitintervall geförderten Rauchgaspartikelmenge bestimmt wird, wobei eine jeweilige partikelgrößenabhängige Rauchgaspartikelmenge für einzelne Partikelgrößen oder Partikelgrößenintervalle der ermittelten Größenverteilung bestimmt und aus dieser Rauchgaspartikelmengenverteilung eine in dem Zeitintervall erfolgte Sättigung zumindest eines partikelgrößenabhängig wirksamen Rauchgasfilters bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchgaspartikeldetektor (16) ein optischer Detektor ist, wobei aus einem Streu-, Reflexions- und/oder Absorptionsanteil eines Lichtsignals der Rauchgasmesswert ermittelt wird.