DE2257856C3 - Verfahren zum Betrieb eines kryomedizinischen Instrumentes und Vorrichtung dazu - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines kryomedizinischen Instruments, bestehend aus einer mit einem kälteaktiven Teil versehenen Sonde, die über einen Versorgungsschlauch mit einem Versorgungsgerät verbunden ist, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Kryomedizinische Instrumente für die kältemedizinische Behandlung von Körpergeweben bestehen in der Regel aus einem Versorgungsgerät, einem flexiblen Kryoversorgungsschlauch und einer vorzugsweise kuppelbaren Sonde. Das Versorgungsgerät enthält einen Speicher für das Kältemittel, vorzugsweise flüssigen Stickstoff, eine Meß- und Regeleinheit für die Kühlung und Wiederaufheizung der angekuppelten Sonden sowie Anzeigeelemente, Bedienungselemente und Sicherheitseinrichtungen für den Betrieb des Geräts. Der Kryoversorgungsschlauch ist fest oder über eine Kupplung an das Versorgungsgerät angeschlossen und enthält eine isolierte Zuführungs- und Rückleitung für das flüssige bzw. verdampfte Kältemittel sowie elektrische Leitungen für den Temperaturfühler in der Sonde. Die vorzugsweise kuppelbare Kältesonde besteht aus einem kälteaktiven Teil, mit dem die Behandlung durchgeführt wird, und einem kälteisolierten Teil, an dem man die Sonde anfassen kann. Der Effekt der Kryobehandlung liegt oft darin begründet, daß die Kälte an einer wohldefinierten Stelle des Gewebes örtlich begrenzt upplizicrt wird. Aus diesem Grund muß die Sonde oft konstruktiv derartig gestaltet sein, daß nur eine wohldefinierte kleine Stelle der Sonde Kälte erzeugt, während die anderen Partien auf Umgebungstemperatur bleiben müssen. Die Lösung dieses Problems erfordert besondere Maßnahmen, insbesondere wenn das Kältemittel — z. B. Stickstoff — nach der Verdampfung in der Sonde immer noch eine sehr tiefe Temperatur besitzt.

Eine Forderung bei der Anwendung von Kälte auf das Gewebe ist die Zeitbegrenzung der Kälteeinwirkung und die Ablösung der Käliesonde nach der Kältebehandlung. Hierzu muß die Sonde auf eine Temperatur über den Gefrierpunkt aufgeheizt werden können.

Eine bekannte kryochirurgische Sonde besitzt neben einem oder mehreren Behältern mit möglicherweise verschiedenen Kältemitteln einen davon getrennten Behälter mit einem Vorrat an einem Aufwärmmittel. Dies kann z. B. trockener Stickstoff sein. Das Aufwärmmittel (Warmgas) besitzt Umgebungstemperatur. Das Warmgas wird durch die gleiche Anschlußleitung, durch die auch das Kältemittel geleitet wird, der Sonde statt des Kältemittels zugeführt. Dazu besitzen die Behälter in den Zuführungsleitungen passende Absperrund Regelorgane. Mit dem zugeführten Warmgas wird die Sonde erwärmt und kann nach Losung von dem gesunden Gewebe entfernt werden.

Der zusätzliche Behälter für das Warmgas und die Absperr- und Regeleinrichtung dafür komplizieren den Aufbau des Geräts. Zur Funktion muli nach durchgeführ.er Behandlung immer ein Vorrat an Warmgas vorhanden sein. Das bedeutet, daß der Vorratsbehälter Warmgas enthalten muß und darüber hinaus auch der Nachschub zur Wiederauffüllung des Vorratsbehälters gesichert sein muß. Es ist dabei zu beachten, daß der Verbrauch an Kältemitteln und Warmgas in der Menge nicht voneinander abhängig ist (GB-PS 11 23 632).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei kryomedizinischen Instrumenten mit Wiedererwärmeinrichtung des kälteaktiven Teils der Sonde sicherzustellen, daß sie nach erfolgtem kältechirurgischen Eingriff durch Erwärmung entfernt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Betrieb eines kryomedizinischen Instruments, bestehend aus einer mit einem kälteaktiven Teil versehenen Sonde, die über einen Versorgungsschliauch mit einem Versorgungsgerät verbunden ist, und bei der das Wiedererwärrnen des kälteaktiven Teiis: der Sonde mit Warmgas erfolgt, vorgeschlagen, bei dem die Erzeugung des warmen Kältemittelgases bei mit flüssigem Kältemittel aus Druckbehältern betriebenen Sonden in der Weise erfolgt, daß das Gas dem Gaspolster des Druckbehälters entnommen und von einem thermostatgesteuerten Heizelement erwärmt wird.

Mit diesem einfachen Verfahren kann vorteilhaft eine besondere Quelle für das Warmgas entfallen. Dadurch wird der Aufbau des gesamten Instruments einfacher. Es ist auf jeden Fall sichergestellt, daß, solange das Kältemittel vorhanden ist, auch Kältemittelgas, das aufgeheizt werden kann, entsteht. Wenn der Vorrat an flüssigem Kältemittel zu Ende geht, dann reicht der Restgasvorrat unter seinem Druck immer noch aus, um den kälteaktiven Teil der Sonde ablösen zu können.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens steht der Raum des Gaspolsters über eine mit einem Ventil verscheue Zuführungsleitung mit dem kälteaktiven Teil der Sonde in Verbindung. Zweckmäßig mündet dabei die Zuführungsleitung in die Kältemittelzuführungsleitung.

Ein derartiger Aufbau hat sich als besonders einfach und zweckmäßig erwiesen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. E«: zeigt

F i g. i und 2 ein erfindungsgemäß ausgebildetes kryomedizinisches Instrument,

F i g. 3 eine Ausführungsform mit der Heizung für das Kältemittelgas direkt vor der Sonde.

Das in der F i g. 1 dargestellte erfindungsgemäße kryomedizinische Instrument besteht aus einem vakuumisolierten Druckbehälter 1 für das flüssige Kältemittel, einem flexiblen Versorgungsschlauch 2 für die Zu- und Abfuhr des Kältemittels, einer fest mit dem Versorgungsschlsuch 2 verbundenen Sonde 3 mit dem kälteaktiven Teil 4 und einem Kontroll- und Regelapparat 5.

Der verschlossene Druckbehälter 1 mit dem Kältemittel bildet durch Eigenverdampfung ein Gaspolster 6 mit Überdruck. Durch Öffnen des im Bereich des Bodens des Druckbehälters 1 angeordneten Elektromagnetventils 7 strömt das flüssige Kältemittel durch die Kälteniittelzuführungsleitung 8 bis in den kälteaktiven Teil 4 der Sonde 3, wo die Flüssigkeit verdampft, dabei Kälte erzeugt und als Kaltgas durch die Rückleitung 9 abgeführt wird und durch das Magnetventil 10 in die freie Atmosphäre entlassen wird. Die Rückleitung 9 wird dabei von der Kältemittelzuführungsleitung 8 und der diese Leitung konzentrisch umgebenden flexiblen Rohrleitung 11 gebildet.

Gleichzeitig wird aus dem Gaspolster 6 des Druckbehälters 1 über die Leitung 12 gasförmige Kältemittel abgeführt und von einem Heizelement 13, dessen Temperatur mit Hilfe des Temperaturfühlers 14 überwacht wird, aufgeheizt. Das aufgeheizte Kältemittelgas gelangt über den Leitungsabschnitt 15 in den Ringkanal 16, der von der Rohrleitung Il und der Außenwandung 17 gebildet wird. Dieser Ringkanal 16 ist derart mit einer Trennwand 18 versehen, daß das erwärmte Kältemittelgas den gesamten Ringkanal 16 durchströmt, und zwar in einem Teil des Ringkanals 16 vom Druckbehälter 1 zur Sonde 3 und in einem anderen Teil des Ringkanals 16 von der Sonde 3 zum Magnetventil 10. Dadurch wird die Außenwandung 17 des Versorgungsschlauchs 2 bzw. des isolierten Teils der Sonde 3 auf Umgebungstemperatur gehalten. Die Trennwand 18 ist nur in F i g. 2 sichtbar, die einen Schnitt durch das Gerät nach F i g. 1 entsprechend der Linie H-Il darstellt.

Wenn der Gefrierprozeß beendet werden soll, wird das Elektromagnetventil 7 geschlossen. Dadurch wird der Fluß an flüssigem Kältemittel in den kälteaktiven Teil 4 der Sonde 3 gestoppt. Zur Aufheizung des kälteaktiven Teils 4 der Sonde 3 wird das Magnetventil 19 geöffnet, wodurch aufgeheiztes Kältemittelgas durch die Zuführungsleitung 20 direkt in den kälteaktiven Teil 4 der Sonde 3 gelangt, diesen aufheizt und durch die Rückleitung 9 und das Magnetventil 10 in die freie Atmosphäre entlassen wird. Znr Beendigung des Aufhei/-vorgangs werden die Magnetventile 10 und 19 geschlossen und dadurch die Kältemitielgaszufuhr vollständig gestoppt. Die Zuführungsleitung 20 kann auch mit der Kältemittelzuführungsleitung 8 verbunden sein, denn bei Beendigung des Kühlprozesses wird die Zufuhr von flüssigem Kältemittel beendel. so daß aufgeheiztes Kältemittelgas in den kälteaktiven Teil 4 der Sonde 3 strömen kann.

In dem kälteaktiven Teil 4 der Sonde 3 befindet sich ein Temperaturfühler 21, dessen Wert durch das Anzeigeinstrument 22 am Kontroll- und Regelapparat 5 angezeigt wird. Zur Regelung der Sondentemperatur kann eine Solltemperatur mit dem Regelkopf 23 vorgegeben werden, welche durch automalisches Öffnen und Schließen des Elektromagnetventils 7 eingehalten wird. Das Heizelement 13 wird durch den Temperaturfühler 14 überwacht, dessen Meßwert auf dem Anzeigeinsmiment 24 angegeben wird. Der Sollwert kann mit dem Regelknopf 25 eingestellt werden. Ein weiteres Anzeigeinstrument 26 gibt den Zustand des Kältemittels im Druckbehälter 1 an. Der Bedienungsschalter 27 bestimmt den Betriebszustand des Instruments und hat zwei Stellungen für warm und kalt. In einer anderen Ausführungsform kann der Betriebszustand durch einen Fußschalter bestimmt werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist das Heizelement 13 im Bereich der Übergangsstelle vom Versorgungsschlauch 2 zur Sonde 3 untergebracht. In diesem Heizelement 13, das beispielsweise in Form eines gasdurchlässigen Sinterkörpers ausgebildet ist. wird das aus der Sonde 3 durch die Rückleitung 9 zurückströmende Kaltgas aufgeheizt. Das warme Gas wird durch den Ringkanal 28 zwischen der Kältemiuelzuführungsleitung 8 und der Außenwandung 17 des Versorgungsschlauchs 2 abgeleitet und hält diesen auf Umgebungstemperatur. Die in der F i g. 1 mit 12 bezeichnete, das Gaspolster 6 des Druckbehälters 1 mit dem Heizelement 13 verbindende Gaszuführungsleitung, ist beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 durch den Versoigungsschlauch 2 bis zum Heizelement 13 verlängert. Das Kältemittelgas wird sowohl während des Strömens innerhalb des Versorgungsschlauchs 2 als auch durch das Heizelement 13 aufgeheizt und bei Bedarf bei 29 in die Kältemittelzuführungsleitung 8 eingeführt. Eine weitere Zuführungsleitung 30 ist vorgesehen, welche durch das Heizelement 13 hindurch bis in das vordere Ende des von der Rohrleitung 11 und dem Sondenschaft 31 gebildeten Ringkanal 32 führt. Das aus dieser Zuführungsleitung 30 ausströmende aufgeheizte Kältcmittelgas hält den Sondenschaft 31 auf Umgebungstemperatur. Bei dieser Bauform gemäß F i g. 3 kann der Versorgungsschlauch wesentlich dünner und flexibler konstruiert werden, da kein getrennter Abgas- und Wärmcmantcl vorgesehen werden muß wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb eines kryomedizinischen Instruments, bestehend aus einer mit einem kälteaktiven Teil versehenen Sonde, die über einen Versorgungsschlauch mit einem Versorgungsgerät verbunden ist, und bei der das Wiedererwärrnen des kälteaktiven Teils der Sonde mit Warmgas erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des warmen Kältemittelgases bei mit flüssigem Kältemittel aus Druckbehältern betriebenen Sonden (3) in der Weise erfolgt, daß das Gas dem Gaspolster (6) des Druckbehälters (1) entnommen und von einem thermostatgesteuerten Heizelement (13) erwärmt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum des Gaspolsters (6) über eine mit einem Ventil (19) versehene Zuführungsleitung (20, 30) mit dem kälteaktiven Teil (4) der Sonde (3) in Verbindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (20) in die Kältemittelzuführungsleitung (8) mündet.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (13) im Bereich des Übergangs zwischen Sonde (3) und Versorgungsschlauch (2) untergebracht ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Versorgungsschlauch (2) als auch die Sonde (3) einen vom warmen Kältemittelgas durchströmten Ringkanal (16, 28) aufweisen.