DE2613000C3 - Chirurgische Kryokoagulationseinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine chirurgische Kryokoagulationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Einrichtung der genannten Art (»biomedical engineering«, vol. 7, Nr. 3, S. 175 bis 177, Mai bis Juni 1973) weist ein Operationsinstrument mit einer als Wärmeaustauscher ausgebildeten Eingriffsspitze auf, in der ein Temperaturfühler angeordnet ist, dessen Information einem Steuergerät zugeführt wird. Zum Konstanthalten einer gewünschten Temperatur ist im Kühlmittelstrom eine Heizeinrichtung vorgesehen, die ebenfalls mit dem Steuergerät in Verbindung steht und die in Abhängigkeit von der an der Eingriffsspitze gemessenen Temperatur, fails erforderlich, den Kühlmittelstrom aufheizt. Es ist allerdings nicht möglich, die Temperatur in der Eingriffsspitze konstant zu halten, sondern die Temperatur schwankt in einem gewissen, für bestimmte Zwecke unzulässig hohen Bereich.

Die Heizeinrichtung dient bei der bekannten Einrichtung ferner zum Erwärmen der Eingriffsspitze bis über die Gefriertemperatur hinaus, um ein Abtauen der Eingriffsspitze von angefrorenem Gewebe zu ermöglichen. Diese Auftauzeit liegt allerdings in der Größenordnung von 30 bis 40 Sekunden; gerät bei der Durchführung einer schwierigen Operation die gekühlte Eingriffsspitze versehentlich mit gesundem Gewebe in Berührung, dann friert dieses Gewebe sofort an der Eingriffsspitze fest, und es bedarf der genannten Auftauzeit, um es von der Eingriffsspitze wieder zu lösen. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine unzuträgliche ^M Verzögerung des Operationsverlaufes, sondern es wird überdies in unzuträglicher Weise gesundes Gewebe angegriffen bzw. zerstört

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die bekannte Einrichtung dahingehend weiterzubilden, daß sie eine den Bedürfnissen des Chirurgen bei der Durchführung schwieriger Operationen besser angepaßte Wärmecharakteristik aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eingriffsspitze als Einfrieransatzstück ausgebildet ist, das die Heizeinrichtung aufweist, daß das Einfrieransatzstück am Wärmeaustauscher befestigt ist, und daß dem Einfrieransatzstück ein Auftauheizkörper zugeordnet ist

Durch die unmittelbare Anbringung der Heizeinrichtung am Einfrieransatzstück, das «einerseits erst am Wärmeaustauscher befestigt ist, is't es möglich, die Wärme der Heizeinrichtung rascher der Operationszone des Einfrieransatzstückes zuzuführen, als dies bisher der Fall war, so daß eine besonders trägheitsarme Temperaturregelung möglich ist Zwar ist ein mit flüssigem Stickstoff arbeitendes Operationsinstrument bereits bekannt (US-PS 32 70 744), bei dem eine Eingriffsspitze in einen dem Wärmeaustausch dienenden Behälterboden eingeschraubt ist, wobei der Eingriffsspitze selbst eine elektrische Heizung zugeordnet ist, doch ist diese elektrische Heizung nur mit einer groben Steuerung versehen, so daß die bei der Erfindung mögliche feine Temperaturregelung mit dem bekannten. Gerät nicht möglich ist

Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Einrichtung einen Auftauheizkörper auf, der ebenfalls dem Einfrieransatzstück zugeordnet ist und der, falls erforderlich, dessen rasches Erwärmen und somit ein rasches Abtauen von Gewebe ermöglicht Es ist somit möglich, den Regelheizkörper entsprechend der Erfordernisse zum Konstanthalten der Temperatur auszulegen, während der Auftauheizkörper derart ausgelegt sein kann, daß er ein möglichst rasches Auftauen der Eingriffspitze bewirkt

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Auftauheizkörper ein Elektromagnetventil zugeordnet, das bei Betätigen des Auftauheizkörpers die Kühlmittelzufuhr unterbricht, um zu verhindern, daß der Wärmeaustauscher ständig während des Auftauens dem Auftauheizkörper Wärme entzieht

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zum Betätigen von Elektromagnetventil und Auftauheizkörper ein Zeitrelais vorgesehen ist, das in wählbaren Intervallen schaltet und somit an der Eingriffsspitze wechselweise Kühl- und Auftauzyklen aufeinanderfolgen läßt Somit ist es möglich, beispielsweise dünnes Gewebe bequem und gefahrlos zu vereisen, ohne hierbei tieferliegende Schichten zu gefährden.

Die Erfindung ist somit nicht nur, wie etwa die gattungsgemäße Vorrichtung, für spezielle Eingriffe verwendbar, sondern allgemein über alle Bereiche der Chemie, insbesondere bei der Ophtalmologie, allgemeinen Chirurgie, Onkologie, Otolaryngologie, Neuro- und Gefäßchirurgie, Urologie, Dermatologie, Gynäkologie und Stomatologie. Somit kann durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung die Kyrochirurgie in den verschiedensten Medizinalzweigen ihre Verbreitung finden und auch in Mehrzweckkrankenhäusern verwendet werden, wobei gleichzeitig alle ähnlichen, jeweils für Spezialzwecke entwickelten Vorrichtungen ersetzt werden können.

Mit einem geeigneten Steuergerät ist es möglich, in automatisch regelbaren Temperaturbereichen von 20° bis — 196°C, ggf. unter zeitlichem Dosieren der Behandlungszeiten, zu arbeiten.

Der Gegenstand der Erfindung ist beispielsweise anhand der Zeichnung noch näher erläutert, in der die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Kryokoagula-

tionseinrichtung in schematischer Weise dargestellt ist

Die Kryokoagulationseinrichtung umfaßt einen Wärmeaustauscher 18 zum Einfrieren des Gewebes, weiche in einem Operationsinstrument 1 untergebracht ist, das mit einem abnehmbaren Einfrieransatzstück"/, beispiels-•weise einem Stab, ausgestattet ist, der einen Temperaturfühler 24 und einen Regelheizkörper 3 aufweist, welche unmittelbar an den Ein- bzw. Ausgang eines Temperatursteuer- bzw. Regelgeräts 4 geschaltet sind, wobei zwischen einer Kühlmittelquelle 5 (hier Stickstoffquelle) und dem Wärmeaustauscher 18 ein Elektromagnetventil 6 eingebaut ist, das mit einer Kontaktvorrichtung 22, einem Zeitrelais, das in das Steuergerät 4 eingebaut ist, und einem Auftauheizkörper 9 elektrisch verbunden ist

Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Auf die Kühlmittelquelle S wird zunächst ein Zapfständer 10 aufgesetzt und mit Hilfe von Befestigungen 11 festgelegt Die Abdichtung wird durch eine Dichtung 12 erreicht welche an die Kühlmittelquelle mittels Befestigungen 11 angedrückt wird. Beim Arbeiten mit flüssigem Stickstoff wird ein anderes Stück 13 angeschlossen, während beim Arbeiten mit Stickstoffgas dieses Ansatzstück 13 entfällt An einem Kontaktmanometer 14 wird der erforderliche Druck eingestellt Ein Ablaßventil 15 ist geschlossen. Das Steuergerät 4 ist an das Elektrospeisenetz angeschlossen. Ein Elektroheizkörper 16 erwärmt den flüssigen Stickstoff, der aufgrund der Verdampfung einen Oberdruck bis auf den an den Manometer 1·» eingestellten Wert erzeugt Hiernach tritt der flüssige oder gasförmige Stickstoff durch das Elektromagnet vent^;l 6 über eine Druckrohrleitung 25 in die Eintiktskammer des Wärmeaustauschers 18 ein, kühlt diese ab und tritt schließlich über eine Rückrohrleitung 26 in die Atmosphäre aus. Gemeinsam mit der Eintrittskammer kühlen sich auch das Einfrieransatzstück 7 und der Temperaturfühler 27 ab. Mit einem im Steuergerät 4 untergebrachten Millivoltmeter wird die Temperatur an den Enden des Temperaturfühlers 24 kontinuierlich gemessen. Nachdem eine niedrigere Temperatur als die erforderliche erreicht ist, muß der Kontrollzeiger des Millivoltmeters auf den vorgeschriebenen Temperaturwert eingestellt werden.

In diesem Augenblick wird durch die elektronische Schaltung, die im Steuergerät 4 vorgesehen ist, der Regelheizkörper 3 eingeschaltet und die Temperatur steigt an. Nach dem Erreichen der vorgeschriebenen Temperatur überdeckt der Millivoltmeterzeiger einen Lichtstrahl zu einem Photowiderstand (nicht dargestellt), der in das Millivoltmeter eingebaut ist, und schaltet dadurch den Regelheizkörper 3 aus. Durch den ununterbrochen zutretenden Stickstoff wird die Temperatur am Temperaturfühler 24 wieder gesenkt Zu dieser Zeit muß das Einfrieransatzstück 7 mit dem biologischen Gewebe in Berührung gebracht werden, um dieses abzukühlen. Aufgrund seiner Wärmeabgabe versucht zwar das Gewebe, das Einfrieransatzstück 7 und den Temperaturfühler 24 zu erwärmen, dies wird aber durch den ununterbrochen zutretenden Stickstoff vermieden, dessen Durchflußmenge, durch das Steuergerät 4 gesteuert vergrößert wird. Bei einem etwaigen Anfrieren des Temperaturfühlers 24 an das Gewebe drückt der Arzt die Kontaktvorrichtung 22. Dadurch wird das Elektromagnetventil 6 geschlossen, die Stickstoffzufuhr eingestellt und der Auftauheizkörper 9 eingeschaltet, wodurch die Temperatur im Temperaturfühler während einiger Sekunden bis auf einen positiven Wert ansteigt Dabei ist der Elektroheizkörper 16 ausgeschaltet Wenn eine Druckerhöhung in der Kühlmittelquelle 5 austritt spricht ein Sicherheitsventil 19 an, und der Druck wird auf den vorgeschriebenen Wert reduziert

Falls die Kryokoagulation in einer vorgeschriebenen Zeitspanne durchgeführt werden muß, wird ein Zeitrelais, das in das Steuergerät 4 eingebaut ist, im Augenblick der Berührung des Temperaturfühlers 24 mit dem Gewebe eingeschaltet. Nachdem die vorgeschriebene Zeitspanne abgelaufen ist werden durch das Zeitrelais dieselben Arbeitsgänge selbsttätig durchgeführt, wie sie auch durch das Drücken einer Kontaktvorrichtung 22 ablaufen. Nach jeder Betätigung dieser Kontaktvorrichtung 22, beispielsweise mittels des Fußes, oder nach jeder Auflösung des Zeitrelais wird in der Kühlmittelquelle 5 stets ein vorgeschriebener Kühlmitteldruck aufrechterhalten, und die Kryokoagulationseinrichtung ist arbeitsbereit

Nachdem die Kühlmittelquelle 5 anspricht schaltet die elektronische Schaltung des Steuergeräts 4 den Elektroheizkörper 16 unter Abgabe eines Lichtsignals auf das Steuergerät 4, auf das auch die Lichtsignale abgegeben werden, die die entsprechenden Arbeitsgänge der Einrichtung steuern. Beim Schalten des Zeitrelais wird außerdem ein Schallsignal erzeugt.

Die elektrischen Leitungen des Temperaturfühlers 24 und der Heizkörper 3 und 9, die die Verbindung zwischen diesen Teilen und dem Steuergerät 4 herstellen, sind ebenso wie die Druck- und Rückrohrleitung 25 bzw. 26 innerhalb eines wärmeisolierenden Schlauchs 17 angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Chirurgische Kryokoagulationseinrichtung mit einem Steuer- und Versorgungsgerät und einem hiervon abgesetzten, mit Leitungen zum Kühlmittel-, Informations- und Wärmetransport hieran angeschlossenen Operationsinstrument, das zum Abkühlen von Gewebe eine Eingriffsspitze, einen dieser zugeordneten Temperaturfühler, einen kühlmittelbeaufschlagten Wärmeaustauscher zu deren Abkühlung und eine Heizeinrichtung zu deren Erwärmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsspitze als Einfrieransatzstück (7) ausgebildet ist, das die Heizeinrichtung (3) aufweist, daß das Einfrieransatzstück am Wärmeaustauscher (18) befestigt ist, und daß dem Einfrieransatzstück ein Auftauheizkörper (9) zugeordnet ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auftauheizkörper (9) ein Elektromagnetventil (6) zugeordnet ist, das bei Betätigen des Auftauheizkörpers die Kühlmittelzufuhr zum Wärmeaustauscher (18) unterbricht

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betätigen von Elektromagnetventil (6) und Auftauheizkörper (9) ein Zeitrelais vorgesehen ist