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Apparat zum Insufflieren von strömungsfähigen Medien
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Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Insufflieren von strömungsfähigen
Medien, insbesondere von CO2-Gas, in den menschlichen oder tierischen Körper gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Apparat ist beispielsweise aus dem DT-GM 73 40 857.8
bekannt. Bei diesem Apparat kann ein in einem Nebenschluß angeordnetes Ventil nur
durch Hand- oder Fingerdruck gegen eine Federung geöffnet werden, wodurch nach der
Primärinsufflation, d.h. nach der erstmaligen Füllung einer Körperhöhle bis zum
Erreichen des dem venösen abdominalen Gefäßdruck entsprechenden Drucks, welcher
im Regelfall 50 mm Hg beträgt, und während der Sekundärinsufflation, d.h. der meist
automatischen Nachfüllung des vom Körper absorbierten, strömungsfähigen Mediums,
erreicht werden kann, daß ein plötzlich auftretender Mediumverlust gefahrlos für
den jeweils zu behandelnden Körper relativ schnell ergänzt werden kann.
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Dies bedeutet jedoch, daß der behandelnde Arzt, wenn er beispielsweise
ein optisches Gerät durch eine Trokarhülse oder ein sonstiges für die Beobachtung
von Körperhöhlen geeigentes Gerät in die zuvor insufflierte Körperhöhle einführt,
bei einem dadurch auftretenden Druckverlust eine Bedienungsperson, wie beispielsweise
eine Operationsschwester, auffordern muß, das durch einen Federdruck von Hand zu
betätigende Ventil für die schnell insufflation" zu bedienen. Dies wird in der Regel
zwar für ca. 10 Sekunden ausgeführt, doch reicht die dabei in die Körperhöhle nachgeströmte
Menge des fließfähigen Mediums meist nicht aus. Eine längere Dauerbetätigung des
Ventils, die im Regelfall ein bis drei Minuten betragen soll, blockiert jedoch eine
anderweitige Verwendung der Bedienungsperson.
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Aus diesem Grunde wurde bereits die Handbetätigung dieses Schnellinsufflationsventils
durch einen Feststeller ersetzt, durch welchen die Dauerbetätigung entbehrlich wird
und soviel Gas wie notwendig "schnell insuffliert" werden kann. Dies hat jedoch
den großen Nachteil, daß dieses Ventil entweder zu lange geöffnet bleibt oder aber
nach Beendigung des Eingriffs nicht zurückgestellt wird und damit bei der nachfolgenden
Benutzung dieses Apparates die Gefahr besteht, daß die Erstinsufflation mit eingeschalteter
~Schnellinsufflation" ausgeführt werden kann, was jeweils zum Tod eines Patienten
führen kann.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Apparat zum Insufflieren
von strömungsfähigen Medien, insbesondere von CO2-Gas in den menschlichen oder tierischen
Körper zu schaffen, bei welchem eine gefahrlose Schnellinsufflation
mit
einfachen Mitteln ausgelöst werden kann, ohne daß dabei auf die Sicherheit für den
zu behandelnden Patienten verzichtet wird.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß nur eine
begrenzte Menge des zu insuffllerenden Mediums mit einem bestimmten Strömungsdruck
insuffliert werden kann, wenn die Schnellinsufflation einmal ausgelöst worden ist.
Es muß also keine Bedienungsperson ständig das Schnellinsufflationsventil betätigen,
sondern es genügt eine einmalige Auslösung.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
daß ein Zwischenbehälter vorgesehen ist, der nach Betätigung des Auslöseknopfes
die darin enthaltene und vorgewählte Menge des zu insufflierenden Mediums freigibt.
Je nach Gesamtvolumen und Vorwahl der freizugebenden Menge kann ein-, zwei-, drei-
und mehrmalig eine Schnellinsufflation jeweils nach Auslösen des Betätigungsknopfes
durchgeführt werden, wobei durch eine Drossel oder einen Druckminderer gewährleistet
ist, daß der Strömungsdruck gewisse Grenzen nicht überschreitet.
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Bei einer anderen Ausführungsform, welche durch die soeben beschriebene
Ausführungsform ergänzt werden kann, wird lediglich an einem Vorwahlschalter die
gewünschte Menge des schnell nachzuinsufflierenden Mediums eingestellt, so daß beispielsweise
bei einer Vorwahl von 6 Litern und einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 Litern pro
Minute das Ventil für zwei Minuten nach der Auslösung durch den Auslöseknopf geöffnet
und nach Ablauf der zwei Minuten geschlossen wird.
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In der Medizin ist es nämlich bekannt, in menschlichen und tierischen
Körperhöhlen innere Organe, z.B. Leber, Milz, Gebärmutter usw., durch Endoskopie
zu beobachten, zu untersuchen und ggf. Eingriffe vorzunehmen. Dabei ist teilweise
Voraussetzung, die Körperhöhle, z.B. im Bauchraum, zur Erzielung eines freien Blickfeldes
mit einem Gas zu füllen, wobei das Gas für den Organismus ungefährlich sein muß,
so daß vorteilhafterweise Kohlensäuregas (CO2) in Betracht kommt, aber auch Lachgas
oder Sauerstoff verwendbar sind.
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Bei den bekannten Apparaten wird das Gas aus einer Gas-Druckwelle
unter Druckkontrolle über einen Druckminderer einem Zwischenbehälter zugeleitet,
der so bemessen ist, daß nach einmaliger Füllung nur die für die Schaffung eines
Pneumoperitoneums physiologisch vertretbare maximale Gasmenge entnommen werden kann.
Aus diesem Zwischenbehälter wird das Gas über einen zweistufigen Druckminderer und
ein den Durchfluß anzeigendes Gerät unter Druckkontrolle durch eine z.B. in den
Bauchraum einzuführende Kanüle oder Insufflationsnadel in den Bauchraum geleitet,
und zwar so, daß zur Füllung des Bauchraums das Gas mit einer Menge von 1 1 pro
Minute und einem maximalen, dem venösen abdominalen Gefäßdruck entsprechenden Druck
(50 mm Hg) eingeleitet wird, worauf durch Benutzung der zweiten einschaltbaren Stufe
des Druckminderers der Druck zum Ausgleich von Gasverlusten auf den aktuellen Körperhöhlendruck
(etwa 12 mm Hg) herabgesetzt wird. Dies bedeutet, daß zunächst eine Primärinsufflation
von ca.
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50 mm Hg aus dem Insufflationsapparat gegen zunächst einen Druck von
0 mm Hg in der Körperhöhle bei normalerweise atmosphärischen Umgebungsverhältnissen
durchgeführt
wird. Mit dem Aufbau des Pneumoperitoneums, das zunächst
mit einer Füllmenge von ca. 1 1 pro Minute geschaffen wird, tritt zunehmend ein
durch das Pneumoperitoneum bedingter Gegendruck auf, der dem Insufflationsdruck
immer stärker entgegenwirkt, so daß bei einem theoretischen Gegendruck von ca. 50
mm Hg die Insufflationsströmung der Primärinsufflation zum Stehen kommen würde.
Dies soll jedoch in der Praxis nicht eintreten, da bei einem Druck des Pneumoperitoneums
ab ca. 20 mm Hg Lebensgefahr für den zu behandelnden Patienten eintritt.
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Es wird daher bei der Koagulation von Geweben in Körperhöhlen und
bei Foto- und Filmaufnahmen und undichten Instrumenten nach der Primärinsufflation
der Körperhöhle der Ausgleich von Gasverlusten bei dem erwähnten herabgesetzten
Gasdruck durchgeführt, d.h. daß die Nachfüllung oder Sekundärinsufflation von Gas
in die Körperhöhle, die meist automatisch erfolgt, bei ca. 12 bis 15 mm Hg durchgeführt
wird, so daß der behandelnde Arzt nicht darauf zu achten braucht, ob die für den
Patienten gefährliche Druckhöhe von ca. 20 mm Hg erreicht wird.
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Die Gasdurchflußmenge von 1 1 pro Minute hat zudem zur Folge, daß
der gesamte Vorgang verhältnismäßig langsam erfolgt. Nur bei einem größeren Druckverlust,
der beispielsweise durch Einführen undichter Instrumente oder beim Wechsel von beispielsweise
der Endoskopoptik vorkommen kann, ist eine beschleunigte Füllung der Körperhöhle
über ein Schnellinsufflationsventil notwendig, wie bereits eingangs beschrieben,
das jedoch nur dann ausgelöst werden darf, wenn festgestellt worden ist, daß durch
die Insufflationsnadel oder Kanüle kein falscher Weg gebohrt oder keine Gefäße verletzt
worden sind.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
näher beschrieben.
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Darin zeigt: Fig. 1 in schematischer Blockbilddarstellung das Anordnungsschema
der wichtigsten Bauteile mit der Darstellung einer ersten Ausführungsform, und Fig.
2 ebenfalls schematisch dargestellt einen Teilausschnitt mit einer anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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Gemäß Fig. 1 ist ein, eine größere Gasmenge z. B. CO2-Gas, Lachgas
oder Sauerstoff enthaltender Druckgasbehälter 1 an den in einem Gehäuse zusammenfaßten
Apparat angeschlossen.
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Nach öffnen eines Ventils 2 wird das Gas unter Kontrolle durch ein
Manometer 3 durch einen Druckminderer 4 geleitet, der das Gas z. B. auf einen Arbeitsdruck
von etwa 2 bis 3 atü und vorzugsweise 2,5 atü entspannt. Das Manometer 3 zeigt den
jeweiligen Füllungszustand der Gasflasche 1 an.
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Das niederqespannte Gas strömt über ein Absperrventil 5 in einen Zwischenbehälter
6, dessen Literinhalt durch ein geeichtes Manometer 7 abgelesen werden kann. Das
Volumen dieses Zwischenbehälters ist mit ca. zehn Liter vorzugsweise so gewählt,
daß nach seiner einmaligen Füllung nur die für die Schaffung eines Pneumoperitoneums
physikalisch vertretbare Maximalmenge Gas entnommenworden kann, sofern nicht die
Insufflation einer Flüssigkeit vorgesehen ist, welche dann beispielsweise in den
Zwischenbehälter 6 eingefüllt werden könnte und durch den anstehenden Gasdruck in
die weiterführenden Leitungen gepreßt werden kann. Natürlich kann beim Wunsch der
Insufflation einer Flüssigkeit diese auch im späteren Leitungsverlauf von dem jeweils
anstehenden Gasdruck aus dem dafür vorgesehenen Behälter in das Insufflationsinstrument
weitergeleitet werden.
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Aus dem Zwischenbehälter 6 strömt das fließfähige Medium über einen
Druckminderer 8 und ein nachgeschaltetes, den Gasdurchfluß anzeigendes Gerät 9 zu
einem Absperrventil 10 und von dort unter Kontrolle eines Manometers 11 in eine
Kanüle oder Infussions- bzw. Insufflationsnadel, wie z. B. eine Verresnadel mit
geringem Eigenwiderstand in die Körperhöhle, z. B. die Bauchhöhle.
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Der Druckminderer 8, der vorzugsweise zwischen mindestens 2 Druckstufen
mit einem Umschalter 13 umschaltbar ist, ist deshalb vorgesehen, damit die den Apparat
bedienende Bedienungsperson oder der behandelnde Arzt nicht mit der Notwendigkeit
zur Wahl eines bestimmten Druckes konfrontiert und damit unnötig mit Entscheidungen
belastet wird, was dann der Fall ist, wenn ein stufenloser Druckminderer vorgesehen
ist. Mit der Verwendung des Umschalters 13 ist zugleich eine Aufspaltung der, das
fließfähige Medium führenden Leitung 16 in mindestens zwei Zweigleitungen 18 und
20 vorgesehen, welche zweckmäßigerweise vor den, den Gasdurchfluß anzeigenden Gerät
9 wieder zusammengeführt sind, so daß eine Hauptleitung 16' zu dem Absperrventil
10 führt.
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In der ersten Zweigleitung 18 ist eine Drossel 14 angeordnet, über
die das Gas aus dem Zwischenbehälter 6 unter einem Druck von maximal 50 mm Hg auf
eine Durchströmmenge von 1 1 pro Minute begrenzt wird. Wenn somit in der ersten
Schaltposiiton des Umschalters 13 die erste Zweigleitung 18 eingeschaltet ist, dann
kann eine Primärfüllung zur Erzeugung beispielsweise eins Pneumoperitoneums durchgeführt
werden. Sobald die Primärinsufflation und Füllung des Bauch, raumes mit dem fließfähigen
Medium erreicht ist, erfolgt eine Umschaltung des Umschalters 13 an dem Druckminderer
8 auf die dritte Zweigleitung mit einer Drossel 15, die so ausgelegt ist, daß nunmehr
das strömungsfähige Medium unter einem verminderten Druck von etwa 12 bis 15 mm
Hg mit einer Menge von 1 1 pro Minute zu der Leitung 16' strömt.
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Die Umschaltung auf die dritte Zweigleitung 20 dient der laufenden
Ersetzung der in der Körperhöhle durch Absorption bzw. Absorption und Undichtigkeiten
auftretenden Verluste des fließfähigen Mediums.
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Durch die Mengenbegrenzung auf 1 1 pro Minute sowohl in der ersten
Zweigleitung 18 als auch in der dritten Zweigleitung 20 wird sichergestellt, daß
keine Gefahren für den zu behandelnden Patienten auftreten, da durch die Langsamkeit
des Vorganges eine jederzeitige Kontrolle und Gegenmaßnahmen, falls erforderlich,
möglich sind. Wenn nun beispielsweise Koagulationen von Gewebeteilen durchgeführt
werden oder sonstige Instrumente durch undichte Trokarhülsen eingeführt werden oder
Foto- oder Filmaufnahmen die Einführung der Beobachtungsoptik notwendig machen,
dann ist es erforderlich, die dabei auftretenden, erhöhten Verluste des strömungsfähigen
Mediums zu ergänzen, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß mit dem Umschalter
13 von der dritten Zweigleitung 20 auf die erste Zweigleitung 18 zurückgeschaltet
wird. Da aber die Durchströmmenge auf 1 1 pro Minute begrenzt ist, kann nun über
eine zweite Zweigleitung 22 die mehrfache Menge des zu ersetzenden Mediums mit erhöhter
Füllungsgeschwindigkeit ohne Gefährdung für den Patienten bewirkt werden, sofern
mit der Kanüle 12 bzw. Insuffionsnadel kein falscher Weg gebohrt wurde und keine
Gefäße verletzt sind. In der zweiten Zweigleitung 22 ist daher eine den Durchfluß
auf 2 bis 3 1 pro Minute begrenzende Drossel 24 vor einem Bypaßventil 26 angeordnet.
Dieses Bypaß ventil ist mit einer Betätigungsvorrichtung 30 verbunden, welche das
Stellorgan des Bypaßventils 26 betätigt. An der Betätigungsvorrichtung 30 ist ein
Vorwahlschalter 32 und ein Auslöseknopf 34 derart angeordnet, daß durch den Vorwahlschalter
32 stufenlos die gewünschte Menge des strömungsfähigen Mediums einstellbar ist,
wobei bei einer
bevorzugten Ausführungsform mit dem Vorwahlschalter
32 Stufen von 0,5 1 bis zu einer Gesamtmenge von maximal 10 1 gewählt werden können.
Der behandelnde Arzt oder eine Bedienungsperson können dadurch je nach Erfahrungswert
der einzeln anzuwendenden Instrumente und dem damit verbundenen Verlust des fließfähigen
Mediums einen bestimmten Literwert einstellen, der dann bei der Anwendung des entsprechenden
Instruments einerseits verlorengeht und andererseits durch die Betätigung des Auslöseschalters
34 schnell nachinsuffliert werden kann, da der Betätigungsschalter 34 solange über
die Betätigungsvorrichtung 30 das Bypaßventil 26 öffnet, bis der durch den Vorwahlschalter
32 eingestellte Wert schnell nachinsuffliert ist. Die Drossel 24 und/oder ein Druckminderer
24' werden vorzugsweise vor dem Bypaßventil 26 angeordnet, damit das Stellorgan
in dem Bypaßventil 26 nur durch einen reduzierten Druck beaufschlagt wird und somit
ein dementsprechend kostengünstigeres Bypaßventil 26 gewählt werden kann. Der Druckminderer
24' wird vorzugsweise als einstellbarer Druckminderer vorgesehen, so daß ein Druck
zwischen 15 und 50 mm Hg einstellbar ist. Die Drossel 24 ist ebenfalls einstellbar,
so daß eine Gasdurchströmmenge von vorzugsweise 2 bis 4 1 pro Minute einstellbar
ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 schließt sich in der zweiten
Zweigleitung 22 an den einstellbaren Druckminderer 24' ein zusätzliches Ventil 26'
an, das ebenso wie das Bypaßventil 26 von der Betätigungsvorrichtung 30 gesteuert
wird. Zwischen dem Ventil 26' und dem Bypaßventil 26 ist ein Zwischenbehälter 40
mit einem den Füllungszustand anzeigenden Manometer 42 vorgesehen.
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Das Manometer 42 liefert den jeweils angezeigten Wert über eine Leitung
44 an die Betätigungsvorrichtung 30, so daß dann, wenn der Füllungszustand unter
den durch den Wahlschalter 32 eingestellten Wert absinkt von der
Betätigungsvorrichtung
30 automatisch das Ventil 26' geöffnet wird, bis in den Zwischenbehälter 40 dieselbe
Litermenge vorrätig ist, welche durch den Vorwahlschalter 32 eingestellt ist. Dies
hat den Vorteil, daß bei Erschöpfung des in dem Zwischenbehälter 6 gespeicherten
Vorrats an fließfähigem Medium immer noch genügend Vorrat in dem Zwischenbehälter
40 vorhanden ist, um eine notwendige Schnellinsufflation auslösen zu können. Vorteilhafterweise
ist mit der Betätigungsvorrichtung 30 auch eine akustische und/oder optische Anzeigevorrichtung
46 verbunden, welche jeweils dann anspricht, wenn das Manometer 42 bei geöffnetem
Ventil 26' nicht den durch den Vorwahlschalter 32 bestimmten Sollwert innerhalb
einer bestimmten Sicherheitszeit erreicht. Diese Sicherheitszeit wird so eingestellt,
daß unter normalen Verhältnissen der Zwischenbehälter 40 ohne Alarmauslösung durch
das Anzeigegerät 46 gefüllt werden kann. Nur wenn diese Sicherheitszeit überschritten
wird, was einem ungenügenden Füllungszustand des Zwischenbehälters 6 entspricht,
wird der Alarm durch die Anzeigevorrichtung 46 ausgelöst.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann das die Anzeigevorrichtung
46 betätigende Signal auch dazu verwendet werden, um einen Stellantrieb 48 (siehe
Fig. 1) für das Absperrventil 5 zu steuern.
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Der gemäß Fig. 1 normalerweise von Hand zu betätigende Stellantrieb
48 für das Absperrventil 5 kann natürlich auch unabhängig von der Betätigungsvorrichtung
30 durch einen Kontaktgeber in dem Manometer 7 derart beeinflußt werden, daß beispielsweise
dann, wenn der durch das Manometer 7 angezeigte Füllstand eine bestimmte Mindestfüllmenge
anzeigt automatisch das durch das Manometer 7 gelieferte Signal eine Betätigung
des Stellantriebs 48 auslöst
und somit eine Wiederauffüllung des
Zwischenbehälters 6 erlaubt, was beispielsweise auch mit einer Warenanzeige ähnlich
der gemäß Fig.2 mit Bezugsziffer 46 gekennzeichneten Warnanzeige gekoppelt sein
kann, so daß eine Wiederauffüllung des Zwischenbehälters 6 erst nach Betätigung
der Warnanzeige möglich ist. Dies hätte den Vorteil, daß der behandelnde Arzt darauf
aufmerksam gemacht wird, daß die erste Füllung des Zwischenbehälters 6 erschöpft
ist und nunmehr eine weitere Füllung des Zwischenbehälters eventuell durch ein Zeitglied
nach einer vorgewählten Zeit erfolgt, sofern dies in einem besonderen Falle nicht
unerwünscht ist. Andererseits ist es jedoch bei langwierigen Operationen oft erforderlich,
insbesondere dann, wenn des öfteren mit dem Auslöseknopf 34 eine öftere Schnellinsufflation
bei beispielsweise häufigem Wechsel der Instrumente erforderlich ist, daß gegebenenfalls
der Zwischenbehälter 6 nachgefüllt wird. Dies könnte beispielsweise durch die soeben
beschriebene automatische Rückkopplung des Manometers 7 auf den Stellantrieb 48
für das Ventil 5 bewirkt werden.
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Ferner sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Vorwahlschalter
32 durch ein Zeitwerk gesteuert wird, so daß die vorgewählte Litermenge über die
Betätigungsvorrichtung 30 das Bypaßventil 26 für eine bestimmte Zeit öffnet und
wieder schließt. Auch der Auslöseknopf 34 und der Vorwahlschalter 32 können in einem
Betätigungsgriff zusammengefaßt werden, so daß mit der Betätigung des Vorwahlschalters
gleichzeitig die Auslösung und damit die Öffnung des Bypaßventils 26 bewirkt wird,bis
der Vorwahlschalter 32 auf die gewünschte Litermenge eingestellt ist und dann automatisch
wieder in die Ruheposition und damit auf die Menge 0 zurückläuft. Dies bedeutet
jedoch, daß bereits bei Betätigung des Vorwahlschalters 32 bis
zum
Erreichen der gewünschten Litermenge je nach Schnelligkeit der Betätigung des Vorwahlschalters
eine unkontrollierte Menge an fließfähigem Medium durch die zweite Zweigleitung
22 strömt. Da jedoch die in dieser Zeit strömende Menge vernachlässigbar gering
ist, ist diese Ausführungsform dann möglich, wenn es nicht auf eine äußerste Präzision
der durch die zweite Zweigleitung 22 durchströmenden Menge des fließfähigen Mediums
ankommt.