DE3327082A1

DE3327082A1 - Instrument fuer medizinische zwecke

Info

Publication number: DE3327082A1
Application number: DE19833327082
Authority: DE
Inventors: Fernand Diekirch Muller; Marc Diekirch Rosch; Anders Echternach Wannborg
Original assignee: Electrolux SARL
Current assignee: Electrolux SARL
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1985-02-07

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Instrument für medizinische Zwecke, um begrenzte Bereiche oder punktweise Partien, vorzugsweise am menschlichen Körper, einer Kühl- oder Wärmebehandlung zu unterziehen, wobei das Instrument wenigstens ein thermoelektrisches Element aufweist, dessen eine Seite für den Wärmeaustausch mit der zu behandelnden Fläche vorgesehen ist, und dessen andere Seite von einem Medium auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird.
Ein Instrument der eingangs genannten Art ist auch aus Wo 81/03608 bekannt. An diesem Instrument, das für die Thermo-Kühlung eingesetzt wird, wird die warme Seite des thermoelektrischen Elementes durch einen Luftstrom gekühlt, der durch einen Ventilator erzeugt wird. Das thermoelektriw sche Element selbst sitzt im Inneren des Instrumentes, und die Kontaktteile, die mit dem zu behandelnden Bereich in Berührung stehen, sind durch lange Wärmeleiter mit dem thermoelektrischen Element verbunden. Dadurch ist der Wärmeübergang von dem thermoelektrischen Element zu dem zu behandelnden Bereich unbefriedigend. Außerdem lassen sich durch die Luftkühlung die gewünschten tiefsten Temperaturen nicht erreichen, und es ist nicht möglich, die Temperatur des bekannten Instrumentes auf der kalten Seite genau zu kontrollieren. Schließlich wird das bekannte Instrument aufgrund seines inneren Aufbaus voluminös, was insbesondere bei zahnärztlichen Behandlungen nachteilig war.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein handliches Instrument mit möglichst kleinen Abmessungen zu schaffen, mit dem Temperaturänderungen in einem begrenzten Bereich oder an punktweisen Partien am menschlichen Körper gut kontrollierbar durchführbar sind.
Dazu ist das erfindungsgemäße Instrument in der in dem Hauptanspruch gegebenen Weise gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Instrument kann nicht nur für Diagnosezwecke benutzt werden, sondern es ist in vielen medizinischen Gebieten anwendbar, wo man eine Temperaturänderung in einem begrenzten Bereich gut kontrollierbar durchführen will. Das erfindungsgemäße Instrument eignet sich insbesondere für die intraorale Anästhesie, zum Testen der Vitalität von Zähnen, für alle Bereiche der Kryotherapie, für die Konservierungsbehandlung im Zusammenhang mit Cavitäten und bei kleinen chirurgischen Eingriffen, beispielsweise bei Injektionen, bei der Beeinflussung der Heilung von Wunden durch Wärmebehandlung und dergleichen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen rnstruw ments ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Instruments mit zwei Kühlflächen; und Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch ein Instrument mit einem Handgriff und einem Thermoelement.
In Fig. 1 sind Leitungen 1, 3 eines elektrischen Versorgungsnetzes dargestellt, an die eine Versorgungs- und Steuereinheit 5 durch Leitungen 7, 9 angeschlossen ist. Die Steuereinheit 5 enthält unter anderem einen Transformator und einen Schalter für die Betätigung der Kühleinrichtung. Es können auch Kontrolleinrichtungen vorgesehen sein, um die Ausgangsleistung des thermoelektrischen Elements zu steuern.
Ein thermoelektrisches Element 11 (peltierelement) hat an der kalten Seite einen austauschbaren Kontaktteil 13 und steht an der warmen Seite in Kontakt mit der Flüssigkeit in einer Kammer 15, um das Element 11 zu kühlen, das von der Steuereinheit 5 über Leitungen 17, 19 mit elektrischem Strom geringer Spannung versorgt wird. Eine Kühlflüssigkeit, bei spielsweise Wasser, wird durch Leitungen 21 23 von einer Umwälzpumpe 25 zugeführt, die eine lösbare Kupplung 27 für eine Leitung 29 aufweist, mit der sie an eine Wasserversorgungsleitung angeschlossen werden kann Die Leitung 29 kann alternativ an einen Behälter (nicht gezeigt) angeschlossen werden und kann mit einer Kühleinrichtung verbunden sein, um das Wasser in dem Kühlkreislauf zu kühlen.
In Fig. 1 ist die Verwendung des Instruments zur Kühlbehandlung eines Zahns gezeigt Der Zweck besteht darin, einen Punkt an der Wurzel eines Zahns 31 oder einen begrenzten Bereich am Kiefer zu kühlen. Dazu werden zwei thermoelektrische Elemente 11, 11' verwendet, die an den Enden einer Gabel mit zwei Schenkeln 33, 33', bestehend aus zwei Endstücken 35, 35' und zwei Schenkelstücken 37, 37' angeordnet sind. Die zwei Schenkelstücke 37, 37' und die zwei Endstücke 35, 35' können jeweils gleich lang sein. Die zwei Schenkelstücke 37, 37' sind durch ein Gelenk 39 miteinander verbunden r welches es ermöglicht, die thermoelektrischen Elemente 11 r 11 D beim Einführen an die 3ehandlungsstelle voneinander wegzubewegen und sie danach wieder aufeinanderzuzubewegen, um sie an dem Punkt oder dem Bereich, der gekühlt werden soll, ansetzen zu können. Kontaktteile 13, 13' die den Wärmekontakt zwischen einem thermoelektrischen Element und dem zu behandelnden Bereich herstellen, die thermoelektrischen Elemente 11, 11 1 und die Kammern 15, 15' sind in geeigneter Weise als Einheiten 10, 10' über je ein Gelenk. (nicht gezeigt) an den Endstücken 35, 35' befestigt An den gegenüberliegenden Schenkeln 33, 33' wird selbstverständlich je eine ähnliche einheit 10, 10' verwendet. Die Schenkelstücke 37, 37' sind nicht nur Halter für die Endstücke 35, 35' und die Einheiten 10, 10', sondern bilden auch die Fortführunq der Leitungen 17 für die Stromzufuhr und für die Leitungen 21 für die Kühlflüssigkeit an die zwei termoelektrischen Elemente 11, 11'.
Die Kontaktteile 13, 13' können lösbar mit den Einheiten 10, 10' verbunden sein, um einen Austausch zu ermöglichen. Dadurch ist es möglich, ein Thermoelement mit einer gewünschten Ausgangsleistung und/oder Kontaktteile mit einer gewünschten Form einzusetzen. Die losen Kontaktteile können gereinigt, desinfiziert und erforderlichenfalls sterilisiert werden.
Die Schenkel 33 e 33 sind jeweils in zwei Schenkelstücke 37, 37' und zwei Endstücke 35, 35# unterteilt, wobei jeweils eine lösbare Verbundung 41, 41' zwischen den beiden Teilen 37, 35 bzw. 37', 35' respektive den Schenkeln vorgesehen ist. Mit der gezeigten Bogenform der Endstücke 35, 35' ist die Gabel zur Verwendung an einem Zahn oder einem Kiefer geeignet Die Enstücke können jedoch durch andere Teile ersetzt werden, die eine andere Forma haben, wenn anders geformte Bereiche gekühlt werden sollen. Man kann auch eines der Endstücke 35 oder 35' entfernen und die entsprechende Flüssigkeitsleitung in der lösbaren Verbindung 41 oder 41' abschalten, wenn man eines der thermoelektrischen Elemente 11 oder 11' für einen speziellen Zweck benützen möchte In Fig. 1 wurde, wie oben erläutert wurde, ein Instrument für die punktförmige Kühlung von Kiefer- oder Zahnbereichen schematisch dargestellt, um ZU zeigen, wie das Problem der punktförmigen Kühlung ohne einen voluminösen Apparat gelöst werden kann. In Fig. 2 soll ein Beispiel für eine detailliert ausgeführte Anordnung des vorderen Teiles solch eines Instruments gezeigt werden. Mit anderen Worten können die in Fig. 1 gezeigten Schenkel 33, 33' in ihrem inneren Aufbau so ausgebildet sein, wie der Schenkel 125 in Fig. 2.
Das in Fig. 2 gezeigte Instrument hat einen Handgriff 101, von dem in der Mitte der Figur ein Teil weggelassen ist Der Handgriff 101 ist durch einen Schlauch mit der Versorgungs- und Steuereinheit 105 verbunden, die in dieser Figur nicht gezeigt ist. Der elastische Schlauch 103 ist über die Schulter 102 des Handgriffes 101 gezogen, damit er nicht selbsttätig vom Handgriffende abgleiten kann.
Der Schlauch selbst dient als Schutz für zwei Flüssigkeitsleitungen 107, 109, zwei elektrische Leitungen 113, 115 an das thermoelektrische Element 111 und zwei elektrische Leitungen 117, 119, die mit einem Thermosensor 121 verbunden sind. Das thermoelektrische Element 111 wird derart mit Strom versorgt, daß eine kalte Arbeitsfläche 123 an einer linken Seite erhalten wird. Das thermoelektrische E ent 111 ist in Längsrichtung in einem Endstück 133 des Schenkels 125 angeordnet. An der linken Seite des elektrischen Elements 111 ist ein wärmeleitfähige aktteil 127 angeordnet und an der rechten Seite eine igkeitskammer 129, die durch die Leitungen 107, 109 ner Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, versorgt wi.
Endstück 125 besteht aus Kunststoff und hat wenige an seiner linken Seite an der Arbeitsfläche 123 eine sei,, dünne Schicht, die als Abdeckung für den Kontaktteil 127 dient Der Schenkel 125 ist mit dem Handgriff 101 durch ein Kugelgelenk 131 verbunden, so daß die Arbeitsfläche 123 leicht in verschiedene Richtungen in Bezug auf den Handgriff bewegbar ist. Zum Zwecke der Vereinfachung sind die im Endbereich des Endstückes 133 angeordneten Teile so dargestellt, daß sie in Längsrichtung des Endstückes 133 liegen. In der Praxis ist es möglich, die Teile so anzuordnen rdaß die Arbeitsfläche 123 in eine optimale Position in Bezug auf die längsachse des Endstückes 133 kommt.
Der Schenkel 125 besteht aus zwei Teilen, von denen das Endstück 133, das thermoelektrische Element 111 enthält und das Schenkelstück 135 einen Fortsatz des Kugelgelenks 131 anschließt Die beiden Teile 133 und 135 sind durch eine Steckverbindung 137 miteinander verbunden. Eine Haube 143 ist über das Kugelgelenk 131 gestülpt, wobei das Schenkelstück die Haube 143 durchgreift. Die Haube 143 ist mittels einer Steckverbindung oder einem Gewinde am Handgriff 101 befestigt.
Die Haube 143 und der Handgriff 101 wirken so mit dem Kugelgelenk 131 zusammen, daß der Schenkel 125 verschwenkbar bzw drehbar und erforderlichenfalls in der eingestellten Lage fixierbar ist. Die Flüssigkeitsleitungen 107, 109 haben jeweils eine Dichtung 139 für die Verbindung. Die elektrischen Leitungen 113, 115 und 117, 119 haben geeignete Steckkontakte.
Den beiden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Elementes gemäß den Fig. 1 und 2 ist gemeinsam, daß das thermoelektrische Element 111 bzw die thermoelektrischen Elemente 11, 11' jeweils an einem exponierten Ende des Instrumentes angeordnet sind, so daß ein guter Wärmeübergang von dem jeweiligen thermoelektrischen Element über das zugehörige Kontaktstück zu der zu behandelnden Fläche gewährleistet ist Diese exponierte Lage der thermoelektrischen Elemente wird insbesondere dadurch ermöglicht, daß flüssiges Medium verwendet wird, um die eine Seite des thermoelektrischen Elementes auf einer bestimmten Temperatur zu halten.
Bezugs zeichenliste 1, 3 Leitungen 5 Versorgungs- und Steuereinheit 7, 9 Leitungen 10, 10' Einheiten 11, 11' Kälteelemente (Kühlelemente) 13, 13' Kontaktteile 15, 15' Kammern 17, 19, 19' Leitungen 21, 23, 23' Leitungen 25 Umwälzpumpe 27 lösbare Kupplung 29 Leitung 31 Zähne 33, 33' Schenkel 35, 35' Enstücke 37, 37' Schenkelstücke 39 Gelenk 41, 41' lösbare Verbindung 101 Handgriff 102 Schulter 103 Schlauch 105 Versorgungs- und Steuereinheit 107, 109 Flüssigkeitsleitungen 110 Einheit 111 Kälteelement (thermoelektrisches Element 113, 115 elektrische Leitungen 117, 119 elektrische Leitungen 121 Thermosensor 123 kalte Arbeitsfläche 125 Endstück fingerförmig 127 Kontaktteil 129 Flüssigkeitskammer 131 Kugelgelenk 133 Endstück 135 Schenkelstück 137 Steckverbindung 139 Dichtung 143 Haube

Claims

Instrument für medizinische Zwecke Ansprüche S Instrument für medizinische Zwecke, um begrenzte Bereiche oder punktweise Partien, vorzugsweise am menschlichen Körper, einer Kühl- oder Wärmebehandlung zu unterziehen, wobei das Instrument wenigstens ein thermoelektrisches Element aufweist, dessen eine Seite für den Wärmeaustausch mit der zu behandelnden Fläche vorgesehen ist, und dessen andere Seite von einem .Medium auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das thermoelektrische Element (11, 111) an einem exponierten Ende des Instruments angeordnet ist, und daß das Medium eine Flüssigkeit ist
2. Instrument nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei thermoelektrische Elemente <11, ii') an den Enden von zwei Schenkeln (33, 33') angeordnet sind, und daß die Schenkel (33, 33') durch ein Gelenk (39) schwenkbar miteinander verbunden sind
3. Instrument nach Anspruch lo d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t~ daß ein thermoelektrisches Element (11) am Ende eines Schenkels (125) angeordnet ist und daß der Schenkel (125) durch ein Kugelgelenk (131) drehbar und/oder schwenkbar gelagert ist.
4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die kalte Seite des thermoelektrischen Elements (11, 11ti 111) in Wärmekontakt mit einem Thermoelement (z. B. 12:, Fig. 2) steht, um die Temperatur anzuzeigen und/oder über einen Thermostat zu regeln.
5. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die thermoelektrischen Elemente (11, 11', 111) lösbar angeordnet sind.
6. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schenkel (33, 33l; 125) als Leiter für den elektrischen Strom und für die Flüssigkeit an die thermoelektrischen Elemente ausgebildet sind.
7. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schenkel (33, 33'; 125) in Schenkelstücke (37e 37'; 135) und Endstücke (35, 35'; 133) unterteilt sind, die über lösbare Verbindungen (41 r 41'; 137) mit den Schenkelstücken verbunden sind.
8. Instrument nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die lösbaren Verbindungen (41, 41';. 137) Anschlüsse für die Stromversorgung und die Flüssigkeitsversorgung der thermoelektrischen Elemente (11off 11'; 111) aufweisen.
9. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an den thermoelektrischen Elementen (11, 11'; 111) Kontaktteile (13, 13', 127) lösbar befestigt sind, die eine Wärmeleitung von dem thermoelektrischen Element zu dem zu behandelnden Bereich bilden.
10. Instrument nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e tff daß der Kontaktteil (13, 13', 127) sterilisierbar ist.