DE3541951A1 - Kauterisations-blutstilleinrichtung - Google Patents
Kauterisations-blutstilleinrichtungInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/08—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
Description
KAUTERISATIONS-BLUTSTILLEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Kauterisations-Blutstilleinrichtung mit einer Vorrichtung zum Steuern der Heizzeit.
In jüngster Zeit werden Endoskope immer mehr zur Diagnose und Behandlung von Stellen im Körperinneren verwendet, wobei ein
dünnes und langes Einführteil in den Körper eingeführt wird, so daß beispielsweise die Bauchdecke nicht aufgetrennt werden
muß.
Ein derartiges Endoskop besitzt gewöhnlich einen Kanal, durch
den ein Behandlungsgerät sowie eine Beobachtungsvorrichtung eingeführt werden können, so daß die verschiedensten medizinischen
Behandlungen mit dem Behandlungsgerät durchgeführt werden können, das durch den Kanal in den Körper eingeführt
wurde.
SAD ORIGINAL _ 2 -
Bekannt ist auch eine Laserkoagulationseinrichtung, mit der eine Blutung gestillt \\rerden kann, nach dem ein Tumor aus der
Bauchhöhle entfernt wurde, wobei das Blut durch ausgesandte Laserstrahlen koaguliert wird. Eine derartige Einrichtung ist
jedoch kostspielig, erfordert große Geschicklichkeit und ist gefährlich.
Es wurde deshalb eine Einrichtung zum Koagulieren eines blutenden Bereichs unter Verwendung einer Heizsonde entwickelt,
die durch den Kanal eingeführt werden kann und die eine Heizwicklung erregt, die am vorderen Ende der Heizsonde angebracht
ist.
Eine derartige Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß auf Grund des langsamen Ansprechverhaltens beim Erhöhen und Erniedrigen
der Temperatur neben der zu behandelnden Stelle auch anderes Gewebe zerstört wird, da die an benachbartes Gewebe
abgeleitete Wärmemenge während der Zeit ansteigt, die erforderlich ist, um auf die Koagulationstemperatur zu kommen bzw.
die Abkühlzeit nach der Koagulierung.
Die US-PS 4449528 (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 58-69556) schlägt deshalb eine Kauterisations-Blutstilleinrichtung vor,
die ein Heizelement verwendet, das ein gutes Heiz- und Kühlansprechverhalten für die kauterisierende Sonde (Heizsonde)
aufweist, die durch den Kanal eingeführt werden kann.
Da die bekannte Einrichtung eine Zenerdiode oder eine Elektronenlawinendiode
mit geringer Wärmekapazität als Heizelement
verwendet, d. h. ein geringes Volumen und eine geringe Masse hat, ergibt sich ein gutes thermisches Ansprechverhalten,
wenn die Stromversorgung zum Heizelement gesteuert EIN- oder AUS- geschaltet wird, so daß der Nachteil, daß benachbartes
Gewebe zerstört wird, praktisch nicht auftritt und nur die gewünschte Stelle gestillt wird.
Bei der bekannten Einrichtung ist jedoch der durch das Heizelement
erzeugte Wärmewert konstant, so daß sich die Heiztemperatur ändert, da die Wärmeableitung abhängig vom Zustand
des Gewebes, gegen das das vordere Ende mit dem Heizelement gepreßt wird, unterschiedlich ist, so daß es unmöglich
ist, das Blutstillen bei der richtigen Temperatur durchzuführen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Kauterisations-Blutstilleinrichtung
anzugeben, die eine wirksame stillende Behandlung dadurch erzielt, daß die richtige
Heiztemperatur beibehalten wird, auch wenn sich die Wärmeableitung
an dem Sondenende ändert.
Ferner soll die Blutstillbehandlung äußerst sicher durchgeführt werden können.
Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung gelöst,die ein Heizelement
aufweist mit geringer Wärmekapazität und gutem thermischen
Ansprechverhalten, das im vorderen Ende einer dünnen und langen Sonde angebracht ist und ein Blutstillen durch Zuführen
von Heizstrom zu dem Heizelement durchführt, und die Spannung an den beiden Enden eines Widerstandes feststellt,
der in Reihe mit dem Heizelement geschaltet ist, die Spannung 'mit einer Bezugsspannung vergleicht und eine richtige Stilltemperatur
des Heizelements unter Verwendung des Vergleichsergebnisses aufrechterhält.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltbild der wesentlichen Teile einer Sonden-
- 4 - BAD ORIGINAL
trelberschaltung des Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine Perspektivansicht der äußeren Gestaltung einer erfindungsgemäßen Einrichtung und
Fig. 3 Stromkennlinien für den Betriebszustand des Ausführungsbeispiels
.
Fig. 2 zeigt Kauterisations-Blutstilleinrichtung 1 eines Ausführungsbeispiels
mit einer Versorgungseinheit 3, auf deren geneigter Vorderseite ein Bedienungsfeld 2 angebracht ist,
einer dünnen, langen Heizsonde 5, deren Stecker 5A und 5B entfernbar an den Verbindungsbuchsen 4A und 4B an der unteren
Vorderseite derVersorgungseinheit 3 befestigt sind, einem Fußschalter 7 dessen Stecker 7A entfernbar mit der Steckbuchse
6A am unteren Vorderteil der Versorgungseinheit 3 einsetzbar ist, einem seitlich angeordneten Wasserversorgungstank
8 und einer Sondentreiberschaltung 9, die in der Versorgungseinheit 3 untergebracht und in Fig. 1 im einzelnen gezeigt
ist.
Bei der Heizsonde S läuft ein Koaxialkabel durch ein enges und flexibles Sondenteil 11, das durch einen Kanal eines nicht
gezeigten Endoskops eingeführt werden kann, um ein Heizelement mit*geringer Heizkapazität am vorderen Ende 12 des Sondenteils
11 zu erregen. Im Sondenteil 11 verläuft auch eine Wasserzuführung für Waschwasser. Wenn der elektrische Stecker 5A und
der Wasserversorgungsstecker 5B der Heizsonde 5 mit den Steckbuchsen 4A und 4B der Versorgungseinheit 3 und der Stecker 7A
des Fußschalters 7 mit der Steckbuchse 6A der Versorgungseinheit 3 verbunden ist, xvird beim Drücken des Wasserversorgungsschalters des Fußschalters 7 Waschlösung aus dem Wasserversorgungstank
8 durch die Wasserzuführung geleitet und durch eine Düse am vorderen Ende 12 der Heizsonde auf eine kranke Stelle
gerichtet. Wird andererseits der Heizschalter des Fußschalters 7 gedrückt, dann wird Spannung über das Koaxialkabel zum Er-
hitzen des Heizelements zugeführt, so daß eine Blutstillung usw. vorgenommen werden kann.
Die Menge des Waschwassers und die Wärmemenge des Heizelements können mittels Einstellknöpfen 2a und 2b auf dem Bedienungsfeld 2 gemäß der Beschaffenheit der kranken Stelle eingestellt
werden.
Die Sicherheit wird bei der Versorgungseiiiheit 3 dadurch gewährleistet,
daß ein Zwischenchassis beispielsweise in der Position angeordnet ist, wie sie durch die gestrichelte Linie
A an der Versorgungseinheit 3. der Fig. 2 angegeben ist. Somit wird das elektrische System in oberen Teil von dem
Wasserversorgungssystem im unteren Teil getrennt und die Herstellung der Einheit wird dadurch erleichtert, daß jedes
System getrennt angefertigt und beide Systeme dann zu dem Endprodukt zusammengestellt werden können.
Die wesentlichen Elemente der Sondentreiberschaltung 9 als elektrische Schaltung zur Versorgung der Heizsonde 5 mit Kauterisierungs-(Heiz-)
Strom sind in Fig. 1 veranschaulicht.
Die Sondentreiberschaltung 9 besitzt eine Konstantstromschaltung
21, eine Zenerdiode 22 mit einer Elektronenlawinenkennl'in'ie,
deren Zenerspannung temperaturabhängig ist, als Halbleiterheizelement,
dem Konstantstrom durch die Konstantstromschaltung 21 zugeführt wird. Ferner ist eine Heiz-(Temperatur)
-Steuerschaltung 23 vorgesehen, die den der Zenerdiode 22 zugeführten
Strom führt und die Heiztemperatur an der Zenerdiode 22 über eine positive Rückkopplung steuert ferner eine Wärmewertfeststellschaltung
24 zum Feststellen,ob der voreingestellte Gesamtwärmewert erreicht ist oder nicht, und eine 1-Chip-Mikroprozessoreinheit
25 - nachstehend MPU 25 genannt- zur Steuerung dieser Schaltungen.
Die Kontraststromschaltung 21 verwendet das Konstant-
BAD ORIGINAL
- -er -
spannungs~IC (z.B. uA 723) zum Anlegen der Spannung des
Steuerausgangs νη1τφ des Konstantspannungs-IC21a zur Basis
und steuert den Kollektor/Emitter-Strom eines Steuertransistors 21b, so daß ein vorgegebener Stromwert , z.B. 54OmA
oder 43OmA abhängig davon eingeregelt wird, ob der Durchmesser der Ileizsonde 5 groß oder klein ist. Ist beispielsweise
eine Heizsonde 5 mit großem Durchmesser eingesetzt, wobei der Widerstand ra mit dem Stecke 5A verbunden ist, dann kann
auf Grund des Widerstandes ra der Strom zur Zenerdiode 22 größer gemacht werden als bei einer Heizsonde mit kleinem
Durchmesser. Auf Grund des Widerstandes ra wird der kombinierte Widerstandswert auf der Emitterseite des Steuertransistors
21b in der Konstantstromschaltung 21 zu einem kleinen Parallelwiderstandswert der Widerstände 21r. und ra, so daß
der Strombegrenzungswert ansteigt. Die Spannung an den beiden Enden des Widerstandes 21r-jWird mittels des Konstantspannungs-IC
21a abgetastet.
Auch kann durch Einstellen des Widerstandswertes mittels des variablen Widerstandes r, im Stecker 5A ein richtiger Stromwert eingestellt werden, auch wenn eine Streuung in der Zenerspannung
Vz der Zenerdiode 22 auftritt. Auch ist es möglich, auf einfache V/eise einen richtigen Stromwert durch Einsetzen
eines Widerstandes in Reihe mit der Zenerdiode an der Sondenscite einzustellen.
Der Konstantspannungs-IC 21a besitzt eine Strombegrenzungsklemme
Cj ,.,,mit der ein Fototransistor 21 Cp.. zur Bildung
eines Fotokopplers verbunden ist. Wenn die lichtemittierende Diode (LED) 21Ci1, die mit dem Fototransistor ein Paar bildet,
Licht emittiert, .erfolgt EIN-schalten, wodurch die Ausgangsstrombegrenzung
freigegeben wird. Die lichtemittierende Diode 21C^1, die den Fotokoppler bildet, hat ihre Anode über
einen Widerstand mit der (positiven) Spannungsversorgungsklemme V. (+5 V) und ihre Kathode über einen Puffer B. in
Form eines Inverters mit offenem Kollektor mit dem Anschluß
-x-
C. der MPU 25 verbunden, die als Steuerschaltung wirkt. Nimmt
die Klemme C1 einen hohen Pegel an, dann gibt die LED 21Cj1
Licht ab.
Der Ausgangsstrom der Konstantstromschaltung 21 wird abgeschaltet,
wenn ein Fototransistor 21C 7 EIN-geschaltet wird,
der mit der Frequenzkompensationsklemme PpQu verbunden ist.
Die mit dem Fototransistor 21C - e^n Paar bildende LED 21C^
wird durch den Ausgangswert der Klemme C7 der MPU 25 gesteuert.
Die Verbindung des Steckers 5A mit der Steckbuchse 4Λ kann
von der MPU 25 über die Klemmen 5a und 5b festgestellt v/erden,
wobei die Klemme C, vom hohen auf den niedrigen Wert wechselt. Befindet sich die Klemme C, auf hohem Pegel, dann wird
keine Heizleistung abgegeben.
Der Kollektor des Steuertransistors 21b ist über einen Widerstand 23r.. (in der Heizsteuerschaltung 23) mit der Heizleistungsversorgungsklemme
Vp (+15 V) verbunden und das Potential
des Spannungsabfalls auf Grund des Widerstandes 23 r.. wird an
den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 23a angelegt, dessen anderer Eingang auf Bezugspotential Vs gehalten
w,ir„d. Der Operationsverstärker 23a verstärkt die Spannung
zwischen den beiden Eingängen z.B. 3,9-fach und das Ausgangssignal wird an den Eingang eines Analogschalters 24a der
Wärmewert-Feststellschaltung 24 und über den Widerstand 23r2>
die Emitter/Kollektorstrecke des Transistors 23b und den Widerstand 23r, an die negative Spannungsversorgungsklemme
-VB angelegt.
Der durch den Widerstand 23r2,den Transistor 23b und den Widerstand
23r3 fließende Strom ändert das Potential am Verbindungspunkt
des Widerstandes 23rv und des Kollektors des
Transistors 23b und das Potential ändert dann die Spannung am nicht invertierenden Stcuereingang I,, des Konstantspannungs-
BAD ORIGINAL
-Λ -
IC 21a über den Widerstand 23r,. Die Spannung am Steuereingang
I.T ändert den Ausgangswert am Steuerausgang VQUT, wodurch
der Heizstrom geregelt wird. Die Rückkopplungsschleife ist derart gewählt, daß sich eine positive Rückkopplung ergibt.
Wenn beispielsweise die Zenerdiode 22 in Reihe mit dem Widerstand 23r.. bei Erregung und Heizung geschaltet ist und wenn
der Temperaturanstieg der Zenerdiode 22 gering ist, wie etwa in einer Umgebung mit guter Hitzeableitung, dann ist auch die
temperaturabhängige Zenerspannung nur geringfügig ansteigend und der Strom durch den Widerstand 23r. ist größer als für
eine Umgebung, in der die Hitzeableitung schwierig ist. Da das Potential am invertierten Eingang sich verringert, steigt
der Ausgangswert des Operationsverstärkers 23a, das Potential des Kollektors des Transistors 23b steigt ebenso wie die
Spannung am Steuereingang In des Konstantspannungs IC 21a und
der Ausgangswert am Steuerausgang vqij<vj so daß sich der Heizstrom
durch den Steuertransistor 21b erhöht.
Im umgekehrten Falle, wenn der durch den Widerstand 23r..
fließende Strom gering ist, wie in einer Umgebung, in der die Wärmeableitung schwierig ist, dann verringert sich der Heizstrom.
Somit wird der Heizstrom zur Zenerdiode 22 derart geregelt,
daß die temperaturabhängige Zenerspannung konstant bleibt, obwohl die Heizpera'tur
des die Zenerdiode 22 enthaltenden vorderen Endes 12 auf Grund der Hitzeableitung zur Änderung neigt.
Das erst« Ausführungsbeispiel ist somit dadurcli charakterisiert,
daß eine Steuerung und Aufrechterhaltung der Heiztemperatur der Zenerdiode 22 auf einer richtigen Blutstilltemperatur
erfolgt, ohne daß eine Beeinflußung durch die Hitzeableitung des vorderen Endes 12 auftritt.
Der Steuereingang In ist über den Widerstand 21ro mit dem
Bezugsspannungsausgang VRE~ verbunden.
BAD OR/GiNAL
Bei der Wärmewert-Feststellschaltung 24 ist die Kombination der kurzzuschließenden Reiherwiderstände 24r (der Einfachheit
sind nur drei Widerstände veranschaulicht) am Ausgang verschieden und zwar abhängig von den Digitalsignalen, die
von der Klemmengruppe C- der MPU 25 abgegeben werden, so daß
eine unterschiedliche Widerstandskombination gewählt werden kann. Der kombinierte Widerstandswert und die Kapazität des
Kondensators 24C der zwischen den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 24b unter den Ausgang geschaltet ist,
bestimmen die wählbare Integrationszeitkonstante der Integrationsschaltung .
Beide Klemmen des Kondensators 2-4C des Operationsverstärkers
24b sind zur Bildung der Integrationsschaltung mit dem Fototransistor FET 24C . verbunden und bei erregter LED 24C^1
v/erden die Klemmen des Kondensators kurzgeschlossen und der Ausgang des Operationsverstärkers 24b wird auf einem höheren
Wert gehalten, als das Potential am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 24d der nächsten Stufe.
Wenn die Klemme C2 der MPU 25 auf hohem Wert ist, dann wird
der Kurzschluß des Kondensators C- aufgehoben und es beginnt
eine Integration. Sobald das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 24b den Bezugspegel am Operationsverstärker 24d
der nächsten Stufe überschreitet, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers 2 4d einen hohen Wert an und die LED
2 erlischt. Hierdurch wird der zugehörige Fototransistor
24C - abgeschaltet und die Klemme C1. nimmt über den Puffer B„
einen niedrigen Wert an. Hierdurch wird beispielsweise der Pegel an der Klemme C„ niedrig, so daß die LED 21^2 Licht
emittiert und den Fototransistor 21C7 anschaltet; hierdurch
wird der Ausgangsstrom der Konstantstromschaltung 21 auf der Lastseite abgeschaltet.
Wird der Fußschalter 7 EIN-geschaltet, dann setzt die MPU 25
die Klemme C. auf hohen Wert, so daß die LED 21Cj1 Licht
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emittiert und den zugehörigen Fototransistor 21C . leitend
schaltet, so daß die Strombegrenzungsfunktion der Konstantstrennschaltung
21 aufgehoben wird. Wird die Begrenzung aufgehoben und die positive Rückkopplungsschleife arbeitet auf
Grund der Ileizsteuerschaltung 23, dann fließt ein hoher Strom durch die Zenerdiode 22 und wenn dieser Strom beispielsweise
für 150 ms fließt, dann nimmt die Klemme C. niedrigen
Pegel an und hält den Strom ein wenn die Strombegrenzungsfunktion arbeitet. Der Strom wird mittels der Integrierschaltung
der Wärmewertfeststellschaltung integriert und bei Erreichen des voreingestellten Wärmewerts nimmt der Ausgang
des Operationsverstärkers 24d den niedrigen Wert an, die LED 24Ci2 emittiert Licht, die Klemme C1. nimmt niedrigen Wert an,
die Klemme C„ ändert ihren Ausgangswert vom hohen zum niedrigen
Pegel und der Fototransistor 21C9 wird leitend, so daß
P ^ kein Heizstrom mehr abgegeben wird.
Der Wärmewert kann unter Verwendung des Einstellknopfes 2b auf dem Bedienungsfeld eingestellt werden.
Bei Verwendung der Zenerdiode 22 als Heizelement zeigt ihre Zenerspannung Vz eine Temperaturabliängigkeit, wobei bei
Temperaturanstieg die Zenerspannung Vz ebenfalls ansteigt. Wird die Zenerdiode 22 erhitzt, dann ändert sich
auf Grund dieser Temperaturabhängigkeit die Temperatur, abhängig von der Wärmeableitung am vorderen Ende 12. Der
Temperaturanstieg bewirkt eine Stromänderung und die Stromänderung bewirkt einen Spannungsabfall am Widerstand 23 r.. , der
vom Operationsverstärker 23a festgestellt wird. Mittels der positiven Rückkopplungsschleife mit Operationsverstärker 23a
wird die Strommenge geregelt. Dies bedeutet, daß bei Temperaturanstieg die Temperatur des vorderen Endes 12 durch Verringern
des Stromes an einer Temperaturerhöhung gehindert wird. Ist die Wärmcableitung groß, dann wird der Wärmewert
erhöht, so daß eine richtige Blutstilltemperatur eingehalten werden kann. Der Ausgangs strom des Oper at ions veirsifftf&eiirs" 23a
- 11 -
SAD ORIGINAL
der Heizsteuerschaltung 23 fließt durch den Analogschalter 24a und wird mittels desjenigen Widerstandes integriert,
der aus der Widerstandsgruppe 24r ausgewählt xmrde, sowie mit
der vom Kondensator 24C mitbestimmten Zeitkonstanten. Wird ein vorgewühlter Stromwert erreicht, dann nimmt der Ausgang
des Operationsverstärkers 24d einen niedrigen Viert an und auch die Klemme C1- geht auf niedrigen Wert. In diesem Falle
wird kein Heizstrom mehr abgegeben.
Kachstehend wird Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels der
erindungsgemäßen Einrichtung erläutert.
Beim Einstecken des Steckers 5A der Heizsonde 5 nimmt die
Klemme C, niedrigen Pegel an und die liikroprozessorschaltung 25 stellt diese Verbindung fest. Wird der Fußschalter
gedrückt, dann nimmt die Klemme C. hohen Viert an und der Fototransistor
2TC , wird eingeschaltet, so daß die Ausgangsstrombegrenzung aufgehoben wird. Dann wechselt der Wert an der
Klemme C2 von niedrigem auf hohen Wert, wodurch die LED 24C^
erlischt und der Foto FET 24 C^1 gesperrt wird. Auch die
LED 24Cd2 erlischt und der Fototransistor 21C2 wird abgeschaltet,
so daß der Ausgangsstrom durch die Zenerdiode 22 fließt. Der Stromfluß durch den Widerstand 23t ^ der Hcizsteuerschaltung
23 bewirkt einen Spannungsabfall,der durch den Operationsverstärker 23a verstärkt wird. Das verstärkte
Ausgangssignal läuft über den Widerstand 232, den Transistor
23b und den Widerstand 2'3r, zur negativen Klemme -Vß und erhöht
das Potential am Steuereingang Ij, des Konstantspannungs-IC
21a, erhöht den Ausgangspegel am Steuerausgang VQUT und
erhöht den Ausgangsstrom,der durch den Steuertransistor 21b fließt. Diese Erhöhung wird zu einer Erhöhung im Spannungsabfall
am Widerstand 23 r. und der zuvor beschriebene Vorgang
wiederholt sich, so daß mittels der positiven Rückkopplung der Ausgangsstrom plötzlich ansteigt auf einen Stromwert
(etwa 1,5 A, gezeigt mit ΙΗΛΥ in Fig.3), der begrenzt wird
durch die Widerstände 23r.. und 21^ und die Zencrnpannung Vz
der Zenerdiode 22.
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■- I > -
μ-
Dieser große Strom erhöht rasch die Temperatur am vorderen
linde der Heizsonde 5. Diese rasche Erhitzung erfolgt für eine Zeit von 150 ms (bis das vordere Ende die richtige Blutstilltempcratur
(Oberflächentemperatur)von etwa 180° C erreicht.
Die Zeit wird mittels einer Zeitzählvorrichtung der MPU 25 oder ein Zeitgcber-IC festgestellt und nach Ablauf
dieser Zeit nimmt die Klemme C. den niedrigen Pegel an, die LBD 21d. erlischt , der Fototransistor 21C . der Konstantstromschaltung
21 wird abgeschaltet und die Strombegrenzungsfunktion arbeitet. Der maximale Strom wird 540 mA für die
Ileizsonde 5 mit großem Durchmesser auf Grund des Widerstandes ra in der Heizsonde bzw. auf 430 mA für eine Sonde mit
kleinem Durchmesser begrenzt, bei der der Widerstand ra nicht vorgesehen ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Zenerspannung Vz der Zenerdiode
22 im vorderen Ende 12 der Ileizsonde 5 beispiels\^eise
einen Temperaturkoeffizienten von 0,43/0C besitzt, so daß bei
schlechter Wärmeableitung, etwa wenn das vordere Ende 12 sich in der Atmosphäre befindet, die Wärmeableitung am Ende der
Sonde abnimmt und die Temperatur der Spitze der Zenerdiode 22 zunimmt. In diesem Falle steigt die Zenerspannung Vz, d.h. die
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit wird hoch und der Strom durch die Zenerdiode 22 wird geringer. Diese Stromverringerung
führt zu einem geringeren Spannungsabfall am Widerstand 23r. und durch die vorstehend beschriebene positive Rückkopplungsschleife wird der Strom weiterjverringert. Schließlich erreicht
der Strom einen ausgeglichenen Stromwert I, bei dem der Temperaturanstieg an der Zenerdiode 22 ausgeglichen wird
durch die Stromverringerung, durch die positive Rückkopplung der Änderung in der Zenerspannung Vz. Dieser Stromwert ist
in Fig. 3b mit L2 bezeichnet.
SAD ORIGINAL
Der ausgeglichene Stromwert I, hängt von der Wärmeableitung der Sondenspitze ab. Ist beispielsweise die Wärmeableitung
gut, etwa wenn die zu behandelnde Stelle mit Wasser oder Blut befeuchtet ist, dann ist der Temperaturanstieg an der Spitze
der Zenerdiode 22 gering, so daß die Zenerspannung Vz nur einen geringen Anstieg aufweist und auch die Stromverringerung
mittels der positiven Rückkopplungsschleife zur Änderung der Zenerspannung Vz in der Heizsteuerschaltung 23 ebenfalls
gering ist. Bei guter Wärmeableitung steigt sowohl der Heizstrom als auch der Wärmewert. Auch die Wärmeableitung ist
gut und damit ergibt sich eine Stabilisierung beim ausgeglichenen Stromwert Ib. Fig. 3a zeigt den durch die Zenerdiode
22 fließenden Strom wenn die Hitzeableitung größer ist als im Falle der Fig. 3b.
Da der Grad der positiven Rückkopplung gemäß dem Temperaturkoeffizienten
der Zenerdiode 22 eingestellt wird, wird die Temperatur der Sondenspitze immer auf eine Temperatur gehalten,
die geeignet ist zum Blutstillen entsprechend der jeweiligen Wärmeableitung. Es ist somit nicht erforderlich den
Heizstrom abhängig von der jeweiligen Umgebung einzustellen.
Auch kann das Bezugspotential Vs in der Heizsteuerschaltug mittels eines veränderbaren Widerstandes oder dergleichen
derart eingestellt werden, daß die Blutstilltemperatur gemäß der zu behandelnden Stelle fein justiert wird.
Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel kann das vordere Ende 12 sehr klein ausgeführt sein, da die Heiztemperatur des
Heizelements 22 in dem vorderen Ende 12 unabhängig von der jeweiligen Wärmeableitung der Umgebung des Heizelements für
die Blutstillbehandlung auf die geeignete Blutstilltemperatur eingestellt werden kann, ohne daß ein Temperaturfühler im
vorderen Ende 12 der Heizsonde 5 angeordnet werden muß, die durch den Kanal eines Endoskops eingeführt wird.
-14-
-M-
Da die Heiztemperatur ohne Änderung des Aufbaus der Heizsonde
5 selbst geändert werden kann, ist der Einsatz einer beliebigen Heizsonde fast unabhängig von ihrem Aufbau möglich,
v/enn diese ein Heizelement verwendet, dessen Zenerspannung temperaturabhängig ist.
Die Heiztemperatursteuerung ist nicht auf die vorstehend beschriebene
Ausführung beschränkt. Zeigt beispielsweise die Zenerspannung Vz der Zenerdiode 22 eine negative Temperaturabhängigkeit,
dann kann eine negative Stromrückkopplung eingesetzt werden. Auch ist es möglich,einen Temperatursensor etwa
einen Thermistor- und Widerstandsvorrichtung im vorderen Ende der Heizsonde 5 anzuordnen, das Ausgangssignal des Sensors
mit einem Bezugswert unter Verwendung eines Vergleichers zu vergleichen und das Vergleicherausgangssignal dazu zu verwenden,die
Heiztemperatur des Heizelements auf einer zur Blutstillung geeigneten Temperatur zu halten.
Es kann auch im vorderen Ende, in dem das Heizelement angeordnet ist, eine Temperatursicherung angeordnet v/erden, die
anspricht,wenn die Temperatur anormal hoch ansteigt. Der Heizstrom
zum Heizelement wird durch die Temperatursicherung geleitet. Wenn dann die Temperatur im vorderen Ende der Sonde
auf Grund des Aussetzens des Heiztemperaturregelsystems über di'e'richtige Blutstilltemperatur ansteigt, dann spricht die
Temperatursicherung an und verhindert, daß die Umgebung der zu behandelnden Stelle überhitzt wird.
Obwohl zur Steuerung der Schaltungen bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel
eine MPU 25 verwendet wird, kann auch jede Schaltung direkt betrieben werden.
Das Heizelement ist nicht auf eine Zenerdiode 22 beschränkt, sondern es ist auch möglich Halbleiterelemente einzusetzen,
die einen Elektronenlawineneffekt aufweisen.
- Leerseite -
Claims (7)
1. Kauterisations-Blutstilleinrichtung mit einer dünnen, langen Sonde, die durch einen Behandlungskanal eines Endoskops
einführbar ist und in deren vorderen Ende ein Halbleiterheizelement mit Elektronenlawinencharakteristik,
geringer Heizkapazität und temperaturabhängigem Spannungsabfall angeordnet ist, das über eine Stromversorgungsschaltung mit Heizstrom beschickbar ist, gekennzeichnet
durch eine dem Heizelement (22) zugeordnete Regeleinrichtung (23) zum Konstanthalten der Temperatur am Heizelement
(22).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit der Regeleinrichtung (23) der Spannungsabfall am Heizelement (22) konstant gehalten wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Heizelement (22) ein Widerstand (23r.j) in Reihe
geschaltet ist, dessen Spannungsabfall in einem Vergleicher (23a) mit einer Bezugsspannung (Vs) verglichen wird, und
daß das Ausgangssignal des Vergleichers(23a)über ein
" »Steuerelement (21b) der Stromversorgungsschaltung (21) den
Heizstrom beeinflußt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsspannung (Vs) des Vergleichers (23a) feineinstellbar ist.
5. Einrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (23) bei positiven
Temperaturkoeffizienten des Heizelementes(22)eine positive und bei negativen Temperaturkoeffizienten des
Heizelementes (22) eine negative Rückkopplung aufweist.
— 7 —
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine abhängig von der zu erwartenden
Wärmeableitung einstellbare Wärmewert-Detektorschaltung
(24) vorgesehen ist, die die Stromzuführung zu dem Heizelement (22) mittels einer Integrationsschaltung
zeitlich begrenzt.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperatursicherung im
Stromkreis des Heizelements (22) vorgesehen ist, die bei anormal hoher Temperatur den Heizstrom unterbricht.
Stromkreis des Heizelements (22) vorgesehen ist, die bei anormal hoher Temperatur den Heizstrom unterbricht.
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