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ASAHI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA, TOKYO / JAPAN
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Laservorrichtung mit Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung zur medizinischen
Behandlung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines erkrankten
Teils einer Körperhöhle mit einem Laserstrahl und insbesondere ein Lasermesser,
das eine Gasströmung in eine Körperhöhle verwendet, um Adhäsion von Fremdkörpern
am Lasermesser zu verhindern.
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Eine Laservorrichtung dieser Bauart zur medizinischen Behandlung ist
im allgemeinen als Lasermesser bekannt.
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Bei der Verwendung zur Behandlung des erkrankten Teils einer Körperhöhle
wird eine Laserleistung übertragende Faser (die anschliessend lediglich als "Laserfaser"
bezeichnet wird) in die Körperhöhle über den Kanal oder das Rohr eines Endoskops
eingeführt. Falls vom erkrankten Teil zerstreute Fremdkörper am Endabschnitt der
Laserfaser kleben bleiben, so kann letztere thermisch
beschädigt
werden. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wird die Laserfaser in ein Schutzrohr
mit grossem Durchmesser eingeführt und Gas wird in den Spalt zwischen der Laserfaser
und dem Schutzrohr in die Körperhöhle geblasen. Dies ist ein allgemein verwendetes
Verfahren, um die Adhäsion von Fremdkörpern an der Laserfaser zu verhindern.
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Wird eine derartige Vorrichtung zur Behandlung des kranken Teils des
Magens verwendet, so füllt sich der Magen mit dem Gas, das in den Spalt zwischen
dem Schutzrohr und der Laserfaser zugeführt wird. Daher wird manchmal die Magenwand
ausgebreitet, so dass dünne Venen gebrochen werden und bluten, oder der Magen anormal
unter Spannung gesetzt wird, so dass der Patient Schmerzen erleidet. Ferner können,
falls die Magenwand ausgebreitet wird, geringe Anderungen der Schleimhäute nicht
direkt diagnostiziert und mit dem Endoskop behandelt werden. Daher ist es wesentlich,
das in de-n Magen eingeführte Gas abzuführen, so dass der Druck im Magen jederzeit
innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten wird.
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Zu diesem Zweck wurde ein Zweikanal-Endoskop derart eingesetzt, dass
einer der beiden Kanäle für die Laserfaser und der andere zur Abführung des Gases
aus der Körperhöhle verwendet wird. Jedoch ist ein Zweikanal-Endoskop insofern nachteilig,
als das einzuführende Rohr einen grossen Durchmesser aufweist und der Patient beim
Einsetzen desselben in die Körperhöhle Schmerzen erleidet. Andererseits muss zur
Abführung des
durch ein Einkanal-Endoskop zugeführten Gases ein
Rohr, wie beispielsweise eine Magensonde, zusätzlich in den Magen eingeführt werden.
Dabei wird jedoch nicht nur der Schmerz des Patienten erhöht, sondern auch die Arbeit
des Therapeuten.
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Im Hinblick auf den vorausgehend dargelegten Sachverhalt liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Körperhöhle-Einstellvorrichtung für ein Einkanal-Endoskop
zu schaffen, das wirksam das Gas ableiten kann, das während der medizinischen Behandlung
mit einem Laserstrahl in die Körperhöhle eingeführt wurde.
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Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird neben weiteren
Aufgaben gelöst durch eine Laservorrichtung zur medizinischen Behandlung, die gekennzeichnet
ist durch eine Faseroptikanordnung zur Aussendung eines Laserstrahls, die ein erstes
Ende zur Aufnahme eines Laserstrahls aus einem zugeordneten Leistungslaser aufweist,
sowie ein zweites Ende zur Abgabe eines Laserstrahls, ein Rohr zur Einführung in
eine Körperhöhle, ein Schutzrohr, das die Faseroptikanordnung umgibt und von ihr
durch einen ersten Spalt getrennt ist, wobei das Schutzrohr innerhalb des Rohres
angeordnet und von diesem zwecks Ausbildung eines dazwischenliegenden zweiten Spalts
getrennt ist, eine mit einem der Spalte verbundene Einrichtung zur Abgabe von Gas
in die Körperhöhle, eine mit einem der Spalte verbundene Einrichtung zur Druckerfassung
in der Körperhöhle, und eine auf die Einrichtung zur Druckerfassung ansprechende
Saugeinrichtung, die mit einem der Spalte, der nicht mit
der Gasabgabevorrichtung
verbunden ist, in Verbindung steht, um Gas aus der Körperhöhle abzuführen.
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Die Erfindung wird anschliessend anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Leitungsschema, das den Aufbau der erfindungsgemässen Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung
für eine Laservorrichtung zur medizinischen Behandlung darstellt, Fig. 2 eine Schnittansicht
eines Ausführungsbeispiels des Aufbaus eines Teils der Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Steuersystems in der Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung,
und Fig. 4 eine grafische Darstellung, welche ein Ausführungsbeispiel der Körperhöhle-Drucksteuerung
durch das Steuersystem gemäss Fig. 3 darstellt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anschliessend in
Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
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Gemäss den Fig. 1 und 2 wird ein Laserstrahl aus einem
Leistungslaser
(11),beispielsweise einem YAG-Laser oder einem Ar-Laser, durch ein zur Lichtsammlung
dienendes optisches System (12) dem Eintrittsende einer Laserfaser (14) zugeführt,
die in einem Montagezylinder (13) derart festgelegt ist, dass sich der Laserstrahl
längs der Achse des Zylinders (13) ausbreitet. Der Montagezylinder (13) ist an einer
Halterungswand (15) eines Lasermesserkörpers befestigt. Die Laserfaser (14) ist
über eine Einspannvorrichtung (16) fest mit dem Montagezylinder (13) verbunden.
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Die Laserfaser (14) ist biegsam und erstreckt sich aus dem Montagezylinder
(13) heraus. Ein Ende eines Schutzrohrs (17), in das die Laserfaser (14) eingeführt
ist, ist am Montagezylinder (13) befestigt. Die Länge der Laserfaser (14) ist derart
vorgegeben, dass ihr Ende nicht aus dem Schutzrohr (17) vorsteht. Ein erster ringförmiger,
zylindrischer Spalt (14a) wird zwischen der Laserfaser (14) und dem Schutzrohr (17)
gebildet. Ein Gasabgabe-Anschlussstück (18) steht mit dem Zylinder (13) in Verbindung.
Das Anschlussstück (18) steht ferner über ein Gasabgaberohr (19) mit einer Gasabgabevorrichtung
(20) in Verbindung, wobei das Gasabgaberohr (19) lösbar mit dem Anschlussstück (18)
verbunden ist.
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Ein Halterungsring (21) ist mit einem Ende des Montagezylinders (13)
verschraubt, das jenem Ende gegenüber liegt, an dem das optische System (12) vorgesehen
ist. Ein Ende eines Rohrs (22), in das die Laserfaser (14) und das Schutzrohr (17)
eingeführt worden sind, ist fest mit dem Halterungsring (21) verbunden. Erfindungsgemäss
wird
ein zweiter ringförmiger, zylindrischer Spalt (23) zwischen
dem Rohr (22) und dem Schutzrohr (17) dazu verwendet, um Gas aus einer Körperhöhle
abzuführen und den Druck in der Körperhöhle zu erfassen. Ein Gasentnahme-Anschlussstück
(24) und ein Druckerfassungs-Anschlussstück (25) sind mit dem Halterungsring (21)
derart verbunden, dass die Anschlussstücke (24, 25) über eine Saugleitung (26) mit
einer Saugvorrichtung (27) in Verbindung stehen, und das Druckerfassungs-Anschlussstück
(25) ist über eine Verbindungsleitung (28) mit einem Drucksensor (29) verbunden.
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Wie ersichtlich, steht das Gasabgabe-Anschlussstück (18) in Verbindung
mit dem Spalt (14a), um Gas der Körperhöhle zuzuführen und das Gasentnahme-Anschlussstück
(24) ist mit dem Spalt (23) verbunden, um eine Entnahme des Gases aus der Körperhöhle
zu gestatten.
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Die derart aufgebaute Vorrichtung wird wie folgt betrieben.
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Das Einführungsrohr (31) eines Endoskops (30) wird in den Magen (Körperhöhle)
(32) eingeführt, das Rohr (22) wird in den Magen über einen Pinzetten- bzw. Zangenkanal
(Rohr) derart eingeführt, dass das Schutzrohr (17) und die Laserfaser (14) am Ende
des Rohrs (22) im Magen (32) erscheinen. Dabei wird der Leistungslaser (11) betrieben,
um den Laserstrahl der Laserfaser (14) zuzuführen, so dass der erkrankte Teil mit
dem Laserstrahl behandelt wird, der aus dem Ende der Laserfaser (14) austritt. Gleichzeitig
wird die Gasabgabevorrichtung (20) derart betrieben, dass Gas durch die Gasabgabeleitung
(19) und das Gasabgabe-Anschlussstück (18) zum Montagezylinder (13) gelangt.
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Infolgedessen wird das Gas durch den ersten Spalt (14a) zwischen der
Laserfaser (14) und dem Schutzrohr (17) in
den Magen (32) eingeführt.
Daher ist der Endabschnitt der Laserfaser (14) nicht nur durch das Schutzrohr (17)
geschützt, sondern auch durch die Gasströmung, um ein Haften von aus dem erkrankten
Teil gestreuten Fremdkörpern und die daraus resultierende thermische Beschädigung
zu verhindern.
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Erfindungsgemäss wird das dem Magen (32) zugeführte Gas durch den
Spalt (23) zwischen dem Rohr (22) und dem Schutzrohr (17), dem Gasentnahme-Anschlussstück
(24) und der Saugleitung (26) durch die Saugvorrichtung (27) abgesaugt. Die Saugvorrichtung
(27) wird durch den Ausgangswert des Drucksensors (29) gesteuert. Der Drucksensor
(29) steht mit dem Magen (32) über die Verbindungsleitung (28), das Druckerfassungs-Anschlussstück
(25) und den Spalt (23)- zwischen dem Rohr (22) und dem Schutzrohr (17) in Verbindung,
um die Saugvorrichtung (27) entsprechend dem Druck im Magen (32) zu steuern.
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Deshalb kann die Laserbehandlung unter der idealen Betriebsbedingung
durchgeführt werden, dass der Druck im Magen im Bereich zulässiger Werte gehalten
wird. Ein Schlüsselmerkmal der Erfindung liegt darin, dass kein zusätzlicher Kanal
im Endoskop vorgesehen werden muss, damit das Gas in den Hohlraum eingeführt und
aus diesem abgezogen wird; d.h., diese beiden Vorgänge können durchgeführt werden,
indem lediglich ein Zangenkanal (33) verwendet wird.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zu diesem Zweck vorgesehenen
Steuersystems. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Saugvorrichtung (27):
eine Saugflasche (35),
ein Steuergerät (36), ein Magnetventil (37)
und eine Saugpumpe (38). Die Gasabgabevorrichtung (20) umfasst: eine Gasabgabepumpe
(39) und ein Luftfilter (40). Die Gasabgabevorrichtung (20)kann beispielsweise aus
einem CO2-Gaszylinder bestehen. Der Ausgangswert des Drucksensors (29) wird einer
Steuerschaltung (41) zugeführt, in welcher der Ausgangswert mit dem Ausgangswert
einer Druckeinstellschaltung (42) verglichen wird. Ein Speicher (43) wird durch
eine Taktsteuervorrichtung gesteuert, die das Magnetventil (37) betätigt. Der Speicher
(43) erhält den Ausgangswert der Steuerschaltung (41), um das Steuergerät (36) zu
steuern. Das Steuergerät (36) steuert die Gasmenge, die der Saugflasche (35) zugeführt
wird, wenn das Magnetventil (37) geöffnet ist.
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Fig. 4 zeigt den Druck in der Körperhöhle, der durch das Steuersystem
nach Fig. 3 gesteuert wird und den Ein-Aus-Betrieb des Magnetventils (37). Das Magnetventil
(37) wird periodisch durch die Taktsteuervorrichtung (44) eingeschaltet (schliessen)
und ausgeschaltet (öffnen).
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In Fig. 4 gibt die Gerade (b) den Druck im Magen (32) an, der durch
die Druckeinstellschaltung (42) eingestellt wird, und die Kurve (a) stellt die Anderung
des tatsächlichen Drucks im Magen (32) dar. Es sei angenommen, dass, obgleich das
Magnetventil (37) geöffnet ist, eine Störung auftritt, die einen Druckanstieg im
Magen (32) verursacht.
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Anschliessend steigt für die Zeitspanne (A), die abläuft, bis das
Magnetventil (37) durch die Taktsteuervorrichtung (44) geschlossen wird, der tatsächliche
Druck (a) in der Körperhöhle kontinuierlich an. Für die Zeitspanne zwischen dem
Zeitpunkt (t1), in welchem das Magnetventil
(37) geschlossen ist,
und dem Zeitpunkt (t2), in dem das Magnetventil (37) erneut geöffnet ist, erfasst
der Drucksensor (29) den Druck im Magen (32). Infolgedessen vergleicht die Steuerschaltung
(41) den tatsächlichen, vom Drucksensor erfassten Druck (a) mit dem durch die Druckeinstellschaltung
(42) eingestellten Druck Cb), um den Umstand zu ermitteln, dass der erstere (a)
grösser als der letztere (b) ist. Für die nächste Zeitspanne (B) wird das Steuergerät
(36) wirksam, um Gas aus dem Magen zu entleeren, um damit den Druck im Magen (32)
zu verringern. Zum Zeitpunkt (t2) wird der Signalwert (die Menge des abgegebenen
Gases) im Speicher (43) gespeichert. Zum Zeitpunkt (t3) wird das Magnetventil (37)
geschlossen und der Drucksensor (29) erfasst den Druck im Magen (32). Der erfasste
Druck wird über die Steuerschaltung (41) und den Speicher (43) dem Steuergerät (36)
zugeführt. Infolgedessen bestimmt das Steuergerät (36) die Gasmenge, die in der
nächsten Zeitspanne (C) abgegeben werden soll, damit der tatsächliche Druck (a)
gleich dem eingestellten Druck (b) wird. Durch einen entsprechenden Fortgang nähert
sich der Druck (a) im Magen (32) dem eingestellten Druck (b).
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Wie aus Fig. 4 hervorgeht, steigt der Druck im Magen in den Zeitspannen
(t1 - t2, t3 - t4, t5 t6) zwischen dem Schliessen und öffnen des Magnetventils (37)
an.
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Dies beruht darauf, dass, wenn das Magnetventil (37) geschlossen ist,
der Strömungsweg, über welchen der Magen (32) mit dem Drucksensor (29) in Verbindung
steht, zu einer geschlossenen Schleife wird. Bei der Messung des Drucks im Magen
wird der Strömungsweg, wie vorausgehend
beschrieben, eine geschlossene
Schleife. Dadurch kann der Druck in der Körperhöhle genauer gemessen werden.
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Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform wird das Schutzrohr
(17), in welches die Laserfaser (14) eingeführt wurde, in das Rohr (22) eingesetzt,
und das Rohr (22) wird in den Zangenkanal (33) eingeführt. Die erfindungsgemässe
Verfahrensweise eignet sich zur getrennten Herstellung der Laservorrichtung für
die medizinische Behandlung als Zusatzteil für vorhandene Endoskope oder als integraler
Teil in gegenwärtig gefertigten Endoskopen. Wie jedoch aus der vorausgehend beschriebenen
Betriebsweise der Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung hervorgeht, bilden das Rohr
(22) und das Zangenrohr (33) ein Doppelrohr, und der Spalt zwischen dem Rohr (22)
und dem Zangenkanal (33) wird nicht verwendet. Wird daher am Einlass des Zangenkanals
eine Armatur vorgesehen, die dichtend den Halterungsring (21) festlegt, so kann
das Rohr (22) eliminiert werden.
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Dies eignet sich für jenen Fall, bei welchem die Körp-erhöhle-Druckeinstellvorrichtung
für die Laservorrichtung zur medizinischen Behandlung als Adapter für das Endoskop
vorgesehen ist und ist insofern von Vorteil, als der Zangenkanal (33) dünn ausgeführt
werden kann.
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Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, wird die erfindungsgemässe
Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung für eine Laservorrichtung zur medizinischen
Behandlung vorgesehen, die zusammen mit einem Endoskop eingesetzt wird. In der Vorrichtung
wird der erste Spalt zwischen der Laserfaser und ihres Schutzrohres zur Einführung
von
Gas in die Körperhöhle verwendet, und der zweite Spalt zwischen
dem Schutzrohr und dem Rohr, das sich zur Führung des Schutzrohrs in der Körperhöhle
eignet, wird dazu verwendet, um das Gas von der Körperhöhle abzuführen und den Druck
in der Körperhöhle zu ermitteln.
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Infolgedessen braucht die Laservorrichtung zur medizinischen Behandlung,
die mit einer erfindungsgemässen Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung ausgestattet
ist, im Gegensatz zu den üblichen Laservorrichtungen keinen getrennten Kanal, der
zur Abführung des Gases verwendet wird, und desgleichen keine diskrete Magensonde.
Deshalb kann die Laserbehandlung an der Körperhöhle mit einem üblichen Einkanal-Endoskop
durchgeführt werden. Da der Durchmesser des Rohres des Einkanal-Endoskops kleiner
ist als das Einführungsrohr eines Zweikanal-Endoskops, wird dem Patienten weniger
Schmerz zugefügt. Ferner kann der Therapeut die Behandlung mit geringerem Arbeitsaufwand
durchführen als in dem Fall, wo eine Magensonde verwendet wird.
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Es wurde eine Ausführungsform einer Laservorrichtung zur medizinischen
Behandlung einschliesslich einer erfindungsgemässen Körperhöhle-Druckeinstellvorrichtung
beschrieben; jedoch wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht hierauf begrenzt
ist und im Rahmen der anliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente weitere Abänderungen
umfasst.