EP0935558A1 - Suction device - Google Patents

Suction device

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Publication number
EP0935558A1
EP0935558A1 EP97948702A EP97948702A EP0935558A1 EP 0935558 A1 EP0935558 A1 EP 0935558A1 EP 97948702 A EP97948702 A EP 97948702A EP 97948702 A EP97948702 A EP 97948702A EP 0935558 A1 EP0935558 A1 EP 0935558A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction device
suction
sensor
optical
optical element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97948702A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Bock
Andreas Knorr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cardiosmart AG
Original Assignee
Cardiosmart AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cardiosmart AG filed Critical Cardiosmart AG
Publication of EP0935558A1 publication Critical patent/EP0935558A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/71—Suction drainage systems
    • A61M1/74—Suction control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
    • G01F23/2922—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms
    • G01F23/2925—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms using electrical detecting means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G01N21/43—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length by measuring critical angle
    • G01N21/431—Dip refractometers, e.g. using optical fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/84—Drainage tubes; Aspiration tips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S128/00—Surgery
    • Y10S128/03—Heart-lung

Definitions

  • the invention relates to a suction device, in particular for a heart-lung machine, consisting of a suction device, a suction line and a suction pump.
  • the invention further relates to a method for switching a suction pump on and off, which is used in particular in combination with a heart-lung machine and which sucks off a liquid via a suction device.
  • the patient's blood is drained through the heart-lung machine with the help of a heart-lung machine, and after the blood is saturated with oxygen in an oxygynator with a peristaltic or centrifugal pump, returned to the patient through a cannula that m the main artery.
  • the heart is removed from the bloodstream by pinching or throttling the large blood vessels close to the heart. The necessary procedure can be performed on an almost bloodless heart.
  • blood seeps from the surgical wounds into the heart and lung space and from the lung vascular bed into the heart.
  • a suction device at the free end of which a suction tip with suction openings is arranged, is connected to a suction pump via a suction line.
  • the suction line is designed as a PVC or silicone hose, which can be inserted in a U-shaped pump body, the suction pump designed as a hose pump.
  • Two opposing rollers are guided over the tube at up to 250 rpm and thus suck the blood from the operating area via the suction tip placed in the operating area with the suction tip and guide the blood into a blood reservoir (cardiotomy reservoir). A lot of air is sucked in during the suction process.
  • the aspirated blood-air mixture poses a particular problem, since shear forces and direct air contact cause damage to the blood cells and the blood's coagulation system. Careful handling of the suction cups and avoiding the addition of air is an important prerequisite for the well-being of the patient after the procedure. Due to the arrangement of the heart-lung machine to the patient, the operator of the machine (cardiac technician) has no insight into the operating field and no visual contact with the surgeon. It is therefore disadvantageous that the suction pump must be switched on and off or controlled when the operator calls or after the suction noise. This situation leads to stressful situations for surgeons and cardio technicians, especially in critical situations.
  • the object of the present invention is therefore to provide a suction device which is particularly suitable for a heart-lung Machine is suitable to improve so that the suction pump automatically turns on or off.
  • the suction device has a sensor for detecting liquid, which is connected to the suction pump via a signal line.
  • the senor is arranged in the region of a free end of a suction tip of the suction device facing away from the suction pump.
  • the senor is designed as an optical element, in which light can be transmitted by total reflection depending on the surrounding medium.
  • a sensor unit has a laser diode as an optical transmitter, which is connected to the optical element via a first light guide.
  • the sensor unit also has an optical receiver, which is designed as a photodiode and can be connected to the sensor via a second light guide as part of the signal line. If the optical element is surrounded by liquid or blood, the light reflected into the optical element by the laser diode via the first light guide is at least partially coupled out into the liquid.
  • the optical element is surrounded by air, it is in the optical element Coupled light of the laser diode in the optical element is passed on by total reflection and passes via the second light guide to the optical receiver designed as a photodiode.
  • the use of an optical sensor in connection with optical fibers means that there is no need for an electrically conductive connection between the sensor and the sensor unit, which is of particular importance in terms of safety when used on patients. With this arrangement, not only a qualitative but also a quantitative control of the suction pump is possible.
  • the optical element is designed as an optical fiber piece with a jacket surface as the optical interface.
  • the optical transmitter and optical receiver are connected to the optical element via the same optical light guide.
  • the transmitter and receiver are connected via a Y-coupler to the end face of the light guide facing them.
  • This has the advantage that only one optical fiber can be used as a light guide to save space.
  • Another object of the invention is therefore a method for switching a suction pump on and off, in particular is used in combination with a heart-lung machine to improve so that the pump can be switched on and off automatically.
  • a sensor arranged on the suction device detects liquid to be sucked off and emits a sensor signal for automatically switching the pump on and off.
  • the sensor signal is picked up by sensor electronics of a sensor unit, evaluated and passed on to the suction pump as a control signal. This allows not only a qualitative, but also a quantitative control of the suction process.
  • the senor is supplied with a light signal by an optical transmitter, which the sensor forwards in air to an optical receiver and at least partially in liquid in the liquid.
  • the light signal is transmitted from the optical transmitter to the sensor and from the sensor to the optical receiver by total reflection in an optical fiber.
  • Figure 1 A schematic representation of a suction device in connection with a heart-lung machine
  • FIG. 2 an enlarged schematic representation of a sensor surrounded by air
  • FIG. 3 an enlarged schematic representation of the sensor of FIG. 2 surrounded by liquid
  • FIG. 4 an enlarged schematic illustration of a sensor surrounded by air
  • FIG. 5 a cross section through a suction line with internal light guides
  • FIG. 6 a schematic representation of the signal flow of a suction device
  • Figure 7 a side view of a vacuum cleaner in an enlarged
  • Figure 8 is a schematic representation of an optical fiber with a sensor unit
  • FIG 9 an enlarged schematic representation of a sensor surrounded by air on a light guide.
  • a suction device (1) consists essentially of a suction device (2) with a sensor (3), a suction line (4) and a suction pump (5).
  • the suction cup (2) has a grip part (6) which is connected to a suction cup tip (8) via an intermediate piece (7).
  • a plurality of suction openings (9) are arranged on the suction tip (8). In principle, however, it is also possible to arrange only one suction opening (9 ').
  • the sensor (3) is arranged adjacent to a suction opening in the interior of the suction tip (8).
  • the sensor is connected to the suction pump (5) via a signal line (10).
  • the suction device (2) is connected at its end of the handle part (6) facing away from the suction tip (8) to the suction line (4), which is connected to the heart-lung machine (11) via the suction pump (5).
  • the suction line (4) is designed as a PVC or silicone hose with a customary inner diameter of 6, 8 or 10 mm.
  • the suction pump (5) is designed as a double roller hose pump. However, a vacuum pump or another suitable pump can also be used.
  • the double roller hose pump has a U-shaped pump body (12) into which the suction line (4) is inserted.
  • a sensor unit (13) is arranged in front of the suction pump (5).
  • the sensor unit (13) is connected via the signal line (10) on the one hand to the sensor (3) and on the other hand to the suction pump (4).
  • the sensor unit (13) has an optical transmitter (14) and an optical receiver (15).
  • the optical transmitter (14) in the form of a laser diode is connected to the sensor (3) via a first light guide (16).
  • the sensor (3) is connected to the optical receiver (15) via a second light guide (17).
  • the optical receiver (15) is designed as a phototransistor or as a photodiode.
  • the signal line (10) is thus designed as an optical signal line (18) consisting of a first light guide (16) and a second light guide (17).
  • the sensor unit (13) amplifies and negates or inverts the sensor signal of the sensor (3) arriving at its optical receiver (15) with a negator (35), evaluates the sensor signal with sensor electronics (19) according to a programmable via a microprocessor, not shown Expiry from and gives an electrical control signal via the control line
  • the sensor (3) is designed as an optical element (21) in which, depending on the surrounding medium, light (23) reflected via an entry surface (22) is passed on to an exit surface (24) by total reflection.
  • the refractive index of the optical element (21) is selected so that when air is the surrounding medium, the light is transmitted through total reflection in the interior, and in the case of liquid or blood as the surrounding medium the light (23) is passed over the surface or interface (25). is drained into the liquid.
  • the optical element (21) has the shape of a spherical section or a hemisphere (26), in which the entry surface (22) and the exit surface (24) are arranged on the cut surface (27).
  • the optical element (21) it is also possible for the optical element (21) to be designed as an approximately half polyhedron.
  • the signal line (10) or the optical signal line (18) is led to a branch point (29) located in front of the suction pump (5) in a channel (30) arranged in the suction line (4).
  • the first light guide (16) has at its end facing away from the optical transmitter (14) a light exit surface (31), on which the first light guide (16) is connected to the entry surface (22) of the optical element (21).
  • the second light guide (17) has a light entry surface (32), via which the second light guide connects to the exit surface (24) of the optical element. mentes (21) is connected.
  • the optical transmitter (14) emits light (23) via the end of the first light guide (16) facing it into the first light guide (16), a plastic or glass fiber.
  • the light (23) is reflected through the light exit surface (31) of the first light guide (16) into the optical element (21) via its entry surface (22). If air surrounds the optical element (21), the reflected light in the optical element (21) is guided by total reflection to its exit surface (24) and further via the light entry surface (32) of the second light guide (17) to the optical receiver (15).
  • the optical transmitter (14) and optical receiver (15) are connected to the optical element (21 ') via the same optical light guide (39).
  • Transmitter (14) and receiver (15) are connected via a Y-coupler (42) or another optical element to the end face of the light guide (39) facing them.
  • the optical element (21 ') has a coupling surface (40) which is adjacent to an end surface (41) of the light guide (39) facing away from the sensor unit (13').
  • the optical element is designed in such a way that light (23) entering air on its coupling surface (40) facing the light guide (39) with air as the surrounding medium is totally reflected at its interface (25 ') spanning the coupling surface (40) and via the Coupling surface (40) is fed back again, the light (23) being fed via the Y-coupler (42) to the optical receiver (15). If the optical element (21 ') is surrounded by liquid (33) at its interface (25'), the light (23) is at least partially diverted into the liquid via the interface (25 '). This has the advantage that only one optical fiber needs to be used as the light guide (39) to save space for the optical signal line (18 ').
  • the optical element (21 ') for example as a cone tip or truncated cone (43), to the end face (41) of the sensor unit (13') facing away from the To form light guide (39).
  • the optical element (21 ') it is also possible to design the optical element (21 ') as a type of prism with at least two boundary surfaces (25'') running at an angle to one another or to form it on the light guide (39).
  • the light guide (16, 17, 39) is designed as an optical fiber.
  • the optical fiber is made of plastic. The use of glass optical fibers is also possible.
  • the light guide (16, 17, 39) can also be formed from several optical fibers.
  • the signal of the optical receiver (15) is the negator
  • the blood drawn off by the suction device (1) is fed via the suction line (4) to the heart-lung machine (11), which is connected to the blood circulation of a patient (38) via tubes (37).
  • the suction device (1) according to the invention is particularly suitable for use in combination with the heart-lung machine (11). However, it is also possible for the suction device (1) to be used for suctioning liquids in general use.
  • the sensor designed as an optical element (21) can also be used quite generally for the detection of liquid or as a level sensor.

Abstract

A suction device (1), especially for a heart and lung machine, comprising an aspirator (2), a suction pipe (4) and a suction pump (5). The aspirator has a sensor (3) to detect liquid and is connected to the suction pump via a signalling line. The sensor (3) is embodied as an optical element in which light can be transmitted by total reflection in accordance with the surrounding environment. The invention also relates to a method for turning a suction pump (5) on or off, said pump being used more specifically in combination with a heart and lung machine and which sucks up a liquid by means of an aspirator (2). A sensor (3) placed on the aspirator detects the liquid which is to be sucked up and transmits a sensor signal which automatically turns the pump (5) on. An optical transmitter feeds light to the sensor (3) which transmits said light in the presence of air, to an optical receiver and deviates it, in the presence of liquid at least partially in said liquid.

Description

AbsaugvorrichtungSuction device
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung, insbesondere für eine Herz-Lungen-Maschine, bestehend aus einem Sauger, einer Absaugleitung und einer Absaugpumpe.The invention relates to a suction device, in particular for a heart-lung machine, consisting of a suction device, a suction line and a suction pump.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Ein- und Ausschalten einer Absaugpumpe, die insbesondere m Kombination mit einer Herz-Lungen-Maschine eingesetzt wird und die über einen Sauger eine Fl ssigkeit absaugt.The invention further relates to a method for switching a suction pump on and off, which is used in particular in combination with a heart-lung machine and which sucks off a liquid via a suction device.
Um bei Herzoperationen am und im Herzen arbeiten zu können, wird mit Hilfe einer Herz-Lungen-Maschine das Blut des Patienten über Schlauche, die m die großen Korpervenen eingelegt sind, m die Herz-Lungen-Maschine abgeleitet und nach Aufsattigung des Blutes mit Sauerstoff in einem Oxygynator mit einer Schlauch- oder Zentrifugalpumpe dem Patienten durch eine Kanüle, die m die Hauptschlagader mundet, zu- ruckgeleitet . Durch herznahes Ausklemmen bzw. Drosseln der großen Blutgefäße wird das Herz aus dem Blutkreislauf genommen. Der notwendige Eingriff kann an einem nahezu blutleeren Herzen vorgenommen werden. Obwohl der überwiegende Anteil des Blutes über die Herz-Lungen-Maschine lauft, sickert Blut aus den Operationswunden m den Herz- und Lungenraum sowie aus dem Lungengefaßbett m das Herz. Bei angeborenen Herzfehlern können bis zu 40 ö des zirkulierenden Blutes das Herz und somit das Operationsgebiet überfluten, so daß dem Operateur die Sicht auf den zu korrigierenden Defekt im und am Herzen genommen wird. Wahrend des Einsatzes der Herz- Lungen-Maschine können bei einer durchschnittlichen Herzoperation von etwa 90 bis 120 Minuten bis zu 40 Liter Blut anfallen. Dieses Blut kann nicht direkt dem Kreislauf wieder zugeführt werden, sondern wird gesondert ber eine der Herz- Lungen-Maschinen zugeordnete Absaugvorrichtung abgesaugt und nach Entlüftung und Microfilterung dem Kreislauf kontinuierlich wieder zugeführt. Bei sorgfältiger und komplikationsfreier Arbeit ist der Blutverlust bei Herzoperationen sehr gering. Ein hoher Anteil der Patienten benötigten kein Fremdblut bis zur Entlassung aus der Klinik.In order to be able to work on and in the heart during cardiac surgery, the patient's blood is drained through the heart-lung machine with the help of a heart-lung machine, and after the blood is saturated with oxygen in an oxygynator with a peristaltic or centrifugal pump, returned to the patient through a cannula that m the main artery. The heart is removed from the bloodstream by pinching or throttling the large blood vessels close to the heart. The necessary procedure can be performed on an almost bloodless heart. Although the majority of the blood flows through the heart-lung machine, blood seeps from the surgical wounds into the heart and lung space and from the lung vascular bed into the heart. In the case of congenital heart defects, up to 40% of the circulating blood can flood the heart and thus the operating area, so that the surgeon is deprived of the defect to be corrected in and on the heart. When using the heart-lung machine, an average heart operation of around 90 to 120 minutes can produce up to 40 liters of blood. This blood cannot be returned directly to the circulatory system, but is separated through one of the cardiac Suction device assigned to pulmonary machines is suctioned off and, after venting and microfiltering, continuously returned to the circuit. With careful and complication-free work, the blood loss during cardiac surgery is very low. A large proportion of the patients did not need foreign blood until they were discharged from the clinic.
Bei den bekannten für die Herzchirurgie geeigneten Absaugvorrichtungen ist ein Sauger, an dessem freien Ende eine Saugerspitze mit Absaugöffnungen angeordnet ist, über eine Absaugleitung mit einer Absaugpumpe verbunden. Die Absaugleitung ist als PVC- oder Silikonschlauch ausgebildet, der in einem u-förmigen Pumpenkörper, der als Schlauchpumpe ausgebildeten Absaugpumpe einlegbar ist. Zwei gegenüberliegende Rollen werden mit bis zu 250 U/min über den Schlauch geführt und saugen somit über den mit seiner Saugerspitze im Operationsgebiet plazierten Sauger aus dem Operationsgebiet das anfallende Blut ab und leiten das Blut in ein Blutreservoir (Kardiotomiereservoir) . Beim Saugvorgang wird eine Menge Luft mit angesaugt. Das angesaugte Blut-Luftgemisch stellt ein besonderes Problem dar, da durch auftretende Scherkräfte und durch den direkten Luftkontakt Schädigungen bei den Blutkörperchen und dem Gerinnungssystem des Blutes auftreten. Ein schonender Umgang mit den Saugern und das Vermeiden von Luftbeimischung ist eine wichtige Voraussetzung für das Wohlergehen des Patienten nach dem Eingriff. Aufgrund der Anordnung der Herz-Lungen-Maschine zum Patienten hat der Bediener der Maschine (Kardiotechniker) keinen Einblick in das Operationsfeld und keinen Sichtkontakt zum Operateur. Nach- teilig ist daher, daß das Ein- und Ausschalten bzw. Steuern der Absaugpumpe auf Zuruf des Operateurs bzw. nach dem Sauggeräusch erfolgen muß. Diese Situation führt vor allem in kritischen Situationen zu Streßsituationen beim Chirurgen und beim Kardiotechniker.In the known suction devices suitable for cardiac surgery, a suction device, at the free end of which a suction tip with suction openings is arranged, is connected to a suction pump via a suction line. The suction line is designed as a PVC or silicone hose, which can be inserted in a U-shaped pump body, the suction pump designed as a hose pump. Two opposing rollers are guided over the tube at up to 250 rpm and thus suck the blood from the operating area via the suction tip placed in the operating area with the suction tip and guide the blood into a blood reservoir (cardiotomy reservoir). A lot of air is sucked in during the suction process. The aspirated blood-air mixture poses a particular problem, since shear forces and direct air contact cause damage to the blood cells and the blood's coagulation system. Careful handling of the suction cups and avoiding the addition of air is an important prerequisite for the well-being of the patient after the procedure. Due to the arrangement of the heart-lung machine to the patient, the operator of the machine (cardiac technician) has no insight into the operating field and no visual contact with the surgeon. It is therefore disadvantageous that the suction pump must be switched on and off or controlled when the operator calls or after the suction noise. This situation leads to stressful situations for surgeons and cardio technicians, especially in critical situations.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Absaugvorrichtung, die insbesondere für eine Herz-Lungen- Maschine geeignet ist, so zu verbessern, daß sich die Absaugpumpe automatisch ein- bzw. ausschaltet.The object of the present invention is therefore to provide a suction device which is particularly suitable for a heart-lung Machine is suitable to improve so that the suction pump automatically turns on or off.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sauger einen Sensor zum Erkennen von Flüssigkeit aufweist, der über eine Signalleitung mit der Absaugpumpe verbunden ist.The object is achieved in that the suction device has a sensor for detecting liquid, which is connected to the suction pump via a signal line.
Durch die Plazierung des Sensors im Sauger ist es möglich, Flüssigkeit von Luft zu unterscheiden und die Absaugpumpe bei vorhandener Flüssigkeit, d. h., bei vorhandenem Blut, zu starten und bei Lufteintritt die Absaugpumpe automatisch zu stoppen. Verwirbelungen von Luft mit dem Blut werden dadurch minimiert und das Ansaugen von Blut muß nicht mehr vom Operateur durch Zuruf gestartet werden.By placing the sensor in the suction cup, it is possible to distinguish liquid from air and the suction pump with liquid present, i. i.e., start with blood present and stop the suction pump automatically when air enters. Turbulence of air with the blood is minimized and the suction of blood no longer has to be started by the surgeon by shouting.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor im Bereich eines der Absaugpumpe abgewandten freien Endes einer Saugerspitze des Saugers angeordnet. Durch die Anordnung des Sensors im Bereich der Saugerspitze kann die abzusaugende Flüssigkeit frühzeitig in der Nähe der an der Spitze angeordneten Absaugöffnungen detektiert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the sensor is arranged in the region of a free end of a suction tip of the suction device facing away from the suction pump. By arranging the sensor in the area of the suction tip, the liquid to be extracted can be detected early in the vicinity of the suction openings arranged at the tip.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor als optisches Element ausgebildet, in dem in Abhängigkeit vom umgebenden Medium Licht durch Totalreflexion weiterleitbar ist. Eine Sensoreinheit weist eine Laserdiode als optischen Sender auf, der über einen ersten Lichtleiter mit dem optischen Element verbunden ist. Die Sensoreinheit weist weiterhin einen optischen Empfänger auf, der als Fotodiode ausgebildet ist und über einen zweiten Lichtleiter als Teil der Signalleitung mit dem Sensor verbindbar ist. Ist das optische Element von Flüssigkeit bzw. Blut umgeben, so wird das von der Laserdiode über den ersten Lichtleiter in das optische Element eingespiegelte Licht mindestens teilweise in die Flüssigkeit ausgekoppelt. Ist das optische Element von Luft umgeben, so wird das in das optische Element eingekoppelte Licht der Laserdiode im optischen Element durch Totalreflexion weitergeleitet und gelangt über den zweiten Lichtleiter zu dem als Fotodiode ausgebildeten optischen Empfänger. Durch die Verwendung eines optischen Sen- sors in Verbindung mit Lichtleitern, kann auf eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Sensor und Sensoreinheit verzichtet werden, was bei einem Einsatz am Patienten von besonderer sicherheitstechnischer Bedeutung ist. Durch diese Anordnung ist zudem nicht nur eine qualitative, sondern auch eine quantitative Steuerung der Absaugpumpe möglich.According to a further preferred embodiment, the sensor is designed as an optical element, in which light can be transmitted by total reflection depending on the surrounding medium. A sensor unit has a laser diode as an optical transmitter, which is connected to the optical element via a first light guide. The sensor unit also has an optical receiver, which is designed as a photodiode and can be connected to the sensor via a second light guide as part of the signal line. If the optical element is surrounded by liquid or blood, the light reflected into the optical element by the laser diode via the first light guide is at least partially coupled out into the liquid. If the optical element is surrounded by air, it is in the optical element Coupled light of the laser diode in the optical element is passed on by total reflection and passes via the second light guide to the optical receiver designed as a photodiode. The use of an optical sensor in connection with optical fibers means that there is no need for an electrically conductive connection between the sensor and the sensor unit, which is of particular importance in terms of safety when used on patients. With this arrangement, not only a qualitative but also a quantitative control of the suction pump is possible.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element als ein Lichtleitfaserstück mit Mantelfläche als optische Grenzfläche ausgebildet. Dadurch ist es mög- lieh, daß erster Lichtleiter, optisches Element und zweiter Lichtleiter von einer durchgängigen Lichtleitfaser gebildet werden.According to a further preferred embodiment, the optical element is designed as an optical fiber piece with a jacket surface as the optical interface. As a result, it is possible for the first light guide, optical element and second light guide to be formed by a continuous optical fiber.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- düng sind optischer Sender und optischer Empfänger über denselben optischen Lichtleiter mit dem optischen Element verbunden. Sender und Empfänger sind dabei über einen Y-Koppler mit der ihnen zugewandten Stirnfläche des Lichtleiters verbunden. Dies hat den Vorteil, daß platzsparend nur eine Lichtleitfaser als Lichtleiter verwendet werden kann. Zudem ist es möglich, das optische Element -beispielsweise als Kegelspitze- an die der Sensoreinheit abgewandte Stirnfläche des Lichtleiters anzuformen.According to a further preferred embodiment of the invention, the optical transmitter and optical receiver are connected to the optical element via the same optical light guide. The transmitter and receiver are connected via a Y-coupler to the end face of the light guide facing them. This has the advantage that only one optical fiber can be used as a light guide to save space. In addition, it is possible to form the optical element — for example as a cone tip — onto the end face of the light guide facing away from the sensor unit.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren zum Ein- und Ausschalten einer Absaugpumpe, die insbesondere in Kombination mit einer Herz-Lungen-Maschine eingesetzt wird, ist, daß die mit dem Sauger verbundene Absaugpumpe von Hand ein- und ausgeschaltet werden muß.A disadvantage of the known methods for switching a suction pump on and off, which is used in particular in combination with a heart-lung machine, is that the suction pump connected to the suction device must be switched on and off by hand.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Ein- und Ausschalten einer Absaugpumpe, die insbesondere in Kombination mit einer Herz-Lungen-Maschine eingesetzt wird, so zu verbessern, daß ein automatisches Ein- und Ausschalten der Pumpe möglich ist.Another object of the invention is therefore a method for switching a suction pump on and off, in particular is used in combination with a heart-lung machine to improve so that the pump can be switched on and off automatically.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein am Sauger angeordneter Sensor abzusaugende Flüssigkeit de- tektiert und ein Sensorsignal zum automatischen Ein- und Ausschalten der Pumpe abgibt.This object is achieved in that a sensor arranged on the suction device detects liquid to be sucked off and emits a sensor signal for automatically switching the pump on and off.
Durch das Detektieren der abzusaugenden Flüssigkeit und durch Abgabe eines Sensorsignales wird ein automatisches Absaugen bzw. ein automatisches Ein- und Ausschalten der Absaugpumpe ermöglicht. Das Absaugen muß nicht mehr über Zuruf gestartet werden. Beim Absaugen von Blut wird durch die De- tektierung der Flüssigkeit die Traumatisierung des Blutes durch Luftbeimischungen vermindert.By detecting the liquid to be sucked off and by emitting a sensor signal, an automatic suction or an automatic switching on and off of the suction pump is made possible. The suction no longer has to be started by shouting. When blood is drawn off, the detection of the liquid reduces the traumatization of the blood by admixing air.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Sensorsignal von einer Sensorelektronik einer Sensorein- heit aufgenommen, ausgewertet und als Steuersignal an die Absaugpumpe weitergegeben. Dies erlaubt nicht nur eine qualitative, sondern auch eine quantitative Steuerung des Absaugvorganges .According to a preferred embodiment of the method, the sensor signal is picked up by sensor electronics of a sensor unit, evaluated and passed on to the suction pump as a control signal. This allows not only a qualitative, but also a quantitative control of the suction process.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird dem Sensor von einem optischen Sender ein Lichtsignal zugeführt, das der Sensor in Luft an einen optischen Empfänger weiterleitet und in Flüssigkeit zumindest teilweise in die Flüssigkeit ableitet. Dabei wird das Lichtsignal vom optischen Sender zum Sensor und vom Sensor zum optischen Empfänger durch Totalreflexion in einer Lichtleitfaser weitergeleitet.According to a further preferred embodiment of the method, the sensor is supplied with a light signal by an optical transmitter, which the sensor forwards in air to an optical receiver and at least partially in liquid in the liquid. The light signal is transmitted from the optical transmitter to the sensor and from the sensor to the optical receiver by total reflection in an optical fiber.
Durch die Verwendung eines optischen Sensors mit optischer Signalleitung kann auf eine elektrische Verbindung zwischen Sauger und Sensoreinheit verzichtet werden. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.By using an optical sensor with an optical signal line, there is no need for an electrical connection between the suction device and the sensor unit. Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are illustrated, for example.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Figur 1: Eine schematisch Darstellung einer Absaugvorrichtung in Verbindung mit einer Herz-Lungen-Maschine,Figure 1: A schematic representation of a suction device in connection with a heart-lung machine,
Figur 2: eine vergrößerte schematisch Darstellung eines von Luft umgebenen Sensors,FIG. 2: an enlarged schematic representation of a sensor surrounded by air,
Figur 3: eine vergrößerte schematisch Darstellung des von Flüssigkeit umgebenen Sensors von Figur 2,FIG. 3: an enlarged schematic representation of the sensor of FIG. 2 surrounded by liquid,
Figur 4: eine vergrößerte schematische Darstellung eines von Luft umgebenen Sensors,FIG. 4: an enlarged schematic illustration of a sensor surrounded by air,
Figur 5: einen Querschnitt durch eine Absaugleitung mit innenliegenden Lichtleitern,FIG. 5: a cross section through a suction line with internal light guides,
Figur 6: eine schematische Darstellung des Signalflusses einer Absaugvorrichtung,FIG. 6: a schematic representation of the signal flow of a suction device,
Figur 7: eine Seitenansicht eines Saugers in vergrößerterFigure 7: a side view of a vacuum cleaner in an enlarged
Darstellung, teilweise im Schnitt,Representation, partly in section,
Figur 8: eine schematische Darstellung eines Lichtleiters mit einer Sensoreinheit undFigure 8 is a schematic representation of an optical fiber with a sensor unit and
Figur 9: eine vergrößerte schematische Darstellung eines von Luft umgebenen Sensors an einem Lichtleiter. Eine Absaugvorrichtung (1) besteht im wesentlichen aus einem Sauger (2) mit einem Sensor (3), einer Absaugleitung (4) und einer Absaugpumpe (5) . Der Sauger (2) weist ein Griffteil (6) auf, das über ein Zwischenstück (7) mit einer Saugerspitze (8) verbunden ist. An der Saugerspitze (8) ist eine Mehrzahl von Absaugöffnungen (9) angeordnet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, nur eine Absaugöffnung (9') anzuordnen. Im Inneren der Saugerspitze (8) ist einer Absaugöffnung benachbart der Sensor (3) angeordnet. Der Sensor ist über eine Signalleitung (10) mit der Absaugpumpe (5) verbunden. Der Sauger (2) ist an seinem der Saugerspitze (8) abgewandten Ende des Griffteiles (6) mit der Absaugleitung (4), die über die Absaugpumpe (5) mit der Herz-Lungen-Maschine (11) verbunden ist, verbunden. Die Absaugleitung (4) ist als PVC- oder Silikonschlauch mit üblichem Innendurchmesser von 6, 8 oder 10 mm ausgebildet. Die Absaugpumpe (5) ist als Doppelrollerschlauchpumpe ausge- bildet. Es ist aber auch eine Vakuumpumpe oder eine andere geeignete Pumpe einsetzbar. Die Doppelrollerschlauchpumpe weist einen u-förmigen Pumpenkörper (12) auf, in den die Absaugleitung (4) eingelegt wird. Der Absaugpumpe (5) ist eine Sensoreinheit (13) vorgelagert. Die Sensoreinheit (13) ist über die Signalleitung (10) einerseits mit dem Sensor (3) und andererseits mit der Absaugpumpe (4) verbunden. Die Sensoreinheit (13) weist einen optischen Sender (14) und einen optischen Empfänger (15) auf. Der als Laserdiode ausgebildete optische Sender (14) ist über einen ersten Lichtleiter (16) mit dem Sensor (3) verbunden. Der Sensor (3) ist über einen zweiten Lichtleiter (17) mit dem optischen Empfänger (15) verbunden. Der optische Empfänger (15) ist als Fototransistor oder als Fotodiode ausgebildet. Zwischen Sensor (3) und Sensoreinheit (13) ist die Signalleitung (10) somit als aus erstem Lichtleiter (16) und zweitem Lichtleiter (17) bestehende optische Signalleitung (18) ausgebildet. Die Sensoreinheit (13) verstärkt und negiert bzw. invertiert das an ihrem optischen Empfänger (15) ankommende Sensorsignal des Sensors (3) mit einem Negator (35), wertet das Sensorsignal mit einer Sensorelektronik (19) nach einem über einen nicht dargestellten Microprozessor programmierbaren Ablauf aus und gibt ein elektrisches Steuersignal über die SteuerleitungFigure 9: an enlarged schematic representation of a sensor surrounded by air on a light guide. A suction device (1) consists essentially of a suction device (2) with a sensor (3), a suction line (4) and a suction pump (5). The suction cup (2) has a grip part (6) which is connected to a suction cup tip (8) via an intermediate piece (7). A plurality of suction openings (9) are arranged on the suction tip (8). In principle, however, it is also possible to arrange only one suction opening (9 '). The sensor (3) is arranged adjacent to a suction opening in the interior of the suction tip (8). The sensor is connected to the suction pump (5) via a signal line (10). The suction device (2) is connected at its end of the handle part (6) facing away from the suction tip (8) to the suction line (4), which is connected to the heart-lung machine (11) via the suction pump (5). The suction line (4) is designed as a PVC or silicone hose with a customary inner diameter of 6, 8 or 10 mm. The suction pump (5) is designed as a double roller hose pump. However, a vacuum pump or another suitable pump can also be used. The double roller hose pump has a U-shaped pump body (12) into which the suction line (4) is inserted. A sensor unit (13) is arranged in front of the suction pump (5). The sensor unit (13) is connected via the signal line (10) on the one hand to the sensor (3) and on the other hand to the suction pump (4). The sensor unit (13) has an optical transmitter (14) and an optical receiver (15). The optical transmitter (14) in the form of a laser diode is connected to the sensor (3) via a first light guide (16). The sensor (3) is connected to the optical receiver (15) via a second light guide (17). The optical receiver (15) is designed as a phototransistor or as a photodiode. Between the sensor (3) and sensor unit (13), the signal line (10) is thus designed as an optical signal line (18) consisting of a first light guide (16) and a second light guide (17). The sensor unit (13) amplifies and negates or inverts the sensor signal of the sensor (3) arriving at its optical receiver (15) with a negator (35), evaluates the sensor signal with sensor electronics (19) according to a programmable via a microprocessor, not shown Expiry from and gives an electrical control signal via the control line
(20) an die Absaugpumpe (5) ab.(20) to the suction pump (5).
Der Sensor (3) ist als optisches Element (21) ausgebildet, in dem in Abhängigkeit vom umgebenden Medium über eine Eintrittsfläche (22) eingespiegeltes Licht (23) durch Totalreflexion zu einer Austrittsfläche (24) weitergeleitet wird. Der Brechungsindex des optischen Elementes (21) ist so gewählt, daß bei Luft als umgebendem Medium das Licht durch Totalreflexion im Inneren weitergeleitet wird und bei Flüssigkeit bzw. Blut als umgebendem Medium das Licht (23) über die Mantel- bzw. Grenzfläche (25) in die Flüssigkeit abgeleitet wird.The sensor (3) is designed as an optical element (21) in which, depending on the surrounding medium, light (23) reflected via an entry surface (22) is passed on to an exit surface (24) by total reflection. The refractive index of the optical element (21) is selected so that when air is the surrounding medium, the light is transmitted through total reflection in the interior, and in the case of liquid or blood as the surrounding medium the light (23) is passed over the surface or interface (25). is drained into the liquid.
Das optische Element (21) weist die Form eines Kugelabschnittes bzw. einer Halbkugel (26) auf, bei der die Eintrittsfläche (22) und die Austrittsfläche (24) auf der Schnittfläche (27) angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, daß optische Element (21) als einen etwa halben viel- flächigen Polyeder auszubilden.The optical element (21) has the shape of a spherical section or a hemisphere (26), in which the entry surface (22) and the exit surface (24) are arranged on the cut surface (27). However, it is also possible for the optical element (21) to be designed as an approximately half polyhedron.
Nach einer anderen Ausführungsform ist das optische ElementAccording to another embodiment, the optical element
(21) als ein etwa halbkreisförmiges oder u-förmiges gebogenes Lichtleitelement (28) ausgebildet. Als optisches Element (21) kommt aber auch eine Lichtleitfaser in Betracht, die im Sensorbereich als Grenzfläche der Totalreflexion (25) ihre Mantelfläche nutzt. Die Signalleitung (10) bzw. die optische Signalleitung (18) wird bis zu einem vor der Absaugpumpe (5) liegenden Abzweigpunkt (29) in einem in der Absaugleitung (4) angeordneten Kanal (30) geführt. Der erste Lichtleiter (16) weist an seinem dem optischen Sender (14) abgewandten Ende eine Lichtaustrittsfläche (31) auf, an der der erste Lichtleiter (16) mit der Eintrittsfläche (22) des optischen Elementes (21) verbunden ist. Der zweite Lichtleiter (17) weist an seinem dem optischen Empfänger (15) abgewandten Ende eine Lichteintrittsfläche (32) auf, über die der zweite Lichtleiter mit der Austrittsfläche (24) des optischen Ele- mentes (21) verbunden ist. Der optische Sender (14) strahlt Licht (23) über das ihm zugewandte Ende des ersten Lichtleiters (16) in den ersten Lichtleiter (16), eine Kunststoffoder Glasfaser, ein. Das Licht (23) wird über die Licht- austrittsflache (31) des ersten Lichtleiters (16) in das optische Element (21) über dessen Eintrittsfläche (22) eingespiegelt. Umgibt Luft das optische Element (21) wird das eingespiegelte Licht im optische Element (21) durch Totalreflexion zu seiner Austrittsfläche (24) und weiter über die Lichteintrittsfläche (32) des zweiten Lichtleiters (17) bis zum optischen Empfänger (15) geleitet.(21) as an approximately semicircular or u-shaped curved light guide element (28). However, an optical fiber can also be considered as the optical element (21), which uses its outer surface in the sensor area as the interface of the total reflection (25). The signal line (10) or the optical signal line (18) is led to a branch point (29) located in front of the suction pump (5) in a channel (30) arranged in the suction line (4). The first light guide (16) has at its end facing away from the optical transmitter (14) a light exit surface (31), on which the first light guide (16) is connected to the entry surface (22) of the optical element (21). At its end facing away from the optical receiver (15), the second light guide (17) has a light entry surface (32), via which the second light guide connects to the exit surface (24) of the optical element. mentes (21) is connected. The optical transmitter (14) emits light (23) via the end of the first light guide (16) facing it into the first light guide (16), a plastic or glass fiber. The light (23) is reflected through the light exit surface (31) of the first light guide (16) into the optical element (21) via its entry surface (22). If air surrounds the optical element (21), the reflected light in the optical element (21) is guided by total reflection to its exit surface (24) and further via the light entry surface (32) of the second light guide (17) to the optical receiver (15).
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind optischer Sender (14) und optischer Empfänger (15) über denselben optischen Lichtleiter (39) mit dem optischen Element (21') verbunden. Sender (14) und Empfänger (15) sind dabei über einen Y-Koppler (42) oder ein anderes optisches Element mit der ihnen zugewandten Stirnfläche des Lichtleiters (39) verbunden. Das optische Element (21') weist eine Kopplungsfläche (40) auf, die mit einer der Sensoreinheit (13') abgewandten Stirnfläche (41) des Lichtleiters (39) benachbart ist. Das optische Element ist dabei so ausgebildet, daß an seiner dem Lichtleiter (39) zugewandten Kopplungsfläche (40) eintretendes Licht (23) mit Luft als umgebendem Me- dium an seiner die Kopplungsfläche (40) überspannenden Grenzfläche (25' ) totalreflektiert und über die Kopplungsfläche (40) wieder zurückgeleitet wird, wobei das Licht (23) über den Y-Koppler (42) dem optischen Empfänger (15) zugeleitet wird. Ist das optische Element (21') an seiner Grenz- fläche (25' ) von Flüssigkeit (33) umgeben, wird das Licht (23) zumindest teilweise über die Grenzfläche (25') in die Flüssigkeit abgeleitet. Dies hat den Vorteil, daß platzsparend für die optische Signalleitung (18') nur eine Lichtleitfaser als Lichtleiter (39) verwendet werden braucht. Zu- dem ist es möglich, das optische Element (21') beispielsweise als Kegelspitze bzw. Kegelstumpf (43)- an die der Sensoreinheit (13') abgewandte Stirnfläche (41) des Lichtleiters (39) anzuformen. Es ist aber auch möglich, das optische Element (21') als eine Art Prisma mit mindestens zwei im Winkel zueinander verlaufenden Grenzflächen (25' ' ) auszubilden bzw. an den Lichtleiter (39) anzuformen.According to another preferred embodiment of the invention, the optical transmitter (14) and optical receiver (15) are connected to the optical element (21 ') via the same optical light guide (39). Transmitter (14) and receiver (15) are connected via a Y-coupler (42) or another optical element to the end face of the light guide (39) facing them. The optical element (21 ') has a coupling surface (40) which is adjacent to an end surface (41) of the light guide (39) facing away from the sensor unit (13'). The optical element is designed in such a way that light (23) entering air on its coupling surface (40) facing the light guide (39) with air as the surrounding medium is totally reflected at its interface (25 ') spanning the coupling surface (40) and via the Coupling surface (40) is fed back again, the light (23) being fed via the Y-coupler (42) to the optical receiver (15). If the optical element (21 ') is surrounded by liquid (33) at its interface (25'), the light (23) is at least partially diverted into the liquid via the interface (25 '). This has the advantage that only one optical fiber needs to be used as the light guide (39) to save space for the optical signal line (18 '). In addition, it is possible to attach the optical element (21 '), for example as a cone tip or truncated cone (43), to the end face (41) of the sensor unit (13') facing away from the To form light guide (39). However, it is also possible to design the optical element (21 ') as a type of prism with at least two boundary surfaces (25'') running at an angle to one another or to form it on the light guide (39).
Der Lichtleiter (16,17,39) ist als eine Lichtleitfaser ausgebildet. Die Lichtleitfaser ist aus Kunststoff hergestellt. Die Verwendung von Lichtleitfasern aus Glas ist aber auch möglich. Der Lichtleiter (16,17,39) kann auch aus mehreren Lichtleitfasern gebildet werden.The light guide (16, 17, 39) is designed as an optical fiber. The optical fiber is made of plastic. The use of glass optical fibers is also possible. The light guide (16, 17, 39) can also be formed from several optical fibers.
Das Signal des optischen Empfängers (15) wird dem NegatorThe signal of the optical receiver (15) is the negator
(35) zugeführt, der das Signal verstärkt und in negierter bzw. invertierter Form der Sensorelektronik (19) zuführt, die das Signal auswertet und als Abschaltsignal über die Steuerleitung (20) an die Absaugpumpe (5) weitergibt. Bei Flüssigkeit bzw. Blut als das optische Element (21) umgebendes Medium, wird das über die Eintrittsfläche (22) des optischen Elementes (21) in das optische Element eingespiegelte Licht (23) in die Flüssigkeit bzw. das Blut ausgestrahlt.(35), which amplifies the signal and feeds it in negated or inverted form to the sensor electronics (19), which evaluates the signal and passes it on as a shutdown signal via the control line (20) to the suction pump (5). In the case of liquid or blood as the medium surrounding the optical element (21), the light (23) reflected into the optical element via the entry surface (22) of the optical element (21) is emitted into the liquid or blood.
Dadurch gelangt zu dem optischen Empfänger (15) kein bzw. nur stark vermindertes Licht (23) , so daß die SensoreinheitAs a result, no or only greatly reduced light (23) reaches the optical receiver (15), so that the sensor unit
(13) an die Absaugpumpe (5) über die Steuerleitung (20) ein(13) to the suction pump (5) via the control line (20)
Einschaltsignal abgibt, wodurch der Absaugvorgang in Gang gesetzt wird. Bei Empfang von zwischen den Extremwerten liegenden Werten wird der Absaugvorgang entsprechend verringert bzw. beschleunigt.Switches on signal, whereby the suction process is started. When values between the extreme values are received, the suction process is correspondingly reduced or accelerated.
Das von der Absaugvorrichtung (1) abgesaugte Blut wird über die Absaugleitung (4) der Herz-Lungen-Maschine (11) zugeführt, die über Schläuche (37) mit dem Blutkreislauf eines Patienten (38) verbunden ist.The blood drawn off by the suction device (1) is fed via the suction line (4) to the heart-lung machine (11), which is connected to the blood circulation of a patient (38) via tubes (37).
Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung (1) ist insbesondere zur Verwendung in Kombination mit der Herz-Lungen-Maschine (11) geeignet. Es ist aber auch möglich, die Absaugvorrichtung (1) ganz allgemein zum Absaugen von Flüssigkeiten zu verwenden. Der als optisches Element (21) ausgebildete Sensor kann auch ganz allgemein zum Erkennen von Flüssigkeit bzw. als Füllstandssensor eingesetzt werden. The suction device (1) according to the invention is particularly suitable for use in combination with the heart-lung machine (11). However, it is also possible for the suction device (1) to be used for suctioning liquids in general use. The sensor designed as an optical element (21) can also be used quite generally for the detection of liquid or as a level sensor.

Claims

Patentansprüche claims
1. Absaugvorrichtung, insbesondere für eine Herz-Lungen- Maschine, bestehend aus einem Sauger, einer Absaugleitung und einer Absaugpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauger (2) einen Sensor (3) zum Erkennen von Flüssigkeit aufweist, der über eine Signalleitung (10) mit der Absaugpumpe1. Suction device, in particular for a heart-lung machine, consisting of a suction device, a suction line and a suction pump, characterized in that the suction device (2) has a sensor (3) for detecting liquid, which via a signal line (10 ) with the suction pump
(5) verbunden ist.(5) is connected.
2. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3) im Bereich eines der Absaugpumpe (5) abgewandtem freien Endes einer Saugerspitze (8) angeordnet ist .2. Suction device according to claim 1, characterized in that the sensor (3) is arranged in the region of a free end of a suction tip (8) facing away from the suction pump (5).
3. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sensor (3) und Absaugpumpe (5) eine auf die Absaugpumpe (5) einwirkende Sensoreinheit (13) angeordnet ist.3. Suction device according to claim 1 or 2, characterized in that between the sensor (3) and suction pump (5) on the suction pump (5) acting sensor unit (13) is arranged.
4. Absaugvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (13) eine Sensorelektronik (19) aufweist, durch die ein Sensorsignal in ein die Absaugpumpe4. Suction device according to claim 3, characterized in that the sensor unit (13) has sensor electronics (19) through which a sensor signal in the suction pump
(5) steuerndes Steuersignal umwandelbar ist.(5) controlling control signal is convertible.
5. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3) als optisches Element (21) ausgebildet ist, in dem in Abhängigkeit vom umgebenden Medium Licht (23) durch Totalreflexion weiterleitbar ist.5. Suction device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor (3) is designed as an optical element (21) in which light (23) can be passed on by total reflection depending on the surrounding medium.
6. Absaugvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (13) einen optischen Sender (14) und einen optischen Empfänger (15) aufweist, die über eine optische Signalleitung (18,18') als Teil der Signalleitung (10) mit dem optischen Element (21,21') verbindbar sind. 6. Suction device according to claim 5, characterized in that the sensor unit (13) has an optical transmitter (14) and an optical receiver (15) via an optical signal line (18, 18 ') as part of the signal line (10) the optical element (21, 21 ') can be connected.
7. Absaugvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (14) und der Empfänger (15) als Halbleiterelemente ausgebildet sind.7. Suction device according to claim 6, characterized in that the optical transmitter (14) and the receiver (15) are designed as semiconductor elements.
8. Absaugvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (14) als Laserdiode ausgebildet ist.8. Suction device according to claim 6 or 7, characterized in that the optical transmitter (14) is designed as a laser diode.
9. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da- durch gekennzeichnet, daß der optische Empfänger (15) als9. Suction device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the optical receiver (15) as
Fototransistor ausgebildet ist.Photo transistor is formed.
10. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung (10) zwischen Sensoreinheit (13,13') und optischen Element (21) als optische Signalleitung (18,18') ausgebildet ist, die mindestens einen Lichtleiter (16,17,39) aufweist.10. Suction device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the signal line (10) between the sensor unit (13, 13 ') and the optical element (21) is designed as an optical signal line (18, 18'), which has at least one light guide (16,17,39).
11. Absaugvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß das optische Element (21') eine Kopplungsfläche (40) aufweist, die einer der Sensoreinheit (13') abgewandten Stirnfläche (41) des Lichtleiters (39) benachbart ist.11. Suction device according to claim 10, characterized in that the optical element (21 ') has a coupling surface (40) which is adjacent to one of the sensor unit (13') facing away from the end face (41) of the light guide (39).
12. Absaugvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21' ) so ausgebildet ist, daß das optische Element (21' ) mit Luft als umgebendem Medium an der Kopplungsfläche (40) eintretendes Licht (23) an seiner die Kopplungsfläche (40) überspannenden Grenzfläche (25') totalreflektiert und über die Kopplungsfläche (40) zurückleitet und mit Flüssigkeit als umgebendem Medium zumindest teilweise über die Grenzfläche (25' ) in die Flüssigkeit ableitet.12. Suction device according to claim 11, characterized in that the optical element (21 ') is designed such that the optical element (21') with air as the surrounding medium on the coupling surface (40) entering light (23) on the coupling surface (40) spanning the interface (25 ') is totally reflected and conducted back via the coupling surface (40) and at least partially discharged into the liquid via the interface (25') with liquid as the surrounding medium.
13. Absaugvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Signalleitung (18) einen ersten Lichtleiter (16) aufweist, über den der optische Sender (14) mit dem optischen Element (21) verbindbar ist, und daß die optische Signalleitung (18) einen zweiten Lichtleiter (17) aufweist, über den das optische Element (21) mit dem optischen Empfänger (15) verbindbar ist.13. Suction device according to claim 10, characterized in that the optical signal line (18) has a first light guide (16) via which the optical transmitter (14) can be connected to the optical element (21), and that the optical signal line (18) has a second light guide (17), via which the optical element (21) can be connected to the optical receiver (15).
14. Absaugvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21) eine Eintrittsfläche (22) aufweist, die einer Lichtaustrittsfläche (31) des ersten Lichtleiters (16) benachbart ist, und daß das optische Element (21) eine Austrittsfläche (24) aufweist, die einer Lichteintrittsfläche (32) des zweiten Lichtleiters (17) benachbart ist.14. Suction device according to claim 13, characterized in that the optical element (21) has an entry surface (22) which is adjacent to a light exit surface (31) of the first light guide (16), and that the optical element (21) has an exit surface ( 24), which is adjacent to a light entry surface (32) of the second light guide (17).
15. Absaugvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß das optische Element (21) so ausgebildet ist, daß das optische Element (21) an seiner Eintrittsfläche (22) eintretendes Licht (23) mit Luft als umgebendem Medium zu seiner Austrittsfläche (24) weiterleitet und mit Flüssigkeit als umgebendem Medium zumindest teilweise über eine zwischen der Eintrittsfläche (22) und der Austrittsfläche (24) angeordnete Grenzfläche (25) in die Flüssigkeit ableitet.15. Suction device according to claim 14, characterized in that the optical element (21) is designed such that the optical element (21) on its entry surface (22) entering light (23) with air as a surrounding medium to its exit surface ( 24) and with liquid as the surrounding medium at least partially leads into the liquid via an interface (25) arranged between the inlet surface (22) and the outlet surface (24).
16. Absaugvorrichtung nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21,21') als ein hal- ber vielflächiger Polyeder ausgebildet ist.16. Suction device according to claim 12 or 15, characterized in that the optical element (21,21 ') is designed as a half polyhedron polyhedron.
17. Absaugvorrichtung nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21,21') als ein Kugelabschnitt ausgebildet ist.17. Suction device according to claim 12 or 15, characterized in that the optical element (21,21 ') is designed as a spherical section.
18. Absaugvorrichtung nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21,21') als ein Kegelstumpf (43) ausgebildet ist.18. Suction device according to claim 12 or 15, characterized in that the optical element (21,21 ') is designed as a truncated cone (43).
19. Absaugvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21) als ein gebogenes Lichtleitelement (28) ausgebildet ist. 19. Suction device according to claim 15, characterized in that the optical element (21) is designed as a curved light-guiding element (28).
20. Absaugvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (21) als ein Lichtleitfaserstück, dessen Mantelfläche die Grenzfläche (25) bildet, ausgebildet ist.20. Suction device according to claim 19, characterized in that the optical element (21) is designed as an optical fiber piece, the outer surface of which forms the interface (25).
21. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung (10) vom Sauger (2) bis zu einem vor der Absaugpumpe (5) liegenden Ab- zweigpunkt (29) entlang der Absaugleitung (4) geführt wird.21. Suction device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the signal line (10) from the suction device (2) to a branch point (29) lying in front of the suction pump (5) is guided along the suction line (4).
22. Absaugvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung (10) zumindest teilweise innerhalb der Absaugleitung (4) in einem Kanal (30) angeordnet ist.22. Suction device according to claim 21, characterized in that the signal line (10) is arranged at least partially within the suction line (4) in a channel (30).
23. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (13) mindestens einen programmierbaren Microprozessor aufweist.23. Suction device according to one of claims 3 to 22, characterized in that the sensor unit (13) has at least one programmable microprocessor.
24. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektronik (19) mindestens eine das Empfangssignal verstärkende Verstärkerschaltung aufweist.24. Suction device according to one of claims 4 to 23, characterized in that the sensor electronics (19) has at least one amplifier circuit amplifying the received signal.
25. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (13) über eine elektrische Steuerleitung (20) mit der Absaugpumpe (5) verbunden ist.25. Suction device according to one of claims 3 to 24, characterized in that the sensor unit (13) via an electrical control line (20) is connected to the suction pump (5).
26. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (13) in die Absaugpumpe (5) integriert ist.26. Suction device according to one of claims 3 to 25, characterized in that the sensor unit (13) is integrated in the suction pump (5).
27. Verfahren zum Ein- und Ausschalten einer Absaugpumpe, die insbesondere in Kombination mit einer Herz-Lungen- Maschine eingesetzt wird und die über einen Sauger eine Flüssigkeit absaugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Sauger (2) angeordneter Sensor (3) abzusaugende Flüssigkeit (33) detektiert und ein Sensorsignal zum automatischen Ein- und Ausschalten der Absaugpumpe (5) abgibt.27. Method for switching a suction pump on and off, which is used in particular in combination with a heart-lung machine and which uses a suction device Aspirates liquid, characterized in that a sensor (3) arranged on the suction device (2) detects liquid (33) to be aspirated and emits a sensor signal for automatically switching the suction pump (5) on and off.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugpumpe (5) von dem Sensorsignal über eine der Absaugpumpe vorgeschaltete Sensoreinheit (13,13') gesteuert wird.28. The method according to claim 27, characterized in that the suction pump (5) is controlled by the sensor signal via a sensor unit (13, 13 ') connected upstream of the suction pump.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsignal von einer Sensorelektronik (19) der Sensoreinheit (13,13') ausgewertet und als Steuersignal an die Absaugpumpe (5) weitergegeben wird.29. The method according to claim 28, characterized in that the sensor signal from sensor electronics (19) of the sensor unit (13, 13 ') is evaluated and passed on as a control signal to the suction pump (5).
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (3) von einem optischen Sender (14) Licht (23) zugeführt wird, das der Sensor (3) in Luft an einen optischen Empfänger (15) weiterleitet und in Flüssigkeit (33) zumindest teilweise in die Flüssigkeit (33) ableitet.30. The method according to any one of claims 27 to 29, characterized in that the sensor (3) from an optical transmitter (14) light (23) is supplied, which the sensor (3) in air forwards to an optical receiver (15) and at least partially in liquid (33) in the liquid (33).
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht (23) vom optischen Sender (14) zum Sensor (3) und vom Sensor (3) zum optischen Empfänger (15) durch Totalreflexion in mindestens einem Lichtleiter (16,17,39) weitergeleitet wird.31. The method according to claim 30, characterized in that the light (23) from the optical transmitter (14) to the sensor (3) and from the sensor (3) to the optical receiver (15) by total reflection in at least one light guide (16, 17, 39) is forwarded.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 21, dadurch gekenn- zeichnet, daß bei praktisch unvermindertem Licht (23) am optischen Empfänger (15) die Absaugpumpe (5) abgeschaltet und bei stark verminderten Licht am optischen Empfänger (15) die Absaugpumpe (5) eingeschaltet und die Flüssigkeit (33) abgesaugt wird. 32. The method according to claim 30 or 21, characterized in that with practically undiminished light (23) on the optical receiver (15) the suction pump (5) is switched off and in the case of greatly reduced light on the optical receiver (15) the suction pump (5) switched on and the liquid (33) is sucked off.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (14) Licht (23) im Infrarotbereich aussendet.33. The method according to any one of claims 30 to 32, characterized in that the optical transmitter (14) emits light (23) in the infrared range.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsignal nach einem vorgegebenen Programmablauf ausgewertet und als Steuersignal an die Absaugpumpe (5) weitergegeben wird. 34. The method according to any one of claims 29 to 33, characterized in that the sensor signal is evaluated according to a predetermined program sequence and passed on as a control signal to the suction pump (5).
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