DE102013000492A1 - Insufflation hose for use in laparoscopy, has wetting material, which is located in insufflation hose, where heating element is positioned near wetting material - Google Patents

Insufflation hose for use in laparoscopy, has wetting material, which is located in insufflation hose, where heating element is positioned near wetting material Download PDF

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Abstract

The insufflation hose has a wetting material, which is located in the insufflation hose, where a heating element is positioned near the wetting material. A temperature probe is provided to regulate the power of heating element. The heating element has a temperature-dependent resistance which permits the temperature measurement during the insufflation. A wetting agent is provided, which is made of a sterilized cotton fabric. The hose is made of polyvinyl chloride, polyurethane, thermoplastic polyurethane or silicone.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlauch mit integriertem Heizelement für die Laparoskopie. Mittels eines Befeuchtungsmittels innerhalb des Schlauches wird das im Rahmen der Laparoskopie eingebrachte Gas temperiert und befeuchtet.The present invention relates to a tube with integrated heating element for laparoscopy. By means of a moistening agent within the tube, the gas introduced during the laparoscopy is tempered and moistened.

Hintergrund und Stand der TechnikBackground and state of the art

Die Laparoskopie ist ein medizinischer Eingriff bei dem die Bauchhöhle und die darin liegenden Organe visuell überprüft werden können. Hierzu werden üblicherweise kleine Hautschnitte (0,3–2 cm) in die Bauchdecke gemacht und durch diese ein Trokar eingebracht, welcher wiederum eine optische Vorrichtung aufnehmen kann. Mit Hilfe eines speziellen Endoskops (Laparoskop) kann der Bauchraum eingesehen werden. Bei der diagnostischen Laparoskopie wird der Bauchraum lediglich visuell inspiziert, im Rahmen eines therapeutischen Vorgriffs können auch operative Eingriffe vorgenommen werden.Laparoscopy is a medical procedure in which the abdominal cavity and its internal organs can be checked visually. For this purpose, small incisions (0.3-2 cm) are usually made in the abdominal wall and introduced by this trocar, which in turn can accommodate an optical device. With the help of a special endoscope (laparoscope) the abdomen can be seen. In diagnostic laparoscopy, the abdominal area is only visually inspected; surgical intervention can also be performed as part of a therapeutic anticipation.

Üblicherweise wird zu Beginn der Laparoskopie zunächst der Bauchraum mit Gas befüllt, um ein Pneumoperitoneum zu schaffen. Hierzu sind bereits verschiedene Gase verwendet worden, wie zum Beispiel Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid (CO2). Die Verwendung von Kohlendioxidgas hat sich besonders gut bewährt. Es wurde festgestellt, dass es, insbesondere bei längeren laparoskopischen Eingriffen sinnvoll ist, das eingeführte Gas einerseits zu erwärmen und andererseits zu befeuchten. Die Gaserwärmung dient dazu, den Patienten nicht abzukühlen, sowie ein diffuses Schmerzgefühl des Patienten zu vermeiden, welches wahrscheinlich eine Folge lokaler Abkühlung in Folge des Eintritts von kaltem Gas ist. Die Befeuchtung dient dazu, einem Austrocknen der inneren Bauchoberflächen vorzubeugen, um die dabei entstehende Abkühlung zu vermeiden.Usually, at the beginning of the laparoscopy, the abdominal cavity is first filled with gas in order to create a pneumoperitoneum. For this purpose, various gases have already been used, such as air, nitrogen or carbon dioxide (CO 2 ). The use of carbon dioxide gas has proven particularly effective. It has been found that it makes sense to heat the injected gas on the one hand and to moisten it on the other, especially in the case of longer laparoscopic interventions. The purpose of gas heating is not to cool the patient, nor to avoid a diffuse sensation of pain of the patient, which is probably due to local cooling due to the entry of cold gas. Humidification serves to prevent the inner abdominal surfaces from drying out in order to avoid the resulting cooling.

Hierzu sind im Stand der Technik bereits Anregungen gegeben. So beschreibt beispielsweise die deutsche Patentschrift DE 19510710 eine Vorrichtung, die ein Mittel zur Anpassung der Gasfeuchte vorsieht (beispielsweise einen Schwamm) und welche optional ein zusätzliches Heizelement enthalten kann.For this purpose, suggestions have already been made in the prior art. For example, the German patent specification describes DE 19510710 a device which provides a means for adjusting the gas humidity (for example a sponge) and which optionally may contain an additional heating element.

US 6,068,609 offenbart eine alternative Vorrichtung mit einer Kammer, die einerseits ein schwammartiges Material aufweist, andererseits eine Widerstandsheizung vorsieht. Die Befeuchtungskammer enthält einen Luer-Lock-Anschluss, welcher die Befüllung der Kammer mit Wasser gestattet. Die Kammer der US 6,068,609 wird durch entsprechende Anschlüsse in den Gasstrom der Insufflationseinrichtung eingebracht. US 6,068,609 discloses an alternative device having a chamber which on the one hand has a sponge-like material, on the other hand provides a resistance heating. The humidification chamber contains a luer-lock connection, which allows the filling of the chamber with water. The Chamber of US 6,068,609 is introduced through appropriate connections in the gas flow of the insufflator.

Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen weisen zunächst technische Nachteile auf.The devices known in the prior art initially have technical disadvantages.

Zum einen vermindert die patientenseitig angeordnete Kammer die Handhabbarkeit des Insufflationsschlauches während des operativen Eingriffs. Aufgrund der Größe und des Gewichts der Kammer kann diese im nahen OP-Feld den Arzt stören.On the one hand, the chamber arranged on the patient side reduces the manageability of the insufflation tube during the surgical procedure. Due to the size and weight of the chamber, it can disturb the doctor in the nearby operating theater.

Weiterhin sind die Befeuchtungsraten des Gases bei verschiedenen Flussraten nicht gleichmäßig hoch zu halten. Insbesondere der kurze Weg des Gases durch die Kammer verhindert bei hohen Flussraten eine optimale Befeuchtung.Furthermore, the humidification rates of the gas at different flow rates are not uniformly high. In particular, the short path of the gas through the chamber prevents optimal humidification at high flow rates.

Um die Befeuchtungsleistung zu erhöhen wird in den o. g. Lösungen das Gas durch ein Material (beispielsweise einen Schwamm) geleitet. Damit erhöht sich der Gegendruck des Schlauches erheblich und die maximale Flussleistung sinkt. Dies hat erhebliche Nachteile beim Aufrechterhalten des Pneumoperitoneum. Insbesondere wenn hohe Nachfüllraten erforderlich sind (beispielsweise beim Einsatz von Saugpumpen), kann die Insufflationsleistung u. U. nicht mehr ausreichen und der Druck in der Bauchhöhle nicht aufrecht erhalten werden.To increase the humidifying power is in the o. G. Solutions the gas passed through a material (such as a sponge). Thus, the back pressure of the hose increases considerably and the maximum flow capacity decreases. This has significant disadvantages in maintaining pneumoperitoneum. In particular, if high refill rates are required (for example when using suction pumps), the insufflation performance u. May not be sufficient and the pressure in the abdominal cavity will not be maintained.

Die Einbringung der zusätzlichen Kammer zu Befeuchtung des Gases wirkt sich auch nachteilig auf die Herstellkosten des Insufflationsschlauches aus. Die zusätzlich benötigen Teile erhöhen die Kosten erheblich.The introduction of the additional chamber for humidification of the gas also has a disadvantageous effect on the production costs of the insufflation tube. The additional parts required increase the costs considerably.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zur Erwärmung und Befeuchtung von Insufflationsgasen zur Verfügung zu stellen, welche die genannten Nachteile überwindet.The object of the present invention is therefore to provide an improved device for heating and humidifying insufflation gases, which overcomes the disadvantages mentioned.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand der Patentansprüche, d. h. einen Insufflationsschlauch mit integrierter Heiz- und Befeuchtungseinrichtung. Der erfindungsgemäße Schlauch enthält dabei ein Heizelement, welches beispielsweise in Form einer Widerstandsheizung das Insufflationsgas (beispielsweise CO2) erwärmen kann.The object is achieved by the subject matter of the claims, ie an insufflation tube with integrated heating and humidifying. The tube according to the invention in this case contains a heating element which, for example in the form of resistance heating, can heat the insufflation gas (for example CO 2 ).

Die Heizleistung der Heizung muss regelbar sein, da ja nach aktueller Befeuchtungsrate sehr unterschiedliche Energiemengen für die Erwärmung des Gases benötigt werden. Der erfindungsgemäße Schlauch kann dazu eine Temperatursonde vorsehen, die vorzugsweise an dem patientenseitigen Ende des Schlauches positioniert ist. Durch die Sonde kann sichergestellt werden, dass die durch den Schlauch strömende Luft ausgangsseitig eine Temperatur von 37°C nicht überschreitet.The heating power of the heating must be controllable, since very different amounts of energy are required for the heating of the gas after the current humidification rate. The tube according to the invention can for this purpose provide a temperature probe, which is preferably positioned at the patient-side end of the tube. The probe can be used to ensure that the air flowing through the hose does not exceed a temperature of 37 ° C on the outlet side.

Üblicherweise wird zur Erwärmung ein Heizdraht in dem Insufflationsschlauch angebracht. Der Draht kann lose innerhalb des Schlauches eingelegt sein, er kann aber auch an ein oder mehreren Punkten an der Schlauchwand befestigt sein. Zur Erhöhung der Leistung kann der Heizdraht innerhalb des Schlauches gewendelt werden. Die damit entstehende Verlängerung des Heizdrahtes führt zur Erhöhung der Oberfläche und damit zu einer Steigerung der Heizleistung. Usually, a heating wire is placed in the insufflation tube for heating. The wire may be loosely inserted within the tube, but it may also be attached to one or more points on the tube wall. To increase the power of the heating wire can be coiled inside the hose. The resulting extension of the heating wire leads to an increase in surface area and thus to an increase in heating power.

Alternativ kann der Heizdraht auch außerhalb des Schlauches angebracht werden. Darüber hinaus kann er beispielsweise in die Schlauchwand eingegossen sein.Alternatively, the heating wire can also be mounted outside of the hose. In addition, it may for example be cast in the tube wall.

Der Schlauch kann aus jedem Material bestehen, welches im medizinischen Bereich üblicherweise Verwendung findet, beispielsweise PVC, PUR, TPU oder Silikon. In diesem Bereich übliche Schlauchdurchmesser betragen 6–14 mm.The tube can be made of any material that is commonly used in the medical field, such as PVC, PUR, TPU or silicone. Typical hose diameters in this range are 6-14 mm.

Der Heizdraht kann aus beliebigen leitenden Materialien, insbesondere Metallen und Metalllegierungen bestehen, z. B. Eisen, Nickel, Chrom oder Kupfer. Der Durchmesser des Drahtes beträgt beispielsweise 0,25–1 mm. Bevorzugt wird der Draht in Form einer Wendel mit einem Durchmesser von 3–4 mm verwendet. Der Draht hat bei üblichen Verwendungen eine Länge von 50 cm–10 m. Bei einer angelegten Spannung von 5–25 V kann so eine Heizleistung von 5–50 W erzielt werden. Sollte der Heizdraht in die Schlauchwand integriert sein oder außerhalb des Schlauches liegen sind naturgemäß eher höhere Heizleistungen erforderlich, als wenn der Heizdraht innerhalb des Schlauches liegt.The heating wire may consist of any conductive materials, in particular metals and metal alloys, for. As iron, nickel, chromium or copper. The diameter of the wire is for example 0.25-1 mm. Preferably, the wire is used in the form of a helix with a diameter of 3-4 mm. The wire has a length of 50 cm-10 m for common uses. With an applied voltage of 5-25 V, a heat output of 5-50 W can be achieved. If the heating wire is to be integrated into the hose wall or is located outside the hose, naturally higher heating capacities are required than if the heating wire is inside the hose.

In der Nähe des Heizelementes, im Inneren des Schlauches, wird darüber hinaus ein Befeuchtungsmaterial positioniert. Es handelt sich dabei um ein poröses Material welches in der Lage ist Flüssigkeit, insbesondere Wasser aufzunehmen. Dieses Befeuchtungsmaterial kann beispielsweise das Heizelement umschließen. Alternativ kann es auch an einer beliebigen Seite auf dem Heizelement aufliegen bzw. sehr nah an diesem positioniert sein. Als Befeuchtungsmaterial kann im einfachsten Fall (sterilisierte) Baumwolle verwendet werden, die in der Lage ist eine gewisse Menge Wasser aufzunehmen. Alternativ können folgende Materialien verwendet werden: Schwämme, superabsorbierende Polymere (SAP), Löschpapier, Material aus Phenolharzen. Weitere Materialien sind denkbar.In addition, a humidifying material is positioned near the heating element, inside the tube. It is a porous material which is able to absorb liquid, especially water. This moistening material may, for example, enclose the heating element. Alternatively, it can also rest on any side on the heating element or be positioned very close to this. The humidifying material used in the simplest case (sterilized) cotton, which is able to absorb a certain amount of water. Alternatively, the following materials may be used: sponges, superabsorbent polymers (SAP), blotter paper, phenolic resin material. Other materials are conceivable.

Die Anordnung des Befeuchtungsmaterials kann über die gesamte Länge des Schlauches erfolgen. Alternativ kann das Material auch über eine kürzere Distanz (beispielsweise nur 50 cm) im Schlauch angebracht werden. Je mehr Abstand zum Schlauch vorhanden ist, umso so weniger Gegendruck erzeugt der Schlauch beim Insufflieren. Der Abstand kann auch stark verringert werden. Damit steigt je nach Art des verwendeten Materials der Gegendruck.The arrangement of the moistening material can take place over the entire length of the hose. Alternatively, the material can also be installed over a shorter distance (for example, only 50 cm) in the hose. The more distance there is to the hose, the less back pressure the hose will produce when insufflated. The distance can also be greatly reduced. This increases depending on the type of material used, the back pressure.

In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung wird der Heizdraht in Form einer Wendel über die gesamte Länge der Wendel mit einem Baumwollgewebe umwickelt.In one possible embodiment of the invention, the heating wire is wound in the form of a helix over the entire length of the helix with a cotton fabric.

Die Wasseraufnahmekapazität des porösen Materials ist naturgemäß abhängig von dem jeweiligen Material. Für eine normale Operation werden ca. 200 Liter Gas verbraucht. Um dieses auf annähernd 100% relative Feuchtigkeit zu befeuchten werden ~10 ml Flüssigkeit benötigt. Es ist vorteilhaft, wenn die Menge des verwendeten Befeuchtungsmaterials diese Flüssigkeitsmenge aufnehmen kann.The water absorption capacity of the porous material is naturally dependent on the particular material. For a normal operation about 200 liters of gas are consumed. To moisten this to approximately 100% relative humidity, ~ 10 ml of fluid is needed. It is advantageous if the amount of moistening material used can absorb this amount of liquid.

Je nach geplanter Dauer des laparoskopischen Eingriffes und dem Gasfluss kann es ausreichend sein, das poröse Material einmal vor der Laparoskopie zu befeuchten. Insbesondere bei länger andauernden Operationen kann eine weitere Befeuchtung nötig sein. Hierzu kann der Schlauch eine optionale Zuleitung vorsehen, welche die weitere Einbringung von Wasser ermöglicht. Für den Fachmann auf dem Gebiet versteht sich von selbst, dass sowohl das vor Beginn der Operation, als auch ggf. während der Operation gegebenes Wasser steril sein muss.Depending on the duration of the laparoscopic procedure and the gas flow, it may be sufficient to moisten the porous material once before the laparoscopy. Especially with longer-lasting operations, a further moistening may be necessary. For this purpose, the hose can provide an optional supply line, which allows the further introduction of water. It will be understood by those skilled in the art that both the water given prior to surgery and, if necessary, during surgery must be sterile.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Heizelement auch so ausgestaltet sein, dass eine Widerstandsänderung des Heizelementes mit der Erwärmung auftritt. Durch Messung des Widerstandes kann in diesem Fall die Temperatur des Heizelementes bestimmt werden. Hierdurch kann die Einbringung einer zusätzlichen Temperatursonde ggf. vermieden werden.In an alternative embodiment of the invention, the heating element can also be designed so that a change in resistance of the heating element with the heating occurs. By measuring the resistance, the temperature of the heating element can be determined in this case. As a result, the introduction of an additional temperature probe can possibly be avoided.

Der erfindungsgemäße Schlauch weist den Vorteil auf, dass bis auf das Befeuchtungsmaterial keine zusätzlichen Bauelemente und hierzu passende Anschlüsse nötig sind, so dass der Schlauch in einem Stück gefertigt werden kann. Damit kann der Schlauch preiswerter hergestellt werden, als die Lösungen, die im Stand der Technik genannt sind.The hose according to the invention has the advantage that, with the exception of the moistening material, no additional components and matching connections are necessary, so that the hose can be manufactured in one piece. Thus, the tube can be made cheaper than the solutions mentioned in the prior art.

Weiterhin ergibt sich im Vergleich zu einem normalen beheizten Insufflationsschlauch kein Unterschied in der Handhabbarkeit für den Arzt während der operativen Eingriffs.Furthermore, in comparison to a normal heated insufflation tube, there is no difference in manageability for the doctor during the surgical procedure.

Durch den geringen Gegendruck, den der Schlauch aufbaut, können hohe Flussraten von 40–50 l/min und mehr erzeugt werden.Due to the low back pressure built up by the hose, high flow rates of 40-50 l / min and more can be generated.

Durch die längere Verweilzeit des Gases an der Befeuchtungseinrichtung kann auch bei den hohen Flussraten eine hohe Befeuchtungsrate erreicht werden.Due to the longer residence time of the gas at the moistening device, a high moistening rate can be achieved even at the high flow rates.

Der Schlauch kann aus den üblichen, im medizinischen Bereich verwendeten Kunststoffen hergestellt sein, wie beispielsweise Silikon, TPU, PUR oder PVC. The tube may be made of the usual plastics used in the medical field, such as silicone, TPU, PUR or PVC.

BeispieleExamples

Die vorliegende Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert, ohne dass dieses einschränkend sein soll. Der Fachmann auf dem Gebiet ist ohne weiteres in der Lage weitere vorteilhafte Ausführungsformen zu bilden, ohne erfinderisch tätig werden zu müssen.The present invention is further illustrated by the following example, but is not intended to be limiting. Those skilled in the art will readily be able to form further advantageous embodiments without having to be inventive.

Beispiel 1example 1

In einem Schlauch, bestehend aus PVC, welcher eine Länge von 3 m aufweist, wird über eine Strecke von 90 cm ein gewendeltes Heizelement positioniert. Das Heizelement besteht aus Nickelchrom. Das Heizelement ist über eine elektrische Zu- und Ableitung mit Strom versorgt. Dabei wird mittels einer Spannung von 24 V eine elektrische Heizleitung von ~30 Watt erzielt.In a hose, consisting of PVC, which has a length of 3 m, a coiled heating element is positioned over a distance of 90 cm. The heating element is made of nickel chrome. The heating element is powered by an electrical supply and discharge with electricity. It is achieved by means of a voltage of 24 V electrical heating cable of ~ 30 watts.

Das Heizelement ist mit steriler Mullbinde als Befeuchtungsmaterial umwickelt. Hierbei handelt es sich um folgendes Material Baumwolle 68%, Polyamid 24%, Elastan 8%. Zusätzlich ist eine Temperatursonde am Ausgang des Schlauches angebracht (siehe 1).The heating element is wrapped with sterile gauze bandage as moistening material. These are the following material cotton 68%, polyamide 24%, elastane 8%. In addition, a temperature probe is attached to the outlet of the hose (see 1 ).

Vor Beginn der Laparoskopie wird das poröse Material mit ~10 ml sterilem Wasser befeuchtet. Die Zufuhr des Wassers erfolgt über den zusätzlichen Zugang/über das patientenseitige Ende des Schlauches. Der Schlauch wird an seinem patientenseitigen Ende mit einer Veress-Nadel versehen, die in den Bauchraum des Patienten eingeführt wird. Vor der Einführung wird durch die im Schlauch vorhandene Temperatursonde sichergestellt, dass die Gastemperatur ausgangsseitig nicht höher ist als 37°C. Über den Schlauch wird ein Gasstrom von bis zu 50 l/min in den Patienten zugeführt.Before starting the laparoscopy, moisten the porous material with ~ 10 ml of sterile water. The supply of water via the additional access / on the patient side end of the hose. The tube is provided at its patient end with a Veress needle, which is inserted into the abdominal cavity of the patient. Before the introduction, the temperature probe in the hose ensures that the gas temperature on the output side is not higher than 37 ° C. A gas flow of up to 50 l / min is fed into the patient via the tube.

Der laparoskopische Eingriff unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schlauches kann bis zu 60 min. dauern, wobei jeweils nach 200 Litern Gasverbrauch ca. 10 ml Wasser über die Zuleitung nachgefüllt werden.The laparoscopic procedure using the tube according to the invention can be up to 60 min. Take 10 ml of water through the supply line after 200 liters of gas each time.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19510710 [0004] DE 19510710 [0004]
  • US 6068609 [0005, 0005] US 6068609 [0005, 0005]

Claims (7)

Insufflationsschlauch zur Verwendung in der Laparoskopie, dadurch gekennzeichnet, dass sich in seinem Inneren ein Befeuchtungsmaterial befindet, in dessen Nähe ein Heizelement positioniert ist.Insufflation tube for use in laparoscopy, characterized in that there is a humidifying material in its interior, in the vicinity of which a heating element is positioned. Insufflationsschlauch gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Temperatursonde, mittels derer die Leistung des Heizelements geregelt werden kann.Insufflation tube according to claim 1, characterized by a temperature probe, by means of which the power of the heating element can be regulated. Insufflationsschlauch gemäß Anspruch 1, wobei Heizelement einen temperaturabhängigen Widerstand aufweist, der eine Temperaturmessung während der Insufflation erlaubt.Insufflation tube according to claim 1, wherein heating element has a temperature-dependent resistance, which allows a temperature measurement during insufflation. Insufflationsschlauch gemäß Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen separaten Zugang zum prä- und intraoperativen Befeuchten das Befeuchtungsmaterials.Insufflation tube according to claim 2 or 3, characterized by a separate access for pre- and intraoperative wetting of the wetting material. Insufflationsschlauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1–4, wobei das Heizelement aus einer Drahtwendel besteht.Insufflation tube according to any one of claims 1-4, wherein the heating element consists of a wire helix. Insufflationsschlauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1–5, wobei das Befeuchtungsmittel aus einem sterilisierten Baumwollgewebe besteht.Insufflation tube according to any one of claims 1-5, wherein the humectant consists of a sterilized cotton fabric. Insufflationsschlauch gemäß mindestens einem der Ansprüche 1–6, wobei der Schlauch aus PVC, PUR, TPU oder Silikon besteht.Insufflation tube according to any one of claims 1-6, wherein the tube made of PVC, PUR, TPU or silicone.
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