Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spülen eines Behandlungsbereiches oder Operationsfeldes beim Endoskopieren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 2.

Beim Endoskopieren, also bei der Untersuchung von Körperhöhlen mittels eines Endoskops sowie bei chirurgischen Eingriffen mittels eines Endoskops geschieht es oftmals, daß das Betrach- tungs- oder Operationsfeld von Verschmutzungen befreit werden muß, um ein freies Sichtfeld zu haben bzw. den eigentlichen Operationsbereich zu säubern. Besonders dann, wenn das zu ent¬ fernende Material sehr fest ist bzw. fest an der Wand der Kör- perhδhle sitzt, ist das Freilegen der interessierenden Bereiche schwierig.

Zum Spülen bzw. Reinigen des Behandlungsbereiches bzw. Opera¬ tionsfeldes sind Spüleinrichungen bekannt, mit welchen eine Spülflüssigkeit mit einer einstellbaren Strömungsrate durch einen Spül- oder Instrumentierkanal eines Endoskops auf den zu spülenden oder zu reinigenden Behandlungsbereich bzw. das Ope¬ rationsfeld appliziert werden kann. Diese Spüleinrichtungen ha¬ ben jedoch den Nachteil, daß zum Entfernen fester bzw. fest an der Organwand haftender Materialien sehr viel Spülflüssigkeit in die betreffende Körperhδhle bzw. in das betreffende Hohlor¬ gan eingebracht wird.

Aus der DE 40 00 410 AI ist ein Endoskop bekannt, das eine Spü¬ leinrichtung aufweist, welche die Applikation eines Luft- Flüssigkeits-Gemisches durch einen Instrumentierkanal des Endo¬ skops ermöglicht. Hierfür weist diese Spüleinrichtung ein Pum- penaggregat auf, welches sowohl mit einer Wasserpumpe als auch mit einer Luftpumpe ausgestattet ist, die gleichzeitig oder al¬ ternierend, automatisch oder schaltgesteuert aktiviert werden können, so daß durch den Instrumentierkanal hindurch ein Luft- Flüssigkeits-Gemisch in den Behandlungsbereich bzw. auf das Operationsfeld zugeführt wird. Das Luft-Flüssigkeits-Gemisch wird im Pumpenaggregat in einem Verbindungsstück zusammenge¬ führt und von dort aus durch eine einzige, gemeinsame Sammel¬ leitung zu einem Abzweig am proximalen Endes des Instrumentier¬ kanals geführt, und zwar auch dann, wenn an das Verbindungs- stück sowohl eine Wasserpumpe als auch eine Luftpumpe ange¬ schlossen sind.

Diese Spüleinrichtung hat im Vergleich zu den oben genannten Spüleinrichtungen zwar den Vortiel, daß weniger Wasser in die Körperhöhle bzw. in das zu behandelnde Organ eingebracht wird, die Effektivität bezüglich der Entfernung fester bzw. fest an der Organwand haftender Materialien ist jedoch noch zu gering. Eine Erhöhung der Effektivität durch Erhöhung des Drucks des Luft-Flüssigkeits-Gemisches wird durch die begrenzte Druck- festigkeit der Instrumentierkanäle flexibler Endoskope limi¬ tiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise bei verringerter Flüssigkeitsmenge und möglichst geringem Druck eine verbesserte Reinigungswirkung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale und vorrichtungsmäßig durch die im Pa¬ tentanspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß die Rei¬ nigungsflüssigkeit nicht wie bisher üblich in einem im wesent¬ lichen kontinuierlichen Strahl appliziert sondern in Form von separaten Paketen, sozusagen in Form von "Geschossen" auf die

zu entfernenden "Verunreinigungen" gerichtet wird, wobei die Energie eines solchen "Geschosses" in erhöhtem- Maße durch seine Geschwindigkeit bestimmt wird und diese Geschwindigkeit wie¬ derum durch den Gasdruck und die (besonders bei sehr langen En- doskopen in erhöhtem Maße zur Verfügung stehende) Laufstrecke des einzelnen geschoßartig wirkenden Flüssigkeitspfropfens in weiten Bereichen einstellbar ist. Die dabei eingebrachte Flüssigkeitsmenge ist entsprechend gering und darüber hinaus deshalb sehr leicht einstellbar, weil man mit einzelnen (geringen) Flüssigkeitsmengen arbeitet. Ein weiterer Vorteil liegt noch darin, daß mit einem relativ niedrigen Druck (dieser könnte für den Patienten gefährlich sein und die Druck¬ festigkeit des Arbeitskanals eines Endoskops übersteigen) gearbeitet werden kann, da die Energie der einzelnen Flüssigkeitspfropfen über die (lange) Laufstrecke gesteigert wird, bis sie an der Austrittsoffnung (evtl. des Endoskopkanals) ihren Maximalwert im wesentlichen erreicht haben.

Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Flüssigkeitstropfen nach¬ einander, insbesondere in regelmäßigen Abständen ausgestoßen, wobei die Pausen zwischen den Tropfen nicht allzu kurz sein sollten, um mit minimalen Flüssigkeitsmengen arbeiten und den Reinigungsvorgang sofort dann abbrechen zu können, wenn das ge- wünschte Ziel erreicht wurde. Vorzugsweise sind hierbei sowohl die Flüssigkeitsmenge eines jeden Flüssigkeitspfropfens (Geschosses) , der Druck des die Flüssigkeitspfropfen be¬ schleunigenden Gases sowie die Abstände, in denen die Flüssigkeitspfropfen die Mündung der Leitung verlassen, ein- stellbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind steu¬ erbare Ventile vorgesehen, über welche die Leitung abwechselnd mit einer Flüssigkeits- und einer Druckgasquelle verbindbar ist. Dadurch ist eine optimale Steuerbarkeit erzielt. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung ist der pro- ximale Abschnitt der Leitung über ein nur in Richtung auf die Mündung der Leitung durchströmbares Ventil mit einer Flüssig¬ keitsquelle verbunden, die unter einem ersten Druck steht und außerdem mit einer Druckgasquelle, deren Druck zeitlich alter-

nierend den ersten Druck über- und unterschreitet. Dadurch ist gewährleistet, daß immer dann, wenn der Gasdruck den Flüssig¬ keitsdruck unterschreitet, der Flüssigkeitspfropfen in die Lei¬ tung eingeführt und bei einem erneuten Ansteigen des Gasdrucks über den Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeitspfropfen beschleu¬ nigt und ausgestoßen wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Aus- führungsbeispielen, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der Erfindung mit zwei Ventilen,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs¬ weise der Anordnung bzw. Steuerung der Ventile,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem 3-Wege-Ventil,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit pulsierender Druckgasquelle und

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs¬ weise der Anordnung nach Fig. 4.

Bei der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche oder gleich¬ wirkende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.

Die in Fig. 1 stark schematisiert gezeigte Anordnung umfaßt eine Leitung 10, welche der Arbeitskanal eines Endoskops oder ein in dieses eingeführter Schlauch oder ein Rohr sein kann.

Die Leitung 10 steht über eine erste Verbindungsleitung 19 mit einer Druckgasquelle 16 (eine Pumpe oder Gasflasche oder Gasan¬ schluß) und über eine zweite Verbindungsleitung 20 mit einer Flüssigkeitsquelle 17 in Verbindung. Der Verbindungspunkt ist

mit "A" bezeichnet und liegt so nahe am Endoskop bzw. an der Mündung 11 der Leitung 10, daß die im wesentlichen maximale und weiter unten erläuterte "Mündungsgeschwindigkeit" erreicht wird. Die Ausgänge der Ventile (insbesondere des Gas-Ventils 14) liegen möglichst nahe beim Verbindungspunkt A, insbesondere am proximalen Ende des Endoskop-Arbeitskanals. Die erste Ver¬ bindungsleitung 19 ist über ein erstes steuerbares Ventil 14, die zweite Verbindungsleitung 20 über ein zweites steuerbares Ventil 15 absperrbar. Die Funktionsweise wird im folgenden be- schrieben, wobei die geöffnete bzw. die geschlossene Stellung der Ventile 14, 15 mit "1" für geöffnet und "0" für geschlossen in Fig. 2 dargestellt ist. Der obere mit a bezeichnete Zeitver¬ lauf erläutert die Ansteuerung des Ventils 14, der untere mit b bezeichnete Zeitverlauf erläutert die Ansteuerung des Ventils 15.

Zu einem ersten Zeitpunkt t ₀ öffnet das zweite Ventil 15 und bleibt für einen definierten Zeitraum T _x offen, schließt also zum Zeitpunkt t ₀ + T _x wieder. Während dieser Zeitdauer wird eine bestimmte Flüssigkeitsmenge aus der Flüssigkeitsquelle 17 in die Leitung 10 eingeführt und bildet dort einen "Pfropfen" 13.

Zu einem Zeitpunkt t _x , der nach dem Zeitpunkt t ₀ + T _x liegt, wird das erste Ventil 14 geöffnet, so daß die Druckgasquelle 16 mit der Leitung 10 in Verbindung steht. Die Öffnungsdauer ist in Fig. 2 mit T ₂ bezeichnet. Durch das unter Druck stehende Gas wird der Flüssigkeitspfropfen 13 beschleunigt und bewegt sich in Richtung auf die Mündung 11 der Leitung 10. Nach dem Schlie- ßen des Ventils 14 beginnt der beschriebene Vorgang zu einem

Zeitpunkt t ₂ von neuem, zu welchem das Ventil 15 für den vorbe¬ stimmten Zeitraum T _x öffnet. Es werden also Flüssigkeits¬ pfropfen 13 _x , 13 ₂ , 13 ₃ und 13 ₄ nacheinander in die Leitung 10 eingeführt und durch die Druckgasquelle 16 beschleunigt, so daß sie geschoßartig aus der Mündung 11 austreten und auf die zu reinigende Fläche (nicht gezeigt) aufprallen. Das Gaspolster, das den jeweiligen Flüssigkeitspfropfen beschleunigt, soll zu diesem Zeitpunkt (Austritt aus der Mündung) im wesentlichen den

Umgebungsdruck, der Flüssigkeitspfropfen soll seine maximale Geschwindigkeit (Energie) erreicht haben.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unter- scheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß nicht zwei ge¬ sonderte Ventile 14 und 15 sondern ein 3-Wege-Ventil 18 vorge¬ sehen ist, dessen zwei Eingangsanschlüsse a und b über die Lei¬ tungen 19 und 20 mit der Druckgasquelle 16 bzw. der Flüssig¬ keitsquelle 17 und dessen Ausgangsanschluß c mit der Leitung 10 verbunden sind. Die Ansteuerung des 3-Wege-Ventils 18 geschieht über einen Verstärker 21, dessen Eingang mit dem Ausgang einer Steuerung 22 verbunden ist, welche das Ventil 18 mit einer über ein erstes Einstellorgan 23 vorgegebenen Frequenz und mit einer Pulsdauer ansteuert, die über ein zweites Einstellorgan 24 ein- stellbar ist. Weiterhin ist in der zweiten Verbindungsleitung

20 wieder ein zweites Ventil 15 vorgesehen, das bei Betrieb der Anordnung geöffnet und beim Anhalten des Betriebs geschlossen ist, wobei dann das 3-Wege-Ventil 18 in der Stellung b - c an¬ gehalten wird. In der Funktion unterscheidet sich die Anordnung nach Fig. 3 von dem in Fig. 2 gezeigten Diagramm dadurch, daß zwischen den Zeitpunkten t ₀ + T _x und t _x sowie t _x + T ₂ und t ₂ (usw.) nur sehr geringe Pausen sind, welche durch die Umsteuer¬ zeiten des 3-Wege-Ventils 18 definiert sind.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung sche¬ matisch dargestellt. Diese umfaßt wieder eine Leitung 10, wel¬ che durch den Arbeitskanal eines Endoskops 12 so hindurchge¬ schoben ist, daß ihre Mündung 11 aus dem Endoskop herausragt.

Am proximalen Ende der Leitung 10 sind über die Verbindungslei¬ tungen 19 und 20 wieder eine Druckgasquelle 16 und eine (Druck-) Flüssigkeitsquelle 17 angeschlossen. In den Leitungen 19 und 20 sind neben den schon oben beschriebenen Ventilen 14 und 15 ein erstes Rückschlagventil 25 und ein zweites Rück- schlagventil 26 vorgesehen. Die Druckgasquelle 17 liefert Gas mit einem ersten Druck p _x , die Flüssigkeitsquelle 17 liefert die Flüssigkeit mit einem zweiten Druck p ₂ . Der Verlauf des Ausgangsdrucks p-_ bzw. p ₂ ist in Fig. 5 dargestellt.

Während nun der Druck p ₂ der Druckgasquelle 16 oszilliert, also über die Zeit t ansteigt und wieder absinkt, ist der Druck p _x der Flüssigkeitsquelle 17 im wesentlichen konstant. Der Druck p ₂ schwankt nun um den Druck p _x derart, daß er (in Fig. 5) im Zeitraum t ₀ bis t _x oberhalb des Drucks p _x liegt und im Zeitraum t _λ bis t ₂ unterhalb des Drucks p _x liegt. Nach t ₂ steigt der Druck p ₂ wieder über den Druck p _x an. Durch diese Druckverhält¬ nisse ist gewährleistet, daß im Zeitraum t _x bis t ₂ Spülflüssig¬ keit aus dem Spülflüssigkeitsbehälter 29 in die Leitung 10 ge- langt und im Zeitraum t ₀ bis t _x bzw. nach t ₂ der so in die Lei¬ tung 10 eingefüllte Flüssigkeitspfropfen durch Gas aus der Druckgasquelle 16 die Leitung 10 entlang beschleunigt und aus der Mündung 11 ausgestoßen wird. Die Ventile 14 und 15 dienen also hier lediglich zum An- und Abschalten des Prozesses, wäh- rend die Steuerung durch die Oszillation der Druckgasquelle vorgenommen wird. Wichtig ist auch bei dieser Anordnung, daß die Leitungslängen derart gehalten sind, daß die einzelnen Flüssigkeitspfropfen wie oben erläutert (entsprechend den ein¬ gestellten Druck- und Mengenverhältnissen) mit maximaler Ener- gie aus der Mündung 11 ausgestoßen werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, den Druck p _x der Spül¬ flüssigkeit nicht konstant zu halten, sondern gegenphasig zum Druck p ₂ verlaufen zu lassen bzw. p ₂ konstant zu halten und p _x oszillieren zu lassen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man Gas oder Flüssigkeit auch jeweils allein verwenden kann, ohne ein gesondertes Gerät zu benötigen. Dadurch, daß die Ventile nahe am Verbindungspunkt A liegen, wird beim Umschalten von Gas auf Flüssigkeit (und umgekehrt) nur eine minimale Restmenge des je¬ weils anderen Mediums ausgestoßen. Die Strömungsraten und Drücke der beiden Medien werden vorzugsweise in recht weiten Grenzen einstellbar gemacht, so daß man eine maximale Spül- bzw. Reinigungsvariabilität mit einem einzigen Gerät erreicht.

Bezugszeichenliste

10 Leitung 11 Mündung

12 Endoskop

13 Flüssigkeitspfropfen

14 erstes Ventil

15 zweites Ventil 16 Druckgasquelle

17 Flüssigkeitsquelle

18 3-Wege-Ventil

19 erste Verbindungsleitung 20 zweite Verbindungsleitung 21 Verstärker

22 Steuerung

23 erstes Einstellorgan

24 zweites Einstellorgan

25 1. Rückschlagventil 26 2. Rückschlagventil