DE2422103C2 - Kryochirurgiegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kryochirurgiegerät entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

In der Praxis finden seit Jahren in großem Umfang Kryochirurgiegeräte dieser Art (DE-PS 12 43 822) Verwendung, bei denen der evakuierbare Zwischenraum einen gasabsorbierenden Stoff enthalten kann, damit durch Wandentgasung austretende Gase absorbiert werden können. Als nachteilig wird bei diesen bekannten Kryochirurgiegeräten noch angesehen, daß spätestens nach etwa 2 Jahren bei der Durchführung von Operationen das an die Sonderspitze angrenzende äußere Rohr so kalt wird, daß beim Hersteller eine erneute Evakuierung durchgeführt werden muß. Dies dürfte vermutlich darauf zurückzuführen sein, daß bei Sterilisationstemperaturen eine verstärkte Wandentgasung auftritt. Es wäre deshalb wünschenswert, die Benutzungsdauer derartiger Sonden zu verlängern.

Es ist ferner bereits ein Isoliermantel für eine Rohrleitung zum Transport einer Flüssigkeit mit tiefer Temper ratur bekannt, wobei ein Isoliermantel aus offenzelligen Perlitkörnern die Leitung für das verflüssigte Gas umgibt (DE-OS 23 33 933). Die Außenfläche des Kerns wird dabei von einem Infrarotschild umgeben und von innen her wird Kohlendioxid in den Kern hineingepumpt, bis im wesentlichen die gesamte Luft im Kern durch Kohlendioxid ersetzt ist. Da Kohlendioxid bei einer Temperatur von etwa —78,5° C sublimiert, kann dadurch eine Vakuumisolation erzielt werden. Ein derartiger Isoliermantel ist jedoch wegen dieses niedrigen Sublimationspunktes nicht ohne weiteres für Kryochirurgiegeräte verwendbar, zumal oft Sonden mit einem Durchmesser von 3—4 mm von Interesse sind, bei denen die Dicke des Hochvakuummantels etwa 0,8 mm beträgt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine im Vergleich zu der üblichen Vakuumisolation hinsichtlich der Lebensdauer verbesserte Wärmeisolation bei Kryochirurgiegeräten der eingangs genannten Art zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst.

Praktische Erfahrungen mit derartigen Sonden haben überraschenderweise gezeigt, daß auch nach einem Einsatz der Sonden von mehr als 6 Jahren die Wärmeisolation noch so zuverlässig ist, daß Wandtemperaturen des äußeren Rohrs von weniger als etwa + 16°C noch nicht auftreten. Es wird angenommen, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß durch die Füllung mit reinem n-Butan eine Wandentgasung weitgehender als durch die bekannte Verwendung gasabsorbierender Steife verhindert werden kann. Bei der Verwendung von n-Butan, dessen Kondensationspunkt bei etwa — 0,5⁰C, also weit über der Temperatur des Kondensationspunktes von Kohlendioxid liegt, besteht ferner der Vorteil, daß das Vakuum auftritt, bevor eine nachteilige Abkühlung der Außenwand verursacht wird.

ίο In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Kryochirurgiegeräts gemäß der Erfindung;

Fig.2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig.3 einen Fig.2 entsprechenden Längsschnitt durch die Verbindungsleitung; und

F i g. 4 einen Längsschnitt durch das vordere Ende der Sonde.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein isolierter Vorratsbehälter 1 für flüssigen Stickstoff vorgesehen, in den das eine Ende einer Zuführleitung 11 für flüssigen Stickstoff hineinragt, deren anderes Ende in der thermisch leitenden Spitze der Sonde liegt.

In dem Vorratsbehälter 1 kann mit Hilfe einer Heizeinrichtung 3 ein Druck von etwa 3 bar erzeugt werden. Wenn dieser Druck erreicht wird, wird ein druckabhängiger Schalter 4 betätigt, der den Stromkreis der Heizeinrichtung 3 öffnet Der Schalter 4 ist an eine mit dem Innenraum des Vorratsbehälters 1 verbundene Leitung angeschlossen. An diese Leitung ist ein weiterer druckabhängiger Schalter 5 angeschlossen, bei dessen Betätigung bei etwa 4 bar ein Ventil 8 aus Sicherheitsgründen geöffnet wird. Zusätzlich ist auch noch ein mechanisches Sicherheitsventil 6 angeschlossen, das beispielsweise bei 4,5 bar geöffnet wird.

Wenn ein in der Zuführleitung 11 vorgesehenes Regelventil 2 geöffnet wird, gelangt flüssiger Stickstoff in die Kühlspitze 21 (F i g. 4), um dort zu verdampfen. Die Zuführleitung 11 ist von einer Rückführleitung 12 umgeben, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Polyamidschlauch 13 begrenzt wird. Durch diese Rückführleitung 12 für gasförmigen Stickstoff gelangt der verdampfte Stickstoff über eine Austrittsleitung 9 in die Atmosphäre.

In Verbindung mit F i g. 2 und 3 soll die Konstruktion der Verbindungsleitung näher erläutert werden. Die Zuführleitung 11 ist von einem inneren Polyamidschlauch 13 umgeben, um die Rückführleitung 12 zwischen der Außenwand der Zuführleitung 11 und der Innenwand des Polyamidschlauchs 13 zu begrenzen. Der Polyamidschlauch 13 ist durch einen äußeren Polyamidschlauch 15 umgeben, um einen Zwischenraum 14 zu begrenzen, der zu Isolierzwecken eine Gasfüllung aus Normalbutan enthält, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll. Der äußere Polyamidschlauch 15 kann entlang der gesamten Länge der Verbindungsleitung noch mit einer Isolierhülle 16 aus thermoplastischem Schaumstoff mit geschlossenen Zellen umgeben sein. Um die beiden Polyamidschläuche 13,15 voneinander getrennt zu halten, sind in dem Zwischenraum 14 aus sehr dünnem Edelstahldraht gebildete Abstandshalter angeordnet

In F i g. 4 ist das vordere Ende der Sonde dargestellt, die beispielsweise durch die Schädeldecke in das Gehirn eines Patienten eingeführt werden kann. Im Bereich der Sonde ist der äußere Polyamidschlauch 15 nicht durch die in F i g. 2 und 3 dargestellte Isolierhülle 16 umgeben. Der Polyamidschlauch 15 endet unmittelbar angren-

zend an die aus einem gut wärmeleitenden Metall gebildete Kühlspitze 21. In der Kühlspitze 21 ist ein Temperaturfühler 17 eines Widerstandsthermometers angeschlossen, welches mit dem Regelventil 2 in F i g. 1 verbunden ist, um die Temperatur der Kühlspitze 21 regeln zu können. Im Bereich der Kühlspitze ?1 ist ferner eine Heizwicklung 18 angeordnet, deren Heizleistung vorzugsweise so gewählt ist, daß die in den Patienten eingeführte Sonde von der Betriebstemperatur auf etwa +30⁰C in weniger als 1 Minute erwärmt werden kann, so daß die Sonde möglichst schnell aus dem Patienten herausgezogen werden kann.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Wenn das Regelventil 2 in Fig. 1 geöffnet wird, is gelangt flüssiger Stickstoff in den hohlen inneren Abschnitt der Kühlspitze 21 in F i g. 4. Der dort verdampfte gasförmige Stickstoff gelangt durch die Rückführleitung 12 und die Austrittsleitung 9 in die Atmosphäre. Da die Temperatur des verdampften Stickstoffs noch sehr niedrig ist, wird das innere Polyamidrohr 13 so stark gekühlt, daß das Normalbutan auf der Außenwand des Polyamidrohrs 13 sublimiert Die Vorkühlung der Sonde vor Durchführung einer Operation wird so lange durchgeführt, bis eine ausreichende Wärmeisolation gewährleistet ist Dieser Zustand tritt bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nach etwa 30—40 Sekunden ein, wobei die Temperatur der Kühlspitze 21 auf etwa — 180⁰C absinkt, während die Temperatur auf der Oberfläche des Polyamidschlauchs 15 auch während des weiteren Betriebs der Sonde nicht unter etwa +16⁰C absinkt.

Die Füllung des Isolierraums 14 mit Normalbutan bereitet bei der Herstellung keine wesentlichen Schwierigkeiten. Zu diesem Zweck reicht es bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel aus, den Zwischenraum 14 etwa auf 1,3 · 10-' mbar auszupumpen und einer sorgfältigen Behandlung zu unterziehen, bei der möglichst alle Verunreinigungen und störenden Stoffe wie Wasserdampf entfernt werden. Zu diesem Zweck kann eine Erhitzung auf 8O⁰C während 4 Tagen erfolgen. Danach erfolgt eine Füllung mit reinem Normalbutan unter Atmosphärendruck, das beispielsweise aus einer mit einem Quetschventil versehenen Blase zugeführt werden kann. Wegen der sorgfältigen Reinigung der Innenwand bzw. der Außenwand der Polyamidschläuche bildet sich eine Molekularschicht aus Normalbutan aus, wodurch vermutlich die Sublimation begünstigt wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt nach der Inbetriebnahme eine Abkühlung auf 0⁰C innerhalb von etwa 8 Sekunden. Danach konnte eine Kondensatbildung aus flüssigem Normalbutan während 1 Sekunde beobachtet werden, nach welcher kurzen Zeit die Temperatur auf weniger als —5° C absinkt und eine Sublimation erfolgt.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Kryochirurgiegeräts ist darin zu sehen, daß in der Sonde und in der Verbindungsleitung nur ein verhältnismäßig geringer Überdruck auftritt, weil die Rückführleitung 12 über die Austrittsleituhg 9 mit der Atmosphäre in Verbindung ciohi Wooran Hoc trorinorprpn Rp.trip.hsHnipks ist deshalb «1

eine größere Sicherheit für den Patienten gewährleistet. Es ist deshalb auch ohne weiteres möglich, eine Heizeinrichtung 18 in der Sonde vorzusehen, die ein schnelles Auftauen und Entfernen der Sonde ermöglicht, weil durch die Verbindung der Rückführleitung 12 mit der Atmosphäre bei der Beheizung kein Druck aufgebaut wird. Um andererseits zu erreichen, daß der flüssige Stickstoff möglichst vollständig in der Sonde verdampft wird, wird zweckmäßigerweise im Austrittsbereich 20 (F i g. 4) an der Verbindungsstelle des Innenraums mit der Kühlspitze 21 mit der Rückführleitung 12 eine Flüssigkeitsbarriere angeordnet, die beispielsweise ein dort eingesetzter Ring sein kann, so daß nur ein verhältnismäßig kleiner Austrittsspalt für den Durchgang des verdampften Stickstoffs vorhanden ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kryochirurgiegerät mit einer Sonde zum Kühlen begrenzter Zonen von biologischen Geweben, deren thermisch leitende Spitze einen hohlen inneren Abschnitt aufweist, der mit einer Zuführleitung für flüssigen Stickstoff in einem isolierten Vorratsbehälter verbunden ist, sowie mit zwei, die Zuführleitung umgebenden koaxialen Rohren, wobei der Zwischenraum zwischen dem inneren Rohr und der Zuführleitung als Rückführleitung für den verdampften Stickstoff und der Zwischenraum zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr zur Wärmeisolation vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte und von allen störenden Stoffen befreite Zwischenraum (14) zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr mit reinem Normalbutan gefüllt ist