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CN114945399B - 集成有液体分离方案的烟气过滤系统的壳体装置 - Google Patents

集成有液体分离方案的烟气过滤系统的壳体装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于外科干预的包含设备耦合装置的软管组，所述软管组在一体式壳体中包含集水器和过滤器的布局。

Description

集成有液体分离方案的烟气过滤系统的壳体装置
技术领域
本发明涉及一种用于外科干预的包含设备耦合装置的软管组，所述软管组在一体式壳体中包含集水器和过滤器的布局。
背景技术
在微创外科干预的范围内，通常借助二氧化碳气体(注气)来使体腔膨胀。这个发明也可用于任何其他气态膨胀介质。
除了诸如钳子或剪刀的纯机械器械以外，还存在其他外科工具组，其例如能够借助热效应来操纵组织。常见技术包括电外科(也作高频外科/HF外科)，以及使用激光束或超声波(US)。述及的技术实现对组织的切割和同步的止血(凝血)。因组织的热变化会产生外科烟气，其一方面对外科医生的视线造成负面影响，另一方面包含大量有毒成分。烟气缕是气溶胶，并且由分离的细胞碎片和冷凝颗粒组成，需要与产生的有害气体一起从内脏排出。据此，存在对以下装置的需求：其将产生的烟气吸出，且同时将有害健康的物质滤除，随后将排出空气重新送回手术室。
事实表明，基于纤维或膜片过滤介质的装置不足以将在手术期间产生的烟气过滤。事实表明，特别是就微创外科干预而言，需要额外的液体分离装置(在下文中称作集水器)。只有通过将冷凝的和吸入的液体分离，才能充分确保纤维或膜片过滤介质的寿命。使用与设备耦合装置分离的或者外部的集水器首先耗费材料。然而特别不利之处在于，集水器需要沿软管定位，并且特别是采用定义的相对于重力的定向。
迄今为止，将独立的壳体作为外部集水器插入在抽吸通道的气路中。在这个技术解决方案中，已知采用各种实施方案的集水器，并且使用通过重力分离的原理(水下降，气体上升)。此外，在已知的解决方案中，使用起吸收作用的介质以及壳体装置，其例如通过间隔壁将液体与过滤介质隔开。
这类集水器的自由位置特别不利，因为软管组的(例如由手术护士进行的)抬升可能导致液体进入颗粒过滤器。
发明内容
本发明用以解决上述问题的解决方案为：具有用于放气的抽吸泵的医用注气机的一种用于分离烟和水的装置，
包含
至少一个液密的壳体，具有用于将所述壳体机械耦合至注气机壳体的第一接头，
至少一个第二接头，用于连接至少一个放气软管，
至少一个悬浮物过滤器，
至少一个空腔，
其中，气流从患者经过第一软管进入壳体，经过空腔，且随后经过悬浮物过滤器通向抽吸泵，其特征在于，所述壳体的至少一个空腔用作集水器。
本发明的装置由一个与注气机的抽吸泵机械耦合的壳体构成。以壳体定向固定的方式进行耦合，借此防止围绕连接轴线的旋转。但耦合仍然支持抽吸泵与壳体内部之间的流体连接。为此已知大量解决方案，在此不再赘述。
所述壳体还包含至少一个第二接头，用于连接至少一个放气软管，其将气体从患者的身体内部吸出。在患者侧，所述放气软管优选包含套管针。
所述壳体包含至少一个常见的用于将颗粒从气流移除的悬浮物过滤器。这类过滤器已为本领域技术人员所知并且在市场上销售，故在此不再赘述。在主悬浮物过滤器(扁平或折叠，例如ULPA类别)前，还可设有预过滤器(扁平或折叠，例如EPA类别)。
所述壳体的至少一个空腔用作集水器，用于从气流分离和收集水滴。其中纯粹以机械方式进行分离，具体方式例如为：将气流导向一个壁部，随后液滴在该壁部上向下流动。
视情况而定，可连接有其他水滴或水蒸气分离元件，下文将对此作详细说明。
由于本发明的壳体需要收集分离的水，所述壳体必须采用液密的构建方案。
组件是以使得气流从患者穿过第一软管进入壳体的方式布置在壳体中。在壳体中，气流首先穿过空腔，目的在于将水分离。随后导引气体穿过悬浮物过滤器到达抽吸泵。
本发明的壳体解决方案具有数个优点：
-通过集成至过滤系统的壳体，简化操作(壳体/软管单元(软管组)的定位，以及在设备上的正确连接)，并且将集水器自身固设在其位置中。由于采用固定定向，固体以无法沿任何方向旋转的方式与设备连接，不会发生倾翻等情况。
-不同于例如借助分隔壁将收集的液体限制在专设空腔中的集水器，借助本发明的解决方案，液体能够将包含过滤介质的组件(三维)包围。据此，将壳体的内部自由容积最优地用于液体收集。
-在采用固定定向的情况下，以尽可能高、并且利用到所有产生的空腔的方式过渡至颗粒过滤器，借此将液体容量最大化。用于容置过滤介质的组件是以一定方式构建，使得在内部自由容积被近乎完全利用前，介质不会达到流体液位。使用整个可用空腔需要壳体完全液密。
-通过将集水器集成至壳体，软管接头既可以水平位置，也可以竖直位置定位。迄今为止，软管垂直于设备正面伸出，这一再地导致扭结，且进而导致至少部分的闭塞。这又造成抽吸效率或注气效率降低。
-除了利用重力以外，集水器还可具有额外的作用原理，其有助于液体分离或者有助于使包含在吸出气体中的湿气凝结。这方面的示例为：通过轴向/切向旋流器实现的流动加速或循环，利用其他惯性效应来实现偏转或迫使发生定义的流动(例如180°偏转、折流板、喷嘴流体)，送入起吸附或吸收作用的介质(例如活性炭、超级吸收性聚合物、油分离网)，利用涡流清洗机原理，以及利用因线网、合成织物或泡沫而产生的聚结效应。也可将多个述及的原理组合。
-在保留本发明的设计的情况下，壳体的可能的流体接口/接头为：
向患者供气(inflow)；
从患者排气(outflow，也用于针对性的放气(desufflation)/烟气抽吸，其中也可利用此内腔来增加向患者的供气(double insufflation)，或者将其用于针对抽吸容器的负压，此抽吸容器将液体和组织残余从体腔吸出(外科抽吸器)；
压力测量通道，用于实时监控患者的体腔中的腔压。
-所述壳体是软管组的患者远端/近端，并且用于延续所有流体类型(Inflow，Outflow/抽吸，压力测量通道)和电气类型(气体加热，温度传感器等)的设备连接。软管内腔可以固定地(例如通过粘合)或者可拆卸地(例如通过插式耦合装置或诸如此类)与其耦合。
-所述软管组优选实施为一次性物品，以供一次性使用。这表示，通常不进行排空、预处理或重复使用。
-变体1：所述壳体包含液位指示器，透过至少在一个位置上透明的、带有或不带刻度的壳体实现。根据本发明，也可通过其他方法检测液位，例如电容式液位检测，或者位于设备上的例如通过超声波检测填充的液位传感器。
-变体2：能够将(可能被污染的)集水器内容物排空，以延长使用寿命，例如通过壳体壁中的隔膜或者连接器(例如针对具有鲁尔接头的注入器的接头，或者引出的具有软管夹的软管)实现，其具备例如通过止回阀封闭的能力。
-变体3：无注气通道的壳体结构，以便用作可多次使用的“日间病人”软管组。借助另一可为每个患者更换的软管和单独的注气管线，用于烟气抽吸的盒子可以留在设备中，无需预处理便可用于多个患者。
其他可选的特征：
-能够在设备中切换，以将另一内腔、例如抽吸管线的内腔用作附加的注气/输送管线(double insufflation)。借此，无需额外的内腔便能送入双倍的气体量。
-在不连续注气期间，设有所谓的测量暂停，即将主动的压力调节停止。在这些测量暂停中将供气中断，并且通过设备中的传感器测定体腔中出现的平衡压力。在这些暂停中，在存在相应泄漏的情况下，腹压略有下降。为了对泄漏进行补偿，可通过抽吸管线将膨胀介质的较小的气体体积作为稳定化脉冲放出。为了避免集水器内容物回输，在此使用形式中可绕过集水器，例如借助壳体中的软管连接实现。集水器内容物无法到达的、经适当定位的连接位置也落在本发明的范围内。作为替代方案，可使用第三内腔，其通过壳体中的另一接头将稳定化脉冲导入体腔。
-如果利用形式为软管连接的第三或第四内腔的单独的压力测量通道(senseline)，来通过设备中的传感器实时/持续测量存在于体腔中的压力，则此举不对本发明的壳体装置的功能造成负面影响。类似地适用于针对定位在软管组中或患者近端上的传感器，其可穿过壳体装置，而无需改变本发明的布局。接口定位在以下区域内：其实现从设备到软管内腔的测量通道/电气连接的直接导通，而无需穿透过滤器。压力测量通道可以穿过集水器的容积或沿着壳体的外侧，但必须与周围环境隔绝。
-借助本发明的壳体装置的解决方案，能够通过设备中的传感机构(例如借助电容式传感器)测定集水器的液位。借助这个识别，又能例如通过警告音或者光学信号及时向设备输出报警，或者在设备显示器上显示当前液位。
-借助针对设备的附加接口，能够通过传感机构测定集水器中的静压。在一个优选解决方案中，这个传感机构通过测量通道与设备中的传感器连接。借助这个测量，能够对在使用中增大的有关过滤介质的差压进行监控，并且在抽吸效率降低或过滤介质被完全添加前，及时地输出警告音。
在本发明的一个可选的实施方式中，在所述集水器中分离的水可用于将被输送至身体的气流润湿。为此，集水器必须与供气软管建立起流体连接。为了避免在供气软管与通向抽吸泵的软管之间进行压力补偿，建议在这个实施方式中通过吸液芯来实现液体输送。所述吸液芯例如可由棉织物制成。可借助毛细力通过吸液芯输送液体。在这个实施方式中，具有润湿装置的供气软管(例如如在W02020074027A1、EP2806927A1、EP2804649A1、EP3237046A1中描述的那样)例如可以在本发明的装置旁经过。通过集水器的气密开口和软管，吸液芯能够在集水器与软管的润湿擦料之间实现从集水器至供气软管的水输送，在一个优选实施方式中，将包含润湿构件的供气软管与集水器安设在单独一个壳体中。这种实施方式，以及由此引起的使用的水的循环的主要优点在于，在手术持续时间较长的情况下，无需为润湿软管或润湿装置补充水，并且也无需将集水器排空。为了避免细菌传播，也可以安装一个过滤器。
附图标记表
(1)包含设备接口的半壳体
(2)包含软管接口的半壳体
(3)装饰性壳体罩盖，具有软管贯通口
(4)包含过滤介质的组件
(5)用于支持液体分离的功能元件
(6)气密并且液密的连接
(7)不强制气密和液密的连接
(8)针对注气通道的设备接口
(9)针对放气通道的设备接口
(10)针对例如差压测量的设备接口
[如果不需要->气密并且液密封闭]
(11)针对例如实时压力测量通道的设备接口
[如果不需要->气密并且液密封闭
否则->气密并且液密地与(18)连接]
(12)(4)的用于注气的输入接口
[气密并且液密地与(8)连接]
(13)(4)的用于放气/抽吸的输出接口
[气密并且液密地与(9)连接]
(14)(4)的用于注气的输出接口
(15)(4)的用于放气/抽吸的输入接口
(16)(2)的用于注气的输入接口
[气密并且液密地与(14)连接]
(17)(2)的用于放气/抽吸的输出接口
(18)(2)的针对例如实时压力测量通道的输入接口
(19)(2)的用于注气的输出接口[针对(24)的接头]
(20)(2)的用于放气/抽吸的输入接口[针对(24)的接头]
(21)(2)的针对例如实时压力测量通道的输出接口
[针对(24)的接头]
(22)(3)中的针对单内腔或多内腔软管(24)的开口
(23)集水器中最大可达到的液位
(24)单内腔或多内腔软管
(25)患者接口(未示出)，例如鲁尔连接器
(26)注气过滤器(扁平或折叠)
(27)入口(15)处的附加的流动障碍物
(28)预过滤器，例如EPA类别
(29)主悬浮物过滤器(扁平或折叠)，例如ULPA类别
(30)起吸附作用的介质，例如活性炭
(31)流体屏障，例如PVDF，PTFE
(32)(4)的主体，用于容置过滤介质(26)至(31)
(33)用于气密和液密封闭(32)的盖子
(34)过滤器，例如用于通过(4)进行差压测量
(35)针对设备-软管组接口的密封件。

Claims (5)

1.具有用于放气的抽吸泵的医用注气机的一种用于分离烟和水的装置，
包含
至少一个液密的壳体，具有用于将所述壳体机械耦合至注气机壳体的第一接头，所述耦合以这样的方式被影响：所述壳体定向固定，并且防止围绕连接轴线的旋转，至少一个第二接头，用于连接至少一个放气软管，
至少一个悬浮物过滤器，
至少一个空腔，
其中，气流从患者经过第一软管进入壳体，经过所述空腔，且随后经过所述悬浮物过滤器通向抽吸泵，
其特征在于，所述壳体的至少一个空腔用作集水器，所述空腔包含至少一个用于额外的液体分离的元件，选自：
-轴向或切向旋流器，
-折流板，
-用于使气流偏转90°至180°的气流偏转装置，
-喷嘴，
-起吸附或吸收作用的介质，
-涡流清洗机，
-线网，
-合成织物或者泡沫。
2.根据权利要求1所述的装置，包含至少一个用于对患者体腔中的腔压进行实时监控的压力测量通道。
3.根据权利要求1或2所述的装置，包含至少一个液位指示器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，包含用于取出分离的水的可封闭的开口。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，包含至少一个用于对剩余的悬浮物过滤器容量进行监控的传感器。
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