DE4006762A1

DE4006762A1 - Wassergefuelltes ankoppelkissen fuer die beruehrungsfreie lithotripsie mit einer einrichtung zur temperaturkontrolle des wassers

Info

Publication number: DE4006762A1
Application number: DE4006762A
Authority: DE
Inventors: Udo Maassen; Helmut Esterer
Original assignee: Dornier Medizintechnik GmbH
Current assignee: Dornier Medizintechnik GmbH
Priority date: 1990-03-03
Filing date: 1990-03-03
Publication date: 1991-09-05
Also published as: DE4006762C2

Description

Die Erfindung betrifft ein wassergefülltes Ankoppelkissen für die berührungsfreie Lithotripsie mit einer Einrichtung zur Kontrolle der Temperatur des Wassers. Die Kontrolleinrichtung kann auch bei medizinischen Bädern verwendet werden.

Bei der berührungsfreien Lithotripsie werden extrakorporal erzeugte Stoßwellen über ein Wasserkissen und eine akustische Leitpaste in den menschlichen Körper eingeleitet. Um Verluste an Stoßwellenintensität zu vermeiden, muß die Ankopplung luftspaltfrei und großflächig erfolgen. Das bedeutet, daß auch eine sehr gute Wärmeleitung zwischen Koppelkissen und Patient besteht.

Ein Teil der Patienten wird unter Teil- oder Vollnarkose behandelt. Bei diesen Patienten ist das Temperaturempfinden vermindert oder ausgeschaltet. Eine Übertemperatur oder Untertemperatur des Kissens wird nicht bemerkt und kann zu Schäden während einer Behandlung führen, die eine halbe Stunde, aber auch in Einzelfällen wesentlich länger dauert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Kissentemperatur in engen Grenzen zu halten und sicherzustellen, daß eine Temperatur von z. B. 41°C nicht überschritten wird. Um kurze Inbetriebnahmezeiten des Gerätes zu verwirklichen, müssen andererseits Heizelemente im Kissen oder im Wasserkreislauf mit hoher Heizleistung installiert werden, die im Fehlerfall des Temperatursensors unbemerkt zur Überhitzung des Kissens und dadurch zu einer Schädigung des Patienten führen können. Die Funktionssicherheit des Temperatursensors und der Auswerteelektronik zur Regelung der Heizleistung muß ständig gesichert sein.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß werden zwei an sich bekannte Widerstände so angeordnet, daß ein Widerstand zur intermittierenden Aufheizung des anderen Widerstands (der als ein Temperatursensor geschaltet ist) verwendet wird, wodurch in regelmäßigen Zeitintervallen die Funktionsfähigkeit des Widerstandsthermometers für die Regelung der Kissentemperatur überwacht wird. Die beiden Widerstände stehen in gutem Wärmekontakt. Die Zeitintervalle werden so gewählt, daß sie kürzer sind als die Aufheizzeit des Wasserkissens bei voller Heizleistung über einen vorgegebenen Maximalwert hinaus, falls der Temperaturregelsensor ausfällt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Temperatursensor der erfindungsgemäßen Art,

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig. 3 ein Diagramm.

Fig. 1 zeigt einen Temperaturfühler 2, der aus einem handelsüblichen Temperatursensor 4 besteht, der innerhalb einer Patrone 6 angeordnet ist. In der Patrone 6 befindet sich zusätzlich ein Heizwiderstand 7. Temperatursensor 4 und Heizwiderstand 7 sind mittels Vergußmasse 10 wärmeleitend miteinander verbunden. Vom Temperatursensor 4 führen die Leitungen 12 und vom Heizwiderstand 8 die Leitungen 14 zu elektronischen Einrichtungen, die in Fig. 2 schematisch dargestellt sind.

In Fig. 2 ist ein Wasserbad 16 gezeigt, das sich innerhalb eines Behälters 18 befindet. Am oberen Ende des Wasserbads ist eine Membran 20 vorhanden, die am Körper 22 eines Patienten anliegt. Im Wasserzulauf 24 ist eine Heizeinrichtung 26 vorhanden, die über eine Regelelektronik 28 mit einer Spannungsquelle 30 in Verbindung steht. Die Leitungen 12 und 14 von der in einer Seitenwand 32 des Wasserbads 16 eingebauten Patrone 6, gelangen zu einer Auswerteelektronik 34, die über Leitung 36 mit der Regelelektronik 28 in Verbindung steht.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Regelelektronik 28 und der Auswerteelektronik 34 beschrieben.

Durch Einschalten der Heizeinrichtung 26 durch eine Bedienungsperson wird damit begonnen, das Wasserbad 16 aufzuheizen. Es soll eine Temperatur von maximal 41°C erreichen. Der Patient 22 spürt das Aufheizen in der Regel nicht, da er lokal anästhesiert ist. Da die Heizeinrichtung 26 mit hoher Energie arbeitet, um das Wasserbad in wenigen Minuten (z. B. 8 bis 10 Minuten) aufzuheizen, könnte es zu Verbrennungen kommen, wenn keine wirksame und ausfallsichere Temperaturbegrenzung vorhanden ist. Aus diesem Grund ist ein Temperatursensor 4 vorgesehen, der die Heizeinrichtung 26 über Steuerelektronik 28 abschaltet, wenn die Temperaturobergrenze erreicht ist. Bei Ausfall des Temperatursensors 4 würde die Heizeinrichtung 26 weiterarbeiten. Dies muß vermieden werden. Zu diesem Zweck ist in der Patrone 6 der Heizwiderstand 7 vorhanden, der mittels Steuerelektronik 34 den Temperatursensor 4 in Intervallen prüft.

Ein solcher Prüfzyklus wird zweckmäßigerweise beim Einschalten der Heizeinrichtung oder kurz danach durch die Elektronik 34 eingeleitet. Der Prüfzyklus dauert nur wenige Sekunden. Zuerst schaltet die Steuerelektronik 34 die Verbindung zwischen Temperatursensor 4 und Heizeinrichtung 26 ab. Dan wird der Heizwiderstand kurzzeitig aufgeheizt. Erreicht der Temperatursensor innerhalb einiger Sekunden seine Schalttemperatur, so erkennt die Elektronik 34, daß der Temperatursensor 4 funktionsfähig ist und stellt die Verbindung zwischen dem Temperatursensor 4 und der Heizeinrichtung 26 wieder her, wenn die Temperaturen am Sensor unter die Schalttemperatur abgesunken ist. (Der gesamte Prüfzyklus dauert nur ca. 5 Sekunden). Schaltet der Temperatursensor 4 während des Prüfzyklus nicht, so meldet die Elektronik 34 eine Defekt und schaltet die Heizeinrichtung 26 ab.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm des Temperaturverlaufs über der Zeit. Bei richtiger Funktion aller Regeleinrichtungen, bewegt sich die Aufheizkurve 40 um einen Temperatur-Sollwert T_Soll. Ist der Sensor defekt, so weist die Aufheizkurve den gestrichelten Verlauf 42 auf. Die obere Grenz-Temperatur würde bei eingeschalteter Heizeinrichtung, ausgehend von der Soll-Temperatur, in der Zeit t₀ erreicht. Werden nun in zeitlichen Abständen t₀ Prüfzyklen durchgeführt, die durch Pfeilspitzen symbolisiert sind, so ergibt sich, daß bei defektem Temperatursensor die obere Grenz-Temperatur nicht überschritten werden kann, da der Prüfzyklus einen Defekt des Sensors meldet und die Heizeinrichtung abschaltet. Durch die Prüfzyklen wird sichergestellt, daß eine für den Patienten gefährliche Grenztemperatur nicht erreicht werden kann.

Claims

1. Ausfallsichere Temperaturbegrenzung und Temperaturüberwachung einer mittels einer elektrischen Heizeinrichtung aufgeheizten Flüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor (4) und eine Prüfeinrichtung für den Temperatursensor, die in wenigen Sekunden einen Prüfzyklus durchführen kann und der Prüfzyklus in Zeitabständen durchgeführt wird, die kürzer sind als die Aufheizzeit der Flüssigkeit bis zu einer bestimmten Temperatur, wobei die Heizeinrichtung (26) für die Flüssigkeit abgeschaltet wird, wenn ein Prüfzyklus ergibt, daß der Temperatursensor (4) defekt ist.

2. Temperaturbegrenzung und Temperaturüberwachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor während des Prüfzyklus schaltungstechnisch von einer Einwirkung auf die Heizeinrichtung der Flüssigkeit getrennt ist.

3. Temperaturbegrenzung und Temperaturüberwachung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Defekt des Temperatursensors optisch und/oder akustisch angezeigt wird.

4. Temperaturbegrenzung und Temperaturüberwachung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung für den Prüfzyklus eine Widerstandsheizung aufweist, die wärmeleitend mit dem Temperatursensor verbunden ist.