-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur desinfizierenden Wundbehandlung, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Plasmagenerator zum Erzeugen eines desinfizierenden Plasmas, einem in dem Gehäuse angeordneten Strömungsmodul zum Erzeugen eines Gasstroms, der einen das desinfizierende Plasma aus dem Gehäuse transportierenden Freistrahl bildet, und einer Strahlsteuereinheit zur planmäßigen Beeinflussung des Freistrahls durch Steuern des durch den Strömungsmodul erzeugten Gasstroms.
-
In einem Operationssaal hat die desinfizierende Wundbehandlung zur Vermeidung einer Infektion des Patienten durch Eindringen von Keimen in die Operationswunde höchste Priorität. Offene Wunden, wie sie beispielsweise bei schweren Knochenbrüchen auftreten, stellen eine große Herausforderung an die Hygiene dar. Dies gilt umso mehr vor dem Hintergrund der Zunahme multiresistenter Bakterien, die seit langem ein großes Problem in medizinischen Einrichtungen darstellen.
-
Zur Vermeidung einer Infektion eines Patienten kommen verschiedenste Maßnahmen zur Anwendung, wie z. B. das Desinfizieren von medizinischen Geräten unter Verwendung von Desinfektionsmitteln, die Sterilisation medizinischer Instrumente in eigens hierfür vorgesehenen Entkeimungsgeräten oder auch die Verabreichung von Antibiotika in vergleichsweise hohen Medikamentendosen. Da im Falle einer Infektion belastende, langwierige und kostenintensive Nachbehandlungen erforderlich sind, besteht ein dringender Bedarf an einfachen und kostengünstigen Maßnahmen zur desinfizierenden Wundbehandlung.
-
In jüngerer Vergangenheit wurden Versuche unternommen, die sterilisierende Wirkung von Plasma auch zu medizinischen Zwecken zu nutzen. Ein Beispiel hierfür ist in der
DE 10 2009 028 190 A1 zu finden. Dort ist ein Plasma-Handgerät offenbart, das mit einem sogenannten kalten, HF-angeregten Plasma unter Atmosphärendruckbedingungen arbeitet. Das Plasma wird von einem in dem Gerätegehäuse angeordneten Plasmagenerator erzeugt und in einem Gasstrom in Form eines Freistrahls aus dem Gerätegehäuse transportiert. Die Ausrichtung und die Aufweitung des aus dem Gerätegehäuse austretenden Freistrahls sind bei diesem Gerät durch die spezielle Ausführung der jeweils verwendeten Austrittsdüse festgelegt. Ein einfaches Lenken des Freistrahls beispielsweise durch Variieren der Strahlaufweitung und/oder der Strahlaustrittsrichtung ist mit diesem Gerät nicht möglich.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung eingangs genannter Art derart weiterzubilden, dass sie eine einfache und sichere Wundbehandlung in einem Operationssaal ermöglicht.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
-
Die Erfindung sieht einen über die Strahlsteuereinheit steuerbaren Leitapparat zum Lenken des Freistahls vor. Dadurch ist möglich, den Freistrahl so zu steuern, dass er in einer gewünschten Weise auf die zu desinfizierende Wunde gelenkt wird. Dabei wird im Folgenden als „Freistrahl” der aus dem Gehäuse in die freie Umgebung austretende Gasstrom verstanden, während mit dem Begriff „lenken” ist jede Beeinflussung der räumlichen Verteilung des Freistrahls, insbesondere dessen Aufweitung und Austrittsrichtung gemeint ist.
-
Durch die mit Hilfe des steuerbaren Leitapparats mögliche Lenkung des Freistrahls kann der das desinfizierende Plasma transportierende Gasstrom so eingestellt werden, dass das Plasma nur in einem lokal begrenzten Bereich, nämlich dem zu behandelnden Wundfeld wirksam ist. Diese lokale Begrenzung der Plasmawirksamkeit dient insbesondere dem Schutz des OP-Personals, das bei einer weiträumigen Verteilung des Plasmas einer nicht tolerierbaren Dauerbelastung ausgesetzt sein würde.
-
Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Einrichtung nicht nur zum Desinfizieren des Wundfeldes selbst, sondern auch anderer Arbeitsbereiche genutzt werden kann. Beispielsweise ist es möglich, mit Hilfe der Einrichtung OP-Tische oder Wundbestecke zu desinfizieren.
-
Der Gasstrom, der das desinfizierende Plasma aus dem Gehäuse transportiert, kann in einer besonders einfachen Ausführungsform aus der Raumluft gewonnen werden. Es ist aber ebenso möglich, andere Gase wie z. B. Argon als Transportmedium zu verwenden.
-
Der Plasmagenerator, der in der erfindungsgemäßen Desinfektionseinrichtung das dem Gasstrom beigemischte Plasma erzeugt, arbeitet in an sich bekannter Weise. So ist es beispielsweise möglich, das Plasma mit Hilfe von nanostrukturierten Oberflächen zu erzeugen. Vorzugsweise wird das Plasma als sogenanntes kaltes Plasma unter Atmosphärendruckbedingungen erzeugt. Die das Plasma bildenden ionisierten Gasmoleküle haben beispielsweise eine Lebensdauer im Bereich von etwa 20 Sekunden. Während dieser Lebensdauer haben sie die Eigenschaft, einfache Zellen wie Bakterien zu zerstören, ohne höher entwickelten Zellen signifikanten Schaden zuzufügen.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung steuert die Strahlsteuereinheit den Leitapparat zum Variieren des Strahlquerschnitts und/oder der Austrittsrichtung des aus dem Gehäuse austretenden Freistrahls. Insbesondere die mit dem Leitapparat mögliche Veränderung des Strahlquerschnitts erleichtert dem OP-Personal die Wundbehandlung erheblich. So ist es beispielsweise möglich, mittels des Leitapparates den Strahlquerschnitt des Freistrahls in Abhängigkeit des Abstands des zu behandelnden Wundfelds so einzustellen, dass das mit dem Plasma zu desinfizierende Areal die gewünschte Größe hat.
-
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Leitapparat mindestens ein an einer Gasaustrittsöffnung des Gehäuses angeordnetes, variabel positionierbares Leitelement auf. Das an der Gasaustrittsöffnung angeordnete Leitelement ist beispielsweise ein winkelverstellbares Leitblech, das die gewünschte Formbarkeit des den Freistrahl bildenden Gasstroms ermöglicht. Es können auch mehrere Leitbleche vorgesehen werden, die beliebig zueinander orientierbar sind, um den Freistrahl in der gewünschten Weise zu beeinflussen. Hierzu können die Leitbleche beispielsweise parabolisch geformt sein. Auch ist eine Anordnung denkbar, bei der ein bewegliches erstes Leitelement relativ zu einem ortsfesten zweiten Leitelement bewegt wird. Dabei ist das ortsfeste Leitelement beispielsweise aus einem Ring gebildet, während das bewegliche Leitelement als ein im Bereich der Ringöffnung angeordneter Konus ausgeführt ist, der in Richtung der Ausbreitungsrichtung des Gasstroms relativ zu dem Ring verstellbar ist, um den Gasstrom in der gewünschten Weise zu formen.
-
Vorzugsweise steuert die Strahlsteuereinheit das Strömungsmodul so, dass die Geschwindigkeit des Gasstroms auf einen gewünschten Wert eingestellt wird. Dieser gewünschte Wert wird in der Regel so eingestellt sein, dass der durch den Gasstrom außerhalb des Gehäuses erzeugte Freistrahl eine Geschwindigkeit aufweist, die zum einen so klein ist, dass das mit dem Freistrahl transportierte Plasma eine hinreichend lange Verweildauer im Bereich des Wundfeldes vorhanden ist, um dort desinfizierend wirksam zu werden. Zum anderen sollte sie so groß sein, dass der Freistrahl durch den Leitapparat in der gewünschten Weise lenkbar ist und so überhaupt mit der gewünschten Strahlform zum Wundfeld gelangt. Nimmt man rein beispielhaft einen Arbeitsabstand von 1 m an, so dürfte die Geschwindigkeit, mit der der Gasstrom aus dem Gehäuse der erfindungsgemäßen Desinfektionseinrichtung tritt, größenordnungsmäßig in einem Bereich von etwa 20 cm/s liegen.
-
Die Ansteuerung des Strömungsmoduls in vorstehend beschriebenem Sinn eröffnet also dem OP-Personal die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Freistrahls zu optimieren, d. h. in der Regel so weit zu minimieren, wie dies in dem jeweiligen Anwendungsfall unter der Nebenbedingung der gewünschten Strahlformbarkeit möglich ist. Eine solche Minimierung der Freistrahlgeschwindigkeit begünstigt die Wundbehandlung, indem beispielsweise ein Austrocknen der Wunde vermieden wird.
-
Vorteilhaft steuert die Strahlsteuereinheit den Plasmagenerator derart, dass die gewünschte Plasmakonzentration in dem Gasstrom eingestellt wird. In dieser Ausgestaltung beeinflusst also die Strahlsteuereinheit nicht nur die Ausbreitung des Freistrahls, also insbesondere dessen Geschwindigkeit, Strahlquerschnitt und Austrittsrichtung, sondern auch dessen Plasmakonzentration. Die erfindungsgemäße Desinfektionseinrichtung ist damit noch einfacher handzuhaben.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführung weist die Strahlsteuereinheit mindestens einen Sensor zum Erfassen einer Steuergröße auf und steuert den Gasstrom in Abhängigkeit dieser Steuergröße. Als Steuergröße kommt jede Größe in Betracht, die Einfluss darauf haben könnte, wie der Freistrahl im konkreten Anwendungsfall z. B. im Hinblick auf die Plasmakonzentration, die Strahlgeschwindigkeit, den Strahlquerschnitt, die Strahlaustrittsrichtung etc. in vorteilhafter Weise einzustellen ist. Der Sensor, der eine solche Steuergröße erfasst, ermöglicht ein selbsttätiges Steuern der vorstehend genannten Parameter zur optimalen Anpassung des Freistrahls an den Anwendungsfall, ohne dass das OP-Personal hierzu tätig werden muss.
-
Beispielsweise ist der Sensor ein Ozonsensor, der die Ozonkonzentration in der Umgebungsluft als Steuergröße erfasst. So entsteht bei der Plasmaerzeugung aus Luftsauerstoff in der Regel Ozon, das zwar wie die in dem Plasma enthaltenen Radikale desinfizierend wirksam und damit durchaus erwünscht ist, jedoch ab einer gewissen Konzentration eine Gesundheitsbelastung des OP-Personals darstellt. Erfasst nun beispielsweise der Ozonsensor, dass die Ozonkonzentration einen tolerierbaren Wert übersteigt, so könnte die Strahlsteuereinheit das Plasmamodul selbsttätig außer Betrieb nehmen, um einen weiteren Anstieg der Ozonkonzentration zu verhindern. Auch ist beispielsweise denkbar, die Ozonkonzentration im Bereich des betrachteten Wundfeldes zu erfassen. Aus der erfassten Ozonkonzentration könnte dann auf die Ozonkonzentration zurückgeschlossen und der Plasmagenerator entsprechend angesteuert werden, um die Plasmaerzeugung zu steigern oder zu verringern.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor ein Abstandssensor, der den Arbeitsabstand der Einrichtung von einem zu behandelnden Wundfeld als Steuergröße erfasst. In Abhängigkeit des erfassten Arbeitsabstandes kann in diesem Fall beispielsweise der Strahlquerschnitt und damit die Aufweitung des auf das Wundfeld gerichteten Freistrahls variiert werden. Da sich der Freistrahl mit zunehmender Weglänge im Raum aufweitet, ist es z. B. denkbar, den Strahlquerschnitt mit größer werdendem Arbeitsabstand zu verringern, damit das mit dem Freistrahl beaufschlagte Areal des Wundfeldes unabhängig vom Arbeitsabstand nahezu konstant bleibt.
-
Die Verwendung eines Abstandssensors ermöglicht auch eine optimale Anpassung der Plasmakonzentration auf den Arbeitsabstand. Die erzeugten Plasmamengen können so minimiert werden, um Energie und Kosten zu sparen und das OP-Personal vor etwaigen Beeinträchtigungen durch das Plasma zu schützen.
-
Der Freistrahl kann auch in anderer Weise in Abhängigkeit des durch den Sensor erfassten Arbeitsabstands beeinflusst werden kann. So lässt sich beispielsweise die Geschwindigkeit, mit der das Strömungsmodul den Gasstrom ausstößt, abstandsabhängig einstellen Je größer der Arbeitsabstand ist, desto größer könnte beispielsweise die Geschwindigkeit des Gasstroms eingestellt werden, um sicherzustellen, dass das in dem Gasstrom enthaltene Plasma das zu behandelnde Wundfeld erreicht.
-
Als Abstandssensor kann z. B. ein optischer Sensor verwendet werden, der die Laufzeit eines von ihm ausgesendeten und am Wundfeld reflektierten Signals erfasst und daraus den Arbeitsabstand bestimmt. Der Arbeitsabstand kann aber auch in anderer Weise, z. B. kapazitiv oder induktiv, erfasst werden. Auch kann die erfindungsgemäße Desinfektionseinrichtung mit einer Kamera ausgestattet werden, die beispielsweise mittels einer Autofokus-Optik den Arbeitsabstand erfasst. Die Verwendung eines akustischen Abstandssensors ist ebenfalls denkbar.
-
Vorzugsweise ist ein über die Strahlsteuereinheit steuerbarer Lichtzeiger vorgesehen, der auf dem Wundfeld ein Lichtmuster erzeugt, das ein Zielareal darstellt, in dem die Konzentration des in dem Freistrahl transportierten Plasmas gleich oder größer als eine gewünschte minimale Wirkkonzentration ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Lichtzeiger das Lichtmuster auf dem Wundfeld in Abhängigkeit der von dem Sensor erzeugten Steuergröße, insbesondere in Abhängigkeit des Arbeitsabstandes. Anhand des Lichtmusters kann das OP-Personal das Zielareal auf dem Wundfeld erkennen, innerhalb dessen die Plasmakonzentration so hoch ist, dass die gewünschte desinfizierende Wirkung erzielt wird.
-
Der Lichtzeiger ist beispielsweise eine auch als Laserpointer bezeichnete Laserlichtquelle, die das Lichtmuster über einen bewegten Laserstrahl erzeugt. Dabei zeichnet der Laserlichtstrahl z. B. eine Kreislinie, die das Zielareal umschließt. Selbstverständlich kann das Lichtmuster auch in anderer Form erzeugt werden, z. B. als Fadenkreuz.
-
Vorzugsweise ist der Lichtzeiger derart steuerbar, dass das von ihm auf dem Wundfeld erzeugte Lichtmuster ein das Zielareal darstellenden inneren Bereich und einen den inneren Bereich umgebenden äußeren Bereich aufweist, der von dem inneren Bereich visuell unterscheidbar ist und ein Areal darstellt, in dem die Konzentration des Plasmas kleiner als die minimale Wirkkonzentration und größer als eine tolerierbare Arbeitskonzentration ist. Die Arbeitskonzentration liegt dabei vorzugsweise eine Grenze fest, ab der die Plasmakonzentration für das OP-Personal zumindest über längere Zeit gesundheitlich belastend wirkt.
-
Das Strömungsmodul umfasst beispielsweise ein Gebläse, das den Gasstrom auf den Plasmagenerator richtet. In diesem Fall zieht das Gebläse beispielsweise Umgebungsluft in das Gehäuse, in dem dann der so erzeugte Luftstrom durch den Plasmagenerator teilweise ionisiert wird. Der ionisierte Teil des Gasstroms bildet das desinfizierend wirksame Plasma, das in Form des Freistrahls auf das Wundfeld gelenkt wird.
-
Anstelle eines Gebläses kann auch ein Strömungsmodul anderen Typs, z. B. ein nach dem Ejektorprinzip arbeitender Druckluftgenerator oder ein sogenannten Jetstreamgenerator verwendet werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine bewegliche Deckenaufhängung vorgesehen, an der das Gehäuse angebracht ist. Mit einer solchen Deckenaufhängung lässt sich die Desinfektionseinrichtung bequem in dem gewünschten Abstand über dem Wundfeld positionieren, um den Freistrahl präzise auf die zu desinfizierende Wunde auszurichten.
-
Vorzugsweise ist an dem Gehäuse ein Handgriff angebracht, mit dem sich das Gehäuse manuell bewegen lässt. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Handgriff Teil der Strahlsteuervorrichtung und lässt sich zum Steuern des Gasstroms manuell betätigen. Es ist beispielsweise denkbar mit dem Handgriff die Geschwindigkeit oder die Aufweitung des Freistrahls einzustellen. Hierzu bildet der Handgriff beispielsweise ein stabförmiges Element, das zum Steuern des Gasstroms um seine Längsachse drehbar ist.
-
Ist eine dem Handgriff angepasste sterile Abdeckung vorgesehen, die nach Gebrauch durch eine neue Abdeckung ersetzt wird, so wird eine Kontamination der Desinfektionseinrichtung mit Keimen zuverlässig verhindert.
-
In einer alternativen Ausgestaltung kann das Gehäuse auch an einem Roboterarm montiert sein, der mit Hilfe von geeigneten Sensoren und Aktoren eine autonome Positionierung der Einrichtung ermöglicht.
-
Vorzugsweise ist mindestens eine in die Deckenaufhängung integrierte, in das Gehäuse führende Versorgungsleitung vorgesehen. Über eine solche Versorgungsleitung kann die Einrichtung beispielsweise an ein medizinisches Gasversorgungssystem angeschlossen werden. Auch eine Stromversorgung oder eine Datenübertragung ist über eine solche Versorgungsleitung möglich.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen des Betriebszustands vorgesehen. Die Anzeigevorrichtung kann insbesondere dazu genutzt werden, dass OP-Personal darüber in Kenntnis zu setzen, ob das Plasmamodul gerade aktiviert ist oder nicht. In einer rein beispielhaften Ausführung ist die Anzeigevorrichtung eine an dem Gehäuse angeordnete Lichtquelle, die nur dann in Betrieb genommen wird, wenn der Plasmagenerator aktiviert ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein akustischer Signalgeber vorgesehen werden. Auch kann die Anzeigevorrichtung zur Anzeige anderer Betriebsparameter genutzt werden, z. B. zur Anzeige des Arbeitsabstandes, der Ozonkonzentration, der Freistrahlgeschwindigkeit, der Plasmadosis, der Wirkzeit etc.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine mit einer Wundaussparung versehene Schürze zur lokalen Begrenzung des Plasmas im Bereich eines Wundfeldes vorgesehen. Die Schürze wird dabei so auf den Patienten gelegt, dass die zu behandelnde Wunde durch die Wundaussparung frei liegt, während die die Wunde umgebenden Bereiche durch die Schürze vor der Einwirkung des Plasmas geschützt sind.
-
Die Schürze ist beispielsweise aus einem ringförmigen Schlauch gebildet, der eine Vielzahl von Absaugöffnungen und einen Absaugstutzen zum Anschluss einer Absaugvorrichtung aufweist. Wird die Absaugvorrichtung in Betrieb genommen, so wird die das Plasma enthaltende Gaswolke über die Absaugöffnungen in den Schlauch gesaugt und damit aus dem Wundfeld entfernt. Das abgesaugte Gas kann dann beispielsweise mittels Aktivkohle gefiltert und unschädlich gemacht werden.
-
Die
US 2001/0034519 A1 offenbart eine Vorrichtung zur desinfizierenden Wundbehandlung mittels eines Plasmagenerators, welcher einen in die freie Umgebung austretenden Gasstrom erzeugt. Hierbei wird eine permanente Formung des Gasstromes mittels einer auf ein Strahlrohr aufgesetzte Kappe erlangt.
-
Die
US 2008/0237484 A1 zeigt einen Plasmagenerator, bei welchem an einer Gasaustrittöffnung ein Gitter vorgesehen ist, welches mit einer Gleichspannung beaufschlagt werden kann, um die Effizienz des Plasmaausstoßes zu erhöhen.
-
Die
DE 10 2010 011 643 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung mit einem Plasmagenerator, wobei ein Strahlrohr zur Erzeugung eines Plasmastroms in seiner Länge veränderlich ist.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Darin zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Desinfektionseinrichtung;
-
2 ein Blockdiagramm einer Strahlsteuereinheit und der durch diese gesteuerten Komponenten;
-
3 eine schematische Darstellung, in der insbesondere ein Gebläse, ein Plasmagenerator und ein Leitapparat zum Lenken des Freistrahls gezeigt sind;
-
4 eine schematische Darstellung, in der verschiedene Ausrichtungen des Freistrahls gezeigt sind;
-
5 eine schematische Darstellung; die unterschiedliche Aufweitungen des Freistrahls für verschiedene Arbeitsabstände zeigt;
-
6 eine schematische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines von einem Laserpointer erzeugten Lichtmusters zeigt;
-
7 eine schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines von dem Laserpointer erzeugten Lichtmusters zeigt;
-
8 eine schematische Darstellung, in der die Verwendung einer Schürze zur lokalen Begrenzung und Absaugung des Plasmas im Bereich eines Wundfeldes gezeigt ist; und
-
9 eine Draufsicht auf die Schürze.
-
1 zeigt eine Desinfektionseinrichtung 10, die in einem OP-Saal zur desinfizierenden Wundbehandlung eines auf einem Operationstisch 12 liegenden Patienten 14 verwendet wird. Die Desinfektionseinrichtung 10 ist über eine Aufhängung 16 an einer Decke 22 beweglich gehalten. Die Aufhängung 16 umfasst eine Zentralachse 24, einen Ausleger 26, einen Federarm 28 und ein Kardangelenk 30, an dem das Gehäuse 18 beweglich gehalten ist. Durch die Aufhängung 16 verlaufen in 1 nicht gezeigte Versorgungsleitungen, die in das Gehäuse 18 führen und die Desinfektionseinrichtung 10 mit elektrischer Energie, Druckluft etc. versorgen.
-
Wie in 1 gezeigt, erzeugt die Desinfektionseinrichtung 10 in nachfolgend genauer erläuterter Weise ein Gasstrom, der das Gehäuse 18 in Form eines auf den Patienten 14 gerichteten Freistrahls 32 verlässt. Der Freistrahl 32 enthält ein Plasma, das desinfizierend auf eine Wunde 34 einwirkt.
-
An einer Außenseite des Gehäuses 18 befindet sich ein Handgriff 36, auf dem eine sterile Abdeckung 38 sitzt. Das OP-Personal kann über den mit der Abdeckung 38 versehenen Handgriff 36 das an der Aufhängung 16 beweglich gehaltene Gehäuse 18 in eine Zielposition bringen, um den Freistrahl 32 wie gewünscht auf die Wunde 34 zu richten.
-
2 zeigt (in 1 nicht im Einzelnen dargestellte) miteinander wechselwirkende Komponenten der Desinfektionseinrichtung 10 in einem Blockdiagramm.
-
Die Desinfektionseinrichtung 10 weist eine Steuerung 40 auf, die Signale von einem Abstandssensor 42, einem Ozonsensor 44, einer Kamera 46 und einer Bedieneinheit 48 empfängt. Die Steuerung 40, der Abstandssensor 42, der Ozonsensor 44, die Kamera 46 und die Bedieneinheit 48 bilden eine Strahlsteuereinheit 50.
-
Der Abstandssensor 42 ist z. B. an einer der Wunde 34 zugewandten Stirnfläche des Gehäuses 18 angeordnet und erfasst so den Abstand dieser Gehäusefläche von der Wunde 34. An dieser Stirnfläche können ebenfalls der Ozonsensor 44 und die Kamera 46 angeordnet sein. Während der Ozonsensor 44 die Ozonkonzentration in der Raumluft erfasst, fängt die Kamera 46 ein Bild der zu behandelnden Wunde 34 ein, welches das OP-Personal auf einem nicht gezeigten Monitor betrachten kann. Die Kamera 46 weist z. B. eine Autofokuseinheit auf, welche die Kameraoptik auf die zu behandelnde Wunde 34 fokussiert. Ein von der Autofokuseinheit ausgegebenes, dem Fokussierzustand entsprechendes Autofokussignal ist (wie das von dem Abstandssensor 42 ausgegebene Signal auch) ein Maß für den Arbeitsabstand und kann als Steuergröße genutzt werden.
-
Die ebenfalls an dem Gehäuse 18 angeordnete Bedieneinheit 48 ist beispielsweise ein Tastenfeld, auf dem das OP-Personal bestimmte Betriebsparameter eingeben kann. Dabei kann auch der Handgriff 36 Teil der Bedieneinheit 48 sein, z. B. in Form eines mit der Steuerung 40 gekoppelten Stabelementes, das zum Steuern des Freistrahls von dem OP-Personal um seine Längsachse zu drehen ist.
-
Die Signale, welche die Steuerung 40 von den Komponenten 42, 44, 46 und 48 empfängt, repräsentieren Steuergrößen, mit Hilfe derer die Steuerung 40 ein Gebläse 52, einen Plasmagenerator 54, ein Leitapparat 56, einen Laserpointer 58 und eine Betriebsanzeige 60 steuern kann.
-
So kann das innerhalb des Gehäuses 18 angeordnete, einen Luftstrom erzeugende Gebläse 52 beispielsweise in Abhängigkeit des von dem Abstandssensor 42 oder der Autofokuseinheit der Kamera 46 erfassten Arbeitsabstandes, in Abhängigkeit der von dem Ozonsensor 44 erfassten Ozonkonzentration und/oder in Abhängigkeit eines von dem OP-Personal über die Bedieneinheit 48 eingegebenen Betriebsparameters gesteuert werden. Ein solcher Betriebsparameter ist z. B. die Leistung, mit der das Gebläse 52 betrieben wird.
-
Der innerhalb des Gehäuses 18 angeordnete Plasmagenerator 54 erzeugt in dem Luftstrom, den das Gebläse 52 liefert, das desinfizierend wirksame Plasma. Hierzu ist der Plasmagenerator 54 ebenfalls über die von den Komponenten 42, 44, 46 und 48 an die Steuerung 40 ausgegebenen Signale steuerbar.
-
Der Leitapparat 56 hat die Funktion, den Freistrahl 32 in der gewünschten Weise zu lenken. Als Steuergröße, in Abhängigkeit derer der Leitapparat 56 gesteuert wird, kann wiederum eines der von den Komponenten 42, 44, 46 und 48 erzeugten Signale genutzt werden. Hierbei kommt insbesondere der von dem Abstandssensor 42 oder der Autofokuseinheit der Kamera 46 erfasste Arbeitsabstand in Betracht, auf Grundlage dessen z. B. die Aufweitung des Freistrahls 32 eingestellt werden kann.
-
Der Laserpointer 58 ist eine Laserlichtquelle, die an der der Wunde 34 zugewandten Stirnfläche des Gehäuses 18 angeordnet ist. Er dient dazu, in später genauer erläuterter Weise auf dem die Wunde 34 enthaltenden Wundfeld ein Lichtmuster zu erzeugen, anhand dessen das OP-Personal ein Zielareal visuell erfassen kann, innerhalb dessen die Plasmakonzentration hinreichend groß ist, um die gewünschte desinfizierende Wirkung zu erzielen. Der Laserpointer 58 wird in Abhängigkeit des Arbeitsabstandes angesteuert, den der Abstandssensor 42 oder die Autofokuseinheit der Kamera 46 erfasst.
-
Die Betriebsanzeige 60 dient dazu, das OP-Personal über den Betriebszustand der Einrichtung 10 in Kenntnis zu setzen. Sie ist beispielsweise eine im Bereich der Strahlaustrittsöffnung des Gehäuses 18 angeordnete Lichtquelle, die während der Freistrahlerzeugung, die das OP-Personal über eine entsprechende Eingabe an der Bedieneinheit 48 veranlasst, eingeschaltet ist.
-
3 ist eine stark vereinfachte, schematische Darstellung, in der die Erzeugung und die Lenkung des Freistrahls 32 veranschaulicht sind. Dabei sind in 3 nur diejenigen Komponenten dargestellt, die diesbezüglich für das Verständnis hilfreich sind.
-
Das Gebläse 52 zieht über eine Lufteinheitsöffnung 62 Luft in das Gehäuse 18 und erzeugt so einen Luftstrom 64, der auf den Plasmagenerator 54 gerichtet ist. Der Luftstrom 64 durchströmt den Plasmagenerator 54 und wird dabei teilwiese ionisiert, wodurch dem Luftstrom 64 desinfizierendes Plasma beigemischt wird. Der das Plasma enthaltende Luftstrom 64 tritt dann aus einer in der Stirnfläche 66 des Gehäuses 18 ausgebildete Austrittsöffnung 68 aus dem Gehäuse 18 in Form des Freistrahls 32 in die freie Umgebung aus.
-
Der Leitapparat 56 ist aus mehreren winkelverstellbaren Leitblechen 70, 72 gebildet, die im Bereich der Austrittsöffnung 68 angeordnet sind. Jedem der Leitbleche 70, 72 ist ein Aktor 74 bzw. 76 zugeordnet. Die Aktoren 74, 76 werden von der in 3 nicht dargestellten Steuerung 40 in Abhängigkeit einer oder mehrerer derjenigen Steuergrößen gesteuert, die der Abstandssensor 42, der Ozonsensor 44, die Kamera 46 und/oder die Bedieneinheit 48 liefern. In bevorzugter Weise erfolgt die Ansteuerung des Leitapparates 56 in Abhängigkeit des von dem Abstandssensor 42 oder der Autofokuseinheit der Kamera 46 erfassten Arbeitsabstandes. Ist beispielsweise der Arbeitsabstand vergleichswiese groß, so werden die Leitbleche 70, 72 mit Hilfe der Aktoren 74, 76 so verstellt, dass der gasstromdurchlässige Querschnitt der Austrittsöffnung 68 vergleichsweise klein ist, um so die Aufweitung des Freistrahls 32 entsprechend zu verkleinern. Ist dagegen der Arbeitsabstand vergleichsweise gering, so wird über eine entsprechende Winkelverstellung der Leitbleche 70, 72 die Austrittsöffnung 68 entsprechend vergrößert. In 4 ist dieser Sachverhalt für zwei verschiedene Arbeitsabstände L1 und L2 veranschaulicht. In beiden Fällen ist das Areal innerhalb des Wundfeldes, auf das der Freistrahl 32 fällt, etwa gleich groß.
-
Mit Hilfe des Leitapparates 56 ist nicht nur eine Änderung der Aufweitung, sondern auch eine Änderung der Austrittsrichtung des Freistrahls 32 möglich. Eine solche kann in einer alternativen Ausführungsform aber auch allein durch Verschwenken des Gehäuses 18 an der Aufhängung 16 erzielt werden, wie in 5 veranschaulicht ist.
-
In den 6 und 7 sind zwei Beispiele für die Funktionsweise des Laserpointers 58 schematisch dargestellt.
-
In 6 zeichnet der Laserpointer 58 über einen um die Längsmittelachse des Gehäuses 18 rotierenden Laserstrahl 78 auf dem die Wunde 34 enthaltenden Wundfeld eine Kreislinie 80, die ein Zielareal 82 umschließt. Die Größe dieses Zielareals 82 wird in Abhängigkeit des von dem Abstandssensor 42 erfassten Arbeitsabstandes eingestellt. Hierzu setzt die in 2 gezeigte Steuerung 40 den ihr von dem Abstandssensor 42 oder der Kamera 46 mitgeteilten Arbeitsabstand gegebenenfalls unter Berücksichtigung der von dem Plasmagenerator 52 erzeugten Plasmamenge in einer Steuergröße um, durch die das Zielareal 82 so festgelegt wird, dass innerhalb des Zielareals von einer Plasmakonzentration ausgegangen werden kann, die gleich oder größer als eine gewünschte minimale Wirkkonzentration ist. Das OP-Personal kann so in einfacher Weise visuell erfassen, in welchem Bereich des Wundfeldes das Plasma desinfizierend wirksam ist.
-
7 zeigt ein weiteres Beispiel, in dem der Laserpointer 58 zusätzlich zu dem Zielareal 82 einen das Zielareal 82 umgebenden Bereich 84 zeichnet, in dem die Konzentration des Plasmas kleiner als die vorstehend genannte minimale Wirkkonzentration, jedoch größer als eine tolerierbare Arbeitskonzentration ist. Diese Arbeitskonzentration gibt für die Plasmakonzentration eine Grenze an, ab der eine gesundheitliche Belastungen des OP-Personals, zumindest wenn diese über eine längere Zeit andauert, nicht auszuschließen ist. Der Bereich 84 wird von einer zweiten Kreislinie definiert, die mit einem größeren Radius konzentrisch zu der ersten Kreislinie 80 angeordnet ist. Die Kreislinie 86 wird mit Hilfe eines zweiten Laserstrahls 88 gezeichnet, der um die Mittellängsachse des Gehäuses 18 rotiert.
-
In den 8 und 9 ist die Verwendung einer Schürze 90 gezeigt, die dazu dient, das mit dem Freistrahl 32 transportierte Plasma in dem Wundfeld lokal zu begrenzen.
-
Wie in der Draufsicht nach 9 gezeigt, bildet die Schürze 90 einen ringförmigen Schlauch, dessen Ringöffnung eine Wundaussparung 92 bildet. Die Schürze 90 wird so auf den Patienten gelegt, dass die zu behandelnden Wunde 34 innerhalb der Wundaussparung 92 angeordnet ist.
-
Die Schürze 90 hat mehrere Absaugöffnungen 94 sowie einen Absaugstutzen 96, der an eine nicht gezeigte Absaugvorrichtung angeschlossen werden kann.
-
Wie in der Seitenansicht nach 8 veranschaulicht ist, kann die Schürze 90 im Zusammenwirken mit der Ansaugvorrichtung dazu verwendet werden, die im Bereich des Wundfeldes vorhandene Gaswolke abzusaugen. So wird mit Inbetriebnahme der Absaugvorrichtung die das Plasma enthaltende Gaswolke über die Absaugöffnungen 94 in die Schürze 90 hineingesaugt und über den Absaugstutzen 96 entsorgt. In dem Absaugstutzen 96 kann ein Aktivkohlefilter vorgesehen sein, durch den das abgesaugte Gas gefiltert und damit unschädlich gemacht wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Einrichtung zur desinfizierenden Wundbehandlung
- 12
- Operationstisch
- 14
- Patient
- 16
- Aufhängung
- 18
- Gehäuse
- 20
- OP-Leuchte
- 22
- Decke
- 24
- Zentralachse
- 26
- Ausleger
- 28
- Federam
- 30
- Kardangelenk
- 32
- Freistrahl
- 34
- Wunde
- 36
- Handgriff
- 38
- sterile Abdeckung
- 40
- Steuerung
- 42
- Abstandssensor
- 44
- Ozonsensor
- 46
- Kamera
- 48
- Bedieneinheit
- 50
- Strahlsteuereinheit
- 52
- Gebläse
- 54
- Plasmagenerator
- 56
- Leitapparat
- 58
- Laserpointer
- 60
- Betriebsanzeige
- 62
- Lufteintrittsöffnung
- 64
- Luftstrom
- 66
- Stirnwand
- 68
- Austrittsöffnung
- 70, 72
- Leitbleche
- 74, 76
- Aktoren
- 78
- Laserstrahl
- 80
- Kreislinie
- 82
- Zielareal
- 84
- Äußerer Bereich
- 86
- Kreislinie
- 88
- Laserstrahl
- 90
- Schürze
- 92
- Bundaussparung
- 94
- Absaugöffnungen
- 96
- Absaugstutzen