專利名稱：用于外科手術(shù)的自動煙氣抽空器和吹氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及用于外科手術(shù)的自動煙氣抽空器系統(tǒng)，其具有向腹腔吹氣 的裝置；以及置換因外科手術(shù)中實施煙氣抽空而從腹腔去除的氣體。具體來說, 本發(fā)明涉及具有吹氣器裝置的自動煙氣抽空器，其中，該吹氣器裝置起初用要 求的壓力填充內(nèi)腹腔，然后，以同樣的流量和在起動煙氣抽空器的同時，置換 煙氣抽空器所去除的氣體。
背景技術(shù)：
美閨專利No.5,199,944中描述的裝置可在外科手術(shù)中從腹腔內(nèi)^除精確量 的氣體連同煙氣?？删_地調(diào)整要^除氣體的流量，并山所用吹氣器的吹氣能 力來確定氣體流量。吹氣器可快速地和有效地置換用煙氣抽空器所去除的同樣 氣體量。
盡管該設(shè)計在通常情況下工作非常好，但在吹氣器具有低流量的許多情況 中其效率下降，因為為了維持內(nèi)腹腔的壓力，煙氣抽空器流量必須非常低。以 下事實還帶來另一不方便市場匕出售的吹氣器作用于3煙氣抽空器去除的氣 體相關(guān)的壓力下降，當調(diào)整壓力和腹膜壓力之間的壓差很小時，還作用于致動 和較低流量吹氣的管道。因此，現(xiàn)有技術(shù)的吹氣器需要較大的壓降，以便提高 流量和達到有效性。然而，大的壓降會導(dǎo)致腹膜坍癟，這在實施手術(shù)時是非常 危險的。
目前市場i:出售的吹氣器提供間斷的氣體流，因為氣體流過符道吋，不能 測量到腹膜內(nèi)的壓力。此外，因為煙氣抽空器的抽吸是連續(xù)的，所以該種間斷 流動很不方便。
即便有上述各種不方便之處，美國專利No.5， 199,944中描述的fi動煙氣抽 空器所執(zhí)行的煙氣抽空還是非常有幫助、相當有效、遠優(yōu)于目前市場上存在的 所有用于腹腔鏡的煙氣抽空器。盡管如此，為了克服所述的某些不便之處，對該設(shè)計進行改進是必要的，這些改進是本發(fā)明的主題。
在本發(fā)明中，描述了一種新穎和改進的煙氣抽空器，其具有提高的效率和 許多有利于病人的安全特征。本發(fā)明提出的煙氣抽空器可安全地和有效地從腹 膜中去除吹入氣體。這將減少或消除腹腔鏡手術(shù)帶來的疼痛和不適，因為該疼
痛和不適是病人的組織緩慢地吸收留在腹膜內(nèi)的C02氣體而造成的。
煙氣抽空器還具有真空傳感器，如果病人組織陷入儀器內(nèi)，則該傳感器會 關(guān)閉煙氣抽空器，而當組織被釋放出來時，則傳感器會打開煙氣抽空器。當過 濾器很臟而其效率降低時，煙氣抽空器還點亮"更換過濾器"的提醒指示器。
煙氣抽空器還具有壓力傳感器，如果內(nèi)腹腔壓力達到不安全的限值，則該 壓力傳感器會自動地打開煙氣抽空器。這是一個非常重要的特征，因為病人體 內(nèi)過大的壓力可造成致命的栓塞。當煙氣抽空器包括吹氣裝置時，新的壓力傳 感器用于裝置的吹氣部分，以確定內(nèi)腹腔的壓力。
如上所述，美國專利No.5,199，944中描述的腹腔鏡手術(shù)用的煙氣抽空器的 缺點之一在于，吹氣不總是能跟上煙氣抽空。在本發(fā)明的設(shè)計中，完全地解決 了該問題，其讓吹氣器添加到煙氣抽空器，除了起初以要求的壓力向腹膜吹氣， 該煙氣抽空器還在完全同一時間以精確的同樣流量自動地置換由煙氣抽空器 去除的氣體量，以使腹膜保持由外科醫(yī)生所選定的同樣的壓力。為了組合煙氣 抽空器/吹氣器使它們正確地工作，煙氣抽空器必須完全地自動化。換句話說， 煙氣抽空器必須只在外科手術(shù)裝置激光或電刀(ESU)被致動時才開始起動， 同時，在外科手術(shù)裝置停止致動之后不久也停止致動。此外，如果煙氣抽空器 連續(xù)地工作，則吹氣器必須連續(xù)地置換氣體，這會導(dǎo)致過量的廢氣，且手術(shù)室 會充滿該氣體，通常該氣體是C02。
還有，在過去，使用再循環(huán)器，再循環(huán)器附連到吹氣器以便消除煙氣。再 循環(huán)器從腹腔中抽吸氣體，過濾煙氣并將其返回到腹腔中。然而，再循環(huán)器存 在有許多不足，容易在病人體內(nèi)形成過大壓力的情況。再循環(huán)器內(nèi)沒有本發(fā)明 上述的安全特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種用于腹腔鏡手術(shù)的改進很大的煙氣抽空器，其具有可調(diào)整的和精確的流量和只在煙氣抽空器致動時打開的電磁閥。電磁閥 是常閉的，于是沒有氣體跑逸。這是必要的，可容易地保持內(nèi)腹腔壓力。
本發(fā)明另一目的是提供一種帶有監(jiān)測內(nèi)腹腔壓力的壓力傳感器的煙氣抽 空器。如果內(nèi)腹腔壓力超過某一預(yù)定水平，則煙氣抽空器自動地打開，由此， 將壓力減小到安全水平。同一壓力傳感器還用來提醒醫(yī)務(wù)人員注意病人是否連 接到煙氣抽空器。假如單獨的吹氣器連接到煙氣抽空器，該傳感器還可用來監(jiān) 測用于吹氣器的內(nèi)腹腔壓力。
本發(fā)明還有另一目的是提供一種帶有真空傳感器的煙氣抽空器，如果儀器 因組織或其它成分變得阻塞或閉塞，則真空傳感器將關(guān)閉煙氣抽空器。
本發(fā)明還有另一目的是提供一種帶有吹氣能力的煙氣抽空器，該煙氣抽空 器最初安全地向腹腔吹氣，然后監(jiān)測壓力，通過同時地使用吹氣器以與煙氣抽 空器去除氣體同樣的速率來置換由煙氣抽空器去除的氣體量，將壓力保持在要 求的水平上。
本發(fā)明另一目的是提供—種高流量的氣體加溫器。加溫的溫度依賴于氣體 流量，并正比于流量。流量越大，溫度就越高。
重要地要提及的--點是，盡管本發(fā)明所述的煙氣抽空器可以是單獨的單元 并用作為單獨單元，但本發(fā)明所述的吹氣器不被包括在本發(fā)明所述的煙氣抽空
器內(nèi)就不能被使用，因為本發(fā)明煙氣抽空器部分內(nèi)所述的壓力也用作為用于吹 氣器的主要壓力傳感器。沒有該壓力傳感器，吹氣器就不能工作。
本發(fā)明還有另一 目的是提供一種帶有提高的病人安全特征的高流量吹氣器。
根據(jù)本發(fā)明 一實施例，公開了用于打開手術(shù)和內(nèi)窺鏡/腹腔鏡手術(shù)的自動 煙氣抽空器單元系統(tǒng)和裝置，其組合地包括真空泵裝置和泵控制裝置，真空泵 裝置用來提供必要的真空度，以便在打開手術(shù)和/或腹腔鏡手術(shù)中從外科手術(shù)部 位去除煙氣和碎片，泵控制裝置在外科手術(shù)裝置被致動時用來控制泵的致動和 停止致動。
泵控制器與斷開時間延遲機構(gòu)相連，該機構(gòu)在外科手術(shù)裝置停止致動之后 保持泵運轉(zhuǎn)幾秒鐘。該用于關(guān)閉的時間延遲可被調(diào)整盒調(diào)整。斷開時間延遲與 激光傳感器連接，當激光被致動時，激光傳感器將致動該斷開時間延遲。當電刀被致動時，電刀傳感器將致動斷開時間延遲。當開關(guān)接通時，手動開關(guān)旁路 傳感器并致動煙氣抽空器。
自動煙氣抽空器系統(tǒng)和裝置還包括電磁閥，當致動煙氣抽空器用于高流量 實施的切開手術(shù)時，該電磁閥將打開流動通道。當致動煙氣抽空器用于腹腔鏡 手術(shù)時，第二電磁閥將打開。
當煙氣抽空器被致動時，用于腹腔鏡流動的流動傳感器將顯示精確的流 量，而當煙氣抽空器與吹氣器功能一起使用時，其將顯示更多的功能。這將參 照第二實施例作詳細解釋。
本發(fā)明的自動煙氣抽空器系統(tǒng)和裝置還包括連接到第一比較器的壓力傳 感器，該第一比較器將致動繼電器，其中用于繼電器的觸頭將閉合，送出信號 來致動真空泵。這只在壓力傳感器測得的壓力超過最大限值時才會發(fā)生，所述 限值結(jié)合第- -比較器的另一側(cè)(即參考電壓)進行設(shè)定。
第二比較器將識別何時壓力不存在。當壓力傳感器與第二實施例提出的吹 氣器一起使用時，壓力傳感器將具有更多功能。真空傳感器連接到第二比較器 的—側(cè)，而該比較器的輸出連接到可調(diào)整的斷開時間延遲，該斷開時間延遲的 輸出與繼電器連接。如果真空度太高且存在閉塞，則繼電器的觸頭將斷開真空 泵并關(guān)閉電磁閥。第二比較器的另一側(cè)連接到流量和真空度調(diào)整器。在第二實 施例中這也將具有更多功能。
還包括第一過濾器裝置，用來過濾使用煙氣抽空器抽出的煙氣和碎片，提 供流體圈閉來阻止流體到達真空泵。第一過濾器通過管子和電磁閥連接到真空 泵的一側(cè)。用于過濾氣體和氣味的第二過濾器定位在真空泵的輸出側(cè)上。
根據(jù)本發(fā)明還有另一實施例，提供一種具有自動吹氣裝置的自動煙氣抽空 器系統(tǒng)和裝置，其組合地包括與第一實施例中所述煙氣抽空器相同的自動煙氣 抽空器裝置以及吹氣器裝置，該吹氣器裝置起初用要求的壓力填充內(nèi)腹腔，然 后，以同樣的流量和煙氣抽空器致動的同一時間，自動地置換由煙氣抽空器去 除的氣體。
吹氣裝置包括加壓的氣體源、阻止存在于氣罐內(nèi)的顆粒和細菌的高壓過濾 器裝置、測量存在于氣罐內(nèi)氣體量的高壓傳感器、以及將壓力下降到工作壓力 的壓力調(diào)節(jié)器。此外，氣體將通過安全電磁閥。如果病人內(nèi)腹腔壓力超過調(diào)整好的最大壓力，則安全電磁閥就關(guān)閉氣體流。
具有本發(fā)明自動吹氣器裝置的自動煙氣抽空器系統(tǒng)和裝置還包括機械的 釋放閥，如果氣體壓力超過壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)調(diào)整好的壓力，則釋放閥將讓氣體跑 逸掉。該安全措施用來保護病人，如果壓力調(diào)節(jié)器失效或用于壓力調(diào)節(jié)器的調(diào) 整器失效，可防止工作壓力增高。氣體從機械釋放閥放出，通過比例電磁閥。 當閥被流動調(diào)整器或煙氣抽空器流量計的流量所調(diào)整時，該比例電磁閥將調(diào)整 提供到病人的精確流量。因此，當煙氣抽空器被致動時，吹氣器將同時以煙氣 抽空器去除氣體、煙氣和碎片時的精確流量提供氣體，以便有效地置換由煙氣 抽空器去除的氣體。
當壓力超過要求的調(diào)整壓力或若吹氣器的流量高于煙氣抽空器的流量時， 比例電磁閥完全關(guān)閉，由此該電磁閥在安全性方面發(fā)揮作用。此外，如果壓力 上升超過要求的預(yù)定壓力，或如果吹氣器的流量髙于煙氣抽空器的流量，則排 氣電磁閥將讓氣體跑逸。因此，該電磁閥具有平衡壓力的作用。該排氣電磁閱 錄先被致動，僅在壓力仍然上升時，該比例電磁閥才完全地關(guān)閉。如果壓力仍 在上升，則煙氣抽空器自動地被致動，以使氣體主動地和快速地去除，以便減 小栓塞的危險。這是本裝置獨有的安全特征。
此外，在管路上有流量計，其顯示吹氣器的實際流量。還有，由該流 量計測得的流量不斷地與從煙氣抽空器得到的流量計讀數(shù)比較，這樣，如 果吹氣器的流量高于煙氣抽空器的流量，則會立即致動上述的安全特征。 通過送出正比于氣體加溫器流量的信號，吹氣器的流量計還將控制氣體溫 度。
病人壓力傳感器僅在使用針時，測量病人腹腔壓力。它還將有助于將 針位置定位在腹膜內(nèi)。吹氣器管線上的壓力傳感器僅在沒有吹氣流動時的 正常使用中才有積極作用。這是因為以下的事實盡管氣體流過吹氣管道， 但管道中的阻力將形成較髙的壓力，對真正的內(nèi)腹腔壓力給出了畸變的讀 數(shù)，由此，即使沒有內(nèi)腹腔壓力，也會因為過壓而關(guān)閉吹氣器。在此情形 中，吹氣過程中壓力讀數(shù)的積極作用將來自于用于煙氣抽空器的壓力傳感 器。因此，本申請中所述的吹氣裝置不能用作獨立的單元；它僅可組合如
第一實施例所述的自動煙氣抽空器系統(tǒng)和裝置一起使用。本發(fā)明第二實施例涉及具有自動吹氣裝置的自動煙氣抽空器系統(tǒng)和裝 置，該第二實施例還包括不同于任何上述氣體加溫器設(shè)計的氣體加溫器， 因為氣體加溫器的溫度由氣體流量而不是由準確的溫度來自動地調(diào)整的。 氣體加溫器接通和斷開來保持溫度。在現(xiàn)有的氣體加溫器設(shè)計中，不管氣 體流量如何，氣體都被加溫到某一溫度。然而，該系統(tǒng)不夠合適，因為氣 體流量越高，氣體在腹腔內(nèi)膨脹會變得溫度越低。因此，如果在現(xiàn)有氣體 加溫器中，如果溫度調(diào)整到太低，則氣體溫度下降將增加，低溫會造成組 織凍結(jié)。另一方面，如果對于高的流量溫度足夠高，則在氣體膨脹很低的 低流動區(qū)域內(nèi)，氣體將變得太熱，并會燒傷病人，因為溫度下降不夠大。
在本發(fā)明的氣體加溫器設(shè)計中，流量本身將調(diào)整氣體溫度。流量越大， 則氣體加溫器的溫度越高，而流量越小，則氣體加溫器的溫度越低。


圖1代表本發(fā)明自動煙氣抽空器和吹氣系統(tǒng)及裝置的第一實施例的基本示 意圖。該實施例表現(xiàn)為具有特殊安全特征的獨立裝置。
圖2代表圖1所示的本發(fā)明自動煙氣抽空器和吹氣系統(tǒng)及裝置的第二實施 例的基本示意圖，其具有自動吹氣裝置，用來保持病人腹腔內(nèi)合適的氣體壓力。
具體實施例方式
圖1示出自動煙氣抽空器和吹氣系統(tǒng)及裝置10。系統(tǒng)和裝置的設(shè)立和操作 的準確順序?qū)⒃诒景l(fā)明第一優(yōu)選實施例的詳細描述中給出。
先開始設(shè)立系統(tǒng)和裝置，該單元在接通開關(guān)12上打開，根據(jù)外科手術(shù)是 切開腹腔還是腹腔鏡手術(shù)來設(shè)定開關(guān)的高檔或低檔。對于腹腔鏡手術(shù)，接通開 關(guān)12設(shè)定在低位置上，低亮燈14點亮。第一繼電器16沒有被致動，于是， 觸頭保持在正常未啟動位置，接地信號呈現(xiàn)在第一觸頭16a上。接地信號被送 到第一電磁閥18的接地側(cè)。三通的第二電磁閥20對第一管道22常閉，而對 第二管道24常開。由于第二電磁閥20因第--繼電器16的第二觸頭16b打開 而打開了第二電磁閥20的接地側(cè)，所以，三通的第二電磁閥20將保持該方式 和處于該模式中。第一繼電器16的第三觸頭16c閉合，其導(dǎo)致信號送到低流量側(cè)上的條線 圖26，這樣，當流量調(diào)整盒28的第二部分被送入一定的流量時，條線圖26 將反映煙氣抽空器執(zhí)行的流量。流量調(diào)整盒28的第一部分將調(diào)整的流量信號 送到第二繼電器30的第二觸頭30b。
激光和電刀傳感器(未示出)分別連接到彼此并聯(lián)的第一觸頭32a和第二 觸頭32b。手動開關(guān)34可旁路傳感器，由此，能使自動煙氣抽空器系統(tǒng)和裝置 IO被手工地致動。當激光或電刀單元被致動時，其對應(yīng)傳感器將接通信號送到 斷開時間延遲36。調(diào)整的雙盒38將調(diào)整該斷開時間延遲36，它是激光或電刀 單元停止致動和去除接通信號之后的煙氣抽空器繼續(xù)工作的時間。為確保所有 煙氣到達過濾器且沒有煙氣駐留在管道內(nèi)，這是必須的。調(diào)整的雙盒38的第 二部分將控制第一顯示器40，其將顯示調(diào)整的延遲時間。
信號從斷開時間延遲36送到第二繼電器30，然后，致動第二繼電器30。 第二繼電器30具有常開的第一觸頭30a和第二觸頭30b。當?shù)诙^電器30被 致動時，第一觸頭30a和第二觸頭30b將關(guān)閉，并通過第三繼電器42內(nèi)常閉 的第一觸頭42a和第二觸頭42b送出信號。該信號將繼續(xù)送到第一電磁閥18 和第二電磁閥20，但只有第一電磁閥18被致動，因為從第一繼電器16的第一 觸頭16a接納接地，而第二電磁閥20在第--繼電器16的第二觸頭16b處具有 打開的接地。
通過打開第一電磁閥18，通過第三管道44和流量計46打開流動。同時， 第二繼電器30的第二觸頭30b將閉合，通過第三繼電器42的常閉的第一觸頭 42a和第二觸頭42b從流量調(diào)整盒28將已調(diào)整的流量信號送到泵控制器48， 由此，打開泵50，泵50具有流量調(diào)整盒28已經(jīng)調(diào)整好的準確的流量。
第四繼電器52具有正常位置中閉合的觸頭(L),亍是，流量計46將流 量讀數(shù)送到第二顯示器54。
對于腹腔鏡手術(shù)，現(xiàn)打開流線通過低側(cè)。流動方向如下
當泵被致動且第一電磁閥18和第二電磁閥20被打開時，用真空泵50在 過濾器56處施加抽吸。氣體包括有煙氣、碎片和有時偶然的流體，通過管道 從病人體內(nèi)抽吸出該氣體，并到達ULPA過濾器56，該過濾器56具有用于流 體的流體陷阱。過濾器56過濾煙氣，干凈氣體將通過第一管道22，直到Y(jié)形連接器58，然后，通過流量計46。干凈氣體將繼續(xù)通過第一電磁閥18，通過 三通的第二電磁閥20的常開側(cè)到達泵50，然后通過氣體過濾器60，過濾器將 過濾氣體和氣味。這就是本發(fā)明第一實施例在腹腔鏡模式的正常狀態(tài)過程中如 何工作的情形。
如果組織陷落，或出現(xiàn)任何類型的閉塞情況，則真空傳感器62進行探測， 如果閉塞或阻塞情況高于調(diào)整盒64a調(diào)整的限值(參考值)，則將信號送到第 一比較器64。第一比較器64將接通信號送到第二斷開時間延遲66，然后信號 從斷開時間延遲66送到聲音和目視報警器68，并送到打開常閉觸頭42a、 42b 的第三繼電器42，由此，停止泵50和關(guān)閉第二電磁閥20。
同一真空傳感器62將信號送到第二比較器70，其具有對較低真空度調(diào)整 的調(diào)整盒70b參考值。當過濾器56內(nèi)的阻力因填滿煙氣顆粒而增加時，這將 打開"更換過濾器"燈72。這確保過濾器56在效率下降時不會繼續(xù)使用。如 果過濾器56在填滿之后不予更換，則系統(tǒng)和裝置10不久將關(guān)閉，因為過濾器 56內(nèi)的阻力將達到較髙的水平，這將被讀作為一種阻塞。
如果內(nèi)腹腔壓力太高，則壓力傳感器74將信號送到第三比較器76。如果 壓力高于由調(diào)整盒76a調(diào)整的安全壓力限值(參考值)，則過壓信號將送到第 二聲音和目視報警器78和送到第五繼電器80，于是，常開觸頭80a將關(guān)閉并 將接通信號送到斷開時間延遲36。泵50將接通，第二電磁閥20將打開，將允 許從內(nèi)腹腔中抽取氣體，直到壓力達到安全的水平。
使用同一壓力傳感器74，探測管道是否附連到病人身上，因為如果病人管 道未被附連，則壓力將是零。當管道附連到病人身上時，呈現(xiàn)被壓力傳感器74 讀取的壓力，該壓力傳感器74將信號送到第四比較器82。調(diào)整盒82a調(diào)整最 小壓力。當壓力為零時，無壓力燈84亮起。當壓力傳感器74探測到的壓力高 于調(diào)整盒82a設(shè)定的水平時，無壓力燈84將熄滅。
在高流量模式中，接通開關(guān)12將位于高亮燈86位置。第--繼電器16 通電，觸頭分別切換到第二觸頭16b和第四觸頭16d。第二觸頭16b將接地 置于第二電磁閥20，并從第一電磁閥18中去除接地，這樣，當煙氣抽空器 被致動時，第二電磁閥20將打開第一管道22上的流動并將關(guān)閉第三管道 44上的流動。第一電磁閥18還將保持關(guān)閉，因為接地已經(jīng)去除。調(diào)整過的流量高了許多，這將反映在條形圖26上，它現(xiàn)己從第一繼電器16的第四 觸頭16d上通電。
第四繼電器52將觸頭變化到(H)以使它通過頻壓(F/V)轉(zhuǎn)換器88 讀取流量。本發(fā)明給出兩種方法來讀取流量。 一個方法是通過流量計46讀 取流量，另一方法是通過讀取泵轉(zhuǎn)動提供的頻率來讀取流量。兩種方法既 可以同時使用也可以單獨地使用。這不會脫離本發(fā)明的目的。
對于高流量模式，以上所述的差別僅在于，用于切開的外科手術(shù)的本 發(fā)明高流量模式與用于腹腔鏡外科手術(shù)的本發(fā)明低流量模式之間的差別。 在兩種模式中每個東西都是相同的，因此將不再重復(fù)。 一個例外是，在切 開的外科手術(shù)中，將不使用壓力傳感器74，因為對于切開的外科手術(shù)來說， 不存在必須維持的腹腔壓力。
圖2示出自動煙氣抽空器系統(tǒng)和吹氣器及具有根據(jù)本發(fā)明吹氣裝置的 設(shè)備，在全部的腹腔鏡外科手術(shù)中，它能夠維持病人內(nèi)腹腔壓力。
第二實施例的煙氣抽空器和吹氣系統(tǒng)和裝置部分與第--實施例中圖1 所描述的部分相同。因此，不再重復(fù)第二實施例中有關(guān)煙氣抽空器和吹氣 系統(tǒng)和裝置的詳細描述，相反，將只描述有關(guān)吹氣器裝置的系統(tǒng)和設(shè)備。 將描述用于病人腹腔鏡外科手術(shù)時全部設(shè)備的建立和功能。
病人通過上述過濾器56處的管道連接到煙氣抽空器。圖2中所示第二 實施例的煙氣抽空器側(cè)的建立和功能等同于圖1中所述?，F(xiàn)轉(zhuǎn)到吹氣側(cè)， 病人通過第二過濾器100處的管道進行連接以便執(zhí)行吹氣。安裝氣罐102 并打開閥，使高壓側(cè)被致動。第三過濾器104過濾高壓側(cè)上的氣體，這樣， 沒有碎片進入裝置內(nèi)和傳輸?shù)讲∪梭w內(nèi)。吹氣壓力傳感器106讀取氣罐內(nèi) 的壓力，并在體積顯示器108上顯示氣罐102內(nèi)的氣體量。
起先，吹氣通過針來實施，以便替病人安全地準備引入工作的導(dǎo)管。 此時，煙氣抽空器側(cè)不進行附連，因為沒有地方留給它附連。因此，真空 壓力傳感器74不能讀取任何壓力，不能用于初始的吹氣。
如果操作者企圖在正常模式中對針使用吹氣器，則真空壓力傳感器74 處的零壓力將通過第四比較器82致動無壓力燈84。同時，通過第六繼電器 110的常閉觸頭110b將信號送到第七繼電器112，第七繼電器將致動常閉觸頭112a。比例電磁閥114不打開，因為壓力調(diào)整器116通過第五比較器 118送出的信號將被中斷。常開觸頭112b將關(guān)閉，信號將送到目視報警器 120和聲音報警器122，聲音報警器122可以是語音信息，提醒有關(guān)人員切 換到針的位置。這是必要的安全因素，以確保沒有因工作的壓力傳感器74 未連接到病人而引起過壓情況。
在正確使用過程中，吹氣開關(guān)124將切換到針位置。這將致動第八繼 電器126和第六繼電器110，同時第六繼電器110將打開常閉觸頭110b， 來自壓力傳感器74的無壓力信號84不可到達第七繼電器112,于是，將讀 不到報警狀態(tài)。同時，致動加電單擊器128，簡單脈沖信號送到閂鎖繼電器 130，其關(guān)閉常開觸頭130a，并從觸頭130b切換到其它觸頭上的觸頭130c。 OP放大器132將通過閂鎖繼電器130的觸頭130c把信號送到比例電磁閥 114，以釋放非常小的氣體流動。該低流量將讀取在線的最小電阻，但只要 針不在內(nèi)腹腔內(nèi)就可，將顯示出閉塞，而壓力傳感器134將讀取它。該信 號將通過閂鎖繼電器130內(nèi)的現(xiàn)已關(guān)閉的觸頭到達第六比較器136。第六比 較器136將通過發(fā)送器138將信號送到特殊定時器140，定時器140將通電 但不致動。同時，目視符號將表示針已經(jīng)刺入腹腔壁但還未到達內(nèi)腹腔作 安全的吹氣。當針前推時，針將到達內(nèi)腹腔。閉塞狀態(tài)被消除并將停土從 定時器140輸入的信號。報警燈將熄滅，定時器140將用閂鎖繼電器130 另一側(cè)提供的脈沖進行致動，切換觸頭130a打開并切換觸頭130c $觸頭 130b。這將建立起微分放大器142和用于針吹氣的比例電磁閥114之間的 連接。該流量將遠大于先前的流量，但小于正常功能情況下的最大流量。
如上所述，當吹氣開關(guān)124處于針位置時，第八繼電器126被致動。 因此，觸頭126a將被切換到126b，通過微分放大器142形成流量調(diào)整器 144和比例電磁閥114之間的連接，以使最大流量遠低于正常狀態(tài)。還有， 常開的觸頭126c將關(guān)閉信號對脈沖定時器146的輸送，這又將交替的接通 和斷開信號送到第九繼電器148，這將在常閉觸頭148a和常開觸頭148b 之間交替地打開和關(guān)閉。
當觸頭148a關(guān)閉時，來自第五比較器118 (只要壓力低于壓力調(diào)整器 116調(diào)整的壓力，該比較器就將送出信號)的信號將通過常閉觸頭112a、42b和第十繼電器150把信號送到比例電磁閥114的接通/斷開上而使其接 通。當觸頭148a打開時，比例電磁閥114將關(guān)掉斷開，允許壓力傳感器134 測量內(nèi)腹腔壓力。當觸頭148a打開時，觸頭148b關(guān)閉，這將壓力讀數(shù)送 到第五比較器118，以分別控制壓力和第七比較器152及第八比較器154， 為安全起見，還送到壓力顯示器156。當觸頭148b被打開時，閾值158將 保持觸頭148b打開之前的最后讀數(shù)。
當腹膜壓力達到要求的壓力時，安裝導(dǎo)管并還附連煙氣抽空器管道。 致動壓力傳感器74，"無病人"燈84斷開。
吹氣開關(guān)124將切換到"正常"，第六繼電器110和第八繼電器126 將停止致動，諸觸頭的位置如圖2所示。
壓力調(diào)整器116調(diào)整要求的壓力。信號將轉(zhuǎn)到第五比較器118上的參 考點。信號還將轉(zhuǎn)到第七和第八安全比較器152和154上的參考點。在正 常情況下，通過第十-繼電器160的常閉觸頭和第六繼電器110的常閉觸 頭，比較器的能動側(cè)來自于壓力傳感器。當壓力傳感器74處的壓力低于壓 力調(diào)整器116設(shè)定的壓力時，第五比較器118將信號送到晶體管162的底 部，晶體管162將接地放置到收集器上。接地信號將通過常閉的第七繼電 器112的觸頭112a，然后，通過第三繼電器42的常閉觸頭42b，再然后通 過第九繼電器148的常閉觸頭148a，最后，通過第十繼電器150的常閉觸 頭，這將打開比例電磁閥114。通過比例電磁閥從流量調(diào)整器144接受比例 信號，該比例信號通過第十二繼電器164的常閉觸頭164a，通過第八繼電 器126的觸頭126b，然后通過閂鎖繼電器130的觸頭130b，于是該比例電 磁閥114確定將要被提供的流量。同時，由于不存在故障情況，電磁閥166 也通電而被來自于繼電器的常閉觸頭168a的接地打開。電磁閥166的常開 狀態(tài)也是用于安全的原因，于是，如果意外地斷電，則電磁閥166的正常 位置被關(guān)閉。該安全特征也被稱之為"故障安全性"。以上描述了本發(fā)明 的吹氣裝置如何工作來對病人提供氣體流。
一旦氣體開始流向病人，氣體就通過精確的壓力調(diào)節(jié)器170,其將壓力 下降到要求的工作壓力。如上所述，電磁閥166為常閉，但當吹氣器處于 接通位置且狀態(tài)為正常時，電磁閥166通電。如果壓力超過調(diào)整壓力，則電磁閥166將斷開，當接地被去除且電磁閥166被關(guān)閉時，第八比較器154 將致動晶體管172，晶體管又將打開第十三繼電器168的觸頭168a。如果 壓力傳感器74記錄下髙壓，則電磁閥166也將關(guān)閉，且第八比較器154不 能致動。然后，第三比較器76接通第五繼電器80的觸頭80b，它又接通第 十三繼電器168。觸頭168a打開，由此，從將要關(guān)閉的電磁閥166中去除 接地。
流動從電磁閥166流出通過機械壓力釋放閥，如果壓力超過壓力調(diào)整 器170處調(diào)整的壓力，則該釋放閥將流動釋放到外面。流動將從電磁閥174 進入比例閥114,它的功能已在上面作了描述。
接下來，如果壓力超過壓力傳感器74和第七比較器152處調(diào)整的壓力， 則排氣閥176將打開。該第一安全性特征設(shè)計成用來平衡壓力，當壓力略 微超過調(diào)整壓力時，就釋放一些氣體來達到壓力平衡。
如果內(nèi)腹腔壓力基本上高于調(diào)整壓力，則第八比較器154將致動第十 三繼電器168，而關(guān)閉電磁閥166。然后，排氣閥176將打開而釋放氣體， 比例電磁閥114將關(guān)閉。
如果內(nèi)腹腔壓力達到不安全極限，則第三比較器176將致動第五繼電 器80的觸頭80a、 80b。此外，通過關(guān)閉觸頭80a和致動斷開時間延遲36 來致動煙氣抽空器，以強制從腹腔內(nèi)去除氣體。
當閂鎖繼電器130被致動時，閂鎖繼電器178也被致動。兩個繼電器 僅需一個脈沖信號來致動，并保持在接觸位置中，直到提供另一個停止致 動繼電器的信號為止。在該情形中，兩個繼電器130和178同時被致動， 閂鎖繼電器178的觸頭178b對超壓接通目視的和聲音的信號，而觸頭178a 將壓力傳感器134引入到電路內(nèi)。因為此時在吹氣器一側(cè)沒有氣體流，所 以，壓力傳感器74不能被使用，而使用煙氣抽空器來去除超壓。
通過閂鎖繼電器觸頭178a將信號發(fā)送到第九比較器180，作為致動信 號，使該繼電器被致動而使觸頭178a、 178b關(guān)閉，由此壓力傳感器134將 監(jiān)測超壓狀態(tài)。參考信號來自壓力調(diào)整器116。于是，當壓力下降而達到調(diào) 整水平時，第九比較器180將致動晶體管182和斷開時間延遲184，以在閂 鎖繼電器178停止致動和觸頭178a打開而沒有來自壓力傳感器134的信號之后，保持信號流持續(xù)預(yù)定的幾秒鐘。
同時，第十三繼電器168停止致動，每個值都接近正常。氣體流通過 流量計186，通過壓力傳感器134進入氣體加溫器188內(nèi)。氣體溫度由從流 量計186中接受的信號確定。流量越高則溫度就越高，于是，能夠保持與 病人相同的溫度。從氣體加溫器188起，氣體流過過濾器100而進入病人 體內(nèi)。
上述吹氣器的功能涉及正常壓力和超壓力情況，其中，煙氣抽空器側(cè) 僅用于壓力讀數(shù)和在壓力太高時用來安全地主動打開煙氣抽空器。
假定病人內(nèi)腹腔處于正常壓力，并開始要實施腹腔鏡外科手術(shù)。當對 腹腔鏡手術(shù)致動了激光或電刀時，插入在連接器32內(nèi)的傳感器將通過斷開 時間延遲36來接通煙氣抽空器。流動由流動調(diào)整盒28進行調(diào)整。當煙氣 抽空器被致動時，第十一和第十二繼電器160和164也被致動。
來自于吹氣流量調(diào)整器144的第十二繼電器164的觸頭164a將切換到 觸頭164b，來自于煙氣抽空器流量計46的信號將比例電磁閥114調(diào)整到完 全與煙氣抽空器相同的流量。同時，第十比較器190比較來自于流量計46 和流量計186的信號，如果吹氣器流動略微高于煙氣抽空器流動，則第十 比較器190將接通排氣閥176。如果吹氣器流動基本上高于煙氣抽空器流 動，則第十一比較器192也將斷開比例電磁閥114。通過對第七繼電器112 的常閉觸頭112a提供接地，第十二繼電器164的觸頭164c將接通比例電 磁閥114，其方式與正常功能中所述的相同。
第十一繼電器160將打開觸頭，以使壓力傳感器74與吹氣器脫離，因 為當煙氣抽空器被致動吋它不能讀取壓力。當煙氣抽空器存在阻塞情況時， 真空傳感器62將從比較器64中送出第一比較器64處的信號，斷開時間延 遲66被致動，這又將致動第三繼電器42。觸頭42a將打開，由此，煙氣抽 空器泵停止，觸頭42b將打開，由此，通過去除接地而停止致動比例電磁 閥114。同時，阻塞的目視和聲音報警器68將打開。
盡管參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例特別地顯示和描述了本發(fā)明，但本技術(shù) 領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會理解到，在形式和細節(jié)上可作出上述的和其它的變 化，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種自動煙氣抽空和吹氣裝置，包括真空泵，所述真空泵用于從外科手術(shù)部位去除氣體、煙氣和碎片中的至少一種；以及吹氣器，所述吹氣器用于對病人體腔提供氣體以在所述體腔內(nèi)保持所想要的壓力。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少--個連接到所述真 空泵的過濾器。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少一個連接到所述吹 氣器的過濾器。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少—個傳感器，當所 述真空泵接通時，所述傳感器用亍控制來白所述吹氣器的氣休流量。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用T"測量來臼所述吹氣 器的氣體流量的流量計。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在f，還包括氣體加溫器，當來自所 述吹氣器的氣體流量高時，所述加溫器將氣體加溫到較高的溫度，當來自所述 吹氣器的氣體流量低時，所述加溫器將氣體加溫到較低的溫度。
7. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，還包括真空傳感器，所述真空 傳感器用于傳感所述真空泵產(chǎn)生的攻.空度。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，當所述真空度低于其設(shè)定水平 時，所述真空傳感器能夠關(guān)閉所述真空泵。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括壓力傳感器，所述壓力 傳感器用于傳感所述體腔內(nèi)的實際壓力。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，如果所述實際壓力太高， 則所述壓力傳感器能夠致動所述真空泵，以便從所述體腔去除氣體，直到所述 實際壓力返回到正常水平為止。
11. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括至少一個用于關(guān)閉 所述吹氣器的閥。
12. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括在體內(nèi)壓力偏離所 想要的壓力時的聲音報警器和目視報瞀器中的至少一種。
全文摘要
一種用于外科手術(shù)的自動煙氣抽空和吹氣系統(tǒng)，具有從外科手術(shù)部位去除氣體、煙氣和碎片的真空裝置，以及將氣體供應(yīng)到病人體腔的吹氣器。
文檔編號A61M37/00GK101448545SQ200680054689
公開日2009年6月3日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者伊恩·考斯麥斯庫 申請人:I.C.醫(yī)療股份有限公司