DE2731276A1

DE2731276A1 - Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE2731276A1
Application number: DE19772731276
Authority: DE
Inventors: James Turner Law
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1977-07-11
Publication date: 1978-01-19
Also published as: US4160455A; GB1582135A

Description

s Patentanwälte

WpI. Ing. Hens-Jflrgcn Müller 2731276

Dr. rer. nat. Thomas Berendt Dr.-Ing. Hans Leyh

Lucllt-Grahn-StraBe 33 D 8 München

Unser Zeichen: A 14 Lh/fl

FERRANTI LIMITED

Hollinwood, Lancashire, England

Heizvorrichtung

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Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung und insbesondere eine Heizvorrichtung zum Beheizen von Körperhohlräumen von Tieren.

Bösartige Zellen, wie z.B. in Tumoren, können im tierischen Gewebe zerstört werden, indem ihre Temperatur über dLe normale Körpertemperatur des Tieres erhöht wird. Die Temperatur bei der die bösartigen Zellen absterben ist niedriger als diejenige, die die meisten gesunden Zellen aushalten, jedoch höher als für einige Organe im Körper zulässig ist, beispielsweise für die Leber oder das Gehirn, weshalb nicht der gesamte Körper des Tieres auf die gewünschte erhöhte Temperatur gebracht werden kann.

Es ist bekannt, Tumore zu erwärmen, indem Körperhohlräume, wie z.B. der Magen oder die Blase benachbart zu dem Tumor mit heißem Wasser gewässert werden, das durch Rohrleitungen in den Hohlraum ein- und wieder abgeführt wird. Ein Nachteil dieser Methode ist der, daß die Anordnung der Enden der Rohrleitungen relativ zueinander ungenau ist und es schwierig ist, sicherzustellen, daß die Zirkulation in dem Hohlraum nicht auf ein kleines Volumen begrenzt wird, mit der Folge, daß die Temperatur des Wassers in dem Hohlraum nicht gleichmäßig ist. Eine solche ungleichmäßige Temperatur ist unerwünscht, da die Temperatur, auf die der Tumor erwärmt werden soll, genau gesteuert werden sollte.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Temperatur des zugeführten Wassers höher sein muß, als die für den Tumor erforderliche Temperatur, so daß es zu Verbrennungen de Gewebes im Bereich der Rohrleitungen kommen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung der vorgenannten

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Nachteile es ermöglicht, Körperhohlräume von Tieren zu erwärmen.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen Behälter mit Einlaß- und Auslaßöffnungen, einer Pumpeinrichtung zur Einführung eines Fluids in den Behälter durch die Einlaßöffnung und zum Austreiben des Fluids durch die Auslaßöffnung, ein Heizelement, das zwischen der Einlaß- und der Auslaßöffnung angeordnet ist, so daß wenigstens ein Teil des durch den Behälter geführten Fluids von dem Heizelement erwärmt wird.

Die Einlaßöffnung kann ein Einweg-Ventil aufweisen, während die Auslaßöffnung ohne Ventil auskommen kann, ihr Querschnitt ist jedoch wesentlich kleiner als der der Einlaßöffnung. Wenn ein Fluid in den Behälter durch die Einlaßöffnung eingeführt wird, so kann eine unbedeutende Menge durch die Auslaßöffnung zurückströmen. Alternativ kann jede öffnung mit einem Ventil versehen sein, das jeweils öffnet wenn das andere schließt.

Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, können die Ventile durch Druckunterschiede zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters betätigt werden, wobei Einrichtungen zur Steuerung der Druckdifferenz vorgesehen sein können, die Einrichtungen zum Verändern des Druckes aufweisen und die mit dem Behälter über das Fluid gekoppelt sind. Mit Hilfe einer Membran kann verhindert werden, daß sich das Fluid in der Kupplung mit dem erwärmten Fluid mischt.

Wenn die Körperhöhlung Fluide absorbiert oder aussondert, kann der Behälter in einem flüssigkeitsdichten Beutel abgedichtet angeordnet sein, der das zu erwärmende Fluid ent-

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hält. Der Beutel kann in Form einer flexiblen Membran ausgebildet sein, die sich verformt wenn sie mit dem Fluid gefüllt wird und sich dem Inneren des Körperhohlraums anpaßt.

Die Fluidtemperatur kann durch ein Temperatur-Meßelement innerhalb des Behälters gemessen werden. Ein weiteres Temperatur-Meßelement kann nahe bei dem Heizelement angeordnet sein.

Eine beispielsweise Ausf(ihrungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur schematisch eine Heizvorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, zeigt.

Die Heizvorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit bzw. eines Fluids in einem Körperhohlraum eines Tieres umfaßt einen z.B. zylindrischen Behälter 10. Im Bereich des einen Endes des Behälters werden durch radiale öffnungen Einlaßöffnungen gebildet. Eine zylindrische elastische Hülse 12 innerhalb des Behälters drückt gegen die öffnungen 11 und schließt sie. Eine kleine Öffnung 13 am anderen Ende des Behälters bildet eine Auslaßöffnung. In der Mitte des Behälters ist ein Heizelement angeordnet, das aus einem glasartigen Widerstand 14 besteht, der durch seine Verbindungskabel 15, 16 gehalten ist, die zu einem ringförmigen Anschlußblock 17 führen.

Ein Temperatur-Meßelement in Form eines Thermistors 18 ist in dem Behälter nahe seiner Einlaßöffnung angeordnet. Der Thermistor wird von seinen Anschlußleitungen 19 und 20 gehalten, die vom Anschlußblock 17 ausgehen. Ein zweites Temperatur-Meßelement in Form eines Thermistors 21 ist am Heizelement 14 angebracht und über Leitungen 22 und 23 an

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den Anschlußblock, angeschlossen. Eine Gruppe entsprechender Drähte bzw. Leitungen 24 vom Anschlußblock verläuft durch eine öffnung 25 im Ende des Behälters angrenzend an die Einlaßöffnung und in ein Rohr 26 hinein. Das Rohr ist mit Hilfe eines Bundes 25A, der die öffnung 25 bzw. den Behälter umschließt, mit dem letzteren verbunden. Das Kabel tritt aus dem Rohr über einen fluiddichten Anschluß 27 aus und es ist zu nicht gezeigten Energieversorgungseinrichtungen und Instrumenten geführt.

Das Rohr 26 ist mit einem Balg 29 aus rostfreiem Stahl verbunden und über einen Absperrhahn 30 mit einem Behälter 31 für ein Fluid. Der Balg 29 wird durch einen Nocken 32 und einen mit diesem zusammenwirkenden Nockenfolger 33 betätigt, der seinerseits mit dem Ende des Balges verbunden ist.

Zum Gebrauch wird der Behälter 10 in eine Körperhöhlung 40, beispielsweise die Blase, eingeführt, die beheizt werden soll. Die Blase, der Behälter 10, das Rohr 26 und der Balg werden mit Wasser gefüllt, worauf der Absperrhahn 30 geschlossen wird, um das System abzusperren. Das Heizelement 14 wird an eine nicht gezeigte Energiequelle angeschlossen, ebenso werden die Thermistoren an nicht gezeigte Temperaturanzeigegeräte angeschlossen. Durch Drehung des Nockens 32 wird der Balg betätigt und es wird periodisch der Druck im Rohr 26 erhöht und erniedrigt. Diese Druckveränderung wird auf das Innere des Behälters 1O über das Fluid im Rohr übertragen. Wenn der Druck innerhalb des Behälters niedriger ist als derjenige innerhalb des Hohlraums , wird Wasser in den Behälter durch die öffnungen 11 eingeführt. Die Hülse 12 wird teilweise zusammengedrückt, um den Eintritt des Wassers zu ermöglichen. Eine kleine Menge Wasser wird über die Auslaßöffnung 13 abgeführt, kann

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jedoch vernachlässigt werden, weil die Fläche dieser öffnung wesentlich kleiner ist als die der Einlaßöffnung. Wenn der Druck innerhalb des Behälters höher ist als der Druck in dem Hohlraum schließt die Hülse 12 die öffnungen 11 und es wird Hasser aus dem Behälter über die Auslaßöffnung 13 ausgetrieben. Ehe das Wasser durch die Auslaßöffnung 13 austreten kann wird es um den Widerstand 14 geführt und dabei erwärmt. Da die Auslaßöffnung 13 sehr klein ist hat das aus ihr austretende Wasser eine relativ hohe Geschwindigkeit bzw. die Form eines Strahles mit relativ hoher Geschwindigkeit und es erzeugt eine heftige Bewegung in dem Fluid im Körperhohlraum.

Diese Bewegung gewährleistet, daß das Wasser im Hohlraum und die Innenfläche des Hohlraumes gleichmäßig erwärmt werden. Die Temperatur des durch die Einlaßöffnung eintretenden Fluids wird durch den Thermistor 18 gemessen und die Zufuhr zum Widerstand 14 dementsprechend eingestellt, um eine gewünschte Temperatur zu erreichen.

Diese Einstellung erfolgt automatisch unter Verwendung eines konventionellen, nicht gezeigten Rückkopplungssystems. Der zweite Thermistor 21 mißt die Temperatur des Heizelementes und dient zur schnellen Anzeige einer Fehlfunktion. Wenn beispielsweise sich eine Luftblase um einen Teil oder um das gesamte Heizelement bilden sollte, nimmt dessen Temperatur schnell zu, was durch den Widerstand 21 festgestellt wird, so daß eine prompte Abhilfe ermöglicht wird.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Behälter in einem Gummibeutel 41 eingeschlossen, um einen Kontakt zwischen dem Fluid und der Innenfläche des Körperhohlraumes zu verhindern.

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Diese Ausführungsform wird mit Vorteil verwendet, wenn der Körperhohlraum leicht Fluide absorbiert oder absondert, beispielsweise der Magen. Da ferner der Beutel das Fluid von der Hohlraumfläche trennt, braucht das Fluid nicht steril oder nicht-toxisch sein.

Beispielsweise kann Wasser mit einer Markierungsfarbe verwendet werden zur Unterstützung anderer Diagnosen und Behandlungsweisen.

Die vorbeschriebene Ausführungsform verwendet dasselbe Fluid zur Kopplung des Balges mit dem Behälter und zum Erwärmen des Hohlraumes. Im Betrieb kann etwas von dem erwärmten Fluid in das Rohr 26 eintreten. Wenn dies nicht erwünscht ist, beispielsweise wenn in dem Gummibeutel eine Markierungsfarbe verwendet wird, z.B. eine strahlungsundurchlässige Farbe, die dem Heizmedium beigefügt ist, kann ein Eintreten mittels einer flexiblen Membran verhindert werden, die die öffnung 25 am Ende des Behälters abdeckt. Eine solche Membran erlaubt die Verwendung anderer Medien für die Fluidkopplung und Betätigung, beispielsweise Luft.

Ein Vorteil des geschlossenen hydraulischen Systems auch ohne Verwendung des Gummibeutels und einer Membran ist der, daß der Druck im Körperhohlraum leicht mit Hilfe eines Manometers 43 überwacht werden kann, das im Rohr 26 eingebaut ist.

Die Ventilanordnung der beschriebenen Ausführungsform kann modifiziert werden, derart, daß sie in umgekehrter Richtung arbeitet, indem die Hülse 12 außerhalb des Behälters und diesen umschließend angeordnet wird. Die öffnungen 11 dienen dann als Auslaßöffnungen und die öffnung 13 als Einlaßöffnung.

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Wenn die öffnung 13 mit einem Ventil versehen ist, so kann die Betätigungsrichtung entsprechend umgekehrt werden.

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Claims

2731278 Patentansprüche

1. Heizvorrichtung zum Erwärmen ettnes Fluids in einem Körperhohlraum eines Tieres, gekennzeichnet durch einen Behälter mit Einlaß- und Auslaßöffnungen, Pumpeinrichtungen zum Einführen des Fluids in den Behälter durch die Einlaßöffnung und zum Austreiben durch die Auslaßöffnung, ein Heizelement zwischen der Einlaß und der Auslaßöffnung, so daß wenigstens ein Teil des durch den Behälter strömenden Fluids durch das Heizelement erwärmt wird.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaßöffnung ein Einweg-Ventil aufweist und daß die Auslaßöffnung einen Querschnitt besitzt, der klein ist gegenüber dem der Einlaßöffnung.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaß- und die Auslaßöffnungen jeweils mit einem Einweg-Ventil versehen ist, die so angeordnet sind, daß das eine Ventil öffnet, wenn das andere schließt.

4. Heizvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das oder jedes Einweg-Ventil durch eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters, die durch die Pumpeinrichtung erzeugt wird, betätigbar ist.

5. Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das oder jedes Ventil eine Schicht aus einem elastischen Material aufweist, die gegen die öffnung angedrückt wird, um diese normalerweise zu

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schließen, und die so angeordnet ist, daß sie bewegbar ist, um die Öffnung infolge einer Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters zu öffnen.

6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpeinrichtung ein fluidgefülltes Rohr aufweist, das mit dem Behälter und einer Pumpe gekoppelt ist, um alternativ den Druck des Fluids in dem Rohr zu erhöhen und zu erniedrigen.

7. Heizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpe einen Balg umfaßt, der das Kupplungsmedium enthält und mit einem Nockenfolger verbunden ist, der durch einen drehbaren Nocken betätigbar ist.

8. Heizvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Balg aus rostfreiem Stahl besteht.

9. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Fluid in dem Rohr von dem Fluid in dem Behälter durch eine Membran getrennt ist.

10. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter in einem fluid-dichten Beutel eingeschlossen ist, der das zu erwärmende Fluid enthält.

11. Heizvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Beutel aus einer flexiblen

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Membran besteht, die wenn sie mit dem Fluid gefüllt ist sich dem Innern des Körperhohlraums anpaßt.

12. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Heizelement einen glasartigen Widerstand aufweist.

13. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Temperaturmeßelement im Behälter angeordnet ist, um ein Signal bezüglich der Temperatur des Fluids zu geben, das durch den Behälter fließt.

14. Heizvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß ein weiteres Temperatur-Meßelement in dem Behälter nahe bei dem Heizelement angeordnet ist, um die Temperatur des Heizelementes anzugeben.

15. Heizvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß das Temperatur-Meßelement ein Thermistor ist.

16. Heizelement nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die auf das Signal des Temperatur-Meßelementes ansprechen, um die Temperatur des Heizelementes zu steuern.

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