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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine mit einer
Vorrichtung zur chirurgischen Aspiration nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1 in Eingriff bringbare
Einwegkassette, die bevorzugt zur Verwendung in der
ophthalmischen Mikrochirurgie angepaßt ist.
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In der ophthalmischen Mikrochirurgie häufig eingesetzte
chirurgische Instrumente, wie zum Beispiel
elektromechanische oder pneumatisch getriebene
Schneidinstrumente und Phacoemulsifikationsinstrumente,
erfordern eine Flüssigkeitsquelle zum Infundieren in einen
Operationsort und eine Unterdruckquelle zum Evakuieren der
Jnfusionsflüssigkeit und Gewebetrümmer aus dem Ort.
Systeme, welche diese Flüssigkeitsflußfunktionen für
nikrochirurgische Instrumente durchführen, sind im Handel
erhältlich und sind als Infusions/Aspirationssyteme
bekannt. Ein derartiges System, das weithin Anerkennung
gefunden hat, ist das SITE TXR -Systen, dessen
grundlegende Prinzipien in U.S.-Patent 4,493,695
beschrieben sind. Dieses Patent beschreibt einen
Kassettenaufbau, der sich an eine modulare
Bedienungskonsole montieren läßt. Die Bedienungskonsole
läßt sich mit der Kassette koppeln, um eine Vakuumquelle
für eine Saugleitung, die zwischen der Kassette und dem
chirurgischen Instrument angeschlossen ist, und
Regelmittel zum Regeln der Applikation von Saugen und
Infusionsflüssigkeit für das Instrument vorzusehen.
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Angeschlossen an die Kassette und in flüssiger
Kommunikation mit der Saugleitung ist eine Sammeiflasche,
welche die aspirierte Flüssigkeit und die Gewebetrümmer
aus dem Operationsort sammelt. Für jedes chirurgische
Verfahren werden eine neue Kassette und eine neue
Sammelflasche an die Konsole montiert, und die Kassette
und Flasche werden nach dem Verfahren entsorgt, wodurch
sichergestellt wird, daß für jedes Verfahren ein
vollkommen steriles Flüssigkeitssystem verwendet wird.
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Die Konsole des patentierten Systems schließt eine
Membranvakuumpumpe ein, welche die Saugquelle für die
Kassette vorsieht. Ein anderer Mechanismus, der dazu in
der Lage ist, einen Flüssigkeitsunterdruck für
medizinische Vorrichtungen zu liefern, ist die
peristaltische Pumpe, welche aufgrund ihrer Fähigkeit, das
Absaugen von Flüssigkeit vorzusehen, wünschenswert ist.
Eine peristaltische Pumpe schließt im allgemeinen einen
motorgetriebenen Kopf ein, der eine Anzahl von Rollen
enthält. Ein kollabierbarer Schlauchabschnitt ist durch
einen Klemmechanismus sicher um den Rollenkopf herum
montiert. Wenn sich der Rollenkopf dreht, drücken einzelne
Rollen der Reihe nach den Schlauch zusammen und drücken
Flüssigkeit in der Rotationsrichtung des Rollenkopfes
durch ihn hindurch.
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Wenn eine peristaltische Pumpe in einem
Infusions-/Aspirationssystem verwendet wird, ist die zuvor
beschriebene Anforderung an die Sterilität des
Flüssigkeitssystems noch vorhanden. Es ist für ein
Einwegsystem für die peristaltische Pumpe wünschenswert,
alle die erforderliche Flüssigkeitsregelung in Form eines
Infusions-/Aspirationssystems vorzusehen. Das Einwegsystem
sollte wirtschaftlich herzustellen sein, damit es nach
Verwendung entsorgt werden kann, ohne zu großen Unkosten
zu führen. Das Einwegsystem sollte auch kompakt sein,
damit es nur einen minimalen Lagerbereich in einem
Krankenhaus oder einer anderen medizinischen Einrichtung
benötigt.
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WO-A-86/06964, nach dem der Oberbegriff von Anspruch 1
formuliert wurde, beschreibt eine mit einer
Aspirationsvorrichtung in Eingriff bringbare Kassette, die
eine peristaltische Pumpe für die chirurgische Aspiration
aus einem Operationsort aufweist, wobei die Kassette mit
einem Schlauchmittel zusammenarbeitet, das ein
Aspirationsmittel mit einer peristaltischen Pumpe
verbindet.
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US-A 4,735,610 beschreibt eine mit einer
Aspirationsvorrichtung in Eingriff bringbare Kassette,
wobei die Aspirationsvorrichtung eine Saugpumpe umfaßt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Aspirationsaufbau vorzusehen, der eine Kassette umfaßt,
die entweder mit einer peristaltischen Pumpe oder einer
Vakuumpumpe in Eingriff gebracht werden kann. Die Kassette
sollte wirtschaftlich herzustellen sein und in einem
Krankenhaus oder einer anderen medizinischen Einrichtung
einen minimalen Lagerbereich benötigen.
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Diese Aufgaben werden von der vorliegenden Erfindung wie
in Anspruch 1 dargestellt erfüllt. Vorteilhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in den
Unteransprüchen beschrieben.
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Nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird eine
Einwegpumpenkassette für ein peristaltisches
Pumpen-/Membranvakuum-Doppelsystem für Infusions-
/Aspirationsverfahren beschrieben. Das System kann eine
Konsole mit entweder einem peristaltischen Kopf oder einem
Vakuummembrankopf einschließen, worin diese jeweils an Ort
und Stelle positioniert werden können, um die
Einwegpumpenkassette aufzunehmen. Es können Mittel zum
Montieren der Kassette über dem Pumpsystem und
Unterbrechermittel zum Blockieren der Leitung in der
Kassette vorhanden sein. In diesem Fall läuft eine
Infusionsflüssigkeitsleitung durch die Kassette und wird
mit dem Unterbrechermittel in der Konsole ausgerichtet.
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Das Unterbrechermittel kann selektiv geregelt werden, um
den Fluß der Infusionsflüssigkeit an den Operationsort zu
regeln.
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Die Saugleitung wird an die Kassette angeschlossen und
wird um eine bogenförmige Öffnung in der Kassette gebogen,
die sich um das Pumpsystem herum befindet. In dem Fall,
daß peristaltisches Pumpen verwendet wird, ist die
Saugleitung zur Aufnahme der Rollenköpfe der
peristaltischen Pumpe um die bogenförmige Öffnung herum
gebogen. In dem Fall, daß Vakuumsaugen verwendet wird,
öffnet die Saugleitung in das Vakuummembransystem. In
beiden Fällen ziehen die Pumpensysteme Flüssigkeit aus dem
Operationsort durch die Saugleitung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist auch eine druckfühlende Anschlußstelle an
die Saugleitung der Kassette angeschlossen. Die
Anschlußstelle ist an einen Drucksensor in der Konsole
angeschlossen, der den Saugdruck überwacht. Eine
ausgelegte Ausführungsform dieser Kassette der
vorliegenden Erfindung ist auch sehr kompakt, indem sie
101,6 mm x 101,6 mm x 25,4 mm (4" x 4" x 1") mißt und auch
wirtschaftlich herzustellen und zusammenzubauen ist.
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In den Zeichnungen -
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veranschaulicht FIGUR 1 ein Beispiel eines peristaltischen
Pumpenmoduls zum Aspirieren eines Operationsortes;
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ist FIGUR 2 eine vordere Draufsicht einer peristaltischen
Pumpenkassette, die zur Verwendung mit dem Modul von
FIGUR 1 geeignet ist;
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ist FIGUR 3 eine rückseitige Draufsicht der Kassette von
FIGUR 2;
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ist FIGUR 4 eine untere Draufsicht der Kassette von
FIGUR 1;
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ist FIGUR 5 eine Innenansicht der rückseitigen Hälfte der
Kassette von FIGUR 2, die entlang Linie 5-5 in FIGUR 4
genommen wurde;
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ist FIGUR 6 eine Ansicht des Verbindungsblockes und damit
zusammenhängender Schlauchsegmente, die in FIGUR 5 gezeigt
sind;
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ist FIGUR 6a eine Querschnittsansicht, die entlang Linie
6a-6a von FIGUR 6 genommen wurde;
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ist FIGUR 7 eine Innenansicht der vorderen Hälfte der
Kassette von FIGUR 2, die entlang Linie 7-7 in FIGUR 4
genommen wurde;
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ist FIGUR 8 eine Seitenansicht der Kassette von FIGUREN
2 - 7, wenn sie an das Modul von FIGUR 1 montiert ist;
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ist FIGUR 9 eine perspektivische Vorderansicht einer
bevorzugten Ausführungsform der Kassette der vorliegenden
Erfindung, die mit einem peristaltischen Pumpenmodul
zusammenwirkt;
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ist FIGUR 10 eine schematische Ansicht der Kassette der
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
wenn ein peristaltisches Pumpenmodul verwendet wird;
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ist FIGUR 11 eine Innenansicht der rückseitigen Hälfte der
Kassette von FIGUR 9, die entlang Linie 11-11 von FIGUR 9
genommen wurde;
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ist FIGUR 12 eine schematische Ansicht einer alternativen
Verwendung einer peristaltischen Pumpe mit der Kassette
der vorliegenden Erfindung;
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ist FIGUR 13 eine schematische Ansicht der Kassette der
vorliegenden Erfindung, wenn sie mit einem herkömmlichen
Vakuumpumpensystem verwendet wird;
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ist FIGUR 14 eine schematische Ansicht einer alternativen
Verwendung der Kassette der vorliegenden Erfindung mit
einem herkömmlichen Vakuumpumpensystem und
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ist FIGUR 15 eine vordere Draufsicht einer Konsole zur
Verwendung zusammen mit einer zweiten Ausführungsform der
Kassette der vorliegenden Erfindung, wie sie in FIGUR 12
zu sehen ist.
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Unter Bezugnahme auf FIGUR 1 wird ein peristaltisches
Pumpenmodul 10 gezeigt. Ein ausgeführtes Beispiel dieses
Moduls wurde als ein modulares Anbaugerät an das SITE
TXR -System gebaut. Dieses Mainframe-System schließt einen
Baugruppenträger ein, der eine Anzahl an Modulen
unterbringen kann, die für den ophthalmischen Chirurgen
verschiedene Funktionen erfüllen, einschließlich der
Steuerung chirurgischer Schneidinstrumente und von
Infusion und Aspiration. Das in FIGUR 1 gezeigte Modul
steht repräsentativ für eines dieser Module, das Infusion
und peristaltische Pumpenaspiration vorsieht.
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Auf der Frontplatte 11 des Moduls befinden sich eine
Anzahl an Kontrollen und Anzeigen. Ein konzentrischer
Schalter schließt einen mittigen Knopf 32 ein, der das
Modul einschaltet und verstellbar ist, um die von der
peristaltischen Pumpe aufbringbare maximale Saughöhe
einzustellen. Wenn der Knopf 32 verstellt wird, werden die
von der voreingestellten Vakuumanzeige 34 angezeigten
Zahlen variieren, um die Einstellung des maximalen Vakuums
anzuzeigen. Der äußere Knopf 36 ist auf eine von drei
Einstellungen wie folgt verstellbar: mmhg, Inch H&sub2;O und
Inch Hg. Die Einstellung von Knopf 36 beleuchtet eine von
drei entsprechenden Leuchten 38a, 38b oder 38c, die den
Benutzer bezüglich der Einheiten informieren, in denen die
Vakuummessungen durch Anzeigen 34 und 40 angezeigt werden.
Die Anzeige 40 zeigt ständig die Vakuumhöhe an der
Einlaßleitung (Saugleitung) zur peristaltischen Pumpe an.
Ein Drucksensor greift auf die Saugleitung durch eine
Anschlußstelle 22 zu.
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Drei Drucktasten 42a, 42b und 42c sehen die Regelung der
Flüssigkeitsinfusionsleitung vor. Wenn die Drucktaste
"Auto" (42c) gedrückt wird, wird die Infusionsleitung
immer automatisch geöffnet, wenn ein Steuerpedal (nicht
gezeigt) zum Anfahren der Pumpe gedrückt wird, und wird
durch das Hinausfahren eines von einer Magnetspule
ausgelösten Unterbrecherstabes durch die Öffnung 26
hindurch automatisch blockiert, wenn das Steuerpedal
freigegeben wird. Die beiden anderen Drucktasten sehen
eine manuelle Regelung der Infusionsleitung vor. Wenn die
Drucktaste "Geschlossen" 42a gedrückt wird, fährt der
Unterbrecherstab hinaus, um die Infusionsleitung zu
blockieren, und wenn die Drucktaste "Offen" 42b gedrückt
wird, zieht sich der Unterbrecherstab zum Öffnen der
Leitung zurück. Die Regelfunktionen der Drucktasten 42a
und 42b arbeiten unabhängig von dem Steuerpedal.
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Die Pumpengeschwindigkeit und daher die Rate, bei der die
Vakuumhöhe von der Pumpe erzeugt wird, wird durch Drücken
einer der Drucktasten 30 eingestellt. Jede Drucktaste
kontrolliert die Saugrate, wie sie in Kubikzentimetern
(cm³) Fluß pro Minute durch eine nicht blockierte
Saugleitung gemessen wird. Es stehen zwei Saugregeltypen
zur Verfügung. Wenn der Schalter 44 "Festeingestellte
Saugung" eingestellt wird, beginnt die Pumpe sofort bei
der voreingestellten Saugrate zu pumpen, wenn das
Steuerpedal gedrückt wird. Wenn der Schalter "Lineares
Saugen" 46 eingestellt wird, kann die Bedienperson durch
regelbares Drücken des Steuerpedals die Saugrate bis zur
voreingestellten Rate beschleunigen.
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Der Pumpenmechanismus schließt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor und ein innerhalb des Moduls befindliches
Getriebegehäuse ein, welche einen Pumpenkopf 12 rotieren.
Gleichmäßig um den Pumpenkopf herum beabstandet angeordnet
sind sechs Rollen 14. Der Pumpenkopf wird von dem Motor in
Uhrzeigerrichtung gedreht, damit die Rollen den
Pumpenschlauch der Reihe nach und stoßfrei
zusammendrücken, wenn sie entlang dem oberen Quadranten
des Ortes laufen, an dem sich der Pumpenkopf befindet. In
den Pumpenmechanismus eingeschlossen ist eine
herkömmlichere, nicht gezeigte Vakuumpumpe, die
abwechselnd verwendet werden kann, um das peristaltische
Pumpensystem zu ersetzen. Die Vakuumpumpe ist ähnlich der
in U.S.-Patent Nr. 4,493,695 beschriebenen, auf das zuvor
verwiesen wurde.
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Die Pumpenkassette, die nachstehend beschrieben wird, ist
in einem durch 48 gekennzeichneten Bereich befestigt. Die
Kassette wird unten durch die Anordnung von Haltezungen an
den Bodenecken der Kassette in zwei Halteklammern 20a und
20b unterstützt. Die Kassette wird von einer Nockenstange
18 am oberen Ende der Kassette gehalten. Die Nockenstange
wird zwischen den Seiten einer Raste 16, die drehbar an
den Rastenhalterungen 17a und 17b über dem Bereich 48
angeschlossen ist, sicher befestigt. Wenn die Kassette an
Ort und Stelle positioniert ist, indem sich ihre
Haltezungen in den Klammern 20a und 20b befinden, kann die
Raste nach unten geschwungen werden, damit die
Nockenstange die obere Kante der Kassette in Eingriff
nimmt. Die Raste wird dann fest gegen die Vorderfläche der
Kassette gedrückt, wodurch die Nockenstange veranlaßt
wird, in die Mitte des oberen Kassettenendes zu rollen,
was den Saugschlauch der Kassette gegen den Pumpenkopf
drückt. Die Nockenstänge verteilt den Druck gleichmäßig
über das obere Ende der montierten Kassette.
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Ein zweiter durch eine Magnetspule ausgelöster
Unterbrecherstab fährt steuerbar durch Öffnung 28 in der
Frontplatte hindurch, um eine Entlüftungsleitung an die
Saugleitung der Kassette selektiv zu öffnen oder zu
blockieren.
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Unter Bezugnahme auf FIGUREN 2 - 4 werden Ansichten von
der Außenseite einer Kassette 50 gezeigt, die zur
Verwendung mit dem Modul 10 geeignet ist. FIGUR 2
veranschaulicht die Vorderfläche 51 der Kassette. Die
Kassette ist gekennzeichnet durch eine ovale Öffnung 56,
die den Pumpenkopf aufnimmt. Die Breite und der Bogen der
Öffnung 56 sind so bemessen, daß sie eben geringfügig
größer als der Pumpenkopf sind.
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Am oberen Ende der Kassette befindet sich ein Einlaß-Luer-
Anschluß 68 der Infusionsleitung. Die Infusionsleitung
tritt durch den Schlauch 64 aus der Kassette hinaus. Der
Schlauch 64 ist an ein Anschlußstück mit Widerhaken in der
Kassette angeschlossen. Dieser Anschluß ist durch eine
geformte Schutzvorrichtung 66 geschützt, die von der
Vorderseite 51 der Kassette vorspringt. Die
Schutzvorrichtung 66 wird auch in FIGUR 4 gezeigt. Der
Infusionsschlauch 64 endet in einem Luer-Anschluß 81,
anhand dessen der Schlauch an die Infusionsanschlußstelle
eines Infusions-/Aspirationshandstückes oder eines
chirurgischen Schneidinstrumentes angeschlossen werden
kann.
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Eine Saugschlauchleitung 60 hat ein geformtes Adapterstück
80, das an seinem freien Ende zum Anschluß an die
Saug- oder Aspirations-Anschlußstelle des Handstückes oder
Instrumentes angeschlossen ist. Der Schlauch 60 ist
ähnlicherweise an ein Anschlußstück mit Widerhaken in der
Kassette angeschlossen, das durch eine geformte
Schutzvorrichtung 62 geschützt ist. Die Saugleitung läuft
durch die Kassette hindurch und stellt einen Übergang an
ein Pumpenschlauchsegment 58 her. Das Schlauchsegment 58
tritt in die Öffnung 56 durch eine Apertur in der
Innenwand der Öffnung ein, verläuft entlang der Innenwand,
entlang ihrem oberen Bogen, und tritt durch eine Apertur
in der Innenwand am gegenüberliegenden Ende des Bogens, an
dem es eintrat, aus der Öffnung aus. Das Schlauchsegment
ist aus einem Material gefertigt, das zur Verwendung in
einer peristaltischen Pumpe geeignet ist, wie zum Beispiel
Silikon.
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Das Schlauchsegment 58 verläßt die Kassette durch ein Loch
im Boden, von dem es an ein Mittel zum Entsorgen von
aspiriertem Material führt, wie zum Beispiel an einen
Ablaufbeutel.
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Entlang jeder vertikalen Seite der Kassette so ist der
Körper der Kassette verdünnt, um an den Ecken Haltezungen
70a und 70b zu bilden. Diese Haltezungen an den Ecken
passen eng in die Halteklammern 20a und 20b des Moduls 10.
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FIGUR 3 zeigt die Rückseite 53 der Kassette 50,
einschließlich des zuvor beschriebenen Einlaß-Luer-
Anschlusses 68 für die Infusionsleitung, der Öffnung 56
und des Pumpenschlauchsegmentes 58. Auch gezeigt sind eine
Apertur 76, durch die der Unterbrecherstab von Öffnung 26
in die Kassette eintritt, und eine Apertur 78 für den
Durchtritt des Unterbrecherstabs von Öffnung 28. Ein
Schlauchseument der Entlüftungsleitung ist durch Apertur
78 und ein Infusionsschlauchsegment ist durch Apertur 76
sichtbar. Auf der Rückseite der Kassette befindet sich ein
durchgehendes Loch 94 für den Durchtritt einer
druckfühlenden Anschlußstelle 82, die mit der
Anschlußstelle 22 zusammenpaßt, wenn die Kassette an das
Modul 10 montiert wird. Die Anschlußstelle 82 ist von
einer mit Schaumstoff ausgestatteten Dichtung 84 umgeben.
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FIGUR 4 ist eine Untenansicht der Kassette 50, von der zu
sehen ist, daß sie eine vordere Hälfte 52 und eine hintere
Hälfte 54 umfaßt. Schutzvorrichtungen 66 und 62, die von
der Vorderfläche 51 verlaufen, werden oben auf der
Zeichnung gezeigt. Apertur 74 ist für den Durchtritt von
Schlauchsegment 58 vorgesehen, das aus Gründen der
Klarheit in FIGUR 4 nicht dargestellt ist. Apertur 72 ist
eine Öffnung für die Entlüftungsleitung. Auf beiden Seiten
des Kassettenbodens sind die Haltezungen in den Ecken 70a
und 70b zu sehen.
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Unter Bezugnahme auf FIGUR 5 ist das Innere der hinteren
Hälfte 54 der Kassette gezeigt, in der Schlauchsegmente
und ein Verbindungsblock 150 zur leichteren
Veranschaulichung als Phantombild gezeichnet sind. Der
Infusions-Luer-Anschluß 68 tritt am oberen Ende der
Kassette durch eine halbkreisförmige Apertur in einen
Block 90 ein. Der Block 90 schließt eine rechteckige
Öffnung 92 ein, die einen Bund des Luer-Anschlusses 68
festhält, um den Luer-Anschluß sicher in seiner Stellung
festzuhalten. Ein Schlauchseument 140 von Infusionsleitung
verläuft vom Luer-Anschluß 68 an den Verbindungsblock 150.
Das Schlauchsegment 140 läuft über die Apertur 76 für den
Unterbrecherstab und wird von vier geformten
Führungsvorrichtungen 77a-77d in dieser Position gehalten.
Das Entlüftungsschlauchsegment 174 verläuft vom
Verbindungsblock 150 an die Apertur 72 und läuft über die
Apertur 78 für den Unterbrecherstab.
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Das Pumpenschlauchsegment 58 wird durch eine geformte
obere Führungsvorrichtung 100 und die sich
gegenüberliegenden Enden einer geformten unteren
Führungsvorrichtung 102 in seiner beabsichtigten Position
gehalten. Ein gebogener, geformter Vorsprung 104
überspannt die beiden Führungsvorrichtungen in der Nähe
von dem Verbindungsblock 150, um als ein Teil einer
integralen Klemme zu dienen, welche das Schlauchsegment 58
an seinem Verbindungsblock-Anschlußstück sicher befestigt.
Eine geformte Klammer mit Löchern 106 und 108 an den Enden
des Vorsprungortes 104 paßt mit Stiften in der vorderen
Kassettenhälfte zusammen, um die integrale Schlauchkiemme
sicher zu befestigen.
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Es ist zu sehen, daß ein Teil der oberen
Führungsvorrichtung 100 an den oberen Bogen der Öffnung 56
angrenzt. Dieser Teil der Führungsvorrichtung dient zwei
weiteren Zwecken: Er bildet die obere Innenwand der
Öffnung 56, und er stellt die Oberfläche dar, gegen welche
das Schlauchsegment 58 durch den Pumpenkopf gedrückt wird.
Der zentrale Teil der unteren Führungsvorrichtung 102
grenzt auf ähnliche Weise an die äußere Begrenzung der
Öffnung 56 an und bildet gleichermaßen die Seite und die
unteren bogenförmigen Innenwände der Öffnung. Es kann
gesehen werden, daß die Zwischenräume zwischen den beiden
Führungsvorrichtungen an ihren Schnittpunkten mit der
äußeren Begrenzung der Öffnung die Aperturen bilden, durch
welche das Pumpenschlauchsegnent 58 in die Öffnung 56
eintritt und sie verläßt.
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Löcher 122, die mit Stiften der vorderen Kassettenhälfte
52 zusammenpassen, befinden sich an den oberen beiden
Ecken der hinteren Hälfte 54 der Kassette und eben über
jeder der Haltezungen 70a und 70b.
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FIGUR 7 zeigt das Innere der vorderen Kassettenhälfte 52.
Ein Block 90' mit einer Öffnung 92' paßt mit Block 90 der
hinteren Hälfte der Kassette zusammen, um den Luer-
Anschluß 68 und seinen Bund aufzunehmen. Ein Vorsprung 86
bildet eine Amboßoberfläche zum Blockieren des
Schlauchsegmentes 140. Der Unterbrecherstab, der durch
Apertur 76 in die Kassette eintritt, drückt das
Schlauchsegnent 140 der Infusionsleitung zwischen dem
Unterbrecherstab und dem Vorsprung 86 zusammen und
blockiert es dadurch. Unter dem Vorsprung 86 befinden sich
zwei Löcher, durch welche die geformten
Schutzvorrichtungen 62 und 66 auf der Vorderseite der
Kassette gesehen werden können. Unter dem von
Schutzvorrichtung 62 für die Saugleitung umgebenen Loch
befindet sich ein Vorsprung, der eine Amboßoberfläche 88
bildet. Der Unterbrecherstab, der in Apertur 78 eintritt,
blockiert das Entlüftungsschlauchsegment 174 zwischen dem
Vorsprung 88 und dem Unterbrecherstab.
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Der gebogene Vorsprung 114 verläuft zur Bildung der
zweiten Hälfte der integralen Klemme, welche das
Schlauchseument 58 an seinem Anschlußstück für den
Verbindungsblock sicher festhält, wenn die beiden
Kassettenhälften zusammengepaßt werden. Stifte 110 und 112
passen in Löcher 106 und 108 der geformten Klammer in der
hinteren Hälfte der Kassette, um die integrale Klemme für
das Pumpenschlauchseument sicher festzuhalten. Ein
Vorsprung 134 paßt dort zwischen die Enden der
Führungsvorrichtungen 100 und 102, wo das Schlauchseument
58 die beiden Führungsvorrichtungen verläßt.
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Um den oberen Bogen der Öffnung 56 herum befindet sich
eine verstärkte Stützwand 130. Die Stützwand 130 ist mit
Zwischenraum geringfügig über der äußeren Begrenzung der
Öffnung angeordnet, so daß die obere Führungsvorrichtung
100 der hinteren Hälfte der Kassette fluchtrecht gegen
Oberfläche 132 der Stützwand paßt. Die Stützwand stützt
folglich den oberen bogenförmigen Teil der
Führungsvorrichtung 100 dort, wo sie den Druckkräften der
Pumpenkopfrollen entgegenwirkt, wenn das Schlauchsegment
58 zusammengedrückt wird.
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An den oberen Ecken der vorderen Kassettenhälfte und eben
über den Orten der Haltezungen befinden sich Stifte 120,
die mit den Löchern 122 in der hinteren Hälfte der
Kassette zusammenpassen. Es ist klar, daß wenn die beiden
Kassettenhälften zusammengepaßt werden, werden sie durch
die vier Stifte 120, Stifte 110 und 112 und ihre
entsprechenden Löcheraneinander befestigt.
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FIGUR 6 veranschaulicht die Kassettenschlauchsegmente und
den Verbindungsblock, die im Phantombild in FIGUR 5
gezeigt wurden, und zwar in der gleichen Konfiguration.
FIGUR 6 zeigt deutlich den Bund 98 des hohlen Luer-
Anschlusses 68 für Infusionsleitung, der in die
rechteckigen Öffnungen 92, 92' der Kassettenhälften paßt.
Die Phantomlinien 76' zeigen den Ort der Apertur 76 hinter
dem Schlauchseument 140 der Infusionsleitung in einer
zusammengebauten Kassette. Das Schlauchsegment 140 der
Infusionsleitung ist an einen Luer-Anschluß 152 am
Verbindungsblock 150 angeschlossen, und das
Entlüftungsschlauchsegment 174 ist an einen Luer-Anschluß
156 an dem Verbindungsblock angeschlossen. Der Ort der
Apertur 78 in bezug auf das Entlüftungsschlauchsegment in
einer zusammengebauten Kassette ist durch Phantomlinien
78' gezeigt.
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Das Pumpenschlauchsegment 58 ist an ein Anschlußstück 154
am Verbindungsblock angeschlossen. Das Anschlußstück 154
weist einen Hals mit engem Durchmesser auf, über dem die
integrale Klemme der Kassette das Schlauchseument an dem
Anschlußstück 154 sicher befestigt. Anschlußstücke 160 und
162 mit Widerhaken verlaufen normal zur Ebene der
Zeichnung zum Anschluß an den Infusionsschlauch 64 und den
Saugschlauch 60. Die Anschlußstücke 160 und 162 sind
deutlicher in FIGUR 6a gezeigt, bei der es sich um eine
Querschnittsansicht des Verbindungsblocks 150 handelt.
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In FIGUR 6a sind die Flüssigkeitsdurchgänge durch den
Verbindungsblock 150 zu sehen. Ein Durchgang 142 für die
Infusionsleitung tritt in den Verbindungsblock durch
Anschlußstück 152 auf der Rückseite des Blocks, wie er in
FIGUR 6a ausgerichtet ist, und wird durch das
Anschlußstück 160 mit Widerhaken weitergeführt. Ein
Durchgang 166 für Saugleitung läuft durch das
Anschlußstück 162 mit Widerhaken und wird durch das
Anschlußstück 154 weitergeführt. Der Verlauf des
Durchgangs 166 an das untere Ende des Verbindungsblocks in
FIGUR 6a bildet die druckfühlende Anschlußstelle 82. Die
druckfühlende Anschlußstelle 82 ist von einer angehobenen
Montagefläche 164 für die Dichtung 84 von FIGUR 3 umgeben.
Der Durchmesser von Oberfläche 164, als Phantombild in
FIGUR 6 gezeigt, ist so bemessen, daß sie eben in das Loch
94 in der hinteren Hälfte der Kassette paßt (FIGUREN 3
und 5).
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FIGUR 8 veranschaulicht eine Seitenansicht der Kassette
50, wenn sie zum Betrieb an das Modul 10 montiert ist. Die
montierte Kassette wird unten durch die Anordnung der sich
in den Ecken befindenden Haltezungen 70a und 7db in den
Halteklammern 20a und 2db gestützt. Diese Anordnung
positioniert die Kassette in ihrer richtigen horizontalen
Position an dem Modul, damit die Kassette mit ihrer
hinteren Oberfläche 53 fluchtrecht gegen die Frontplatte
11 des Moduls positioniert werden kann. In dieser Position
verläuft der Pumpenkopf 12 durch die offnung 56 hindurch.
Die Kassette ist geringfügig von ihrer endgültigen
vertikalen Ausrichtung angehoben, weil das Schlauchsegment
58 nicht zusammengedrückt zwischen dem Pumpenkopf 12 und
der Führungsvorrichtungswand 100 ruht.
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Zum Absenken der Kassette in ihre beabsichtigte vertikale
Ausrichtung mit dem Modul wird die Raste 16 nach unten
über die Kassette gedreht. Dies hat die Wirkung, daß die
Nockenstange 18 zuerst die obere Vorderkante der Kassette
kontaktiert und dann wie in FIGUR 8 gezeigt zwangsläufig
auf die Oberseite der Kassette rollt. Die Nockenstange 18
drückt die Kassette daher nach unten, wobei die sich in
den Ecken befindenden Haltezungen 70a und 7db fest in den
Halteklammern sitzen, und drückt gleichzeitig das
Schlauchseument 58 zwischen der Führungsvorrichtungswand
100 und den Rollen 14 des Pumpenkopfes 12 zusammen. Die
Aperturen 26 und 28 des Moduls für den Unterbrecherstab
werden dann mit ihren entsprechenden Aperturen 76 und 78
auf der Rückseite der Kassette ausgerichtet. Die
druckfühlenden Anschlußstellen 22 und 82 sind auf ähnliche
Weise ausgerichtet.
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Die Kassetten 200, 300, 400, 500 wie in FIGUREN 9 bis 14
gesehen können als eine bevorzugte Ausführungsform der
Kassette der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der
Vorteil dieser Kassettentypen liegt darin, daß sie sowohl
mit einem peristaltischen Pumpensystem als auch einem
Vakuumpumpen-Aspirationssystem verwendet werden können. So
kann zum Beispiel die Kassette 200, wie in FIGUREN 9, 10
und 11 gesehen werden kann, mit einer peristaltischen
Pumpe verwendet werden. Es sind Haltezungen 270a und 27db
vorhanden, die - wie in FIGUR 1 gesehen - ermöglichen, daß
die Kassette in die Konsole 10 eingesetzt werden kann. Als
Alternative kann Kassette 200, wie in FIGUR 15 zu sehen,
durch Einführen von Haltezungen 270a, 270b in Klemmen 910
in Konsole 900 eingesetzt werden. Der Pumpenkopf 920 wird
dann an Kassettenöffnung 256 sicher befestigt.
Normalkräfte werden an den Seiten 201, 202 der Kassette
200 ausgeübt, um die Kassette 2DD mit Pumpenkopf 920 in
Klemmen 91D in Eingriff zu bringen und auszurichten. Wenn
Raste 93D an Konsole 9DD nicht sicher mit
Kassettenanschlußstelle 2D3, wie in FIGUR 11 gesehen, in
Eingriff gebracht wird, wird der Pumpenkopf 92D durch
einen Schalter in Konsole 900 inaktiviert. Um auf FIGUR 1
zurückzukommen, hier sind die Klemmen 17a, 17b und der
Rollenkopf 14 modifiziert, damit die Rollen entlang der
Kante der Kassette wirken. Die Rollenköpfe 214 passen
sicher in Öffnung 256 der Kassette. Zwischen Öffnung 256
und den Rollenköpfen 214 befindet sich das
Pumpenschlauchsegment 258, um peristaltisches Pumpen zu
beeinflussen. Das Pumpenschlauchsegment 258 führt aus
Kassette 200 heraus, um Rollenköpfe 214 in Eingriff zu
nehmen, kehrt dann in die Kassette 200 zurück, um
schließlich an Apertur 234 auszutreten, um wie in FIGUR 9
zu sehen an den Wegwerfbeutel zu führen.
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Außerdem tritt die Infusionsleitung 240 an Apertur 236 in
die Kassette 200 ein und nimmt die Infusionsquetschklemme
276 in Eingriff. Von der Infusionsguetschklemme 276 führt
der Infusionsaustrittsschlauch 264 aus der Kassette 200 an
Apertur 238. Ohne die Infusionsquetschklemme 276, die in
die Kassette 200 an Apertur 226 eintritt, in Eingriff zu
nehmen, tritt die Infusionsleitung 240 an dem T-förmigen
Schnittpunkt 250 ein, welcher das Entlüftungssegment 274
enthält. Das Entlüftungssegment 274 läuft zwischen der
Entlüftungsquetschklemme 278, welches bei Apertur 228 in
die Kassette 200 eintritt. Das Entlüftungssegment 274
greift in die Aspirationseinlaßleitung 260 und das
Pumpensegment 258 am T-förmigen Schnittpunkt 220 ein.
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Nun wird Bezug auf die Aspirationseinlaßleitung 260
genommen, die das Handstück 301 verläßt und an dem T-
förmigen Schnittpunkt 230 vorbeigeführt wird, wo sie in
das Pumpensegment 258 übergeht. Pumpensegment 258 greift
auch in den T-förmigen Schnittpunkt 230 ein, der zum
Fühlsegment 280a führt. Pumpensegment 258 führt weiter
durch die Kassette 200, um die Rollenköpfe 214 der
peristaltischen Pumpe in Eingriff zu nehmen. Pumpensegment
258 verläßt dann die Kassette an Apertur 234.
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Schließlich führt Fühlsegment 28da in Filter 210 und durch
Anschlußstelle 292 und Abdichtung 294 in Sensor. 282.
Sensor 282 ist dazu in der Lage, den Pumpdruck zu
erfassen, den die Rollenköpfe 214 auf das Pumpensegment
258 ausüben. Die Rollenköpfe 214 können deshalb
eingestellt werden, um die richtige Pumpmenge zu erhalten.
Außerdem ist das Entlüftungssegment 274 in der Lage, reine
Flüssigkeit aus der Infusionsleitung 240 an die
Aspirationsleitung 260 abzulassen.
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Es wird bemerkt werden, daß die Kassette 200 wie in der in
FIGUREN 9, 10 und 11 ausgelegten Ausführungsform gezeigt
zwei deutliche Vorteile aufweist. Zuerst findet die
Wechselwirkung zwischen jedem
Irrigations-/Aspirationsmodul und der Kassette 200 in der
gleichen Ebene statt. Dies belastet die Kassette und die
Irrigations- bzw. Aspirationsleitungen weniger und macht
das Bestehen von übermäßigen Kräften und Momenten weniger
wahrscheinlich. Außerdem macht sie das Einrasten und
Ausrasten der Kassette einfacher. Man bemerke auch, daß da
die Rollenköpfe 214 nur einen kleinen Bogen des
Pumpensegmentes 258 in Eingriff nehmen, geringere Kräfte
auf das Pumpensegment 258 ausgeübt werden. Dieses leichte
Einsetzen und die Verringerung von Kräften machen die
Verwendung dieser Ausführungsform der Kassette 200 höchst
wünschenswert.
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Die Kassette der vorliegenden Erfindung kann modifiziert
werden, damit die blockierbaren Öffnungen der Konsole 10
bzw. der Konsole 900 verwendet werden können. Wie in FIGUR
12 zu sehen ist, tritt die Infusionsquetschklemme 376 in
die Kassette 300 durch Apertur 326 ein, die sich am Boden
der Kassette 300 befindet. Ferner befindet sich die
Entlüftungsquetschklemme 378 unter der Kassette 300 und
tritt durch Apertur 328 ein. Auf ähnliche Weise liegt
Sensor 382 unter der Kassette 300 und verläßt Leitung 28db
die Kassette an Anschlußstelle 392. Ein Kolben 394, wie er
in FIG. 15 zu sehen ist, wird in Anschlußstelle 392
eingeführt. Der Kolben 394 dient dazu, die fühlende
Leitung 28db abzudichten, die zum Sensor 382 führt. Wenn
Kolben 394 in Anschlußstelle 392 eingesetzt wird, dient er
auch zum Einrasten von Kassette 300 an Konsole 900.
Folglich werden sich in dieser Ausführungsform die Ebenen
der Schlauchleitungen in einem Winkel von 90º biegen.
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Während die Funktion der Kassette identisch ist, sind die
durch den Betrieb in einer einzelnen Ebene erhaltenen
Vorteile nicht offensichtlich. Das heißt wiederum, daß die
Infusionsleitung 264 den T-förmigen Schnittpunkt 250 in
Eingriff nimmt, um an den Infusionsauslaß 238 zu führen.
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In den T-förmigen Schnittpunkt 250 greift auch das
Entlüftungssegment 274 ein, das an den Aspirationseinlaß
260 am T-förmigen Schnittpunkt 220 führt. Die
Aspirationseinlaßleitung 260 tritt an Apertur 234 in die
Kassette 300 ein und führt in das Pumpensegment 258, das
die Rollenköpfe 214 am bogenförmigen Außeren 256 der
Kassette 300 in Eingriff nimmt. Auch in diesem Fall
verläßt die fühlende Leitung 280a die Aspirationsleitung
260 an dem T-förmigen Schnittpunkt 230 und führt durch
Filter 210 an den Sensor 382. Das Pumpen wird am Sensor
382 eingestellt.
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Es ist möglich, die bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Kassette in einem Vakuumschlauchsystem zu
verwenden. Wie in FIGUR 13 gesehen wird, wurde Kassette
400 auf diese Weise modifiziert. Infusionsleitung 240
tritt an Apertur 236 in Kassette 4DD ein. Infusionsleitung
240 greift dann in den T-förmigen Schnittpunkt 250 ein und
führt dann an die Infusionsaustrittsleitung 264.
Infusionsaustrittsleitung 264 führt dann zum Handstück
301. Infusionsaustrittsleitung 264 kann an
Infusionsquetschklemme 276 zusammengequetscht werden, die
Kassette 4DD an Apertur 226 in Eingriff nimmt. Vom
T-förmigen Schnittpunkt 25D geht auch Entlüftungssegment
274 hinaus, das auf Entlüftungsquetschklemme 278 trifft,
die Kassette 400 an Apertur 228 in Eingriff nimmt.
Entlüftungssegment 274 führt von Infusionsleitung 240 an
die Aspirationseinlaßleitung 260, welche sie an dem T-
förmigen Schnittpunkt 230 in Eingriff nimmt.
Aspirationseinlaßleitung 260 tritt an Apertur 234 in die
Kassette ein und nimmt den T-förmigen Schnittpunkt 230 in
Eingriff.
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Da peristaltisches Pumpen nicht verwendet wird, muß
natürlich eine Anpassung in der Kassette 400 vorgenommen
werden, um die Vakuumpumpe des vorliegenden Systems in
Eingriff zu bringen. Dies wird durch Vorsehen eines
halbkreisförmigen Anschlußstückes 450 erreicht. Dieses
halbkreisförmige Anschlußstück 450 paßt in den
bogenförmigen Abschnitt 256 der Kassette 400, um die
Kassette 400 und die Aspirationsleitung in Eingriff zu
nehmen. Das halbkreisförmige Anschlußstück 450 ist ein
angepaßter Teil eines Abfallgefäßes 410, wie dieses
üblicherweise in allen Systemen des Vakuumpumpentyps
bekannt ist. Deshalb empfängt das Abfallgefäß 410 den
Abfall aus Aspirationsleitung 258a, so daß
Aspirationsleitung 258b abfallfrei ist. Wiederum führt
Aspirationsleitung 258b in Filter 210, so daß saugfühlende
Leitung 280 abfallfrei ist.
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Die saugfühlende Leitung 280 führt an einen nicht
gezeigten Sensor, um Pumpe 482 zu regulieren. An 484
befindet sich eine Sensor-Quetschklemme, die an Apertur
486 in die Kassette 400 eintritt. Diese Apertur 486 ist
dazu in der Lage, die saugfühlende Leitung 280 und die
Pumpenleitung 258b zu schließen, um das Pumpen in der
Aspirationsleitung 258b zu unterbrechen. Man bemerke, daß
Pumpen, Infusion und Aspiration auch hier in der gleichen
Ebene entlang der Kassette 400 stattfinden.
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Wenn es schließlich wünschenswert ist, die Kassette der
vorliegenden Erfindung mit einer Entlüftungsvorrichtung,
wie sie in früheren Systemen beschrieben wird, zu
verwenden, ist diese Ausführungsform wie in FIGUR 14 zu
sehen möglich. Dort enthält Kassette 500 Infusionsleitung
240, die an der Apertur 238 in die Kassette eintritt. Die
Infusionsleitung 240 führt in Anschlußstück 560, das an
Kassette 500 befestigt wurde. An diesem Anschlußstück 560
trifft die Infusionsleitung 240 auf Infusionsquetschklemme
576, die in das Anschlußstück 560 an Apertur 526 eintritt.
Infusionsleitung 240 verläßt dann die Kassette 500 an
Apertur 238 und führt an Handstück 301. Aspirationsleitung
260 tritt auch an Apertur 234 in die Kassette ein und
fließt in den T-förmigen Schnittpunkt 520. Die
Aspirationsleitung 260 kann dann durch
Entlüftungsvorrichtung 580 an die Luft abgelassen werden.
Die Aspirationsleitung 260 führt vom T-förmigen
Schnittpunkt 520 an die Aspirationsaustrittsleitung 258.
Diese Leitung 258 führt weiter durch die bogenförmige
Außenwand 256, dann durch das halbkreisförmige
Anschlußstück 450 und in das Anschlußstück 560.
Aspirationsquetschklemme 584 tritt an Apertur 528 in das
Anschlußstück 560 ein. Die Aspirationsleitung 258 kehrt
deshalb in die Kassette 500 zurück und führt durch den
Boden der Kassette 500 in das Gefäß 410. Die Pumpleitung
580 führt vom Gefäß 410 durch Filter 510 und an die Pumpe
582.
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Die Pumpen-Kassettensysteme sind nun betriebsfertig. Wie
am besten in dem in FIGUR 1 gezeigten System gesehen
werden kann, stellt der Benutzer die voreingestellte
Vakuumhöhe mit dem Knopf 32 und seine Anzeige-Einheiten
mit dem Knopf 36 ein. Die Saugrate wird durch Drücken von
einer der Drucktasten 3D eingestellt, und die Betriebsart
der Saugregelung wird durch Einstellen von einem der
Schalter 44 und 46 eingestellt. In dem System, in dem
Vakuumpumpen möglich ist, wird eine Modifikation an der
Konsole vorgenommen, um Vakuumpumpen einzuschließen. Die
Infusionsleitung kann durch Drücken von Drucktaste 42c
automatisch geregelt werden, oder es kann Drucktaste 42a
gedrückt werden, um die Infusionsleitung zu schließen, bis
sie gebraucht wird.
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Die Flüssigkeitsleitung wird durch Anschließen einer
Infusionsflüssigkeitsquelle an den hohlen Luer-Anschluß 68
angeschlossen. Im allgemeinen wird diese Quelle ein über
dem Modul suspendierter Beutel bzw. eine über dem Modul
suspendierte Flasche sein, wie in FIGUR 9 zu sehen ist.
Luer-Anschluß 81 und Adapter 80 der Schlauchleitungen 64
bzw. 6D werden an die Infusions- bzw. die
Sauganschlußstellen des Handstücks oder chirurgischen
Instrumentes angeschlossen, und das System kann dann mit
Flüssigkeit gefüllt werden.
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In Betrieb mit automatischer Infusionsleitungsregelung,
wenn das Steuerpedal gedrückt wird, zieht sich der
Infusionsleitungsunterbrecherstab zurück, um das
Schlauchseument der Infusionsleitung zu öffnen. Dieses
Blockierregelverfahren ist gleich dem, das von den in
U.S.-Patent 4,493,695 beschriebenen Unterbrecherstäben
verwendet wird. Die Infusionsflüssigkeit fließt dann durch
das Schlauchsegment 140, den Verbindungsblock-Durchgang
142, den Luer-Anschluß 160 mit Widerhaken hindurch und in
den Infusionsschlauch 64 hinein. Die Infusion wird in
nachfolgenden Ausführungsformen auf die gleiche Weise
bewirkt.
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Das weitere Drücken des Steuerpedals veranlaßt, daß der
Pumpenkopf zu rotieren beginnt, und zwar entweder sofort
bei seiner gewählten Rate, wenn fixiertes Saugen
eingestellt ist, oder bei einer gesteuerten sich
erhöhenden Rate auf die gewählte Rate, wenn lineare
Saugung gefordert wird. Das Saugen beginnt dann, sich in
der Saugleitung 60 aufzubauen, und wird kontinuierlich an
der Anschlußstelle 82 des Verbindungsblocks durch den
internen Drucksensor des Moduls überwacht. Alle
peristaltischen Pumpen arbeiten auf die gleiche Weise.
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Der Pumpenkopf dreht sich weiterhin, solange die Pumpe
ungehindert Flüssigkeit pumpt. Wenn die Ist-Vakuumhöhe die
voreingestellte Vakuumhöhe erreicht, wie dies der Fall
wäre, wenn die Sauganschlußstelle des Instruments oder
Handstücks vollkommen mit Gewebepartikeln blockiert wird,
hört die Pumpenkopfrotation auf, bis die Ist-Vakuumhöhe
auf eine vorbestimmte Höhe absinkt, wie zum Beispiel auf
80% der voreingestellten maximalen Höhe. An diesem Punkt
nimmt der Pumpenkopf seine Rotation wieder auf, um die
Gewebepartikel durch die Saugleitung und weg vom
Operationsort zu aspirieren. So gibt es keinen Aufbau von
wesentlichem Saugdruck an dem Handstück oder der
Instrumentenspitze, bis eine Blockierung der Saugleitung
auftritt. Dies verhindert das Aufbringen unerwünschter
Saugdrücke auf den Patienten am Operationsort und
eliminiert jede Tendenz des handgehaltenen Instruments,
Gewebe zu "fassen", wie dies geschehen würde, wenn
anhaltendes Saugen angewendet würde. Der Arzt ist daher
eher dazu in der Lage, das Instrument während des
chirurgischen Verfahrens genau zu kontrollieren.
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Wenn Vakuumpumpen andererseits gewünscht ist, kann
Kassette 200 in ihrer modifizierter Form wie sie in
FIGUREN 13 und 14 gesehen ist, mit Kassetten 400 und 500
verwendet werden. Obwohl die Infusionsleitung genauso wie
in dem peristaltischen System arbeitet, funktioniert die
Aspirationsleitung auf die gleiche Weise wie in U.S.-
Patent Nr. 4,493,695 beschrieben. Natürlich werden alle
vorliegenden Ausführungsformen, anders als bei der
Beschreibung von Kassette 500, in flüssiger Kommunikation
zwischen der Infusions- und der Aspirationsleitung
entlüftet.
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Wenn das gedrückte Steuerpedal von dem Arzt freigegeben
wird, wird das Infusionssegment 140 blockiert, und der
Unterbrecherstab, der durch Apertur 78 der Kassette
verläuft, wird momentan zurückgezogen, wodurch das
Entlüftungssegment 174 geöffnet und das Saugleitungsvakuum
an den atmosphärischen Druck ausgeglichen wird. Das
Handstück bzw. Instrument kann dann am Operationsort
hin- und herbewegt werden, ohne den Patienten irgendwelchen
restlichen Vakuumdrücken in der Saugleitung auszusetzen.