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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um den Beginn und das
Ende der Injektion als auch die Injektionstemperatur während der
Thermodilutionsbestimmung der Herz-Kreislauf-Parameter und intra- und extravaskulärer Volumina
zu erkennen.
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Aus
der
DE 699 19 347
T2 ist ein System zur Strömungsmessung in engen Kanälen beinhaltend einen
Temperatur- und einen Druckfühler
bekannt.
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Das
Herzzeitvolumen (CO) und das zirkulierende Blutvolumen sind sehr
wichtige Parameter für die
Diagnose des Zustandes von klinisch kranken Patienten. Die Messung
dieser Parameter ist ein sehr wichtiger Bestandteil der Intensivbehandlung
als auch der medizinischen Forschung. Solche Messungen werden typischerweise
am schwerkranken Patienten in kardio-chirurgischen Behandlungen und als Teil
pharmakologischer Behandlungsstrategien durchgeführt.
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Wenn
eine Methode zur Thermodilution der Herzzeitvolumenbestimmung eingesetzt
wird, wird eine Indikatorflüssigkeit,
kälter
als die Bluttemperatur, in den rechten Vorhof oder die obere oder
innere Vena cava injiziert. Nach einer Zeitspanne, abhängig vom
Blutfluss durch das Herz und von der Lungendurchblutung, kann ein
Temperaturabfall in der Arteria Femoralis erkannt werden. Beim Auftragen
des Temperaturabfalls über
die Zeit kann der Bereich unterhalb der resultierenden Kurve verwendet
werden, um das Herzzeitvolumen zu bestimmen. Zur Berechnung des
Herzzeitvolumens ist es ganz wichtig, die exakte Temperatur des
Blutes und der injizierten Flüssigkeit
zu kennen. Die Bluttemperatur kann mit einem in der femoralen Arterie
befindlichen Thermistor gemessen werden, wobei ein Sensor verwendet wird,
der ein Temperatur-abhängiger
Widerstand mit einem negativem Koeffizienten (NTC) sein kann.
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Die
Temperatur der injizierten Flüssigkeit wird
ebenfalls mit einem Widerstand des gleichen Typs gemessen. Der Widerstand befindet
sich in thermischem Kontakt mit der Flüssigkeit innerhalb des Injektionskanals.
Daher kann die Temperatur der injizierten Flüssigkeit während der Injektion gemessen
werden. Um den Sensor wiederzuverwenden, wird eine thermische Brücke zwischen
dem Sensor und dem Flüssigkeitsweg
gebildet, wobei ein flüssigkeitsundurchlässiges Material
verwendet wird. Dieses Gerät
wird IITS-Gerät
(IITS) genannt und ist eine sterile Einwegeinheit. Die IITS ist
in Serie verbunden mit dem Injektionskanal und beinhaltet einen
Halter für
den Temperatursensor. Zusätzlich
enthält
dieses Gerät
eine Membran als Aktuator eines Zeitmessers. Die definierten Zeitintervalle
auf der Indikatordilutionskurve ermöglichen die Berechnung von
intra- und extravaskulären
Volumen zwischen der Stelle der Injektion und der Stelle der Detektion.
Jedoch ist eine präzise
Detektion des Beginns und des Endes der Injektion notwendig.
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In
der
US 6,491,640 B1 wird
ein Injektionskanal für
einen Blutgefäßkatheter
beschrieben, wobei der Beginn und das Ende der Injektion von einem Durchflussmengenschalter,
der geöffnet
und geschlossen wird, wenn die Durchflussmenge im Injektionskanal
einen Schwellenwert überschreitet,
ausgeführt
wird. Insbesondere umfasst dieser Schalter einen Reedschalter außerhalb
des Injektionskanals und einen Magneten außerhalb des Injektionskanals auf
einer dem Reedschalter gegenüberliegenden Seite,
wobei der Reedschalter durch den Einfluss der Bewegung eines beweglichen
ferromagnetischen Bauelementes, das durch ein elastisches Element
im Injektionskanal vorgespannt ist, aktiviert wird. Dieses ferromagnetische
Element wird durch den Einfluss des Flüssigkeitsflusses innerhalb
des Injektionskanals versetzt, wobei das ferromagnetische Element den
Reedschalter vom Magneten in einer ersten Position abschirmt und
in einer zweiten Position den Reedschalter dem Magneten aussetzt.
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Das
Ziel der Erfindung war es, einen Injektionskanal für einen
Blutgefäßkatheter
zu entwerfen, der eine genaue und automatische Messung des Beginns
und Endes der Injektion erlaubt.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch einen Injektionskanal
für einen
Blutgefäßkatheter
für die
Injektion einer Injektionsflüssigkeit
in ein Blutgefäß eines
Patienten für
die Ausführung
von Thermodilution oder andere Dilutionsmessungen oder anderen Bolusinjektionen,
um die hämodynamischen
Parameter des Patienten zu bestimmen, erreich. Der Injektionskanal
umfasst einen Drucksensor zur Messung des zentralvenösen Druckes
des Patienten, wobei der Drucksensor auch dafür geeignet ist, einen Schwellendruck
im Injektionskanal, wie er zu Beginn und am Ende des Injektionsprozesses auftritt,
zu messen.
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Ein
Injektionskanal ist angeordnet, dass er es ermöglicht, eine Injektionsflüssigkeit
in ein Blutgefäß eines
Patienten zu injizieren, insbesondere um Thermodilution oder Dyedilutionsmessungen
zur Bestimmung der hämodynamischen
Parameter des Patienten auszuführen.
Der Injektionskanal ist bevorzugt mit einem Blutgefäßkatheter
verbunden. Dieser Blutgefäßkatheter
ist an einem Venensystem des Patienten angebracht. Folglich wird
der physiologische zentralvenöse
Druck am Injektionskanal vom Patienten angelegt. In dem Fall, dass
der Injektionsprozess im Fortgang ist, wird sich der Druck innerhalb
des Injektionskanals über
eine bestimmte Grenze anheben, die unter normalen physiologischen
Bedingungen nicht erreicht wird.
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Der
Drucksensor ist geeignet, um den Druck innerhalb des Injektionskanals
zu messen, z.B. den zentralvenösen
Druck, wenn kein Injektionsvorgang stattfindet. Der Drucksensor
misst den zentralvenösen
Druck des Patienten, der in einer Größenordnung von 50 mmHg liegt.
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Der
Drucksensor ist auch für
die Messung eines Druckschwellenwertes im Injektionskanal, der den
Beginn und das Ende des Injektionsvorgangs anzeigt, angepasst. Da
während
des Injek tionsvorgangs der Druck viel höher als der zentralvenöse Druck
des Patienten sein wird, zeigt das Erreichen eines vorbestimmten
Druckschwellenwertes im Injektionskanal den Beginn des Injektionsvorgangs
an. Nachdem der Injektionsvorgang beendet ist, wird der Druck wieder
unter einen Druckschwellenwert im Injektionskanal fallen. Somit
zeigt der Abfall des Drucks das Ende des Injektionsvorgangs an.
Somit ist der Drucksensor geeignet für das Messen eines vorbestimmten
Druckschwellenwertes und somit für
die Bestimmung des Beginns und des Endes eines Injektionsvorgangs.
Beispielsweise ist der physiologische zentralvenöse Druck eines Patienten 50
mmHg. Nun wird eine Injektion mit einer Injektionsdauer von 5 Sekunden
durchgeführt,
wodurch der Druck innerhalb des Injektionskanals auf 1000 mmHg steigt.
Ein Druckschwellenwert ist festgelegt bei 300 mmHg. Das Erreichen
dieses Schwellenwertes wird nun den Beginn des Injektionsvorgangs
anzeigen. Nachdem der Injektionsvorgang nach einer Dauer von 5 Sekunden
beendet ist, wird der Druck unter 300 mmHg fallen. Dieser Zeitpunkt
zeigt das Ende des Injektionsvorgangs an. Anschließend zeigt
der Drucksensor wieder den physiologischen zentralvenösen Druck von
50 mmHg an.
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Somit
wird ein Entwurf für
einen Injektionskanal festgelegt, der nur einen Drucksensor verwendet für beides,
Messung des physiologischen zentralvenösen Druckes und Indikation
des Beginns und des Endes des Injektionsvorgangs. Mit so einem Injektionskanal
besteht keine Notwendigkeit für
zusätzliche Drucksensoren
und Geräte
oder andere ferromagnetische Geräte,
um den Beginn und das Ende des Injektionsvorgangs zu messen. Somit
wird ein vereinfachter Aufbau eines Injektionskanals zur Verfügung gestellt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Injektionskanal zusätzlich einen
Schutzmechanismus verbunden mit dem Drucksensor, um den Drucksensor
gegen Beschädigungen
durch hohen Druck während
des Injektionsvorgangs zu schützen.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Drucksensor einen Schutzmechanismus, um Beschädigungen durch
hohen Druck während
des Injektionsvorgangs zu vermeiden. Da der physiologische zentralvenöse Druck
wesentlich geringer ist als der während des Injektionsvorgangs
bestehende Druck, kann der Drucksensor beschädigt werden, wenn er einem
wesentlich höheren
Druck ausgesetzt ist als normalerweise von diesem Typ von Sensor
gemessen wird. Somit ist es vorteilhaft, einen Schutzmechanismus
zur Verfügung
zu stellen, um jegliche Beschädigungen
an einem solchen Drucksensor zu vermeiden. Mit solch einem Schutzmechanismus
kann ein Drucksensortyp verwendet werden, der nicht die Genauigkeitsanforderungen über einen
großen
Druckbereich aufweisen muss. Somit kann dieser Drucksensor so ausgewählt werden,
dass er für
den Bereich des physiologischen zentralvenösen Drucks genau ist und kann durch
den Schutzmechanismus blockiert werden in dem Fall, dass der vorbestimmte
Schwellenwert überschritten
wird. Da dieser Schutzmechanismus mit dem Drucksensor verbunden
ist, sollte er integriert mit dem Drucksensor sein oder stromaufwärts vom
Drucksensor zur Verfügung
gestellt werden, um den Injektionskanal zum Drucksensor hin zu schließen in dem
Fall, dass der Schwellenwert überschritten
wird. Somit wird ein Injektionskanalentwurf zur Verfügung gestellt,
der einen weniger robusten Drucksensor, der geeignet ist, den physiologischen zentralvenösen Druck
genau zu messen, zum Einsatz bringen kann.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Druckschwellenwert vom Schutzmechanismus
des Drucksensors gemessen.
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In
dem Fall, dass ein Schutzmechanismus verbunden mit dem Drucksensor
zur Verfügung
gestellt wird, um Schäden
aufgrund von hohem Druck während
des Injektionsvorganges zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Zeitpunkt
des Beginns und des Endes eines Injektionsvorgangs vom Schutzgerät, das den
vorbestimmten Schwellenwert erreicht, zu nehmen. Somit bedeutet
die Ak tivierung der Schutzvorrichtung, dass der vorbestimmte Schwellenwert
erreicht ist, d.h., dass der Injektionsvorgang begonnen hat. Somit
definiert dieser Zeitpunkt den Beginn des Injektionsvorgangs. Sobald
der Schwellenwert unterlaufen wird, wird der Schutzmechanismus aktiviert. Somit
zeigt das Auslösen
der Schutzvorrichtung das Ende des Injektionsvorgangs an. Somit
zeigt die Aktivierung und Deaktivierung der Schutzvorrichtung die
notwendigen Zeitpunkte des Beginns und des Endes eines Injektionsvorganges
an. Somit wird die Aktivierung und Deaktivierung der Schutzvorrichtung
direkt dafür
verwendet, diese Zeitpunkte zu definieren.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Injektionskanal zusätzlich eine
Injektionsspritze, ein erstes Ventil, ein zweites Ventil, einen
Temperatursensor innerhalb des Injektionskanals für die Messung
der Temperatur der Injektionsflüssigkeit,
welche durch den Injektionskanal hindurchströmt, und ein Reservoir für Injektionsmedium,
wobei von einem stromaufwärts
gelegenen Punkt zu einem stromabwärts gelegenen Punkt das Reservoir,
das zweite Ventil, das erste Ventil und der Temperatursensor miteinander
durch einen Flüssigkeitsflussweg
verbunden sind. Die Injekti- onsspritze ist mit dem Flüssigkeitsflussweg
zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil verbunden und
der Drucksensor ist stromabwärts
vom ersten Ventil angeordnet.
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Mit
der Injektionsspritze ist es möglich,
Injektionslösung
von einem Reservoir anzusaugen und durch Drücken der Injektionsspritze
die Injektionsflüssigkeit
an den Patienten abzugeben. Die ersten und zweiten Ventile sind
vorgesehen, vorzugsweise als Rückschlagventile,
die einen Fluss nur in eine Richtung erlauben. Bei der Anordnung
der ersten und zweiten Ventile in einer Reihe und der Verbindung der
Injektionsspritze zwischen dem ersten und zweiten Ventil führt das
Ansaugen durch die Injektionsspritze zu einem Fluss in eine Richtung
und das Drücken
des Injektionsspritzenkolbens eröffnet
einen Fluss in die andere Richtung. Somit ist es möglich, die
Injektions spritze mit Injektionsflüssigkeit oder einer anderen
Flüssigkeit
zu füllen,
indem die Injektionsspritze ansaugt und die Injektionsflüssigkeit durch
Drücken
des Injektionsspritzenkolbens über den
anderen Weg, der nun durch die Ventile geöffnet ist, an den Patienten
abzugeben.
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Ferner
wird ein Temperatursensor zur Verfügung gestellt, um die Temperatur
des Mediums innerhalb des Injektionskanals zu messen. Dadurch ist
es möglich,
den Bolus begonnen beim Injektionsvorgang zu überwachen, da die Temperatur
des injizierten Mediums sich von der im Injektionskanal vorhandenen
Temperatur unterscheidet.
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Das
Reservoir für
Injektionsflüssigkeit
ist mit dem Injektionskanal verbunden. Dieses Reservoir ist an einer
stromaufwärts
gelegenen Stelle von dem zweiten Ventil und an einer stromabwärts gelegenen Stelle
vom ersten Ventil angeordnet. Somit ist es für die Injektionsspritze, die
zwischen den beiden Ventilen angeordnet ist, möglich, durch Drücken des
Injektionsspritzenkolbens und somit Öffnen des ersten Ventils Injektionsflüssigkeit
vom Reservoir anzusaugen und es an den Patienten abzugeben.
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Ferner
wird ein Temperatursensor bereitgestellt, um die Temperatur des
Mediums innerhalb des Injektionskanals zu ermitteln. Dadurch ist
es möglich, den
Bolus begonnen mit dem Injektionsvorgang zu überwachen, da die Temperatur
des Injektionsmediums sich von der im Injektionskanal vorhandenen Temperatur
unterscheidet.
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Das
Reservoir für
Injektionsflüssigkeit
ist mit dem Injektionskanal verbunden. Dieses Reservoir ist an einem
stromaufwärts
gelegenen Punkt vom zweiten Ventil und an einem stromabwärts gelegenen Punkt
vom ersten Ventil positioniert. Somit ist es möglich für die Injektionsspritze, die
zwischen den beiden Ventilen angeordnet ist, Injektionsflüssigkeit vom
Reservoir anzusaugen und es an den Patienten durch Drücken des Injektionsspritzenkolbens
und somit die Öffnung
des ersten Ventils abzugeben.
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Die
Komponenten des Injektionskanals sind durch Flüssigkeitsflussmittel, die bevorzugt
Kunststoffrohre sind, verbunden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Injektionskanal ferner einen
ersten Absperrhahn, der stromabwärts
von all den anderen Komponenten angeordnet ist und geeignet ist,
an den Katheter angeschlossen zu werden.
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Der
erste Absperrhahn hat bevorzugt drei Öffnungen, wovon zwei aneinander
angeschlossen werden können.
Somit ist es möglich,
den Weg vom Injektionskanal zum Katheter und somit zu einem Patienten
zu öffnen
oder auszuwählen,
den Weg zu schließen
und weitere Geräte
an den dritten Eingang des Absperrhahns anzuschließen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Katheter ein einlumiger Venenkatheter.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist es ein Vorteil, dass die Anordnung
mit einem einlumigen Venenkatheter verwendet werden kann. Somit
ist es nicht notwendig, einen mehrlumigen Katheter, der komplizierter
ist und schwierig herzustellen und zu verwenden ist, zu verwenden.
Ferner kann die Geschwindigkeit der Zuführung besser bei einem einlumigen
Venenkatheter eingestellt werden.
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Des
Weiteren ist es vorteilhaft, dass durch die Automatisierung des
Umschaltvorgangs zwischen Injektion und Infusion durch das selbe
Katheterlumen, der Infusions- oder der Spülungsvorgang jeweils ohne die
Notwendigkeit einer Bedienerinteraktion nach dem Beginn der Injektion
fortgesetzt werden können
und somit wird die Wahrscheinlichkeit von Thrombusbildung am distalen
Ende des jeweiligen Lumens minimiert.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Drucksensor zusätzlich mit
dem Flüssigkeitsflussweg
zwischen dem Reservoir und dem zweiten Ventil verbunden.
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Bevorzugt
ist der Drucksensor mit dem Flüssigkeitsflussweg
zwischen dem Reservoir und dem zweiten Ventil über einen zweiten Absperrhahn
oder über
ein automatisches Ventil oder durch eine weitere Verbindung des
Flüssigkeitsflussweges
verbunden. Somit ist es möglich,
den Drucksensor während des
Injektionsvorgangs zu umgehen. Auf diese Weise ist es möglich, einfach
eine Injektionskanalanordnung mit einem effektiven Schutzmechanismus
für den
Drucksensor zu entwerfen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Schutzmechanismus ein Rückschlagventil,
das standardmäßig geschlossen
ist, und ein Rückschlagventil,
das standardmäßig geöffnet ist.
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Mit
solch einer Anordnung ist es möglich, den
Drucksensor während
des Injektionsvorgangs zu schützen.
Das standardmäßig geschlossene
Rückschlagventil
kann das erste oben beschriebene Ventil sein. Bevorzugt ist das
Rückschlagventil,
das standardmäßig geöffnet ist,
ein weiteres Rückschlagventil,
das beim Drucksensor angeordnet ist. In dem Fall, dass die Injektionsspritze
aufgezogen wird, um sie mit Injektionsflüssigkeit zu füllen, ist
das standardmäßig geschlossene
Rückschlagventil
geschlossen und ermöglicht
es der Injektionsspritze gefüllt
zu werden. Während
des Injektionsvorgangs wird die Injektionsspritze gedrückt, so
dass das standardmäßig geschlossene
Rückschlagventil
nun geöffnet
ist. Da der Druck nun auf das standardmäßig geöffnete Rückschlagventil wirkt, welches
beim Drucksensor positioniert ist, wird dieses Rückschlagventil nun schließen und
somit den Drucksensor schützen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Schutzmechanismus ein Rückschlagventil,
wel ches standardmäßig geschlossen
ist und ein Schutzventil, welches bei Überdruck schließt.
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Bei
dieser Anordnung ist das Schutzventil beim Drucksensor angeordnet
und schließt
bei Überdruck.
Dies ist der Fall während
des Injektionsvorgangs, wenn das Rückschlagventil , welches standardmäßig geschlossen
ist, aufgrund des Drucks öffnet,
welcher durch das Drücken
der Injektionsspritze appliziert wird. In diesem Fall schließt das Schutzventil
aufgrund des Überdrucks
und somit schützt
es den Drucksensor, der hinter dem Schutzventil positioniert ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Schutzmechanismus ein automatisches
Ventil.
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Mit
diesem automatischen Ventil ist es möglich, das Rückschlagventil,
welches standardmäßig geschlossen
ist, und eine Schutzvorrichtung, wie ein Rückschlagventil oder ein Schutzventil,
integriert zu kombinieren. Mit dem automatischen Ventil wird eine Vorrichtung
zur Verfügung
gestellt, die den Weg von der Injektionsspritze zum Katheter während des
Injektionsvorgangs öffnet
und zur gleichen Zeit den Fluss zum Drucksensor blockiert. Somit
wird der Drucksensor während
des Injektionsvorgangs geschützt.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung wird auch erreicht durch ein automatisches
Ventil für
die Verwendung in einem Injektionskanal, wie oben beschrieben, umfassend
eine erste Öffnung
zur Injektionsflüssigkeit
und eine zweite Öffnung
zum Venenkatheter, eine dritte Öffnung
zum Drucksensor, eine Dichtkörper,
der zwischen der ersten Öffnung
und der dritten Öffnung
und einer Feder beweglich ist und eine Feder, die sich zur ersten Öffnung erstreckt
und den Dichtkörper
gegen die erste Öffnung
drückt,
wobei die erste Öffnung
geschlossen wird, wobei auf einen Differenzialdruck hin über einem
vorbestimmten Schwellenwert, der auf die erste Öffnung durch die injizierte
Flüssigkeit
wirkt, der Dichtkörper
gegen die dritte Öffnung
gedrückt
wird, wobei die dritte Öffnung geschlossen
und die erste Öffnung
freigegeben wird.
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Mit
diesem automatischen Ventil wird eine integrierte Lösung zur
Verfügung
gestellt, um den Drucksensor gegen Beschädigungen aufgrund von hohem
Druck während
des Injektionsvorganges zu schützen.
Mit den drei Öffnungen ähnelt das
automatische Ventil einem Absperrhahn, der einen Fluss zwischen
der zweiten Öffnung
und der dritten Öffnung
unter normalen Bedingungen ermöglicht.
Somit ist der Katheter zum Drucksensor hin geöffnet. Somit nimmt der Drucksensor
den zentralvenösen
Druck des Patienten auf . Während
des Vorgangs der Injektion drückt
die Injektionsspritze Flüssigkeit
durch die erste Öffnung.
Dabei wird der Dichtkörper
bewegt und schließt
die dritte Öffnung,
wodurch ein Kanal zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung freigegeben
wird. Somit wird die injizierte Flüssigkeit zum Patienten über den
Katheter befördert.
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Da
der Dichtkörper
beweglich zwischen der ersten und der dritten Öffnung ist, blockiert er wechselnd
den Weg zwischen der zweiten Öffnung
und der dritten Öffnung
oder der ersten Öffnung
jeweils. Die Feder drückt
den Dichtkörper
gegen die erste Öffnung.
Somit ist die Ausgangsposition des Dichtkörpers, die erste Öffnung zu
blockieren und den Weg zwischen der ersten und der dritten Öffnung freizugeben.
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Bei
einem Druck über
einem vorbestimmten Schwellenwert, der auf die erste Öffnung appliziert wird,
bewegt sich der Dichtkörper
gegen die Feder und blockiert die dritte Öffnung, somit wird ein Durchgang
zwischen der ersten und der zweiten Öffnung freigegeben. Bei der
Wahl der Stärke
der Feder kann ein Schwellwert vorbestimmt werden, der appliziert werden muss,
um die dritte Öffnung
zu blockieren. Somit kann ein Druck vorbestimmt werden, der den Drucksensor
beschädigen
könnte,
wenn er überschritten
wird.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die Figuren, die vorteilhafte Ausführungsformen
darstellen, beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Injektionskanals
entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem Absperrhahn;
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2 ist
eine schematische Ansicht eines Injektionskanals der vorliegenden
Erfindung mit einer linearen Anordnung;
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3 ist
eine dritte Ausführungsform
des Injektionskanals entsprechend der vorliegenden Erfindung mit
einem automatischen Ventil;
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4 ist
eine schematische Ansicht eines Injektionskanals entsprechend der
vorliegenden Erfindung mit einem Rückschlagventil, das standardmäßig geöffnet ist;
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5 ist
eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit einem Schutzventil;
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6 ist
eine Querschnittsansicht eines automatischen Ventils entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine Querschnittsansicht eines automatischen Ventils entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Injektionskanals
entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem Absperrhahn 11.
Ein Injektionsflüssigkeitsreservoir 7 ist über ein
Rohr mit dem zweiten Ventil 6 und dem ersten Ventil 5,
die beide Rückschlagventile
sind, die in eine Richtung geöffnet
sind, wenn Druck appliziert wird, verbunden. Zwischen beiden Ventilen 5 und 6 ist
eine Injektionsspritze 8 mit dem Injektionskanal verbunden.
Stromabwärts
vom ersten Rückschlagventil 5 ist
ein Absperrhahn 11 angeordnet. Das erste Rückschlagventil 5 ist
mit der ersten Öffnung
von diesem Absperrhahn 11 verbunden, die zweite Öffnung ist
mit dem Blutgefäßkatheter 1 über einen
Temperatursensor 3 und einen anderen Absperrhahn 2 verbunden.
Die dritte Öffnung
des Absperrhahns 11 ist mit dem Drucksensor 4 verbunden.
Der Drucksensor 4 ist mit dem Injektionskanal stromabwärts vom
Injektionsflüssigkeitsreservoir 7 und
stromaufwärts
des zweiten Ventils 6 verbunden. Innerhalb der Verbindung
zwischen dem Drucksensor 4 und dem Injektionskanal wird
eine Kapillare 9 zur Verfügung gestellt.
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Unter
normalen Bedingungen ohne laufenden Injektionsvorgang wird der Absperrhahn 11 manuell
umgeschaltet, um einen Weg zwischen dem Blutgefäßkatheter 1 und dem
Drucksensor 4 zu erstellen. In diesem Stadium misst der
Drucksensor 4 den zentralvenösen Druck des Patienten. Um
das Verstopfen des Katheters 1 durch Thrombusbildung zu
vermeiden, ermöglicht
die Kapillare 9 konstanten stetigen Fluss von z.B. drei
Millilitern pro Stunde aus dem Flüssigkeitsreservoir 7,
welches bei 300 mmHg mittels einer unter Druck stehenden Spülungslösung/Injektionsflüssigkeitsbeutel,
wie aus dem Stand der Technik bekannt, gehalten wird. Der Absperrhahn 2,
der zwischen dem einlumigen zentralvenösen Katheter 1 und
dem Absperrhahn 11 angeordnet ist, ist für Blutproben
gedacht und wird normalerweise einen Weg zwischen dem Katheter 1 und
dem Absperrhahn 11 freigeben.
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Im
Falle der Injektion wird der Absperrhahn 11 manuell geschaltet
von Druckmessung auf Injektion, um den Weg zwischen dem Katheter 1 und
dem Rückschlagventil 5,
Rückschlagventil 6 und
der Injektionsspritze 8 freizugeben. Somit sperrt der Absperrhahn 11,
wenn er manuell geschaltet wird, den Weg zwischen dem Katheter 1 und
dem Drucksensor 4. Nun kann die Injektionsspritze 8 gedrückt werden. Dadurch
schließt
das erste Rückschlagventil 5 und blockiert
den Weg zum Katheter 1, während das Rückschlagventil 6 sich
aufgrund des negativen Druckes, der durch die Injektionsspritze 8 hervorgerufen wird, öffnet und
erlaubt es der Injektionsflüssigkeit
die Injektionsspritze 8 aus dem Reservoir 7 über das zweite
Rückschlagventil 6 in
die Injektionsspritze 8 zu befüllen. Sobald die Injektionsspritze 8 gedrückt wird, wird
das Ventil 5 aufgrund des Druckes, der vom Injektionskanal
aus der Injektionsspritze 8 herrührt, öffnen und das Rückschlagventil 6 wird
schließen
und den Weg zum Injektionsflüssigkeitsreservoir 7 schließen. Somit
wird die Injektionsflüssigkeit
von der Injektionsspritze 8 über das offene Rückschlagventil 5 und
den Absperrhahn 11 über
den Temperatursensor 3 und den Absperrhahn 2 in
den Katheter 1 befördert. Die Öffnung des
Rückschlagventils 5 ist
nun ein Indikator dafür,
dass der Injektionsvorgang begonnen hat. Die Öffnung des Rückschlagventils 5 wird überwacht
und erfasst als der Beginn des Injektionsvorgangs. Dies kann von
einem Computer (nicht dargestellt), der mit dem ersten Rückschlagventil 5 verbunden
ist, ausgeführt
werden. Sobald der Injektionsvorgang stoppt, wird das erste Rückschlagventil 5 wieder
durch das federähnliche
Glied geschlossen, wobei das Rückschlagventil 5 in
eine geschlossene Position gedrückt
wird. Dies liegt an der Tatsache, dass der Druck, der durch das
Drücken
der Injektionsspritze 8 hervorgerufen wurde, unter einen
bestimmten Schwellenwert fällt
und daher das Rückschlagventil 5 wieder
schließt.
Bei der Wahl der Stärke
des federähnlichen
Gliedes im Rückschlagventil 5 kann dieser
Schwellenwert vorbestimmt werden. Durch die Erfassung dieses Schließens des
Rückschlagventils 5 kann
das Ende des Injektionsvorgangs überwacht werden.
Somit gibt das Öffnen
und Schließen
des ersten Rückschlagventils 5 den
Moment des Beginns und Endes des Injektionsvorgangs an. Durch manuelles
Umschalten des Absperrhahns 11 während des Injektionsvorgangs
wird der Drucksensor 4 gegen Überdruck, der durch den Injektionsvorgang
beim Drücken
der Injektionsspritze 8 entsteht, geschützt. Nachdem der Injektionsvorgang
beendet ist, wird der Absperrhahn 11 zurückgeschaltet,
um einen Weg zwischen dem Drucksensor 4 und dem Katheter 1 freizugeben.
Somit wird der Drucksensor 4 den zentralvenösen Druck
des Patienten wieder erfassen.
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Als
ein Ergebnis wird ein Injektionskanalentwurf zur Verfügung gestellt,
der es ermöglicht,
den zentralvenösen
Druck des Patienten zu messen, mit einem Drucksensor 4 und
einem ersten Ventil 5, das mit dem Drucksensor 4,
der erkennt, wenn ein Druckschwellenwert überschritten wird und somit
den Augenblick des Beginns eines Injektionsvorgangs und später wenn
er freigegeben wird nach dem Ende des Einfügevorgangs das Ende des Injektionsvorganges angibt.
Mit dem Absperrhahn 11 wird eine Schutzvorrichtung für den Drucksensor 4 zur
Verfügung
gestellt.
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In 2 ist
eine schematische Ansicht des Injektionskanals der vorliegenden
Erfindung mit einer linearen Anordnung dargestellt. Das Injektionsflüssigkeitsreservoir 7 ist
stromaufwärts
eines zweiten Rückschlagventils 6 und
eines ersten Rückschlagventils 5 angeordnet.
Zwischen dem ersten Rückschlagventil 5 und
dem zweiten Rückschlagventil 6 ist
eine Injektionsspritze 8 mit dem Injektionskanal verbunden.
Stromabwärts
vom ersten Rückschlagventil 5 werden
ein Drucksensor 4 und ein Temperatursensor 3 zur
Verfügung
gestellt. Ein Katheter 1 ist mit dem Injektionskanal über einen
Absperrhahn 2 verbunden. Alle Komponenten sind in gerader
Linienabfolge positioniert.
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In
dem Fall, dass kein Injektionsvorgang in Gang ist, wird der Absperrhahn 2 zum
Weg zwischen dem Katheter 1 und dem In jektionskanal, der
den Temperatursensor 3 und den Drucksensor 4 umfasst, geöffnet. Somit
gibt der Drucksensor 4 den zentralvenösen Druck des Patienten weiter.
Beide Rückschlagventile 5 und 6 werden
aufgrund des federähnlichen
Gliedes, das in diese Rückschlagventile
integriert ist, geschlossen. In dem Fall, dass ein Injektionsvorgang
begonnen wird, wird die Injektionsspritze 8 gezogen und
das zweite Rückschlagventil 6 wird aufgrund
des negativen Druckes, der durch die Injektionsspritze 8 hervorgerufen
würde, öffnen. Somit wird
die Injektionsflüssigkeit
aus dem Reservoir 7 in die Injektionsspritze 8 angesaugt,
wobei das Rückschlagventil 6 geöffnet ist
und das erste Rückschlagventil 5 immer
noch geschlossen ist. In der Phase, in der die Injektionsspritze 8 nun
gedrückt
wird, wird das Rückschlagventil 6 schließen und
das erste Rückschlagventil 5 wird
aufgrund des Druckes, der durch die Injektionsspritze 8 in
den Injektionskanal gerichtet erzeugt wird, öffnen. Somit wird der Drucksensor 4 nun
einen Druckanstieg überwachen.
Dieser Druck steigt über
einen vorbestimmten Grenzwert (z.B. 300 mmHg), der unter normalen
physiologischen Bedingungen nicht erreicht werden könnte. Somit
ist dieses Ereignis direkt verbunden mit der Startzeit der Injektion.
Daher zeigt nun das Auslesen des Druckes des Drucksensors 4 über einen
vordefinierten Schwellenwert den Start des Injektionsvorgangs an.
Somit ist der Beginn des Injektionsvorgangs definiert und kann von
einem Computer (nicht dargestellt), der mit dem Drucksensor 4 verbunden
ist, verarbeitet werden. Der Temperatursensor 3 misst dann
den Temperaturwechsel, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Da der
Absperrhahn 2 den Weg zwischen der Injektionsspritze 8 und
dem Katheter 1 freigibt, wird die Injektionsflüssigkeit über den
Katheter 1 an den Patienten abgegeben. Nachdem der Injektionsvorgang
beendet ist, fällt
der durch die Injektionsspritze 8 erzeugte Druck unter
den vordefinierten Schwellenwert und das Rückschlagventil 5 wird
wieder schließen.
Als ein Ergebnis ist der Druck, der vom Drucksensor 4 ermittelt
wird, nun unter den vordefinierten Schwellenwert gefallen, somit
wird das Ende des Injektionsvorgangs angezeigt. Somit ist eine au tomatische
Messung des Beginns und des Endes des Injektionsvorgangs mittels
dieser Injektionskanalanordnung erzielt. Somit wird der Drucksensor 4,
der für
die Messung des physiologischen zentralvenösen Drucks verwendet wird, verwendet,
um ferner das Überschreiten
des vorbestimmten Schwellenwertes zu ermitteln und somit den Beginn
und das Ende des Injektionsvorgangs anzugeben. Der Druckgrenzwert,
der für
den Schwellenwert verwendet wird, ist angeordnet zwischen dem maximalen
physiologischen zentralvenösen Druck,
d.h. 50 mmHg, und liefert den Druck, welcher wenigstens dafür notwendig
ist, die Injektionsmenge in einer vernünftigen maximalen Injektionsdauer
von im Allgemeinen 5 Sekunden anzuwenden. Da diese Injektionslinie
zentralvenös
angewendet wird, wird der Drucksensor 4 für die Messung
des zentralvenösen
Druckes verwendet, wenn keine Injektion stattfindet und gibt die
Zeitpunkte des Beginns und des Endes des Injektionsvorganges an.
Der Absperrhahn 2 wird wieder, wie in 1,
für Blutproben
verwendet und gibt den Weg zwischen dem Katheter 1 und
der Injektionslinie frei.
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3 ist
eine dritte Ausführungsform
des Injektionskanals gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem automatischen Ventil 12.
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Der
Entwurf der Injektionskanalanordnung entsprechend 3 bezieht
sich auf eine Anordnung, wie sie in 1 dargestellt
ist, wobei der Absperrhahn 11 und das erste Rückschlagventil 5 von 1 durch
ein automatisches Ventil 12 in 3 ersetzt
sind. Dieses automatische Ventil 12 kombiniert die Funktionalität eines
Rückschlagventils
und eines Absperrhahns. Unter normalen Bedingungen ohne laufenden
Injektionsvorgang blockiert das automatische Ventil 12 den
Weg zur Injektionsspritze 8 und gibt den Weg zwischen dem
Katheter 1 und dem Drucksensor 4 frei. Somit ermittelt
der Drucksensor 4 den physiologischen zentralvenösen Druck
des Patienten. Im Fall, dass der Injektionsvorgang beginnt, wird
die Injektionsspritze 8 gezogen und Injektionsflüssigkeit
wird aus dem Injektionsreservoir 7 in die Injektionsspritze 8 gesaugt,
infolgedessen wird das zweite Rückschlagventil 6 geöffnet. Das
automatische Ventil 12 blockiert immer noch den Weg zur
Injektionsspritze 8 aufgrund des federähnlichen Gliedes innerhalb
des automatischen Ventils 12 und der negative Druck, der
durch die Injektionsspritze 8 erzeugt wird, sind beide
in dieselbe Richtung gerichtet. Nachdem die Injektionsspritze 8 gefüllt ist,
beginnt der Injektionsvorgang mit dem Drücken der Injektionsspritze 8.
Somit gibt das automatische Ventil 12 den Weg zwischen
der Injektionsspritze 8 und dem Katheter 1 aufgrund
des Druckes, der durch die Injektionsspritze 8 innerhalb
des Injektionskanals erzeugt wird, frei, somit bewegt sich z.B.
ein Dichtkörper
im automatischen Ventil 12. Zur gleichen Zeit, wenn der Weg
zwischen der Injektionsspritze 8 und dem Katheter 1 freigegeben
wird, wird der Weg zwischen dem Drucksensor 4 und dem Katheter 1 blockiert. Diese
Bewegung des automatischen Ventils 12 kann von einem Computer
(nicht dargestellt), der an das automatische Ventil 12 angeschlossen
ist, überwacht werden,
wodurch der Beginn des Injektionsvorgangs angezeigt wird. Wenn das
automatische Ventil 12 aktiviert wird, wird der Drucksensor 4 vom
Katheter 1 getrennt und sein Druck ist plötzlich steigend
bis zum aktivierenden Schwellenwert. Alternativ oder zusätzlich kann
das Erfassen des Drucksensors 4 verwendet werden, um den
Anstieg des Druckes über
einen vorbestimmten Schwellenwert zu überwachen und somit den Anfang
des Injektionsvorgangs anzuzeigen. Das automatische Ventil 12 blockiert
den Weg zwischen dem Katheter 1 und dem Drucksensor 4. Somit
kann der Druck, der durch die Injektionsspritze 8 erzeugt
wird, nicht den Drucksensor 4 erreichen. Dadurch wird der
Drucksensor 4 durch das automatische Ventil 12 gegen
Schäden
aufgrund des Überdruckes,
der durch die Injektionsspritze 8 während des Injektionsvorgangs
erzeugt wird, geschützt.
Der Drucksensor 4 überwacht
einen Anstieg des Drucks bis zu einem vorbestimmten Schwellenwert
und ist dann durch das Blockieren des automatischen Ventils 12 geschützt. Wenn
der Injektionsvorgang beendet ist, nimmt der Druck von der Injektionsspritze 8 in den Injektionskanal
ab. Als ein Ergebnis schließt
das automatische Ventil 12 den Weg zwischen dem Katheter 1 und
der Injektionsspritze 8 erneut. Dieser Moment wird wieder
aufgezeichnet als das Ende des Injektionsvorgangs. Ferner öffnet durch
das Blockieren des Weges zwischen dem Katheter 1 und der
Injektionsspritze 8 das automatische Ventil 12 den
Weg zwischen dem Drucksensor 4 und dem Katheter 1. Daher
wird der Drucksensor 4 nun den physiologisch zentralvenösen Druck
wieder messen. Mit dieser Anordnung können der Beginn und das Ende
des Injektionsvorgangs einfach und automatisch überwacht werden. Zur gleichen
Zeit stellt das automatische Ventil 12 einen Schutz des
Drucksensors 4 gegen Überdruck,
der durch das Drücken
der Injektionsspritze 8, somit Erhöhen des Drucks im Injektionskanal
entsteht, zur Verfügung.
Wegen der Kapillare 9 wird der Druck, der durch den Drucksensor 4 während des
Injektionsvorgangs gemessen wird, auf den Druck des Flüssigkeitsreservoirs 7,
z.B. auf 300 mmHg, sich verändern.
Am Ende des Injektionsvorgangs wird der Wert auf den physiologischen
Wert zurückkehren.
Die standardmäßige Position
des automatischen Ventils 12 als auch des Schwellenwertes,
bei dem das automatische Ventil 12 infolge des Druckes,
der durch die Injektionsspritze 8 erzeugt wird, wird durch
die Stärke
des federähnlichen
Gliedes festgelegt.
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4 ist
eine schematische Darstellung eines Injektionskanals gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem Rückschlagventil 13,
das standardmäßig geöffnet ist.
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Diese
Anordnung bezieht sich auf die Anordnung aus 1, wobei
der Absperrhahn 11 aus 1 durch
das dritte Rückschlagventil 13,
welches normalerweise offen sein wird, ersetzt ist. Das erste Rückschlagventil 5 und
das zweite Rückschlagventil 6 sind
in die gleiche Richtung ausgerichtet. Zwischen dem ersten Rückschlagventil 5 und
dem zweiten Rückschlagventil 6 ist
die Injektionsspritze 8 angeschlossen. Der Drucksensor 4 ist
nun durch das dritte Rückschlagventil 13,
das normalerweise offen ist, geschützt.
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Unter
normalen Bedingungen, wenn kein Injektionsvorgang im Gange ist,
schließt
das erste Rückschlagventil 5 den
Durchgang zwischen dem Katheter 1 und der Injektionsspritze 8 und
so- mit ist nur der Durchgang zwischen dem Katheter 1 und dem
Drucksensor 4 offen. Das dritte Rückschlagventil 13 ist
normalerweise offen in dieser Position, wodurch es den Durchgang
zwischen dem Katheter 1 und dem Drucksensor 4 freigibt.
Als ein Ergebnis nimmt der Drucksensor 4 den physiologischen
zentralvenösen
Druck des Patienten auf. In dem Fall, dass der Injektionsvorgang
beginnt, öffnet
das zweite Rückschlagventil 6,
wenn die Injektionsspritze 8 gezogen wird und ermöglicht es
der Injektionsflüssigkeit aus
dem Reservoir 7 in die Injektionsspritze 8 zu
fließen.
Das erste Rückschlagventil 5 ist
in diesem Stadium immer noch geschlossen. Wenn die Injektionsspritze 8 gezogen
wird, um die Injektionsflüssigkeit abzugeben, öffnet das
erste Rückschlagventil 5 aufgrund
der Druckdifferenz, die durch das Drücken der Injektionsspritze 8 erzeugt
wird. Zur gleichen Zeit wird das Rückschlagventil 13 – aufgrund
des zunehmenden Druckes, hervorgerufen durch die Injektionsspritze 8 – schließen und
den Drucksensor 4 gegen Schäden aufgrund des übermäßig hohen
Druckes, hervorgerufen durch die Injektionsspritze 8, schützen. Als
ein Ergebnis wird die Injektionsflüssigkeit von der Injektionsspritze 8 zum
Katheter 1 befördert, wobei
der Drucksensor 4 aufgrund der Kapillare 9 auf den
Druck, wie er im Injektionsreservoir 7 vorliegt, driftet.
Der augenblickliche Druckanstieg und die Driftgeschwindigkeit ist
abhängig
von der Komplianz des Flüssigkeitssystems
zwischen dem Rückschlagventil 13 und
der Kapillare 9, die bevorzugt angemessen gewählt ist.
Wenn das System schwergängig
ist, erhöht
sich der Druck am Sensor 4 auf den Druck des Flüssigkeitsreservoirs 7,
bevor sich der Fluss umkehrt und das Rückschlagventil 13 schließt. Nachdem
der Injektionsvorgang beendet ist und das dritte Rückschlagventil 13 wieder
geöffnet
ist, zeigt der Drucksensor 4 den zentralvenösen Druck
des Patienten über
den Katheter 1. Wieder können der Injektionsbeginn und
Endzeitpunkt zum einen durch das Schalten des ersten Rückschlagventiles 5 und
des dritten Rückschlagventiles 13 je weils
oder durch den Drucksensor 4 erkannt werden. Ferner wird
der Drucksensor 4 eine plötzliche Zunahme und ein Driftverhalten
zum Injektionsflüssigkeitsreservoir 7 zeigen,
nachdem das dritte Rückschlagventil 13 geschlossen
wurde. Somit geben auch die Werte des Drucksensors 4 eine
Anzeige des Beginns und des Endes des Injektionsvorgangs. Weil die
Zunahme beim Beginn der Injektion, bis der vorbestimmte Schwellenwert
des Rückschlagventiles 13 erreicht ist,
den Beginn angibt. Ferner gibt ein Abfallen unter diesen Schwellenwert
das Ende des Injektionsvorgangs an.
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5 ist
eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit einem Schutzventil 14.
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Die
Anordnung entspricht der Anordnung, wie in 1 beschrieben,
wobei der Absperrhahn 11 durch eine Rohrleitungsverbindung
und das Schutzventil 14 ersetzt ist.
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Bei
dieser Anordnung wird die automatische Ventilfunktion mittels des
Schutzventils 14, welches bei Überdruck schließt, und
eines normalerweise geschlossenen Rückschlagventils 5 erzielt.
Das Schutzventil 14 kann durch einen Kolben realisiert werden,
der in einer geöffneten
Position mittels einer Feder gehalten wird und bei übermäßigem Druck schließt. Somit
können
das Öffnen
und Schließen des
Schutzventils, wie auch die jeweiligen Linien des Druckanstiegs,
die durch den Drucksensor 4 erfasst werden, als Zeichen
für den
Beginn und das Ende des Injektionsvorgangs verwendet werden.
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6 ist
eine Querschnittsansicht eines automatischen Ventils entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Dieses
automatische Ventil, wie es in 6 dargestellt
ist, kann das automatische Ventil 12 sein, wie es in der
Anordnung aus 3 verwendet wird. Dieses automatische
Ventil 12 um fasst drei Öffnungen,
d.h. eine erste Öffnung 21,
an die die Injektionsspritze 8 angeschlossen werden kann,
eine zweite Öffnung 22,
an welche der Katheter 1 angeschlossen werden kann, und
eine dritte Öffnung 23,
an welche der Drucksensor 4 angeschlossen werden kann.
Ferner wird ein Temperatursensor 3 in der Nähe des zentralen
Teils des automatischen Ventils 12 innerhalb des Durchgangs
der zweiten Öffnung 22 zur Verfügung gestellt.
Eine Kugel 25 ist in der Weise vorgesehen, dass sie zwischen
zwei Anlageflächen
hin- und herschalten kann zwischen der ersten Öffnung 21 und der
dritten Öffnung 23.
Eine Feder 24 ist so angeordnet, dass sie eine Kraft gegen
die Kugel 25 ausübt,
so dass sie gegen die Anlageflächen
in Richtung der ersten Öffnung 21 gedrückt wird,
wodurch der Durchgang der ersten Öffnung 21 geschlossen wird,
in dem Fall, dass keine Druckdifferenz zwischen allen drei Öffnungen
bereitgestellt wird. Die Stärke der
Feder 24 bestimmt die Kraft die notwendig ist, um aus der
Richtung der ersten Öffnung 21 auf
das automatische Ventil 12 appliziert zu werden, um die
Kugel 25 gegen die Feder 24 zu bewegen, um den
Durchgang von der ersten Öffnung 21 zur
zweiten Öffnung 22 im
automatischen Ventil 12 zu öffnen.
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Unter
normalen Bedingungen, wenn kein übermäßiger Druck
durch die Injektionsspritze 8 appliziert wird, ist die
erste Öffnung 21 durch
die Kugel 25 blockiert. Der Durchgang zwischen der zweiten Öffnung 22 und
der dritten Öffnung 23 ist
geöffnet. Die
Feder 24 drückt
die Kugel 25 gegen eine Anlagefläche, wodurch die erste Öffnung 21 geschlossen wird.
In dem Fall, dass ein Druck nun auf die erste Öffnung 21 appliziert
wird, wird die Kugel 25 gegen die Feder 24 bewegt,
wodurch die Anlageflächen,
die mit der ersten Öffnung 21 verbunden
sind, freigegeben werden und zur gleichen Zeit die Anlageflächen der
dritten Öffnung 23 geschlossen
werden, wodurch die dritte Öffnung 23 geschlossen
und ein Weg zwischen der ersten Öffnung 21 und
der zweiten Öffnung 22 freigegeben
wird. Wenn der Druck, der auf die erste Öffnung 21 appliziert
wird, langsam abnimmt, gibt es ein Stadium, bei dem die Kugel 25 gegen
die Feder 24 bewegt wird und etwas die Anlagefläche, die mit
der ersten Öffnung 21 verbunden
ist, öffnet,
außer wenn
die Kugel 25 nicht völlig
den Durchgang zu der dritten Öffnung 23 schließt. In diesem
Stadium wird der Drucksensor 4, der mit der dritten Öffnung 23 verbunden
ist, einen Anstieg des Drucks erfassen. Nachdem sich der Druck erhöht hat,
so dass die Kugel 25 nun gegen die Kraft der Feder 24 gegen
die Anlageflächen,
die mit der dritten Öffnung 23 verbunden
sind, gedrückt
wird, wird der Druck, der durch den Drucksensor 4 gemessen
wird, auf einem bestimmten Plateau bleiben und langsam aufgrund
der Verwendung der Kapillare 9 auf den Druck des Injektionsflüssigkeitsreservoirs 7 driften
(siehe 3). Somit zeigt der Anstieg des Drucksensors 4,
wenn er z.B. von einem Computer (nicht dargestellt) überwacht
wird, deutlich den Beginn des Injektionsvorgangs. Nach dem Ende
des Injektionsvorgangs drückt
die Feder 24 die Kugel 25 an die Anlageflächen, die
zur ersten Öffnung 21 gehören, somit
wird der Durchgang zur ersten Öffnung 21 blockiert
und der Durchgang zwischen der zweiten Öffnung 22 und der
dritten Öffnung 23 freigegeben.
Nun fällt
der Druck zurück
auf den zentralvenösen
Druckwert. Dieser Fall des Drucks, wie er durch einen Drucksensor 4 überwacht
wird, zeigt nun den Zeitpunkt, an dem der Injektionsvorgang beendet
wurde.
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Mit
dem automatischen Ventil 12, wie in 6 dargestellt,
wird ein kompakter und integrierter Entwurf für das automatische Messen des
Moments des Beginns und des Endes des Injektionsvorgangs bei Verwendung
des Drucksensors 4, der normalerweise zur Messung des physiologischen
zentralvenösen
Druckes zu dem Zeitpunkt, wenn kein Injektionsvorgang abläuft, verwendet
wird, zur Verfügung gestellt.
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Als
ein Ergebnis wird eine sichere, billige und einfache Lösung für das gleichzeitige
Messen des zentralvenösen
Drucks und der Durchführung
von Thermodilutionsinjektionen und die Zurverfügungsstellung einer Injektionsflüssigkeitstemperatur und Startzeit
und Endzeit des Injektionsvorgangs zur Verfügung gestellt.
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7 ist
eine Querschnittsansicht eines automatischen Ventils gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Dieses
automatische Ventil, wie in 7 dargestellt,
kann das automatische Ventil 12, das in der Anordnung der 3 verwendet
wird, sein.
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Es
ist ähnlich
zu der 6, aber die Kugel 25 ist durch einen
zylindrischen Dichtkörper 26 ersetzt. Wenn
das automatische Ventil 12 aktiviert wird, durchbricht
das Dichtmittel den Durchgang zu der dritten Öffnung 23, bevor der
Durchgang zu der ersten Öffnung 21 entsteht.
Der momentane Druckanstieg und die Driftgeschwindigkeit sind abhängig von der
Komplianz des Flüssigkeitssystems
zwischen dem automatischen Ventil 12 und der Kapillare 9,
die bevorzugt angemessen gewählt
wird. Wenn das System schwergängig
ist, erhöht
sich der Druck am Drucksensor 4 sofort auf den Druck des
Flüssigkeitsreservoirs 7.
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- 1
- Blutgefäßkatheter
- 2
- erster
Absperrhahn
- 3
- Temperatursensor
- 4
- Drucksensor
- 5
- erstes
Ventil
- 6
- zweites
Ventil
- 7
- Reservoir
- 8
- Injektionsspritze
- 9
- Kapillare
- 11
- zweiter
Absperrhahn
- 12
- automatisches
Ventil
- 13
- Rückschlagventil,
das standardmäßig geöffnet ist
- 14
- Schutzventil
- 21
- erste Öffnung (Injektionsflüssigkeit)
- 22
- zweite Öffnung (Venenkatheter)
- 23
- dritte Öffnung (Drucksensor)
- 24
- Feder
- 25
- Kugel
- 26
- Dichtkörper