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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Blutgefäßkatheter,
welcher sich in der Nähe
eines Körpers
eines Patienten befindet, zum Messen von Blutdruck, zum Entnehmen
von Blutproben oder Injizieren von Flüssigkeiten in ein Blutgefäß des Patienten.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein System zum Entnehmen von
Blutproben oder zum Injizieren von Flüssigkeiten in das Blutgefäß des Patienten
und zum Durchführen
einer Blutdruckmessung eines Patienten.
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Messsysteme
zum Messen des Blutdrucks eines Körpers eines Patienten sind
in klinischen Anwendungen sehr bekannt. Sie umfassen üblicherweise
ein Durchfluss-Flüssigkeitsreservoir,
welches mittels einer Flüssigkeits-Durchflussröhre zu einer
Katheterröhre
geführt
wird, welche bei Verwendung einen Körper eines Patienten derart
durchsticht, dass die Durchflussflüssigkeit als ein kontinuierlicher Durchfluss-Flüssigkeitsstrom
bereitgestellt wird. Entlang des Durchflusskanals können ein
oder mehrere Ventile angeordnet sein, um manuell das Durchfließen der
Flüssigkeit
in den Körper
des Patienten zu stoppen.
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Die
kontinuierliche Messung eines Blutdrucks eines Patienten ist wichtig,
um den Zustand kranker Patienten aufzuzeichnen. Es ist üblich, dass die
Messung des Blutdrucks mittels eines Einwegdrucksensors und eines
Durchflusssystems ausgeführt
wird, die beide auf eine Ordnungsplatte montiert sind. Diese Ordnungsplatte
mit den Sensoren ist auf Herzniveau für den Anwender gut zugänglich.
Der Drucksensor dieser Ordnungsplatte wird dann mit dem Patienten
mittels einer langen Röhre
verbunden, die mit einer Flüssigkeit
gefüllt
ist. Somit wird das Drucksignal hydraulisch mittels der Transferröhre übertragen.
Typischerweise gibt es einen Dreiwege-Absperrhahn zwischen Patient
und Drucksensor zum Entnehmen von Blutproben oder zum Injizieren von Flüssigkeiten.
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Der
Nachteil dieses Systems ist, dass das Drucksignal durch die Transfercharakteristik
des langen Transferröhrensystems
aufgrund von Dämpfung oder
Resonanz als ein Ergebnis der Länge
der Transferröhre
verfälscht
wird.
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Als
eine weitere Möglichkeit
zum Messen des Blutdrucks ist die Verwendung eines Tipmanometers
bekannt. Das Tipmanometer befindet sich bei der Spitze der Katheterröhre, so
dass sich bei Verwendung das Manometer innerhalb des Körpers des Patienten
befindet. Obwohl eine derartige Anordnung eine sehr gute Signalübertragung
bereitstellt, ist sie sehr teuer und ein großer Durchmesser der Katheterröhre wird
benötigt.
Darüber
hinaus ist ein Steuern und Anpassen des Abgleichdrucks des Tipmanometers
nicht länger
möglich,
nachdem sich die Katheterröhre
innerhalb des Körpers
des Patienten befindet.
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Es
ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Blutgefäßkatheter
und Flüssigkeits-Transfersystem
bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden
und eine genaue und kontinuierliche Messung des Blutdrucks des Patienten
erlauben.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch ein Blutgefäßkatheter
gemäß Anspruch
1 und einem Flüssigkeits-Transfersystem gemäß Anspruch 8
erreicht.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Blutgefäßkatheter
zum Anbringen in unmittelbarer Nähe
eines Körpers
eines Patienten und zum Injizieren einer Injektionsflüssigkeit
in ein Blutgefäß des Patienten
oder zum Entnehmen von Blutproben von dem Patienten bereitgestellt.
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Der
Blutgefäßkatheter
umfasst eine Katheterröhre,
die ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes des Patienten und einen
Drucksensor aufweist, der sich bei einem zweiten Ende der Katheterröhre außerhalb
des Patienten befindet, wobei der Drucksensor eingerichtet ist,
um einen Druck der Flüssigkeit
in der Katheterröhre
als eine Anzeige des Blutdrucks eines Patienten zu messen.
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Der
Katheter hat einen Vorteil, dass sich der Drucksensor zum Messen
des Blutdrucks des Patienten nahe bei dem Blutgefäß des Patienten
befindet, so dass ein Dämpfen
oder eine Resonanz des erfassten Drucks verringert oder vermieden
wird. Darüber
hinaus befindet sich der Drucksensor außerhalb des Körpers des
Patienten, so dass ein Abgleich des Drucksensors ausgeführt werden
kann, sogar wenn der Katheter in Verwendung ist.
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Bevorzugt
ist der Drucksensor weiter eingerichtet, um ein elektrisches Drucksignal
bereitzustellen, wobei eine elektrische Schnittstelle bereitgestellt wird,
um lösbar
den Drucksensor mit einer wiederverwendbaren Messeinheit zu verbinden.
Dabei wird der Katheter als eine Einwegeinheit bereitgestellt, welcher
weiter mit einer Einweg-Flüssigkeits-Transfereinheit verbunden
werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Ventil, insbesondere ein Steuerventil,
bereitgestellt, welches zwischen dem Ende der Katheterröhre und
dem Drucksensor angeordnet ist, wobei das Ventil eingerichtet ist,
um abhängig
von einem Ventil-Aktivierungssignal betrieben zu werden. Eine Ventil-Steuerungsschnittstelle kann
bereitgestellt werden, um das Ventil mit einem entfernten Ventil-Steuerungselement
zu verbinden.
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Bevorzugt
umfasst das Ventil einen zusammendrückbaren Röhrenabschnitt, welcher ein
anpassbares Lumen umfasst, wobei die zusammendrückbare Röhre derart bereitgestellt wird,
um die Größe des Lumens
abhängig
von einem pneumatischen oder hydraulischen Ventil-Aktivierungssignal anzupassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform kann
das Ventil mit der elektrischen Schnittstelle zum Empfangen eines
elektrischen Ventil-Aktivierungssignals verbunden sein.
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Bevorzugt
wird ein Verbindungselement zum Verbinden der Katheterröhre mit
einer Einheit zum Durchspülen
Injizieren oder Entnehmen von Blutproben bereitgestellt. Das erlaubt
dem Katheter als eine Einweg-Einheit bereitgestellt zu werden, welcher
lösbar
mit einer Flüssigkeits-Transfereinheit
verbunden ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik befindet sich
dieses Verbindungselement in der Nähe des Patienten und ist bevorzugt
dem Drucksensor vorgeschaltet.
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Es
kann weiter ein Absperrventil bereitgestellt werden, welches dem
Drucksensor vorgeschaltet angeordnet ist, welcher eingerichtet ist,
um zum Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses
durch die Katheterröhre
manuell betrieben zu werden. Dies erlaubt eine sofortige manuelle
Steuerung des Flüssigkeitsflusses
in den Körper
des Patienten. Für
dieses Ventil könnte
auch ein Dreiwege-Absperrhahn
verwendet werden. Wobei dabei eine bequeme Anwendung eines Führungsdrahtes
zum Katheter, z.B. für eine
Seldinger-Technik ermöglicht
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkeits-Transfersystem
zum Durchspülen
des Katheters oder Injizieren einer Injektionsflüssigkeit in ein Blutgefäß des Patienten
oder zum Entnehmen von Blutproben von dem Patienten und zum Durchführen einer
Blutdruckmessung bei einem Patienten bereitgestellt. Das Flüssigkeits-Transfersystem umfasst
eine Katheterröhre, welche
ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes eines Patienten umfasst
und einen Drucksensor, welcher in der Nähe eines zweiten Endes der Katheterröhre angeordnet
ist, wobei der Drucksensor angepasst ist, um einen Druck von Flüssigkeit
in der Katheterröhre
als eine Anzeige des Blutdruckes des Patienten zu messen.
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Das
Flüssigkeits-Transfersystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung erlaubt eine kontinuierliche Messung eines Blutdrucks
eines Patienten, während der
Blutdruck in der Nähe
des Körpers
des Patienten gemessen wird. Dabei kann ein Dämpfen oder eine Resonanz des
Drucksignals bevorzugt vermieden werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Messeinheit bereitgestellt,
die elektrisch mit dem Drucksensor zum Bestimmen eines Druckwertes
verbunden ist.
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Bevorzugt
ist ein Steuerventil zwischen dem Ende der Katheterröhre und
dem Drucksensor angeordnet, wobei das Steuerventil eingerichtet
ist, um, abhängig
von einem Ventil-Aktivierungssignal,
betrieben zu werden. Darüber
hinaus umfasst das Flüssigkeits-Transfersystem
ein entferntes Ventil-Steuerungselement zum Bereitstellen des Ventil-Aktivierungssignals.
Das Ventil erlaubt ein entferntes Steuern des Flüssigkeitsflusses durch die
Katheterröhre.
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Bevorzugt
wird eine pneumatische Signal-Aktivierungsleitung bereitgestellt,
um das Ventil mit dem Ventil-Steuerungselement
zu verbinden, wobei das entfernte Ventil-Steuerungselement ein pneumatisches
oder hydraulisches Ventil-Aktivierungssignal bereitstellt.
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Darüber hinaus
kann bereitgestellt werden, dass das Steuerventil einen zusammendrückbaren Röhrenabschnitt
umfasst, welcher ein flexibles Lumen aufweist, wobei die zusammendrückbare Röhre derart
bereitgestellt wird, um das flexible Lumen abhängig von dem pneumatischen
oder hydraulischen Ventil-Aktivierungssignal anzupassen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umfasst das Flüssigkeits-Transfersystem ein
Reservoir für
ein Durchflussmedium, ein Flüssigkeits-Durchflussmittel,
welches mit der Katheterröhre
verbunden ist und einen Sperrhahn, welcher eingerichtet ist, um
das Reservoir mit der Katheterröhre
in einer Durchspülposition zu
verbinden.
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Darüber hinaus
kann der Absperrhahn eingerichtet sein, um einen Vergleichsdruck
mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel
in einer Abgleichposition zu verbinden.
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Darüber hinaus
kann der Absperrhahn mit dem Ventil-Steuerelement derart verbunden sein, dass
in der Abgleichsstellung das Ventil geschlossen ist.
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Bevorzugt
ist der Absperrhahn eingerichtet, um den Flüssigkeitsdurchfluss in die
Flüssigkeits-Durchflussmittel
in einer Messposition abzutrennen.
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Ein
Flüssigkeits-Transfersystem
kann mit einer Durchfluss-Steuerungseinheit
bereitgestellt werden, die ein vorgeschaltetes Ende aufweist, welches zu
einem Absperrhahn verbunden ist und ein nachgeschaltetes Ende. Die
Durchfluss-Steuereinheit
beinhaltet eine Durchflusskapillare zum Bereitstellen eines vorher
bestimmten Durchflusses von Flüssigkeit durch
das Flüssigkeits-Durchflussmittel,
ein erstes Rückschlagventil,
welches eingerichtet ist, um zu öffnen
falls ein Druckunterschied zwischen dem vorgeschalteten Ende und
dem nachgeschalteten Ende der Durchfluss-Steuerungseinheit einen
vorher bestimmten ersten Druckwert übersteigt und ein zweites Rückschlagventil,
welches eingerichtet ist zu öffnen,
falls ein Druckunterschied zwischen dem nachgeschalteten Ende und
dem vorgeschalteten Ende der Durchfluss-Steuerungseinheit einen
vorher bestimmten zweiten Druckwert übersteigt. Bevorzugt sind die
Rückschlagventile
angeordnet, damit alle Flüssigkeitspfade
durch die Durchflussströme
durch die Kapillare oder das nachgeschaltete Rückschlagventil erreicht werden.
In dem Fall, dass der Drucksensor nicht dem Druck widerstehen kann,
der während
einer manuellen Injektion erzeugt wird, wird der kleinste Querschnitt
des Flüssigkeitspfades
in der Durchfluss-Steuerungseinheit kleiner gewählt als der kleinste Querschnitt
des nachgeschalteten Drucksensors ist. Dies wird den Druck reduzieren,
der bei der Sensorposition wirkt. Andererseits können andere druckbegrenzende
Mittel verwendet werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
eine Injektionsspritze bereitgestellt, die mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel
zwischen dem Absperrhahn und der Durchfluss-Steuerungseinheit verbunden ist, zum
Bereitstellen eines Bolus in dem Flüssigkeits-Durchflussmittel,
z.B. zum Spülen. Ähnlich zum Stand
der Technik können
Blutprobensysteme, die vor dem Drucksensor angewandt werden, durch
den Drucksensor genommen werden, z.B. durch:
Positionieren
des Absperrhahns in eine Probenposition.
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Herausziehen
des Kolbens aus der Injektionsspritze, wobei Durchflussflüssigkeit
aus dem nachgeschalteten Flüssigkeitssystem
entfernt wird.
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Anwenden
eines nahtlosen Vakuum-Blutsammelsystems bei einer Blutsammelmündung, wobei
Blut von dem Patienten entnommen wird.
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Entfernen
des nahtlosen Vakuum-Blutsammelsystems.
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Zurückdrücken des
Kolbens zur Injektionsspritze, wobei die Durchspülflüssigkeit wieder gefüllt, und
das System gereinigt wird.
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Positionieren
des Sperrhahns in eine Durchspülposition.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden jetzt genauer mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Ausführungsform
eines Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
genauere schematische Ansicht eines Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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3a–d eine
Querschnittsansicht einer Durchfluss-Steuerungseinheit ist, die in dem Flüssigkeits-Durchflusspfad
des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
angeordnet ist; und
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3e–f eine
Querschnittsansicht einer Durchfluss-Steuerungseinheit ist, die in dem Flüssigkeits-Durchflusspfad
des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
angeordnet ist; und
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4a und 4b eine
Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Durchfluss-Steuerungseinheit
zur Verwendung in dem Flüssigkeits-Transfersystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem ersten und in einem zweiten Betriebszustand zeigen;
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5 eine
schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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6 eine
schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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7 eine
genauere schematische Ansicht eines weiteren Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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8a und 8b Querschnittsansichten von
zwei Seiten eines Katheters sind, wie sie in 7 dargestellt
sind, und
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9 eine
genauere Ansicht der Schnittstelle ist, wie sie in 7 dargestellt
ist.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Flüssigkeits-Transfersystems zum Bereitstellen einer in
den Körper
eines Patienten injizierten Flüssigkeit. Das
Flüssigkeits-Transfersystem umfasst
eine Blutgefäß-Kathetereinheit 1,
eine Flüssigkeits-Transfereinheit 2,
eine Betriebseinheit 3 und ein Reservoir 4 zum
Bereitstellen einer Durchflussflüssigkeit.
Die Blutgefäß-Kathetereinheit 1 und
die Flüssigkeits-Transfereinheit 2 können durch
eine erste Schnittstelle 15 verbunden sein, und die Blutgefäß-Kathetereinheit und
die Betriebseinheit 3 sind durch eine zweite Schnittstelle 19 verbunden.
Darüber
hinaus kann die Flüssigkeits-Transfereinheit 2 eine
dritte Schnittstelle 29 zum Verbinden mit dem Reservoir 4 beinhalten.
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Die
Blutgefäß-Kathetereinheit 1 umfasst
eine Katheterröhre 11,
welche ein Spitzenende zum Durchstechen eines Blutgefäßes des
Körpers
des Patienten aufweist. Bei einem weiteren Ende der Katheterröhre 11 ist
ein Steuerventil 12 angeordnet, um den Fluss der injizierten
Flüssigkeit
durch die Katheterröhre 11 abhängig von
einem Aktivierungssignal abzutrennen. Das Aktivierungssignal kann
als ein pneumatisches, hydraulisches oder elektrisches Signal angewandt
werden. In der dargestellten Ausführungsform wird das Aktivierungssignal
an das Steuerventil mittels einer pneumatischen Ventil-Aktivierungsleitung 19 bereitgestellt,
die mittels der zweiten Schnittstelle 19 mit einem Ventil-Steuerelement 31 verbunden
ist. Das Ventil-Steuerelement 31 kann als ein Blasebalg
ausgeformt sein, um einen Druck zum Steuern des Steuerventils bereitzustellen.
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Die
Katheterröhre 11 kann
mit einem Temperatursensor 10 bereitgestellt sein. Temperatursensor-Signalleitungen 16 sind
mit der zweiten Schnittstelle 19 verbunden. Die Betriebseinheit 3,
die mit der zweiten Schnittstelle 19 verbunden sein kann,
ist zum Messen der Temperatur ausgelegt. Der Temperatursensor 10 befindet
sich bevorzugt bei einem Abschnitt der Katheterröhre 11, z.B. der Spitze,
die sich innerhalb des Körpers
des Patienten während
einer Verwendung befindet.
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Vorgeschaltet
zu dem Steuerventil 12 ist ein Drucksensor 13 mit
dem Lumen des Flüssigkeitskanals
innerhalb der Kathetereinheit 1 verbunden. Der Drucksensor 13 liefert
ein elektrisches Drucksignal mittels elektrischer Drucksignalleitungen 17 an
die zweite Schnittstelle 19, so dass das elektrische Drucksignal
durch die Betriebseinheit 3 zur Erfassung empfangen wird.
Der Drucksensor 13 bestimmt den Druck der Flüssigkeit
innerhalb des Lumens des Flüssigkeitskanals
als eine Anzeige des Blutdrucks des Patienten. Üblicherweise entspricht der
Druck der Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitskanal
im Wesentlichen dem Blutdruck des Patienten. Somit beinhaltet die
zweite Schnittstelle 19 Anschlüsse zum Verbinden der Temperatursignalleitungen 16 der
Drucksignalleitungen 17 wie auch der pneumatischen Ventil-Aktivierungsleitung 18.
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Die
Blutgefäßkathetereinheit 1 kann
weiter ein Absperrventil 14 zum manuellen Absperren des Flüssigkeitsstromes
durch die Katheterröhre 11 umfassen.
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Vorgeschaltet
zu dem Absperrventil 14 befindet sich die erste Schnittstelle 15,
die als ein Verbindungselement 15 bereitgestellt wird.
Das Verbindungselement 15 dient zum lösbaren Verbinden der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 an
die Blutgefäß-Kathetereinheit 1,
so dass die Durchspülflüssigkeit
von der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 an
die Kathetereinheit 1 fließen kann. Durch Bereitstellen
der zweiten Schnittstelle und des Verbindungselements 15 kann die
Blutgefäß-Kathetereinheit vollständig von
der Betriebseinheit 3 und der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 getrennt
werden. Das erlaubt, dass die Kathetereinheit 1 und die
Flüssigkeits-Transfereinheit 2 als
eine Einweg-Einheit ausgelegt sein können, während die Betriebseinheit 3 beispielsweise
für eine
wiederholte Verwendung ausgelegt ist.
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Die
Flüssigkeits-Transfereinheit 2 umfasst ein
Flüssigkeitsflussmittel 24,
auf welchem von vorgeschaltet nach nachgeschaltet ein Absperrhahn 28, eine
Injektionsspritze 27, ein Blutprobenanschluss 26 und
eine Durchfluss-Steuerungseinheit 20 angeordnet sind. Auf
dem vorgeschalteten Ende des Flüssigkeits-Durchflussmittels 24,
als die dritte Schnittstelle, wird ein Reservoirverbindungsanschluss 29 bereitgestellt,
der zum Anwenden des Reservoirs 4 dient, welches die Durchspülflüssigkeit,
die bei dem Patienten bereitgestellt wird, beinhaltet.
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Der
Absperrhahn 28 kann in drei Positionen positioniert werden:
In
einer ersten Durchspülposition
ist das Reservoir 4 mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 verbunden, so
dass die Injektionsflüssigkeit
mittels des Flüssigkeits- Durchflussmittels
und des Verbindungselements 15 zu der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 fließt, um die
Injektionsflüssigkeit
bei dem Patienten bereitzustellen.
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In
einer Abgleichposition wendet der Absperrhahn 28 auf die
Flüssigkeit
in dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 eine
vorher bestimmte Druckdifferenz an, bevorzugt einen atmosphärischen Druck
einer äußeren Umgebung.
Mittels des Flüssigkeits-Durchflussmittels 24 wird
die vorher bestimmte Druckdifferenz auf die Kathetereinheit 1 angewandt. Dabei
wird die vorher bestimmte Druckdifferenz verwendet, um den Drucksensor 13 zu
kalibrieren.
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In
einer Probenposition wird der Absperrhahn 28 geschlossen,
um das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 von
dem Reservoir 4 wie auch von dem Druckunterschied abzutrennen.
Diese Position kann verwendet werden, um eine Blutprobe mittels
des Blutprobenanschlusses 26 zu entnehmen. Die Injektionsspritze
könnte
auch verwendet werden, um die Durchspülflüssigkeit von der Kathetereinheit 1 und der
Flüssigkeits-Transfereinheit 2 zu
entfernen und sie zurückzugeben,
nachdem eine Blutprobe entnommen wurde. In der Probenposition kann
auch ein Bolus zum Flussdurchspülen
bei dem Patienten mittels der Injektionsspritze 27 angewandt
werden.
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Um
die Druckdifferenz auf den Drucksensor 13 der Kathetereinheit 1 zu
applizieren, ist es notwendig, dass das Steuerventil 12 geschlossen
ist, so dass keine Flüssigkeit
durch die Katheterröhre 11 fließen kann.
Dies wird durch Anwenden des Aktivierungssignals bei der pneumatischen
Ventil-Aktivierungsleitung 18 erreicht. Darüber hinaus
kann ein Kalibrierungssignal durch den Absperrhahn 28 erzeugt werden,
welches auf die Betriebseinheit 3 angewandt wird, so dass
eine Kalibrierungsmessung des Drucks in der Kathetereinheit 1 automatisch
eingeleitet werden kann.
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Die
Durchfluss-Steuereinheit 20 ist ausgelegt, um permanent einen
Durchspül-Flüssigkeitsdurchfluss
durch eine Kapillare 21 zu erlauben, die eine vorher bestimmte
Durchflussrate, z.B. von 3 ml/h aufweist. Um zu ermöglichen,
dass die Durchspülflüssigkeit
entfernt werden kann und Blutproben mittels dem Verbindungselement 15 genommen
werden können,
muss die Durchfluss-Steuereinheit 20 einen Bypass bereitstellen,
der durch ein erstes Rückschlagventil 23 gebildet
wird. Das erste Rückschlagventil 23 öffnet sich,
falls ein Druck zwischen einem nachgeschalteten Ende, z.B. bei dem
Verbindungselement 15, und einem vorgeschalteten Ende einen
vorherbestimmten ersten Schwelldruck übersteigt. Dieser Schwellwert
wird bei einem niedrigen negativen Wert, z.B. 10 mmHg gewählt, um
nicht die Blutzellen zu beschädigen.
Die Druckdifferenz kann z.B. durch die Injektionsspritze 27 oder
durch Verbinden einer Injektionsspritze 26 mit dem Blutprobenanschluss 26 und
durch Anwendung eines Unterdrucks auf das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 erreicht
werden. Die Flüssigkeits-Steuereinheit 20 umfasst
ein zweites Rückschlagventil 22,
welches sich öffnet, falls
mindestens ein zweiter Grenzwertdruck von vorgeschaltet nach nachgeschaltet
angewandt wird, z.B. falls ein Bolus in das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 injiziert
wird, welches an den Patienten abgegeben werden soll. Dieser Grenzwert
wird als ein positiver Wert größer als
der Druck der üblicherweise
auf das Flüssigkeitsreservoir 4 angewandt
wird, gewählt,
z.B. 500 mmHg.
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In 2 ist
eine detailliertere Ansicht des Flüssigkeits-Transfersystems dargestellt. Mit Bezug auf
die Blutgefäß-Kathetereinheit 1 ist
dargestellt, dass die Kathetereinheit 1 integriert als
die Schnittstelle 19, das Verbindungselement 15 und
die pneumatische Ventil-Aktivierungsleitung 18 ausgebildet ist,
die ablösbar
verbindbar zu der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 und
der Betriebseinheit 3 ist.
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In
der genauen Darstellung kann gesehen werden, dass das Steuerventil 12 der
Kathetereinheit 1 ausgelegt ist als ein Klemmventil, welches
mittels eines pneumatischen Aktivierungssignals, das auf eine flexible
Röhre 32 angewandt
wird, gesteuert werden kann. Ein zunehmender Druck innerhalb der pneumatischen
Signal-Aktivierungsleitung 18 resultiert darin, dass das
Lumen der flexiblen Röhre 32 reduziert
wird und schließlich
abgesperrt wird, so dass ein Hauptzuflussweg 33 innerhalb
des Steuerventils 12 geschlossen ist. Durch Freigeben des Überdrucks innerhalb
der pneumatischen Signal-Aktivierungsleitung 18 bewirkt
der Blutdruck des Patienten innerhalb des Hauptdurchflussweges 33,
dass sich die flexible Röhre 32 öffnet, so
dass es der Durchspülflüssigkeit möglich ist,
wieder durch die Katheterröhre 11 in
den Körper
des Patienten zu fließen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein niedriger oder sogar negativer Druckgradient
auf die pneumatische Signal-Aktivierungsleitung 18 angewandt,
um die flexible Röhre 32 dazu
zu veranlassen, vergrößert zu
werden, und an die innere Wand des Hauptdurchflusspfades 33 gedrückt zu werden.
Somit ist es gewährleistet,
dass die flexible Röhre
selbst teilweise nicht den Weg des Hauptdurchflusspfades blockiert, und
wobei somit das Steuerventil 12 wieder vollständig geöffnet ist.
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Im
Allgemeinen kann das Steuerventil 12 mittels der pneumatischen
Signal-Aktivierungsleitung 18 ferngesteuert werden und
kann mit dem Absperrhahn 28 verbunden werden, so dass der Überdruck auf
das Steuerventil 12 angewandt wird, falls sich der Absperrhahn 28 in
der Abgleichposition befindet.
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In
einer Ausführungsform
kann der Absperrhahn 28 ein schwenkbares inneres Element
aufweisen, welches ein Abtrennen der Flüssigkeits-Durchflussverbindung
zwischen dem Reservoir 4 und dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 bereitstellt
und eine Verbindung zwischen dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 und
der Druckreferenz abhängig
von der Position des inneren Elements. Das schwenkbare innere Element
wird mit einem Hebel 34 bereitgestellt, welcher das Ventil-Steuerelement 31 in Form
des Blasebalgs aktiviert, so dass der Blasebalg zusammengedrückt wird
und ein Überdruck
in der pneumatischen Aktivierungsleitung 18 erzielt wird.
In anderen Positionen entlastet der Hebel 34 den Blasebalg,
so dass der Druckinhalt der pneumatischen Signalleitung sich abbaut,
was darin resultiert, dass sich das Steuerventil wieder öffnet.
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Gemäß anderer
Ausführungsformen
kann das Steuerventil 12 elektrisch oder mechanisch auf eine
entfernte Art und Weise aktiviert und deaktiviert werden.
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In
der Abgleichposition ist das Steuerventil 12 geschlossen
und das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 ist
zu der Druckreferenz geöffnet,
so dass der Drucksensor 13 sogar kalibriert werden kann,
falls die Katheterröhre 11 das
Blutgefäß des Patienten durchsticht.
Darüber
hinaus erlaubt die nahe Verbindung des Drucksensors 13 mit
der Katheterröhre eine
kontinuierliche Messung des Blutdrucks während die Dämpfung und Resonanzeffekte
reduziert sind.
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Die
zweite Schnittstelle 19 ist eingerichtet, um mit der Betriebseinheit 3 mittels
eines passenden Steckers verbunden zu werden, so dass eine elektronische
Aufzeichnungseinheit 35 ständig die Bluttemperatur und
den Blutdruck des Patienten aufzeichnen kann.
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In 3a bis
d ist eine bevorzugte Ausführungsform
der Durchfluss-Steuerungseinheit 20 gezeigt. Die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 umfasst ein
Gehäuse 50,
in welchem eine Durchspülkapillare 51 beinhaltet
in einem Kapillarkörper 59 angeordnet ist,
welcher einen schmalen Durchflusspfad von einem vorgeschalteten
Anschluss 52 zu einem nachgeschalteten Anschluss 53 der
Durchfluss-Steuereinheit 20 bereitstellt. Der Flusspfad
weist ein schmales Lumen auf, welches eingerichtet ist, um eine
konstante vorher bestimmte Durchspül-Durchflussrate von ungefähr 3 ml/h
aufrechtzuerhalten. Das erste Rückschlagventil 23 umfasst
ein erstes flexibles Element 54, wobei ein erstes Ende
von diesem fest bei einem Stützelement 55 befestigt
ist. Ein zweites Ende des ersten flexiblen Elements 54 grenzt
an einen Stopbereich 56 des Kapillarkörpers 59 an, falls kein
zusätzlicher
Druck ausgeübt
wird. Falls ein erhöhter
Druck zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Anschluss 52, 53 der
Durchfluss-Steuereinheit 20 angewandt wird, wirkt auch der Überdruck
auf das erste flexible Element 54, welches sich öffnet, falls
ein erster Grenzwertdruck überstiegen
wird.
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Das
erste flexible Element 54 ist üblicherweise geschlossen und
kann bereitgestellt werden, indem es ein „Regenschirmverhalten" („umbrella
behaviour") aufweist,
d.h. falls der erste Grenzwertdruck überstiegen wird, klappt das
erste flexible Element 54, so dass das zweite Ende des
ersten flexiblen Elements 54 sofort von dem Stopbereich 56 entfernt
wird und ein Flüssigkeitskanal
zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Anschluss 52, 53 der
Durchfluss-Steuerungseinheit 20 aufgebaut
wird. Das Lumen des aufgebauten Flüssigkeitskanals weist eine
Größe auf,
die eine Flussrate erlaubt, die im Wesentlichen größer als
die Durchspülflussrate durch
die Kapillare 51 ist.
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Ähnlich ist
ein zweites Rückschlagventil 22 angeordnet,
welches ein zweites flexibles Element 58 aufweist, welches
mit einem ersten Ende an dem Stützelement 55 befestigt
ist und welches mit einem zweiten Ende an einem inneren Stopbereich 60 des Gehäuses 50 angrenzt.
Deshalb ist das zweite Rückschlagventil 22 gewöhnlich geschlossen.
Es bleibt geschlossen, falls eine positive Druckdifferenz zwischen
dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Anschluss 52, 53 der
Durchfluss-Steuerungseinheit 20 angewandt wird. Falls eine
positive Druckdifferenz zwischen dem nachgeschalteten Anschluss 53 und
dem vorgeschalteten Anschluss 52 angewandt wird, kann das
zweite flexible Element 58 umklappen. Das zweite flexible
Element 58 ist eingerichtet, dass es umklappt, falls ein
Druck zwischen dem nachgeschalteten Anschluss 53 und dem
vorgeschalteten Anschluss 52 einen zweiten Grenzwertdruck übersteigt.
Somit kann eine exemplarische Ausführungsform einer Durchfluss-Steuerungseinheit 20 realisiert
werden, die die vorher erwähnte Funktionalität aufweist.
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In 3b bis
d ist der Mechanismus für
diese drei einfachen Situationen dargestellt. In 3b findet
der Fluss durch die Kapillare 21 statt, wo ein Grenzwertdruck
nicht überstiegen
wird.
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In 3c ist
die Situation dargestellt, wo der erste Grenzwertdruck überstiegen
wird und das erste flexible Element 54 umklappt, so dass
das zweite Ende des ersten flexiblen Elements 54 sofort
von dem Stopbereich 56 entfernt wird. Dies ist die Situation,
wenn eine Druckdifferenz existiert, wo der höhere Druck von dem nachgeschalteten
Anschluss 53 angewandt wird.
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Die
andere Situation ist in 3d dargestellt. Hierbei
wird ein Druck von dem vorgeschalteten Anschluss angewandt, der
eine Druckdifferenz zwischen dem vorgeschalteten Anschluss und dem nachgeschalteten
Anschluss zugunsten des vorgeschalteten Anschlusses verursacht,
der den Grenzwert übersteigt.
Somit klappt das zweite flexible Element 58 um, um einen
Weg freizugeben, wo das erste flexible Element 54 gegen
die Wand gedrückt
wird.
-
In
den 3e und 3f sind
zwei Situationen für
eine weitere Ausführungsform
der Durchfluss-Steuerungseinheit 20 dargestellt. In dieser
Ausführungsform
wird ein flexibles Element 55 in Form eines Ringes in dem
Kreisumfang des Gehäuses 50 bereitgestellt.
Das flexible Element 55 ist eingerichtet, um das Lumen
zwischen dem nachgeschalteten Anschluss 53 und dem vorgeschalteten
Anschluss 52 zu schließen.
Dies wird durch ein flexibles Element 55 bewerkstelligt,
welches gegen die äußere Wand
des Elements der Kapillare 21 gedrückt wird. Somit ist in der
Situation von 3e ein Fluss zwischen dem vorgeschalteten
Anschluss 52 und dem nachgeschalteten Anschluss 53 nur
mittels der Kapillare 21 möglich. Um zu gewährleisten,
dass das flexible Element 55 das Lumen schließt, wird
ein Druck auf das Medium durch den Einlass 57 angewandt. Mittels
dieses angewandten Drucks wird das flexible Element 55 gegen
das Element gedrückt,
welches die Kapillare 21 umfasst.
-
In 3f ist
eine zweite Situation dargestellt, wie in 3a, wobei
jetzt ein negativer Druck auf den Einlass 57 angewandt
wird. Somit wird das flexible Element 55 entleert und dabei
bildet es einen Weg für den
Fluss zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 52 und dem
nachgeschalteten Anschluss 53. Die Betätigung des flexiblen Elements 55,
um diesen Pfad freizugeben, kann ferngesteuert durch Anwenden des
entsprechenden negativen Drucks gesteuert werden. Somit in beiden
Fällen
des Flusses vom vorgeschalteten Anschluss 52 zum nachgeschalteten Anschluss 53 oder
eines Flusses vom nachgeschalteten Anschluss 53 zum vorgeschalteten
Anschluss 52 kann das flexible Element 55 von
der Situation in 3a (geschlossen) in die Situation in 3f (offen)
geschaltet werden. Das Öffnungs-Aktivierungssignal sollte
von der Abgleich- und Probenposition des Absperrhahns 28 abgeleitet
werden.
-
In 4a und 4b ist
eine weitere Ausführungsform
der Durchfluss-Steuerungseinheit dargestellt. Die Durchfluss-Steuerungseinheit
umfasst ein Gehäuse 70,
welches einen vorgeschalteten Anschluss 72 und einen nachgeschalteten
Anschluss 73 umfasst. Innerhalb des Gehäuses ist eine Durchspülungskapillare 75 in
einem Kapillarenkörper 74 angeordnet,
um einen Durchspülungsflusskanal
bereitzustellen, der ständig
geöffnet
ist. Benachbart zu dem Kapillarenkörper 74 ist ein erster
Flusspfad oder Kanal 76 angeordnet, der zu einem ersten
Rückschlagventil 77 führt, welches
erste flexible Elemente 78 aufweist, die eingerichtet sind,
um umzuklappen, falls der Druck zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 72 und
dem nachgeschalteten Anschluss 73 einen ersten Grenzwertdruck übersteigt. 4a zeigt
einen Zustand, wobei der erste Grenzwertdruck durch den angewandten
Druck überstiegen
wird, so dass die ersten flexiblen Elemente 78 umgeklappt werden,
so dass ein Flüssigkeitskanal
zwischen dem ersten Durchflusspfad 76 und dem nachgeschalteten Anschluss 73 auf
gebaut wird.
-
Darüber hinaus
wird ein zweiter Durchflusspfad 71 bereitgestellt, welcher
von dem nachgeschalteten Anschluss 73 zu einem zweiten
Rückschlagventil 79 führt, welches
zweite flexible Elemente 80 umfasst, eines in einem geschlossenen
Zustand, der an den Stoppbereich 81 angrenzt, welcher integriert mit
dem Gehäuse 70 gebildet
wird. Falls eine Druckdifferenz zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 72 und
dem nachgeschalteten Anschluss 73 einen vorherbestimmten
zweiten Grenzwertdruck übersteigt,
klappen die zweiten flexiblen Elemente 80 derart, dass
die freien Enden der zweiten flexiblen Elemente 80 von
dem Stopbereich 81 entfernt werden, so dass ein Durchflusskanal
zwischen dem zweiten Durchflusspfad 71 und dem vorgeschalteten
Anschluss 72 aufgebaut wird. Dieser Zustand ist in 4b dargestellt.
-
Das
erste und zweite flexible Element sind bevorzugt so angeordnet,
dass sie einrasten, falls ein Druck, welchem sie ausgesetzt werden,
einen Grenzwertdruck übersteigt.
Das Einrasten eines Ventils ist auch als ein Regenschirmeffekt (umbrella
effect) bekannt.
-
Das
erste und zweite flexible Element 78, 80 sind
bevorzugt in einem integrierten Element 81 beinhaltet,
welches als ein flexibler Teil ausgebildet ist, und können in
das Gehäuse
eingefügt
werden. Das integrale Element 81 kann ein Eingreifelement 83 umfassen,
welches in einer Vertiefung 84 des Gehäuses 70 eingreift,
wenn es eingeführt
wird.
-
Als
Ergebnis wird ein Druckmesssystem mit einem verbesserten Signal-Transferverhalten
und einer einfachen Bedienung bereitgestellt.
-
Die
Erfindung umfasst einen Einweg-Katheter 1 mit integriertem
Drucksensor 13, welcher mit einer entfernten Einweg-Einheit 2 (Flüssigkeits-Transfereinheit)
und einer entfernt wiederverwendbaren Einheit 3 (Betriebs-
oder Messeinheit) verbunden ist. Da der Katheter gewöhnlich zur
Wartung nur mit Schwierigkeit zugänglich ist, werden die notwendigen
Vorgänge
nach Plazieren des Katheters, wie Durchspülen, Entnehmen von Blutproben
und Abgleichrückstellung
des Drucksensors, entfernt bedient. Bevorzugt wird dies durch ein
bevorzugt pneumatisch betriebenes Steuerventil 12 und/oder Druck-abhängigen Rückschlagventilen 22, 23 erreicht.
Zum Messen und Einrichten des Abgleichdrucks wird ein ferngesteuertes
Ventil 12 vor dem Drucksensor 13 angeordnet. Dies
ist bevorzugt ein pneumatisch aktivierter Absperrhahn oder ein Quetschventil.
Aus praktischen Gründen
kann ein handbetriebenes Absperrventil 14 nach dem Drucksensor 13 befestigt
sein.
-
Der
Drucksensor 13 und die Ventile 12, 14 und
das Verbindungselement 15 sind bevorzugt in einem einzelnen
starren Gehäuse
bei dem Ende der Katheterröhre 11 angeordnet
und außerhalb
des Patienten angeordnet. Zur Katheterplatzierung besitzt der Drucksensor 13 und
alle eng verbundenen Ventile 12, 14 einen geraden
freien Durchgang, durch welchen ein Führungsdraht durch das Katheterlumen 11 eingeführt werden
kann. Häufig
wird auch ein Bluttemperatursensor 10 benötigt. Deshalb
befindet sich bevorzugt ein Thermistor bei der Spitze des Katheters 1 und
ist in thermischem Kontakt mit dem strömenden Blut des Patienten.
Die Thermistordrähte (Temperatursensor-Signalleitungen) 16 sind
in der gleichen Katheterröhre
angeordnet, jedoch in einem getrennten Lumen. Bevorzugt sind die
Thermistordrähte 16,
die Druckmessfühlerdrähte (elektrische Drucksignalleitungen) 17 und
die pneumatische Ventil-Aktivierungsleitung 18 durch eine
Schnittstelle verbunden, bevorzugt einen einfachen Stecker 19,
der in dem erwähnten
starren Gehäuse
integriert ist.
-
Gewöhnlich benötigen derartige
Katheter einen konstanten geringen Durchfluss (3 ml/h) einer Durchspüllösung. Damit
dieses Durchspülsystem 2 nicht
das Drucksignal dämpft,
ist bevorzugt sofort nach der Katheterverbindung 15 eine
Kapillare 21 befestigt. Da bei der gleichen Verbindung
auch Blutproben genommen werden könnten oder Durchspülungen ausgeführt werden
können,
könnte
die Kapillare 21 gebypasst sein, abhängig von dem unterschiedlichen
Druck durch die Rückschlagventile 22, 23.
Das Rückschlagventil 22 öffnet sich,
falls der Druck in dem Durchspülsystem
500 mmHg über
den Blutdruck in dem Katheter 1 beträgt. Das Rückschlagventil 23 öffnet sich,
falls der Druck in dem Durchspülsystem 10 mmHg
unter jenem des Blutdrucks in dem Katheter 1 ist. Die Kapillare 21 und
die Rückschlagventile 22, 23 sind
bevorzugt in einem einzelnen Gehäuse 20 angeordnet,
und die Funktionen werden bevorzugt in einem einzelnen Teil ausgeführt. In
einer weiteren Ausführungsform
erstreckt sich eine flexible Röhre 24 von
passender Länge
von dem Gehäuse 20 zu
einem Blutabnahmeanschluss 26, einer Injektionsspritze 27 und
einem handbetätigten
Absperrhahn 28. Sie alle befinden sich bevorzugt auf einer Bettbox
bei einem für
den Bediener angenehmen Platz. Der Sperrhahn 28 befindet
sich bevorzugt auf dem Niveau des Herzens.
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Der
Absperrhahn 28 ist bevorzugt eingerichtet, um in drei Positionen
platziert zu sein: Durchspülposition
durch Verbinden eines Flüssigkeitsreservoirs 4 mit
einem Katheter 1. Abgleichposition – durch Verbinden von Atmosphäre mit Katheter 1. Probeposition
durch Schließen
aller Anschlüsse.
Ein Bringen des Absperrhahns 28 in eine Abgleichposition,
aktiviert bevorzugt auch mechanisch einen Blasebalg 31, welcher
das Ventil 12 gleichzeitig mittels einer pneumatischen
Signalleitung 32 aktiviert.
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Bevorzugt
ist der Schnittstellenanschluss 19 mit der Sensorelektronik 33 durch
elektrische Signalleitungen 25 verbunden. Wie gewöhnlich wird
das Flüssigkeitsreservoir 4 bei
300 mmHg mittels eines Armbandes gehalten.
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In 5 ist
eine weitere Ansicht einer Ausführungsform
eines Injektionssystems gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Diese Ansicht ist ähnlich zur Ausführung, wie
sie in 1 dargestellt und beschrieben worden ist. In der
Ausführungsform von 5 wird
jedoch ein Drucksensor 13 bereitgestellt, der mit einer
Röhre 32 verbunden
ist, die mit Flüssigkeit
oder Gel gefüllt
ist. Diese Röhre 32 weist an
ihrem Ende ein Reservoir 37 auf. Das andere Ende ist mittels
der zweiten Schnittstelle mit der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 verbunden.
Insbesondere ist die Röhre 32 mit
einer Röhre 36 innerhalb
der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 verbunden.
Somit wirkt der Druck der Flüssigkeitssäule in Röhre 32 auf
den Drucksensor mittels Röhre 36.
Als Ergebnis wird der Drucksensor bei dem Druckunterschied des Druckes innerhalb
des Katheters betätigt,
d.h. des Patienten, und des Drucks innerhalb der Säule von
Röhre 32. Röhre 32 und
das Reservoir 37 sind derart angeordnet, dass sich das
Reservoir auf der gleichen Höhe wie
das Herz des Patienten befindet. Somit ist der Druckunterschied,
der durch den Drucksensor gemessen wird, der Druck innerhalb des
Katheters, d.h. des Patienten korrigiert um den Offset, der durch
den Standort des Drucksensors vom Herzen entfernt verursacht wird.
Somit ist der Druck bei dem Drucksensor der Druck, wie er beim Patienten
in der Herzregion vorhanden ist. Bei Drucksensoren des Standes der
Technik muss dieser Offset kalkuliert werden, berechnet werden und
die Auslese des Drucksensors muss mathematisch korrigiert werden,
um den Wert des Druckes in der Herzregion zu ergeben. Als ein Vorteil
der vorliegenden Erfindung muss dieser Drucksensor nicht kalibriert
werden und zum Atmosphärendruck
gesetzt werden, da er bereits die richtige Differenz anzeigt, d.h.
das Ergebnis, welches gewöhnlich
mittels des absoluten Drucks berechnet wird und Korrekturdaten,
die den Abstand des Katheters zu dem Herzen berücksichtigen.
-
In 6 ist
eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Injektionssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Diese Anordnung ist das System wie in 5 beschrieben, wobei
es zusätzlich
eine Fernsteuerung und eine Betätigungsvorrichtung 40 bereitstellt,
um die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 zu betätigen.
-
Diese
Anordnung wird bevorzugt verwendet, wenn eine Durchfluss-Steuerungseinheit 20,
wie in den 3e und 3f dargestellt,
verwendet wird. Das Öffnungs-Aktivierungssignal
könnte
von der Abgleich- und Probeposition des Absperrhahns 28 abgeleitet
werden, der einen Blasebalg 40 betreibt. Somit ist es möglich, die
Durchfluss-Steuerungseinheit 20 zu steuern und das rasche
Spüllumen
zu öffnen oder
es zu schließen.
Dies wird ähnlich
wie die Aktivierung des Ventil-Steuerungselements 31 in 1 bewerkstelligt.
-
In 7 ist
eine detailliertere schematische Ansicht eines weiteren Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Diese Anordnung ist mit dem System wie in 5 dargestellt,
anwendbar.
-
Ein
Drucksensor 13 ist nahe eines Katheters 1 angeordnet,
welcher ein Lumen aufweist, mit welchem der Drucksensor 13 verbunden
ist. Weiter wird eine Schnittstelle 19, welche zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2,
die miteinander verbindbar sind, bereitgestellt. Der Drucksensor 13 ist
mit dem Verbindungselement 19.1 mittels einer Leitung 36 verbunden.
Das Verbindungselement 19.2 ist mit der Messeinheit 3 mittels
einer Leitung 32 verbunden. Leitung 32 umfasst
eine Leitung, die mit Flüssigkeit gefüllt ist,
welche eine Flüssigkeitssäule bildet.
Als Ergebnis wirkt der Druck der Flüssigkeitssäule innerhalb Leitung 32 auf
den Drucksensor mittels der Schnittstelle 19 und Leitung 36.
-
Der
Katheter ist weiter zu einem Durchspül- und Blutprobesystem 2 durch
eine Leitung 24 verbunden, wobei das Blutprobesystem 2 eine
Injektionsspritze 27 und einen Blutprobeanschluss 26 aufweist.
Zwischen Katheter 1 und dem Durchspül- und Blutprobesystem 2 wird
eine Durchfluss-Steuerungseinheit 20 bereitgestellt.
Diese Durchfluss-Steuerungseinheit 20 umfasst
eine Kapillare 21 (nicht dargestellt), die somit ein Durchspülen von
Flüssigkeit von
dem Flüssigkeitsreservoir 4 in
den Katheter 1 erlaubt. Somit erlaubt die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 ein
schnelles Durchspülen
und Entnehmen von Blutproben, wie vorhergehend beschrieben, insbesondere
mit Bezug auf die Durchfluss-Steuerungseinheit 20,
wie in den 3a bis 3f beschrieben.
-
Beim
Betreiben wird sich die Messeinheit 3 auf der gleichen
Höhe wie
das Herz des Patienten befinden. Somit wirkt die Flüssigkeitssäule innerhalb einer
Leitung 32 auf den Drucksensor von der einen Seite, und
der Druck innerhalb des Lumens des Katheters 1 wird auf
den Drucksensor 13 von der anderen Seite wirken. Der Drucksensor 13 wird
dann den Unterschied der zwei Drucke auslesen, d.h. den Druck bei
der Herzregion des Patienten, wie der durch den angewandten Druck
in Leitung 32 korrigiert worden ist.
-
In
den 8a und 8b sind
Querschnittsansichten von zwei Seiten des Katheters 1,
wie es in 7 gezeigt wird, dargestellt.
-
Der
Katheter 1 umfasst ein Gehäuse 95 mit einer Katheterröhre 92,
die bei dem distalen Ende des Gehäuses 95 angeordnet
ist, umfassend ein inneres Lumen 93. Die Katheterröhre 92 ist
mit dem Gehäuse
mittels eines Biegeschutzes 96 verbunden. Bei dem proximalen
Ende des Gehäuses
wird ein Luer-Zugang (luer access) 124 bereitgestellt.
-
In
dem Gehäuse 95 ist
ein Drucksensor 13 in der Nähe eines Druckkanals 99 angeordnet
(welcher mit Flüssigkeit
gefüllt
ist), welcher sich von dem inneren Lumen 93 erstreckt.
Der Drucksensor 13 ist mit dem Druckkanal 99 mittels
einer Transfermembran 100 verbunden, bevorzugt aus Gel
hergestellt. Auf der anderen Seite ist der Drucksensor mit einem Druckkanal 101 verbunden.
Der Druckkanal 101 ist bei einer Zugentlastung 105 befestigt.
Innerhalb der Zugentlastung 105 sind weitere Kreisläufe, wie
der Druckkanal 101, ein Verbindungskabel 102 und
elektrische Schaltkreise 106 integriert. Der Druckkanal 101 ist
mit einem Druck-Transfermaterial,
z.B. Gel oder Wasseremulsionen, gefüllt. Innerhalb des Gehäuses 95 sind
weitere Sensoren 107, wie ein Temperatursensor, integriert.
-
Mit
einer derartigen Anordnung ist der Drucksensor 13 einem
Druckunterschied zwischen dem Druck in dem Druckkanal 99 und
dem Druck vom Druckkanal 101, der auf den Drucksensor 13 wirkt, ausgesetzt.
-
Darüber hinaus
wird der Drucksensor von dem inneren Lumen ferngehalten. Somit kann
ein Führungsdraht,
der in das innere Lumen eingeführt werden
soll, nicht in direktem Kontakt mit dem Drucksensor gebracht werden
und den Drucksensor beschädigen.
Es ist vorteilhaft, den Winkel des Druckkanals 99 innerhalb
des Gehäuses
derart zu wählen, dass
das Gehäuse 95 zusätzlich die
Katheterröhre 92 vor
Schäden
durch Biegen schützt.
Darüber
hinaus liefert das Gehäuse 95 vorteilhaft
einen Abstand zwischen dem Luer-Zugang 124 von der Haut
des Patienten. Bevorzugt umfasst das Gehäuse 95 eine Basisplatte 91,
die auf der Haut des Patienten angeordnet werden kann. In Kombination
mit einem Biegeschutz 96, welcher selbst bevorzugt biegbar
ist, wird ein guter Schutz für
die Katheterröhre 92 bereitgestellt.
-
In 8b ist
eine Ansicht auf den Katheter 1 dargestellt. Bei dem distalen
Ende der Katheterröhre 92 wird
eine konisch geformte Spitze 94 bereitgestellt. Das Gehäuse umfasst
weiter Wundnahtösen 97.1 und 97.2 zum
Befestigen des Gehäuses
an der Haut des Patienten.
-
In 9 wird
eine gegliederte Ansicht der Schnittstelle 19, wie sie
in 7 dargestellt ist, gezeigt.
-
Die
Schnittstelle 19 umfasst zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2.
Das Verbindungselement 19.1 ist mit der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 verbunden,
wobei das Verbindungselement 19.2 mit der Messeinheit 3 verbunden
ist. Ein Verbindungskabel 101, welches von der Kathetereinheit 1 kommt,
umfasst unterschiedliche Kreisläufe
und einen Druckkanal 101, welcher von dem Drucksensor 13 kommt, wie
in 8a dargestellt ist. Das Schnittstellen-Verbindungselement 19.1 ist
als ein Stecker hergestellt, welcher zu dem entgegengesetzten Teil
des Schnittstellen-Verbindungselementes 19.2 passt.
Der Druckkanal 101 bildet eine Punktionsspitze 104 innerhalb
des ersten Schnittstellen-Verbindungselements 19.1.
Diese Punktionsspitze ist bevorzugt aus einer dünnen biegbaren Röhre aus
Nitinol hergestellt. Auf der anderen Seite wird eine Punktionsmembran 114 bereitgestellt.
Diese Punktionsmembran schließt
eine Wassersäule 110 zu
dem zweiten Schnittstellen-Verbindungselement 19.2.
Diese Punktionsmembran kann aus einem elastischen Material, z.B.
Silikonscheiben, die bereits eine Punktion umfassen die lang genug
ist, um zu verhindern, dass Wasser durch die lange Punktion innerhalb
des elastischen Materials fließt,
hergestellt sein. Somit kann kein Wasser von der Wassersäule 110 herausfließen. In
dem oberen Teil des zweiten Verbindungselementes 19.2 werden
die elektrischen Schaltkreise 109 um die Wassersäule 110 innerhalb
des Monitorkabels 108 bereitgestellt.
-
Wenn
die zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2 zusammengebracht
werden, werden die elektrischen Schaltkreise der Verbindungselemente 19.1 und 19.2 zusammengesteckt.
Weiter wird die Punktionsspitze 14 die Punktionsmembran 114 durchstechen,
wobei somit ein Weg zwischen dem Flüssigkeitsmedium, bevorzugt
Gel, des Druckkanals 101 und der Wassersäule 110 gegeben
wird. Da innerhalb der Punktionsmembran 114 bereits eine Punktion
bereitgestellt worden ist, wird die Punktionsmembran nicht beschädigt. Wenn
somit die zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2 voneinander wieder
getrennt werden, wird die Punktionsmembran 114 wieder die
Wassersäule 110 schließen.
-
Das
andere Ende der Wassersäule 110 ist entweder
offen oder durch eine hydrophobe Membran 115 geschützt (nicht
dargestellt), die durchlässig für Luft und
nicht durchlässig
für Wasser
ist, um den Verlust von Wasser zu vermeiden. Dieses andere Ende
der Wassersäule 110 befindet
sich bei der Höhe
des Herzens. Somit wird der Drucksensor die korrekte Differenz des
Druckes mit Bezug auf die Position des Herzens ausgeben. Bevorzugt
wird der innere Durchmesser der Wassersäule 110 so klein gewählt, dass
das Wasser zusätzlich
gehindert wird aufgrund dieser Dimensionen herauszufließen. Das andere
Ende der Wassersäule
kann bei der Höhe
des Herzens durch Integrieren der Wassersäule 110 innerhalb
des Monitorkabels 108 oder eines elektrischen Monitor-Schaltkreissteckers,
der verbindbar zu einer sog. Monitor-Bettbox (monitor-bed-box) ist, befestigt
werden. Auf der Vorderplatte oder einem Feld dieser Monitor-Bettbox
können
weitere Systemelemente, wie Blutprobenanschlüsse, etc. montiert werden.
Bevorzugt endet das offene Ende der Wassersäule 110 in einem Klemmstück auf dem
Monitorkabel 108 zwischen den elektrischen Schaltkreisen und
kann bei einer passenden Stelle bei der Höhe des Herzens befestigt werden.
Weiter können
zusätzliche
Klemmstücke
auf dem Monitorkabel 108 bereitgestellt werden, um ein
Befestigen einer Durchspülungsleitung
zu erlauben.
-
Mit
dem Luer-Anschluss 124 des Gehäuses 95 kann ein Kapillarventil
oder eine Durchfluss-Steuerungseinheit, z.B. gemäß den 3a bis
f mit einer Durchspülungsleitung
oder einer Kapillare verbunden werden. Somit wird ein kontinuierliches
Durchspülen
des Katheters 1 und gleichzeitig ein Entkoppeln der Durchspülungsleitung
erreicht, d.h. es wird ein Verfälschen
mit der Genauigkeit der Messsignale und der Blutprobeeinheiten von
dem Druckkanal erreicht.
-
- 1
- Blutgefäßkathetereinheit/Einweg-Katheter
- 2
- Flüssigkeits-Transfereinheit/entfernte
Einweg-Einheit
- 3
- Messeinheit/Betriebseinheit/entfernt
wiederver
-
- wendbare
Einheit
- 4
- Flüssigkeitsreservoir
- 10
- (Blut-)Temperatursensor
- 11
- Katheterröhre
- 12
- Steuerventil/erstes
Ventil
- 13
- Drucksensor
- 14
- Absperrventil/zweites
Ventil
- 15
- erste
Schnittstelle = Verbindungselement
- 16
- Temperatursensor-Signalleitungen/Thermistordraht
- 17
- Elektrische
Drucksignalleitungen/Druck-Messfühlerdraht
- 18
- Pneumatische
Ventil-Aktivierungsleitung
- 19
- zweite
Schnittstelle/einzelner Stecker
- 20
- Durchfluss-Steuerungseinheit/Gehäuse
- 21
- Kapillare
- 22
- erstes
Rückschlagventil
- 23
- erstes/zweites
Rückschlagventil
- 24
- Flüssigkeitsdurchflussmittel/flexible
Röhre
- 26
- Blutprobenanschluss
- 27
- Injektionsspritze
- 28
- Absperrhahn
- 29
- dritte
Schnittstelle = Reservoirverbindungselementanschluss
- 31
- Ventil-Steuerungselement
- 32
- flexible
Röhre
- 33
- Hauptdurchflusspfad
- 34
- Hebel
- 35
- elektronische Überwachungseinheit
- 36
- Leitung
- 37
- Reservoir
- 40
- Betätiger
- 50
- Gehäuse
- 51
- Durchspülungskapillare
- 52
- Vorschaltanschluss
- 53
- Nachschaltanschluss
- 54
- erstes
flexibles Element
- 55
- flexibles
Element
- 56
- Stoppbereich
- 57
- Einlass
- 58
- zweites
flexibles Element
- 59
- Kapillarkörper
- 70
- Gehäuse
- 71
- zweiter
Flusspfad
- 72
- Vorschaltanschluss
- 73
- Nachschaltanschluss
- 74
- Kapillarkörper
- 75
- Durchspülungskapillare
- 76
- erster
Durchflusspfad
- 77
- erstes
Rückschlagventil
- 78
- erstes
flexibles Element
- 79
- zweites
Rückschlagventil
- 80
- zweites
flexibles Element
- 81
- Stoppbereich
- 83
- Eingreifelement
- 84
- Vertiefung
- 91
- Basisplatte
- 92
- Katheterröhre
- 93
- inneres
Lumen
- 94
- konisch
geformte Spitze
- 95
- Gehäuse
- 96
- Verbiegungsschutz
- 97
- Wundnahtöse
- 99
- Druckkanal/Leitung
- 100
- Übertragungsmembran
aus Gel hergestellt
- 101
- Druckkanal
- 102
- Verbindungskabel
- 103
- 19
umfassend zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2
- 104
- Punktionsspitze
- 105
- Zugentlastung
- 106
- elektrischer
Schaltkreis
- 107
- anderer
Sensor (Temperatur)
- 108
- Monitorkabel
- 109
- elektrischer
Schaltkreis
- 110
- Wassersäule
- 111
- Druckkanal
- 112
- „das andere
Ende" der Wassersäule 110
- 113
- elektrisches
Verbindungselement/Stecker
- 114
- Punktionsmembran
- 115
- hydrophobe
Membran
- 117
- elektrischer
Monitor-Schaltkreisstecker/Verbindungselement
- 118
- Monitor-Bettbox
- 119
- Vorderplatte
- 120
- Blutprobemittel
- 121
- Klemmstück
- 122
- Zusätzliche(s)
Klemmstück(e)
- 123
- Durchspülungsleitung
- 124
- Luer-Zugang
- 125
- Kapillarventil