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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Manschettenteil, insbesondere für eine nichtinvasive Blutdruck-Messvorrichtung, sowie eine Messvorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Fingern einer Hand bzw. zur zur parallelen oder alternierenden kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest zwei Fingern einer Hand. Ferner betrifft die Erfindung ein Manschettenpolster für einen Manschettenteil der eingangs genannten Art sowie Verfahren zum Herstellen eines derartigen Manschettenteils.
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Stand der Technik
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Der (insbesondere arterielle) Blutdruck eines Patienten ist eine der wichtigsten Messgrößen in der Medizintechnik, und die bekannte zugehörige, insbesondere auch nichtinvasive Messtechnik überaus vielfältig. Dies gilt vor allem für Messtechnik zur kontinuierlichen Überwachung des Blutdrucks über einen längeren Zeitraum, beispielsweise in der Intensivmedizin aber auch in der Notfallmedizin und während operativen Eingriffen.
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Aus Gründen der guten Zugänglichkeit ist die Blutdruckmesseinrichtung dabei oft an Gliedmaßen des Patienten angebracht, beispielsweise ein applanationstonometrischer Sensor bei der Radialarterie am Unterarm oder ein photoplethysmographisch nach der sogn. „Vascular Unloading Technique“ nach Penäz betriebener Fingersensor. Derartige Druckmesseinrichtungen sind beispielsweise aus
US 4,406,289 ,
US 4,524,777 ,
US 4,726,382 ,
WO 2010/050798 A1 ,
WO 2000/059369 A1 ,
WO 2011/045138 A1 ,
WO 2011/051819 A1 ,
WO 2011/051822 A1 ,
WO 2012/032413 A1 und
WO 2017/143366 A1 bekannt.
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Bei der Vascular Unloading Technique wird nahinfrarotes Licht in einen Finger eingestrahlt, und anhand des mittels eines Photodetektors aufgefangenen nicht absorbierten Anteils der pulsatile (pulsförmige) Blutfluss (tatsächlich das sich verändernde Blutvolumen) im Finger bestimmt. Für dieses, auch Photoplethysmographie (PPG) genannte, Verfahren wird das (nahinfrarote) Licht üblicherweise mit Hilfe von einer oder mehreren Leuchtdioden (LED), die mit einer oder mehreren Wellenlängen arbeiten, erzeugt sowie mit Hilfe von einer oder mehreren lichtempfindlichen Empfängerdioden (Photodioden) detektiert. Anstelle von Dioden sind auch andere Arten von Photoempfängern grundsätzlich geeignet.
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Ein Regelungssystem hält nun den plethysmographisch registrierten Fluss (bzw. das detektierte Blutvolument) und somit das resultierende photoplethysmographische Signal (Volumssignal v(t)) konstant, in dem ein Gegendruck in einer Manschette (Cuffpressure) pc(t) am Finger aufgebracht wird. Dieser Gegendruck pc(t) wird dabei üblicherweise von einem schnellen Ventil oder Ventilsystem im Zusammenspiel mit einer Pumpe geregelt. Die diesbezügliche Ansteuerung des Ventils bzw. des Ventilsystems wird von einer Regelungseinheit durchgeführt, die vorzugweise mit einem Microcomputer realisiert wird. Die wesentlichen Eingangssignale sind dabei das PPG-Signal v(t) und der Manschettendruck pc(t). Der für die Konstanthaltung des PPG-Signales v(t) notwendige Druck pc(t) entspricht nun dem intra-arteriellen Blutdruck pa(t).
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Dafür ist es erforderlich, dass sich der Manschettendruck pc(t) mindestens so schnell verändern lässt, wie sich auch der intra-arterielle Blutdruck pa(t) ändert, damit die Echtzeitbedingung erfüllt ist. Die obere Grenzfrequenz von pa(t) und somit die höchste Druckänderungsgeschwindigkeit liegt oberhalb von zumindest 20Hz, was für ein Druckregelsystem durchaus eine Herausforderung darstellt. Hieraus folgt, dass sich die Druckregelung durch ein Ventil bzw. Ventilsystem vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe der Manschette befindet. Bei zu langen Luftleitungen droht der Verlust dieser Grenzfrequenzbedingung wegen der Tiefpasswirkung der Leitungen.
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Aus der
US 4,406,289 ist ein mechanisches Ventil bekannt, das den Gegendruck in der Fingermanschette mit der gewünschten Genauigkeit regelt, wenn es mit einer linear arbeitenden Pumpe versorgt wird. Das Ventil ist in einem Gehäuse am distalen Unterarm untergebracht und versorgt so die Fingermanschette über einen kurzen Schlauch mit dem Druck pc(t).
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Die
US 4,524,777 beschreibt ein Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique, wobei ebenfalls ein konstanter Manschettendruck Pc mit einer linearen Pumpe erzeugt wird, der mit Druckschwankungen Δpc(t) aus einem parallel geschalteten „Shaker“ bzw. einem „Driving Actuator‟ überlagert wird.
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In
US 4,726,382 ist eine Fingermanschette für die Vascular Unloading Technique offenbart, die Schlauchanschlüsse für die Versorgung mit dem Manschettendruck pc(t) besitzt. Die Länge der Luftschläuche reicht bis zum Druckerzeugungssystem, das wiederum am distalen Unterarm befestigt ist.
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Die
WO 2000/059369 A1 beschreibt ebenfalls ein Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique. Das Ventilsystem besteht hier aus einem separaten Einlass- und einem separaten Auslassventil. Während bei den Patentschriften
US 4,406,289 und
US 4,524,777 eine relativ lineare Proportionalpumpe verwendet werden muss, erlaubt dieses System die Verwendung von einfachen kostengünstigen Pumpen, da störende Oberwellen durch die Anordnung der Ventile eliminiert werden können. Ferner kann der Energieverbrauch der einfachen Pumpe durch das Ventilprinzip wesentlich reduziert werden.
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Aus der
WO 2004/086963 A1 ist ein System für die Vascular Unloading Technique bekannt, bei dem in einem Finger kontinuierlich der Blutdruck bestimmt werden kann, während im benachbarten Finger eine Kontrolle der Messqualität vorgenommen wird („Watch Dog“-Funktion). Nach einer Zeit wechselt das System automatisch den „Messfinger“ mit dem „Überwachungsfinger“.
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Die
WO 2005/037097 A1 beschreibt ein Regelungssystem für die Vascular Unloading Technique mit mehreren ineinander verflochtene Regelkreisen.
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Die
WO 2010/050798 A1 offenbart ein am distalen Unterarm befestigtes Druckerzeugungssystem („Frontend“) mit nur einem Ventil, an dem eine Fingermanschette für die Vascular Unloading Technique angebracht werden kann.
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Bei einem in
WO 2011/045138 A1 beschriebenen Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique wird - ähnlich wie aus der
WO 2000/059369 bekannt - die Energieaufnahme der Pumpe reduziert, und es können Oberwellen eliminiert werden.
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Die
WO 2011/051819 A1 offenbart eine mittels digitaler Elektronik verbesserte Implementierung der Vascular Unloading Technique zur Erhöhung der Stabilität sowie zur weiteren Miniaturisierung.
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In
WO 2011/051822 A1 ist ein Verfahren für die Vascular Unloading Technique beschrieben, bei dem die gemessenen Signale v(t) und pc(t) zur Erhöhung langfristiger Stabilität und zum Ermitteln weiterer hämodynamischer Parameter verarbeitet werden. Insbesondere werden ein Verfahren zur Elimination von Effekten, die von vasomotorischer Veränderungen der Fingerarterien herrühren, sowie eine Methode zur Bestimmung des Herzzeitvolumens (Cardiac Ouput CO) offenbart.
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Die
WO 2012/032413 A1 beschreibt neuartige Fingersensoren, die ein Wegwerfteil (Disposable) zur einmaligen Verwendung besitzen. Dabei ist die mit dem Finger in Berührung kommende Manschette aus hygienischen Gründen im Wegwerfteil untergebracht, wohingegen das zugehörige Druckerzeugungs- und Druckregelsystem in einem wiederverwertbaren Teil untergebracht ist. Entsprechend ist hier eine trennbare pneumatische Verbindung zwischen Wegwerfteil und wiederverwertbarem Teil vorzusehen.
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In der Regel wird das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem im Stand der Technik am distalen Unterarm, proximal des Handgelenkes, angebracht, was wesentliche Nachteile mit sich bringt: Diese Stelle wird häufig für intravenöse Zugänge verwendet und auch der intraarterielle Zugang am distalen Ende der Radialerterie sollte für Notfälle frei sein. Derartige Zugänge können durch das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem und dessen Befestigung blockiert werden. Außerdem kann im Betrieb das System verrutschen bzw. kippen. Dies kann sich nachteilig auf den Sitz der Sensoren auswirken. Der Sitz der Sensoren würde sich außerdem verbessern, wenn sich der zu messende Finger bzw. die entsprechende Hand in einer gewissen Ruhelage befindet.
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Zur Überwindung dieser Problematik schlägt die Druckschrift
WO 2017/143366 A1 ein Messsystem zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand, mit zumindest einem Fingersensor, mit einem plethysmographischen System, mit zumindest einer Lichtquelle, vorzugsweise LED, mit einer oder mehreren Wellenlängen und zumindest einem Lichtaufnehmer und zumindest einer aufblasbaren Manschette, sowie mit einem Druckerzeugungssystem mit zumindest einem mit Hilfe des plethysmographischen Systems in Echtzeit geregelten Ventil zur Erzeugung eines Druckes in der Manschette, der im Wesentlichen dem intra-arteriellen Blutdruck im Finger entspricht, vor, wobei das Messsystem ein Gehäuse mit einer Oberfläche aufweist, die als Auflagefläche für den zumindest einen Finger und die angrenzenden Bereiche der Handinnenfläche dient. Die Hand ruht hier also auf einer Auflage, unter der sich wesentliche Komponenten befinden, die bei herkömmlichen Systemen am Unterarm befestigt waren.
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Ähnlich der oben erwähnten
WO 2012/032413 A1 ist die Manschette in einem vom Gehäuse (und somit von der Handauflage) trennbaren Wegwerfteil untergebracht. Entsprechend ist wiederum eine trennbare pneumatische Verbindung zwischen Wegwerfteil und wiederverwertbarem Teil vorzusehen.
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Bei den bekannten Systemen sind Manschettenpolster, die den (Gegen-)Druck auf den jeweils in die Fingermanschette eingeführten Finger ausüben, üblicherweise als gekrümmt applizierte weichflexible Kissen (beispielsweise aus PVC) oder schwimmring- bzw. doughnutförmige Ringpolster ausgeführt und über Schlauchleitungen mit dem Druckerzeugungssystem verbunden.
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Die Fertigung solcher aus dem Stand der Technik bekannten Manschettenpolster und zugehörigen zur Druckbeaufschlagung bekannten Fluid-, insbesondere Luftzuführungen mittels Schlauchleitungen sind schwierig in entsprechende Manschettenteile einzubauen, so dass die Fertigung der bekannten Manschettenteile nur eingeschränkte Möglichkeiten der Prozessautomation und somit der kostengünstigen Massenfertigung bieten. Ferner stellt der Einbau herkömmlicher Manschettenpolstern eine Herausforderung für die Qualitätssicherung und Qualitätskontrolle dar.
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Durch ihre kissen- oder schwimmringförmige Form heben die Ränder herkömmlicher Manschettenpolster an ihren Rändern von den Fingeraufnahmeröhren, in welche sie eingesetzt sind, ab. In die so entstehenden Spalte können Verunreinigungen, insbesondere auch Bakterien und Keime eindringen und sich dort festsetzen. Ferner können auch Desinfektions- und/oder Reinigungsmittel in Spalten an den Rändern herkömmlicher Manschettenpolster verbleiben und durch langen Kontakt die Vorrichtung schädigen.
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Darstellung der Erfindung
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Angesichts der bei herkömmlichen Systemen bestehenden Einschränkungen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Manschettenpolster für Manschettenteile, insbesondere für Messvorrichtungen der oben genannten Art, insbesondere unter Gesichtspunkten der Herstellung, zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Manschettenpolster gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung können gemäß einem der abhängigen Ansprüche umgesetzt werden. Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Manschettenpolster bereit zum Einbau in eine ringartige Aufnahmeröhre zum Aufnehmen eines Abschnitts eines durch die Aufnahmeröhre hindurchgeführten Fingers einer Hand, wobei das Manschettenpolster eine hartflexible Schicht und eine weichflexible Schicht aufweist, und ein zwischen der hartflexiblen und weichflexiblen Schicht ausgebildeter Innenraum des Manschettenpolsters mit einem Fluid befüllbar ist. Hartflexibel und weichflexibel sind hierbei als relative Begriffe so zu verstehen, dass die weichflexible Schicht flexibler als die hartflexible Schicht ist.
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Die hartflexible Schicht bildet eine stabile Basis zum Einfügen in die Aufnahmeröhre und ist so vorformbar, dass sie an der Aufnahmeröhre permanent anliegt, ohne bei Druckbeaufschlagung des Inneren des Manschettenpolsters an ihren Rändern von der Aufnahmeröhre abzuheben. Im Einbauzustand in der jeweiligen Aufnahmeröhre verformt sich die am Aufnahmekörper anliegende hartflexible Schicht nicht weiter. Die Auswölbung der vorgeformten weichflexiblen Schicht erfolgt durch Beaufschlagung mit Fluiddruck über eine Fluidzuführung.
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Vorzugsweise weist die weichflexible Schicht einen Kunststoff auf, der vorteilhafter Weise ausgewählt sein kann aus der Gruppe Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyamid-Polyethylen, Polypropylen-Polyamid-Polyethylen, und Polyethylen-Polyethylenterephthalat Vorzugsweise weist die hartflexible Schicht einen Kunststoff oder einen Kunststoff-Verbundwerkstoff auf, der vorteilhafterweise ausgewählt sein kann aus der Gruppe Polyethylenterephthalat und Glycol-modifiziertes Polyethylenterephthalat (PET-G).
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In einer vorteilhaften Ausführungsform unterscheidet sich der Elastizitätsmodul eines Materials der hartflexiblen Schicht von dem Elastizitätsmodul eines Materials der weichflexiblen Schicht mindestens um einen Faktor 8.
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Vorzugsweise ist die hartflexible Schicht dicker ist als die weichflexible Schicht, besonders bevorzugt mindestens um den Faktor zwei. Bei den obengenannten Materialien kann die weichelastische Schicht z.B vorteilhaft eine Dicke zwischen 100 und 200 µm aufweisen, die hartelastische Schicht zwischen 250 und 500 µm
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Ja nach Anforderungen an die Flexibilität und Stabilität kann die hartflexible Schicht und/oder die weichflexible Schicht vorteilhaft auch mehrlagig ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die weichflexible Schicht bauchig oder kammerartig vorgeformt zur Aufnahme des Fluids, beispielsweise Luft.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die hartflexible Schicht eine Fluidzugangsöffnung zum Innenraum des Manschettenpolsters auf. Dies kann die Fertigung eines Fluidzugangs deutlich vereinfachen, da je nach Einbausituation so bereits eine einfache Stanzung der hartflexiblen Schicht zur Schaffung des Fluidzugangs ausreichen kann. Insbesondere kann das Manschettenpolster vorteilhaft so in eine ringartige Aufnahmeröhre zum Aufnehmen eines Abschnitts eines durch die Aufnahmeröhre hindurchgeführten Fingers einer Hand eingeklebt werden, dass die Fluidzugangsöffnung zumindest teilweise fluchtend auf einer Fluidöffnung in einer Innenwandung der ringartigen Aufnahmeröhre zu liegen kommt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Manschettenpolster ferner eine auf der hartflexiblen Schicht aufliegende Schicht (auf der der weichflexiblen Schicht abgewandten Seite der hartflexiblen Schicht) aus einem Hotmelt-Klebstoff aufweisen.
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Hierbei können per se aus dem Stand der Technik bekannte Heißklebestoffe (Hotmelts) verwendet werden, die der Fachmann entsprechend der Materialpaarung hartflexible Schicht/Aufnahmeröhre auswählen kann. Das Manschettenpolster kann so bei Umgebungstemperatur in der Aufnahmeröhre positioniert und dann durch erhitzen mit dieser verklebt werden.
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Gemäß einer hierzu alternativen vorteilhaften Ausführungsform weist das Manschettenpolster ein doppelseitiges Manschettenpolster-Klebeband auf, das eine erste Klebstoffschicht, eine zweite Klebstoffschicht und eine zwischen der ersten und der zweiten Klebstoffschicht angeordnete Trägerschicht aufweist, wobei die erste Klebstoffschicht auf der hartflexiblen Schicht aufliegt und die zweite Klebstoffschicht mit einer abziehbaren Trennfolie abgedeckt ist, die zum Einkleben des Manschettenpolcters in die Aufnahmeröhre abziehbar ist.
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Vorzugsweise weist die Trennfolie eine Fingerlasche zum Abziehen der Trennfolie von der zweiten Klebstoffschicht auf. Besonders bevorzugt ragt die Fingerlasche nach einer Richtung weiter über die hartflexible Schicht hinaus als die Breite der hartflexiblen Schicht in dieser Richtung. Die Fingerlasche kann dann so auf die Trennfolie zurückgefaltet werden, dass die Fingerlasche über die hartflexible Schicht in der Richtung hinausragt, die der Richtung gegenüberliegt, auf der die ungefaltete Fingerlasche über die hartflexible Schicht hinausragt. Das Manschettenpolster kann dann so in eine ringartige Aufnahmeröhre zum Aufnehmen eines Abschnitts eines durch die Aufnahmeröhre hindurchgeführten Fingers einer Hand eingelegt werden, dass die Richtung, in der die Fingerlasche über die hartflexible Schicht hinausragt, parallel zur axialen Richtung der Aufnahmeröhre liegt, und das Manschettenpolster in einer zur Anwendung des Manschettenteils bestimmungsgemäßen Position gebracht wird. Danach kann die Trennfolie durch Ziehen an der Fingerlasche abgezogen werden, während das Manschettenpolster in der Position gehalten wird.
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Ganz allgemein stellt die vorliegende Erfindung gemäß einem Aspekt ein Verfahren zum Herstellen eines Manschettenteils bereit, wobei ein Manschettenpolster gemäß einer der obigen Ausführungsformen in eine ringartige Aufnahmeröhre zum Aufnehmen eines Abschnitts eines durch die Aufnahmeröhre hindurchgeführten Fingers einer Hand eingeklebt wird.
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Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung einen Manschettenteil, der mindestens eine ringartige Aufnahmeröhre zum Aufnehmen eines Abschnitts eines jeweiligen durch die Aufnahmeröhre hindurchgeführten Fingers einer Hand und jeweils mindestens ein in jeder der mindestens einen Aufnahmeröhre angeordnetes, mit einem Fluid füllbares Manschettenpolster gemäß einer der obigen Ausführungsformen aufweist, wobei jeweils die hartflexible Schicht des Manschettenpolsters einer Innenwandung der ringartigen Aufnahmeröhre zugewandt und die weichflexible Schicht des Manschettenpolsters jeweils von der Innenwandung der ringartigen Aufnahmeröhre abgewandt ist. Ferner weist der Manschettenteil mindestens eine jeweilige Fluidzuführung zu dem Manschettenpolster bzw. den Manschettenpolstern jeder der Aufnahmeröhren auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Manschettenteil mindestens zwei ringartige Aufnahmeröhren zum Aufnehmen eines Abschnitts eines jeweiligen durch die Aufnahmeröhre hindurchgeführten Fingers einer Hand auf, wobei die Aufnahmeröhren in einem gemeinsamen Aufnahmekörper ausgebildet sind, und die Fluidzuführungen als schlauchfreie Kanäle in dem Aufnahmekörper ausgebildet sind.
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Vorteilhaft für die Fertigung können so gut automatisierbare Herstellungsverfahren, insbesondere (Spritz-)Guss- und (CNC-)Fräsverfahren für den Aufnahmekörper eingesetzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Aufnahmekörper einen Grundkörper, der den Kanälen entsprechende Aussparungen aufweist, und einen mit dem Grundkörper verbundenen, mindestens einen der Kanäle nach außen abschließenden Deckel auf. Der Deckel kann beispielsweise mit dem Grundkörper verschweißt oder verklebt sein. Vorteilhaft geeignete Materialien für den Grundkörper wie auch für den Deckel können beispielsweise ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PC-ABS, SAN (Styrol-Acrylnitril), PBT (Polybutylenterephthalat), PC (Polycarbonat), PS-HI (Polystyrol), Polyester (PET) sowie PVC sein. Der Grundkörper kann auch aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt sein.
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Gemäß einer aufgrund kostengünstiger Umsetzbarkeit besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Grundkörper ein Spritzgussteil, insbesondere aus Kunststoff, aufweisen.
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Vorzugsweise weist der Manschettenteil für jeden der Kanäle einen dem jeweiligen Kanal zugeordneten Anschluss zum Zuführen des Fluids in den Manschettenteil auf. So können die Manschettenpolster unabhängig voneinander mit Fluiddruck, insbesondere Luftdruck, beaufschlagt werden
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Anschluss ein Ventilanschluss sein. Dabei kann im Manschettenteil eine Ventilvorrichtung ausgebildet sein, oder aber eine Ventilfunktion ergibt sich im Zusammenwirken mit einem Fluidanschluss eines zugehörigen Basisteils mit der Druckversorgung. Beispielsweise können hier ein Ventilstößel und ein federnd gelagerter Verschlusskörper zusammenwirken. Eine Ausführung mit Ventilanschluss eignet sich insbesondere, wenn der Manschettenteil wechselbar, insbesondere als Einweg-Teil (Disposable) ausgeführt ist. Wechselbare Manschettenteile sind generell von Vorteil für die Anpassung an unterschiedliche Hand- bzw. Fingergrößen sowie aus hygienischen Gründen.
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Vorzugsweise weist der Anschluss ein Dichtelement auf, welches das Entweichen von Fluid verhindert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können mindestens zwei der Anschlüsse bezüglich der Richtung des bestimmungsgemäßen Einführens der Finger in die Aufnahmeröhren, d.h. parallel zur axialen Richtung der Aufnahmeröhren hintereinander angeordnet sein, und zwar entweder fluchtend oder ggf. auch etwas versetzt. So lässt sich die Kanalanordnung platzsparend in Hinblick auf die benötigte Breite des Manschettenteils umsetzen. Werden die Kanäle zwischen den Fingern angeordnet, wird so insbesondere vermieden, dass die Finger zu weit gespreizt werden müssen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Messvorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand bereitgestellt, welche einen Basisteil, einen mit dem Basisteil werkzeugfrei verbindbaren und vom Basisteil werkzeugfrei trennbaren Manschettenteil gemäß einer der obigen Ausführungsformen, eine Strahlungsquelle zum Aussenden von Licht in den jeweiligen Finger durch eine optische Emissionsfläche, einen Photodetektor zum Detektieren eines durch eine optische Kollektorfläche aufgefangenen, in dem jeweiligen Finger nicht absorbierten Anteils des Lichts, und ein zumindest teilweise im Basisteil angeordnetes mit der Fluidzuführung des Manschettenteils verbindbares Druckregelsystem zum Regeln eines Fluiddrucks in dem jeweiligen Manschettenpolster in Abhängigkeit des detektierten nicht absorbierten Anteils des Lichts aufweist.
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Eine auswechselbare Ausführung des Manschettenteils, insbesondere auch als Einweg-Teil (Disposable), kann generell von Vorteil sein für die Anpassung an unterschiedliche Hand- bzw. Fingergrößen sowie aus hygienischen Gründen.
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Grundsätzlich kann jede im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschriebene bzw. angedeutete Variante der Erfindung besonders vorteilhaft sein, je nach wirtschaftlichen, technischen und ggf. medizinischen Bedingungen im Einzelfall. Soweit nichts gegenteiliges dargelegt ist, bzw. soweit grundsätzlich technisch realisierbar, sind einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen austauschbar oder miteinander sowie mit per se aus dem Stand der Technik bekannten Merkmalen kombinierbar.
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Insbesondere kann die zum Druckaufbau in der Manschette und zum Druckregeln verwendete Technologie grundsätzlich ausgeführt sein wie aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu; insbesondere entsprechen Verhältnisse der einzelnen Abmessungen zueinander aus Gründen der Anschaulichkeit nicht unbedingt den Abmessungsverhältnissen in tatsächlichen technischen Umsetzungen. Einander entsprechende Elemente sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine erfindungsgemäße Messvorrichtung in einer Seitenansicht, wobei ein eine ergonomische Handauflage und einen Finger-Aufnahmeteil aufweisender Manschettenteil auf einen ein Druckregelsystem enthaltenden Basisteil aufgesetzt ist,
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung aus 1 von schräg oben,
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung aus 1 von schräg unten,
- 4 zeigt einen den Manschettenteil wie den in 3 gezeigten von schräg unten, jedoch ohne zugehörigen Basisteil, wobei die Manschettenpolster nicht dargestellt sind,
- 5a zeigt eine Ansicht auf die Messvorrichtung aus 1 von hinten, d.h. von der Seite der Handtellerauflage aus (von links in 1),
- 5b zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts des Manschettenteils der in der in 5a dargestellten Messvorrichtung, die Schnittebene ist in der Draufsicht von 6a auf den Manschettenteil durch die durchbrochene Linie A-A' angedeutet,
- 5c zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts des Manschettenteils der in der in 5a dargestellten Messvorrichtung, die zu 5b parallel Schnittebene ist in der Draufsicht von 6a auf den Manschettenteil durch die durchbrochene Linie B-B' angedeutet,
- 6a zeigt den Manschettenteil der Vorrichtung aus 5a-5c in der Draufsicht ohne Deckel, wobei die Lage der Kanäle und Anschlüsse relativ zu einander sichtbar gemacht ist,
- 6b zeigt den Manschettenteil der Vorrichtung aus 5a-5c in der Draufsicht mit Deckel, der die Kanäle nach außen abschließt,
- 7 zeigt eine mögliche Ventileinrichtung für die Anschlüsse zur Fluidzuführung, wobei die Ventileinrichtung einmal im geöffneten und einmal im geschlossenen Zustand dargestellt ist,
- 8a zeigt ein erfindungsgemäßes Manschettenpolster vor dem Einbau, wobei die Blickrichtung schräg auf die ausgeformte weichflexible Schicht zeigt,
- 8b zeigt das Manschettenpolster aus 8a, das wie in Einbaulage gekrümmt ist, wobei die Blickrichtung schräg auf die ausgeformte weichflexible Schicht zeigt,
- 8c zeigt das noch ungekrümmte Manschettenpolster aus 8a, wobei die Blickrichtung schräg auf die hartflexible Schicht zeigt,
- 8d zeigt das gekrümmte Manschettenpolster aus 8b, wobei die Blickrichtung schräg auf die hartflexible Schicht zeigt.
- 9a zeigt eine einfache Ausführung eines erfindungsgemäßen Manschettenteils in perspektivischer Ansicht,
- 9b zeigt den Manschettenteil aus 9b als Schnitt in perspektivischer Ansicht, wobei gegenüber 9a die vordere Hälfte weggeschnitten ist.
- 9c zeigt eine Querschnittsdarstellung des Manschettenteils aus 9a.
- 10a-10c zeigen Schritte zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Manschettenteils unter Verwendung eines Hotmelt-Klebstoffs.
- 11a-11f zeigen Schritte zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Manschettenteils unter Verwendung eines doppelseitigen Klebebandes.
- 12 zeigt schematisch das doppelseitige Klebeband vor dessen Aufbringen auf die hartflexible Schicht.
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Die Blutdruckmesseinrichtung 1 ist als photoplethysmographisches Messsystem ausgeführt, das entsprechend der sogenannten „Vascular Unloading Technique“ funktioniert. Messtechnische Komponenten, d.h. insbesondere optische und elektronische Bauteile sowie mechanische Bauteile des im Basisteil 3 untergebrachten Druckerzeugungs- und Druckregelsystems können dabei grundsätzlich ähnlich wie im eingangs genannten Stand der Technik implementiert werden. Der auf den Basisteil 3 aufgesetzte Manschettenteil weist eine ergonomische Handtellerauflage 4, eine durch einen Steg 5 unterteilte ergonomische Fingerauflage 6, sowie den Aufnahmeteil 7 auf.
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Der Aufnahmeteil 7 ist, wie in der perspektivischen Ansicht von 2 (Blickrichtung von schräg rechts oben in 1) zur Aufnahme von zwei Fingern gestaltet, was wechselweises Messen an beiden Fingern möglich macht. Aus hygienischen Gründen ist der Manschettenteil 2 zusammen mit der Handtellerauflage 4 und Fingerauflage 6 als Einwegartikel ausgeführt, der mittels einer Steckverbindung werkzeugfrei lösbar am wiederverwendbaren Basisteil 3 angebracht ist.
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Über das schräg seitlich angebrachte, bei bestimmungsgemäß aufgelegter Hand in Richtung Unterarm weisende Kabel 8 wird das Druckregelsystem im Basisteil 3 mit Druckluft versorgt, ferner dient das Kabel 8 zur Energiezufuhr für Druckregelsystem (nicht dargestellt), Lichtquellen (nicht dargestellt) und Photodetektoren (nicht dargestellt) bzw. zugehörige Steuerungs-, Verstärker- und Auswertungsschaltkreise in der Messvorrichtung 1. Messdaten können über eine geeignete elektronische Schnittstelle durch das Kabel 8 an einen Patientenmonitor ausgegeben werden.
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Die seitliche, bei bestimmungsgemäß aufgelegter Hand schräg in Richtung Unterarm weisende Anbringung des Kabels 8 hat den Vorteil, dass das Kabel entlang des Patientenarms geführt werden kann, der Bereich des Handgelenks mit Sehnen und Gefäßen aber nicht am Kabel 8 scheuert, und insbesondere auch der Karpaltunnel geschont wird.
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Die beiden in den Aufnahmeröhren 9 angeordnete aufblasbaren erfindungsgemäßen Manschettenpolster 10 sind jeweils über einen Anschluss 11 an der Schnittstelle zwischen Manschettenteil 2 und Basisteil 3 mit dem Druckerzeugungs- und Druckregelsystem verbunden. In der Darstellung des Manschettenteils 2 in 4 ist einer der beiden Anschlüsse 11 durch die Traverse 12 verdeckt, welche Lichtleiter 13 trägt, über die Licht von den im Basisteil 3 angeordneten Lichtquellen zu den Fingern bzw. von den Fingern zu den im Basisteil 3 angeordneten Photosensoren geleitet wird.
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Am Anschluss 11 befindet sich dabei vorzugsweise eine Ventilvorrichtung, so dass der Anschluss 11 basisteilseitig bündig mit dem Gehäuse des Basisteils 3 abschließt, wenn Basisteil 3 und Manschettenteil 2 nicht miteinander verbunden sind. Eine derartige Ventilvorrichtung ist beispielhaft in 7 dargestellt. Basisteilseitig wird der Fluiddurchgang 15 über den mitels der Feder 14 federnd gelagerten Ventilkörper 16 verschlossen. Der Anschluss 11 des Manschettenteils 2 weist einen Ventilstößel 17 auf, der im angeschlossenen Zustand den Ventilkörper 16 nach unten drückt, um den Fluiddurchgang 15 freizugeben. Die Abdichtung nach außen erfolgt über ein als elastischer konischer Kragen ausgebildetes Dichtelement 18.
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Die Kanäle 19, die den jeweiligen Anschluss 11 mit dem jeweiligen Manschettenpolster 20 verbinden, sind in dem mittels Spritzguss aus Kunststoff hergestellten Grundkörper 21 des Aufnahmekörpers 7 ausgebildet und über den aufgeschweißten oder aufgeklebten Kunststoffdeckel 20 nach außen abgeschlossen.
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Die Führung der Kanäle 19 im Grundkörper 21 des Aufnahmekörpers 7 ist anhand der Schnittdarstellungen in 5b und 5c zusammen mit der Draufsicht der 6a veranschaulicht. Zur Orientierung ist die Schnittebene der 5b als durchbrochene Linie A-A' und die Schnittebene der 5c als durchbrochene Linie B-B' in 6a eingezeichnet.
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Die Anschlüsse 11 liegen in zur axialen Richtung der Aufnahmeröhren 9 paralleler Richtung hintereinander. Von dort ist der jeweilige Kanal 19, wie in 5b erkennbar, zunächst nach oben geführt, weiter diagonal zur Seite, wie in 6a dargestellt, und schließlich nach unten zur Fluidzugangsöffnung 22 des jeweiligen Manschettenpolsters 10, wie aus 5c ersichtlich.
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Wie in 8c und 8d erkennbar, ist die Fluidzugangsöffnung 22 in die hartflexible Schicht 10a des Manschettenpolsters 10 gestanzt, die zur Montage in der jeweiligen Aufnahmeröhre 9 mit dem Aufnahmekörper 7 verklebt wird. Die vorgeformte weichflexible Schicht 10b ist an ihren Rändern luftdicht mit der hartflexiblen Schicht 10a verbunden, so dass der Zwischenraum zwischen den Schichten 10a, 10b mit Fluid, insbesondere Luft, befüllt und mit Druck beaufschlagt werden kann.
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In 8b und 8d ist das Manschettenpolster wie in Einbaulage gekrümmt dargestellt, in 8a und 8c zur Veranschaulichung ungekrümmt vor dem Einbau. Die weichflexible Schicht 10b ist kammerartig vorgeformt, um einen gut mit Fluid füllbaren Innenraum zwischen hartflexibler und weichflexibler Schicht 10a, 10b bereitzustellen. Durch Formprozesse wird die hartflexible Schicht 10a für den Einbau gekrümmt, um exakt in der Aufnahmeröhre 9 positionierbar zu sein.
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Zur besseren Übersicht zeigen 9a-9c eine einfache Ausführung eines erfindungsgemäßen Manschettenteils 2. Die hartflexible Schicht 10a der Manschettenpolster 10 ist dabei so in die jeweilige Aufnahmeröhre 9 des Aufnahmekörpers 7 eingeklebt, dass die in die hartflexible Schicht 10a gestanzte Fluidzugangsöffnung 22 auf einer entsprechenden Öffnung des im Aufnahmekörper 7 ausgebildeten Kanalsystems 19 zu liegen kommt und so mit Fluiddruck, insb. Luftdruck, beaufschlagt werden kann.
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Wie in 10a-10c dargestellt, kann die hartflexible Schicht 10a mit einer Schicht aus heißschmelzendem Klebstoff (Hotmelt) 23 verbunden werden. Die Hotmelt-Schicht 23 besitzt eine Aussparung 27 für die Fluidzugangsöffnung 22 und wird auf die vorgebogene hartelastische Schicht 10a aufgebracht. Der Verbund kann dann in eine Aufnahmeröhre eingeschoben, positioniert und durch Erhitzen fixiert werden. Die Hotmelt-Schicht 23 dient dann auch der seitlichen Abdichtung gegen Entweichen von Fluid im Bereich der Fluidzugangsöffnung 22.
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Wie in 11a-11g dargestellt, kann die hartelastische Schicht 10a mittels eines doppelseitig klebenden Klebebands 24 in die Aufnahmeröhre 9 eines Aufnahmeteils 7 eines Manschettenteils 2 eingeklebt werden. Das auch in 12 von unten dargestellte Klebeband 24 weist eine ausgestanzte Aussparung 27 für die Fluidzugangsöffnung 22 auf und ist mit einer Trennfolie 25 zunächst einseitig abgedeckt. Die nicht abgedeckte Seite des Klebebands 24 wird auf die hartflexible Schicht 10a des Manschettenpolsters 10 aufgebracht, so dass sich die Aussparung 27 und die Fluidzugangsöffnung 22 überdecken bzw. zumindest überlappen.
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Die Trennfolie setzt sich in zur Einbaukrümmung der hartflexiblen Schicht 10a senkrechter Richtung als Fingerlasche 26 fort, welche deutlich länger ist, als die Breite der hartflexiblen Schicht 10a. Wie in 11 durch die Pfeilrichtung angedeutet, wird die Fingerlasche 26 so auf die Trennfolie 25 zurückgefaltet, dass sie nunmehr in entgegengesetzter Richtung über die hartflexible Schicht 10a hinausragt, wie in 11d dargestellt.
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Während 11a und 11b das Manschettenpolster 10 jeweils von schräg oben zeigen, zeigen 11c und 11d das Manschettenpolster 10 jeweils von schräg unten.
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Wie in der perspektivischen Ansicht von 11e und der entsprechenden Schnittdarstellung von 11f erkennbar, wird das Manschettenpolster mit dem Klebeband 24 so in die Aufnahmeröhre 9 des Aufnahmekörpers 7 des Manschettenteils 2 eingelegt, dass die Fingerlasche 26 in axialer Richtung der Aufnahmeröhre 9 aus dem Aufnahmekörper 7 hervorragt.
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11f zeigt dabei einen Längsschnitt durch die Aufnahmeröhre 9, so dass das Manschettenpolster 10 im wesentlichen symmetrisch geteilt dargestellt ist. Durch Ziehen an der Fingerlasche 26 kann die Trennfolie 25 vom Klebeband 24 abgezogen werden, während das Manschettenpolster 10 in Position gehalten wird. Wie in 11g dargestellt, ist das Manschettenpolster 10 schließlich über das Klebeband 24 in der Aufnahmeröhre 9 mit dem Aufnahmekörper 7 verklebt. Das Klebeband 24 bewirkt wiederum eine seitliche Abdichtung gegen Entweichen von Fluid im Bereich der Fluidzugangsöffnung 22.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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