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Verfahren zur Messung des Bluteinstromvolumens in Gefäßbereiche Die
Messung der in der Zeiteinheit in einen Gliedmaßenabschnitt einstromenden Blutmenge
ist ein diagnostisches Hilfsmittel bei Verschlußkrankheiten und Durchblutungsstörungen.
Eine sehr alte Mthode zur Durchführung dieser Messung stellt die Venenverschlup-Plethysmografie
dar. Bei dieser Methode wird der venöse Abfluß in dem zu untersuchenden Gliedmaßenabschnitt
blockiert und die Zunahme des Volumens infolge der arteriellen Einströmung des Blutes
gemessen.
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Zur Messung der Volumenzunanme werden verschiedene Verfahren benützt.
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Bei der wasserplethysmografie wird der entsprechende Gliedmagienabschnitt
in eine mit Wasser gefullte starre Hülle eingebettet und die Was asserverdrängung
bestimmt. Analog hierzu wird die Luftplethysmografie gehandhabt. Mine dritte Moglichkeit
ist die Messung des Umfangs und der Umfangszunahme.
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Fur die Messung der Umfangszunahme bei venöser. Blockade wurde 1948
von HITNEY ein Verfahren beschrieben, das einen elastiscnen Gummischlauch benutzt,
der mit Quecksilber gefüllt ist, und um die zu untersuchende Extremität gelegt wird.
Der elektrische Widerstand der eingeschlossenen Quecksilbersäule ändert sich proportional
zu ihrer Länge und damit mit dem Umfang der Extremität.
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Die @isner benutzte Methode wies vor allem drei Mängel auf. Der spesifische
widerstand des Quecksilbers ist temperaturabhängig. Beim Anlegen eines Schlauches
an eine Extremität mit einer Körpertemperatur von 7 Grad stellt sich im Quecksilber
eine undefinierte Temperatur ein, aie zwiscnen der Körpertemperatur und der Lufttemperatur
liegt.
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Darch dieses relativ langsame Einstellen entsteht ein Drift während
def Messung. Der zweite Nachteil besteht in der Reibung zwischen Schlauch und Haut.
Verschiedene Verfasser empfahien daher maßnahmen wie z. E. einpudern, um überhaupt
eine Messung vornehmen zu können. Der dritte Nachteil ist das Einschneiden des Schlauches
in das Gewebe.
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Gegenstand der Erfindung ist eins Verfahren zur Nessung der Umfangszunahme
an Gliedmapen und damit der Volumenzunahme bei venöser Blockade
das
die geschilaerten Nachteile vermeiuet. Der Erfindungsgedanke bestent darin, die
Reibung zwischen Haut und Schlauch zu vermeinen, und eine Temgeraturisolation zwischen
Gliedmasen und Schlauch herbsizuführen sowie die Auflageflache zu vergrößern. Die
Erfindung soll anhand eines Ausfuhrungsbeispiels erläutert werden, das in Abb. 1
argestellt ist. Der elastische Schlauch (1) bilaet eine Schleife, so da. die Megstrecke
verdoppelt wird. Er ist durch Gleiter (r) hin@urchgezogen, die aus einem Eaterial
her, estellt sind, das eine erin@e Warmeleitfähl. keit aufweist und eine moglichst
@eringe Reihu@ zw@schen Schlauch und Gleiter ermoglicht. Die @ndstuche (3) und (4)
@enen dem elektrischen Anschluß, dem Verschluß und der E@chung.
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Zur bmrechnung der gemessenen Widerstandszuuahme in Volunenwerie bzw.
in Bluteinstrommenge / 100 ml Gewebe kann man verschiedene @ege oeschreiten. b.
B. kann man durch Dehnen des Schlauches ua einen bekannten retrag einen Eichwert
er@itteln oder die Berecnnung aus @en@ge@essenen @igerstandwerten direkt vornehmen.
Die erste @oglichkeit wir@ durch eine Vorrichtung im nastuck 4 (Abb. 1) realisiert,
die in Abb. 2 getrennt darbestellt ist. Darin ist (1) der Endblock und (2) ein irrel,
n dem aie Verschlußkette (3) oder das Verschlußband befestigt i t. in gespannten
Zustand befindet sich der Winkel in der gezeichneten @age. fi erd en die @rif@e
(4) und (5) zusannengedrückt, so wird wer er @@ @@ @auch um die bekannte Länge AL
gedehnt. ei dem Ausfünrungsbeispiel Abb. 2 übernimmt der Winkel die Parallelführung,
die ein Verkanten verninderh soll. Dies kann jedoch auch durch andere Ma@nahmen
erreicht werden, wie Abb. 3 zeigt.
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Eine Berechnung der je 100 ml Gewebe einströmenden Blutnenge ist us
den gemessenen elektrischen Werten direkt möglich.
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Für einen kreisförmigen Extremitätenabschnitt von der Länge 1 gilt
für die Volumenzunahme =1/ (U@2 - U@2) = 1/ (U@ + U1) # (U2 - U1) 2 1 worin U2 der
Umfang nach erfolgtem Stau und U1 der ursprünglicne Umfang ist. Daraus ergibt sich
mit einem kleinen Fehler
V = 1 1 2 U 4 # Das eingeschlossene Gewebevolumen
ist U2 V = 4 # Daner ist die relative Zunahme #V 2 # U = V U Es läßt@sich zeigen,
daß diese Formel für beliebige @uerschnitte ilt, scfe@n die @uerschnittsfcrmel bei
der Vergr@@erung erhalten bleibt.
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Da werner #U = #R (R = ohmscher Widerstand) U R ist, @ä@t sich die
relative Volumenzunahme aus rein elektrischen Werten berechnen.
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Da in der Praxis die elektrisch aktive Länge der @nechsilbersäule
@@cht genau dem Umfang entspricht, muß das so ermittelt mrge@nis abhangig von der
Lange de@ elektrisch nicht aktiven @wischenstdcks - im angeführten beispiel also
der Kette - korrigiert werden.
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Desnalb ist eine Kennzeichnung des Korrekturfaktors auf dem Verschlußband
oder der Verschluß@ette sinnvoll. Diese kann durch Aufdruck oder EinfWr@ung von
entsprsonenden Abschnitten erfolgen. (Abb. 4 und 5).
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Die Kennzeichnung ist z. B. zweckm@@ig, wenn der Meßfuhler zusammen
mit einer Vorrchtung benutzt wird, die die einströmende Blutmenge direkt lt einem
Instrument anzeigt. Eine solche Vorrichtung besteht in der einfachsten Form z. B.
aus einer Meßbrücke nach Abb. @.
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Dure, entsp@. c@ende @ahl des Schlauch@unchressers udn der Sch@@uchlänge
la@t sich er@eichen, daß der elek@r. sche Widers@and des Me@fun@ers (2)
bei
einer entsprechenden @echanischen Vorspannung einen bestimmten Wert erreicht. Kleine
Abweichungen vom Sollwert lassen sich durch den Regelwiderstand (2) ausgleichen,
mit aem der Ausschlag des Me@instruments oder eines angeschlossenen Schreibers (5)
vor der @enenblockade auf O gestellt wird. Nimmt dann nach erfolgter Blockade der
widerstand in (1) zu, so steigt der Ausschlag von (3) entsprechend der iuerstandszunahme
im Meßzweig an. Wird eine bekannte Meßzeit (Stauzeit) benutzt, so kann aus dem Maximalausschlag
die minutliche Einstrommenge ermittelt werden. Eine Eichung der Skala in Einheiten
der einströmenden Blutmenge je Minute und je 100 ml Gewebevolumen ist daner möglich.
Der Fehler, der durch das Verschlußband entsteht, kann aui einer Skala gemäß Abb.
7 berucksichtigt werden, wenn die Teilskalen durch entsprechende Merkniale wie z.
B. Farben oder Ziffern analog den Merkmalen auf den Verschlußbändern gekennzeichnet
werden.
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Eine weitere Möglichkeit zur Korrektur der Meßwerte bieten Tabellen,
die auf dem fert aufgedruckt ober dem Gerat beigegeben sind. Diese sind vorteilhaft,
wenn Meßfuhler beliebigen Grundwiderstandes verwendet werden sollen. Hierzu werden
die Meßfühler und/ oder die anschlußleitungen und/ oder Anschlußstecker durch Farben
oder Ziffern gekennzeichnet.
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Ferner werden die Abschnitte auf dem Verschlußband gekennzeichnet.
Bei einer Kette kann die iahl der Glieder zwischen Endstuck und Haken als Kennzeichnung
dienen. Ein Ausführungsbeispiel für eine Korrektur-Tabelle zeit. Abb. b.
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Ent@alt der Fühler ein zusätzliches, undehnbares Seil oder Band, das
eine @beraehnung uer elastischen Scnläuche vermeiden soll, so kann die Kennzeichnung
auf ihm vorgenommen werden. bin solcher Uberdehnungsschutz wird weiter unten beschrieben.
jede Messung verändert bekanntlich das Meßcbjekt bzw. die Meßgröße.
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Bei der hier beschriebenen Meßmethode wird die Anderung nauptsächlich
gurch den Auflagedruck hervorgerufen. Da aie Spannung nicht beliebig klein gegacat
werden kann, ist zum Erzielen reproduzierbarer Meßergebnisse wiontig, da immer etwa-wiesselbe.
mechanische Vorspannung benutzt wird.
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Da der gemessene Gesamtwiderstand ein Mas für diese Spannung darstellt,
Kann man für jeden ke@fühler einen bestim@ten Wi@erstandsbereich angeben, in dem
er arbei@en soll. Bei Ge@ten, die für Poutinemessungen
bestimmt
sind, wie z. B. das oben beschriebene, wird man aus Zweckmäßigkeitsgründen immer
Fühler mit dem gleichen Widerstand verwenden, der zum beispiel 1 (ì betragen soll,
weil dadurch die Auswertung bzw.. die direkte Anzeige erleichtert wird. Bei einem
solchen Meßgerät wird nun ein Feinabgleich nach Anlegen des Meßfühlers nötig, da
die Meßeinrichtung bereits auf den Widerstang vorabgeglichen ist. Daher kann man
an der Bedienungseinrichtung für den Feinabgleich (Regler 2 In Abb. 6) drei Bereiche
unterscheiden. Zum Beispiel -zu fest, - ricIitig - oder - zu locker. Ein Ausfünrungsbeispiel
einer solchen Einrichtung zeit Abb. 9. bei Aufzeichnung der Plethysmogramme mit
geeichten Scnreibern auf geeichtem Papier kann die Anderung #R direkt abgelesen
werden. Da aber diese Schreiber meistens uber mehrere Metbereiche verfügen, muß
dabei der Meßbereich berücksichtigt werden. Die Mepbereiche werden normalerweise
durch ihren Ilaximalwert gekennzeichnet. Für ein hundertteiliges Papierraster ergibt
sich bei Berücksichtigung des Endwertes für die Auswertung die Formel: Einstrom
= Ausschlag x Meßbereich 60 x 2 kin. x 100 ml Gewebe Gesamtwiderstand Meßzeit Diese
Formel läpt sich mit Hilfe einer Rechenscheibe oder eines Rechenschiebers auswerten,
der folgende Skalen enthält : feststehender Teil: Ausschlag in Skalenteilen oder
Prozent -Einstromvolumen in ml/ 100 ml min.
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(Mehrere Skalen für übliche Meßzeiten). beweglicher Teil: Gesamtwiderstand
in infl - Meßbereich in mfi Laufer: Korrekturmarken in % - entsprechend Faktoren
0,98 - 0,96 - 0,94 usw. gin Ausführungsbeispiel hiervon zeigt Abb. 10.
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Bei ungeeichten Schreibern wird üblicherweise eine Eichzacke in die
Aufzeichnung eingefügt. Für die Auswertung mup nun die gemessene Zunahme des Plethysmogramms
in Beziehung gebracht werden zu -dieser
Eichzacke. Betr@gt. diese
@ichzacke 1 m# so ergi@t sich für die Auswertung folgende Formel: Einstromvolumen
Ausschlag x 6 000 x 2 --------------- = --------------------Min. x lCC) ml Gewebe
Eichausschlag x Gesamtwiderstand x @e@zeit Diese Formel laßt sich in gleicher Weise
mittels Rechenschieber oder Rechenscheibe auswerten, wenn man die Meßbere@chs@al@
in Abb. 10 durch eine Rehr@ertskala zur den Eichausschlag ausstattet. Für aie zweite
Auswerteart kann die Rückseite des Rechenschiebers für die ersce benutzt werden.
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Eine weitere Vereinfachung der Aus@ertung ergibt sich, wenn man eine
solche Rechenscheibe direkt mit der Meßvorrichtung koppelt und damit eine Rechenscheibe
schafft, bzw. wenn nian elektrisch den Kurvenverlauf bei der Aufzeichnung oder der
Anzeige so besikflußt, aa; die anderen Fa@toren bereits ber@cksichtigt werden. Dies
ist z. B. mit eine.
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Spannungsteiler für die Spannung, ole cie Dennung repräsentiert, möglich,
der SG aufgebaut ist, da das Teilverhaltnis dem Kehrwert es Grandwiderstanaes entspricht.
Dadurch ernilt man eine Aufzeichnung, die @ich direkt in Milliliter Einstromvolumen
eichen Läßt. (Abb. 11).
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Da der @@g@ng mit @uec@silber in Kliniken i@@@er eine gewisse Gefanr
darstallt, mu@ durch entsprechende @a@hanmen dafür gesorgt werden, @af ein Abrei@en
der Schläuche unwanrscheinlich wird. Dies kann vor allem durch einen Überdehnungsschutz
bwerkstelligt Izierden. hierzu erhalten die Gleiter (Abb. 1 [2] ) zusatzliche Bohrungen,
durch die ein oder mehrere undehnbare Seile gezogen sind, die ut das zulassige Dehnungama
länger sind als die @uecksilberschlauche. ine weitere Ausführungsform eines Überdehnungsschutzes
zeigt Abb. 12. Rier Übernenmen eingelegte Stege die Endbegrenzung.
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Eine weitere Möglichkeit, die Gefahren des Quecksilbers zu beseitigen,
berunt darauf, die Quecksilberschläuche durch undehnbare Seile zu ersetzen und an
einer Stelle einen kapazitiven indu@tiven oder resistiven Wandler einzusetzen.