DE1927868A1 - Vorrichtung zum genauen und schnellen Orten von Blutgefaessen od.dgl. und zum treffsicheren Einfuehren einer Injektionskanuele in diese Gefaesse - Google Patents

Vorrichtung zum genauen und schnellen Orten von Blutgefaessen od.dgl. und zum treffsicheren Einfuehren einer Injektionskanuele in diese Gefaesse

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Description

1927860
Siemens AktiengeeellBchaft Erlangen, 18. Febr. 1969
HenkeStraße 127
EPA 3Oa4/2O1 Kü/Ki
Vorrichtung zum genauen und schnellen Orten von Blutgefäßen oder dergleichen und zum treffsicheren Einführen· einer Injektionekanüle in diese Gefäße
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum genauen und schnellen Orten von Blutgefäßen oder dergleichen und zum treffsicheren Einführen einer Injektionskamile in diese Gefäße. Sie befaßt sich Insbesondere damit, die Nachteile zu beseitigen, welche sich beim Aufsuchen von für intravenöse oder - arterielle Einspritzungen geeignete Blutgefäßen und anschließendem Einstechen der Injektionsnadel in die Blutbahn für den Injizierenden und den Patienten ergeben. Bei diesen Einspritzungen hängt es von der Geschicklichkeit des Injizierenden ab, eine geeignete Einsticheteile zu finden und anschließend treffsicher die Injektionskanüle in die Blutbahn einzuführen.
Es hat sich in der Praxis häufig gezeigt, daß eine vorwiegend visuelle Ortung eines geeigneten Blutgefäßes insbesondere bei kreislaufschwachen Patienten nur schwierig durcheufuhren ist, weil die Gefäße nicht deutlich genug ausgeprägt sind, häufig nicht an der Hautoberfläche liegen und von anderem Gewebe verdeckt, d.h. der Sicht entzogen sind. Sie Ortung wird noch ■ohwieriger und langwieriger bei Patienten, die häufig Einspritzungen an derselben Körperstelle erhalten, weil die EInstichstellen verknoten und der Injizierende sich gezwungen sieht, öftere nach neuen für Einspritzungen geeignete Blutbahnen zu •uchen. Bei Blutgefäßen, die unsichtbar von außen tiefer unter der Hautobarfläch· verlaufen, ist dabei der Injieierende auf Mutmaßungen über den eventuellen Verlauf der Blutbahn angewiesen. Dl·· hat zur folg·, daß der InJ!■ Jrende duroh mehrmalige· Sinitechen dl· Blutbahn suohen mud, va· für den Patienten «ehr
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schmerzhaft sein kann.} häufig verursachen versehentlich nicht in die Blutbahn sondern ins umliegende Gewebe injizierte Mittel, wie Medikamente und Kontrastsubstanzen brennende und starke Schmerzen. Fehlinjektionen können für den Patienten auch unmittelbar lebensgefährlich werden, nämlich dann, wenn ein Medikament nicht in die Blutbahn gelangt oder wegen zu langwieriger ergebnisloser Ortung nicht mehr rechtzeitig verabreicht werden kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zu schaffen, welches geeignet ist, die genannten Nachteile zu beseitigen, d.h. wel-: ches die Fähigkeit besitzt, ein Blutgefäß, selbst wenn es von außen unsichtbar ist, praktisch unabhängig von der Geschicklichkeit des Suchenden, schnell und sicher aufzufinden und ein treffsicheres Einführen der Injektionskanüle in die Blutbahn zu gewährleisten.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungegemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar im Bereich der Bewegungeachse der Injektionskanüle an der Hautoberfläche oder nahe der Spitze der Kanüle ein Ultraschallsystem aus mindestens einem an einem Trägerteil gehalterten, mit einem Hochfrequenz-Sender und einem Dopplergerät verbundenen Ortungsschwinger angeordnet ist.
Unter der Bewegungsachse der Injektionskanüle ist dabei die Achse zu verstehen, länge der die Injektionekmnüle beim Einetech-Vorgang geführt wird. Unter Hautoberfläche let nicht nur die Oberfläche der Haut, eondern auch die unter dem Ortungeachwinger liegende Gewebeschicht zu verstehen.
Wesentlich für die Erfindung ist, daß ein Ortungaayatem und eine Injtktionekanül· räumlich einander eo auf«ordnet find, daß sie im Augenblick des linettohTorgangee an dar Hautoberfläche in Virkrerbindung stehen.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Lösung ergibt aich dadurch, daß der Ortungsschwinger in den Innenraum der Injektionskanüle ao .einführbar ist, daß er sich nahe der Spitze der Kanüle befindet.
Die Erfindung wird vorteilhaft dadurch weitergebildet, daß der Ortungsechwinger und dessen Trägerteil fest im Innenraum der Injektionskanüle angeordnet und mit einem bis zur Stirnfläche des Ortungsschwingers reichenden Durchlaßkanal für die nach erfolgter Ortung zu injizierende Flüssigkeit versehen sind.
Eine derartige Anordnung und Ausbildung des Ultraschallsystems und seines Trägerteile hat den Vorteil, daß es nur einmal in den Innenraum der Kanüle eingesetzt werden muß und dann für sämtliche Zielvorgänge und Injektionen fest an seinem Platz verbleibt. 'Dadurch erübrigt es sich, das Ultraschallsystem jeweils abwechselnd vor dem Ortungsvorgang in die Kanüle einzuführen und anschließend vor dem InjektionsVorgang wieder aus der Kanüle zu entfernen.
Weitere zweckmäßige Ausbildungen der erfindungsgemäßen Lösung werden dadurch erreicht, daß der Ortungsschwinger öder ein Koppelstück an der Hautoberfläche unmittelbar neben der Bewegungsachse der Injektionskanüle angeordnet ist oder dadurch, daß der Ortungsschwinger oder ein Koppelstück an der Hautoberfläche die Bewegungsachse der Injektionskanüle umschließt.
Dabei ist es vorteilhaft, zur Erhöhung der Treffsicherheit beim Einstechen der Injektionskanüle den Ortungsschwinger und/oder dessen Trägerteil mit einer Führung für die Injektionskanüle zu versehen. Die Führung kann aus einer Bohrung bestehen, die den Ortungsschwinger oder dessen Trägerteil bzw. beide gleichzeitig durchsetzt. Sie kann auch aus einer Nut im Trägerteil und/oder im Ortungsechwinger bestehen. Die zweckmäßigste Ausbildung wird dadurch erreicht, daß der Ortungsschwinger und dessen Trägerteil
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mit einer zentralen zylindrischen Bohrung versehen sind, deren Durchmesser wenig größer als der Außendurchmesser der Injektionskanüle ist. Die zentrale Führung der Injektionskanüle erhöht die Sicherheit, daß die Kanüle beim Einstechen unmittelbar auf die Achse des Blutgefäßes gerichtet ist. Die Gefahr des Wegrollens der Ader bei einem seitlichen Einstich wird dadurch erheblich vermindert. Die zylindrisch ausgebildete Führung verhindert zusätzlich ein Abgleiten der Injektionskanüle aus der gewünschten Einstechrichtung.
Um zu erreichen, daß der Einstich der Injektionskanüle in das Blutgefäß bequem schräg zur Hautoberfläche erfolgen kann, sind der Ortungsschwinger und dessen Trägerteil so ausgebildet, daß die Stirnfläche des Ortungsschwingers mit der Achse der Führung einen von der Normalen abweichenden Winkel bildet.
Es ist schon seit geraumer Zeit bekannt, mittels Ultraschall nach der Doppler-Effekt-Methode Geschwindigkeitsmessungen von in Leitungen strömenden Medien durchzuführen. Derartige bekannte Meßvorrichtungen arbeiten nach dem Prinzip, daß von einem Ultraschallsystem Ultraschall in das strömende Medium eingestrahlt wird und die reflektierten Schwingungen wiederum von dem System aufgefangen werden. Die infolge des Doppler-Effektes auftretende FrequenzVerwerfung zwischen dem vom Ultraschallsystem gesendeten und empfangenen Ultraschall gibt ein direktes Maß für die Geschwindigkeit des strömenden Mediums, deren Betrag mit Hilfe einer geeigneten Meß- und Anzeigevorrichtung unmittelbar angezeigt werden kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß derartige Meßvorrichtungen, welche ursprünglich allein dafür gedacht waren, die Geschwindigkeit eines strömenden Mediums zu meeaen und anzuzeigen, auch zur Lösung einer ganz andersartigen Aufgabe, nämlich zum Auffinden eines unsichtbaren Gefäßes oder einer Leitung, in dem sich ein strömendes Medium befindet, dienen kann. Ihr eigentliches Ziel, d.h. die schnelle und sichere Ortung eines
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Blutgefäßes und gleichseitig ein treffsicheres Einführen einer Injektionskanüle %in die Blutbahn zu gewährleisten, wird jedoch erst durch die räumliche Kombination eines Ultraschallsysteme der beschriebenen Art mit einer Injektionskanüle erreicht.
Zwei erfindungsgemäße Aueführungebeispiele sind in den Pig. 1-3 dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Pig. 1 einen Querschnitt duroh eine in die Haut eingestochene Injektionskanüle mit in den Innenraum der Kanüle eingebautem Ultraschallsystem;
Pig. 2 einen Querschnitt durch ein auf die Hautoberfläche aufgelegtes und mit einem PÜhrungsloch. zum Durchschieben einer Injektionskanüle versehenes Trägerteil;
Pig. 3 das Blockschaltbild einer den beiden Ausführungsbeispielen nach Pig. 1 und 2 zugeordneten Doppler-Meß-, anordnung.
Die Pig. 1 zeigt eine Jnjektionskanüle 1 mit ihrer Bewegungsaohie 2 und Spitze 3* In den Innen raum der Kanüle 1 ist ein Trägerteil 4 eingesetzt, auf dessen Stirnfläche 5 ein ringförmiger piezoelektrischer Kristall 6 als Ultraschallsystem aufgebracht ist. Das Trägerteil 4 und der piezoelektrische Kristall 6 sind mit einer bis zur Stirnfläche 7 des piezoelektrischen Kristalls 6 durchgehenden zylindrischen Bohrung θ als Durchlaßkanal für die zu injizierende PlÜssigkeit versehen. Zwei elektrische Leitungen 9 und 10 verbinden den piezoelektrischen Kristall 6 mit •iner Doppler-MeßanOrdnung. Die Injektionskanüle 1 ist in das Gewebe 11 an einer Stelle eingestochen, an der ein Blutgefäß 12 vermutet wird. Die Stirnfläche 7 des piezoelektrischen Kristalls 6 befindet eich dabei etwa in gleicher Höhe mit der Hautoberfläoh· 13. Duroh leichtes Rühren der Injektionskanüle 1 in der
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Einstichstelle wird das Gewebe 11 solange mittels des piezoelektrischen Kristalls 6 abgetastet, bis im Lautsprecher 28 ein deutliches akustisches Maximum hörbar ist. Die Injektionskanüle 1 ist in diesem Augenblick unmittelbar auf das Blutgefäß 12 gerichtet und kann nunmehr in die Blutbahn eingeführt werden.
In der Pig. 2 sind das zylindrische Trägerteil 14, der zwischen dem Trägerteil 14 und einem den Ultraschall leitenden Koppeletück 15 eingebettete ringförmige piezoelektrische Kristall 16 sowie das Koppelstück 15 mit einer bis zur Stirnfläche 17 des Koppelstückes 15 reichenden zentralen zylindrischen Bohrung 18 als Führung für die Injektionskanüle 19 versehen, deren Durchmesser wenig größer als der Außendurchmesser der Injektionskanüle 19 ist. Zur Bestimmung des akustischen Maximums wird mit der auf die Hautoberfläche 20 aufgesetzten Stirnfläche 17 des Koppelstückes 15 das Gewebe 21 an der Stelle, an der das Blutgefäß 22 vermutet wird, abgetastet. Sobald das akustische Maximum angezeigt ist, wird die InjektionskanüTe 19 längs ihrer Bewegungsachse 23 in die Bohrung 18 eingeschoben und in das Blutgefäß 22 eingestochen. Der piezoelektrische Kristall 16 ist wiederum über die elektrischen Leitungen 24 und 25 mit der Doppler-MeßanOrdnung verbunden. Die Leitungen 24 und 25 können auch im Trägerteil 14 untergebracht, z.B. eingegossen sein.
Die Figur 3 zeigt zur Erläuterung dee Schaltungeprineips einer Doppler-Meßanordnung ein Trägerteil 4» 14 in der Ausbildung nach Fig. 1 oder 2 und einen auf das Trttgerteil 4, 14 aufgebrachten piezoelektrischen Kristall 6, 16 nach Pig. 1 oder 2. Bin Hochfrequenzsender 26 liefert die elektrische Energie für das mittels des piezoelektriechen Kristalls 6, 16 abgestrahlte Ultraschallbündel. Die Frequenzverwerfung zwischen dem abgestrahlten und am bewegten Medium reflektierten Ultraschallbündel wird mittels eines Dopplergerätee 27 gemessen und das auftretende Doppler-Frequenz-Spektrum mit Hilfe dee Lautsprechers 28 hörbar gemacht.
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Bei der konstruktiven Ausbildung des Ültraschallsystema ist es nicht notwendig, daß das System aus einem einzigen gleichzeitig als Ultraschall-Stnder und -Empfänger arbeitenden Kristallstück besteht. Es ist z.B. ebenso möglich, das System aus zwei KristaH.-plättchen aufzubauen, von denen das eine als Sender, das andere als Empfänger dient. Die Plättchen können dabei entweder unmittelbar auf der Stirnfläche des Trägerteiles angebracht oder mit ihrer Flächennormale parallel zur Bewegungsachse im Innern des Trägerteiles beispielsweise in einem Bohrloch oder in einer Nut eingelagert werden, wobei zur besseren Leitung des Ultraschalls das Bohrloch oder die Nut nachträglich mit einem den Ultraschall leitenden Kunststoff ausgegossen ist.
Die Erfindung gewährleistet eine rasche und genaue Ortung des gewünschten Blutgefäßes. Sie garantiert weiterhin ein treffeicheree' Einführen der Injektionskanüle in die Blutbahn. Daraus ergibt sich, daß Fehlinjektionen praktisch vermieden werden, was eine größtmögliche Schonung des Patienten bedeutet, weiterhin, daß die zu injizierende Flüssigkeit schnell und sicher in die Blutbahn gelangt.
Die Erfindung offenbart ein weites Anwendungsgebiet. Sie ist nicht nur interessant auf dem Gebiet der Arzneimittelspritzteohnik, sondern auch in der Kontrastmitteltechnik zur Gefäß-Diagnostik, welche nach Aussage von Klinikern noch heute allgemein unter Injektionszielschwierigkeiten leidet (Hauptinjektionsstellen sind die Art. carotis, die Baucharterie und die Art. femoralis). Auch beschränkt sich die Anwendung der Erfindung nicht nur auf Blutgefäße, sondern umfaßt allgemein alle flüseigkeitsführenden körperinneren Systeme, wie die Leber, die Nieren und dergleichen.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    (i_j) Vorrichtung zum genauen und schnellen Orten von Blutgefäßen oder dergleichen und zum treffsicheren Einführen einer Injektionskanüle in diese Gefäße, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar im Bereich der Bewegungsachse (2,23) der Injektionskanüle (1,19) an der Hautoberfläche oder nahe der Spitze der Kanüle ein ültraechallsystem aus mindestens einem, an einem Trägerteil (4,H) gehalterten, mit einem Hochfrequenz-Sender (26) und einem Dopplergerät (27) verbundenen Ortungsschwinger (6,16) angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ortungsschwinger (16) ein an der Hautoberfläche (20) anliegendes, den Ultraschall leitendes Koppelstück (15) vorgeschaltet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortungsschwinger (6) in den Innenraum der Injektionskanüle (1) so einführbar ist, daß er sich nahe der Spitze (3) der Kanüle (1) befindet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß der Ortungeschwinger (6) und dessen Trägerteil (4) fest im Innenraum der Injektionskanüle (1) angeordnet und mit einem bis zur Stirnfläche (7) des Ortungsschwingers (6) reichenden Durchlaßkanal (8) für die nach erfolgter Ortung zu injizierende Flüssigkeit versehen sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortungeschwinger oder ein Koppelstück an der Hautoberfläche unmittelbar neben der Bewegungsachee der Injektionskanüle angeordnet ist.
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  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortüngeschwinger (16) oder ein Koppelstück (15) an der Hautoberfläche (20) die Bewegungsachse (23) der Injektionskanüle (19) umschließt.
  7. 7* Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Ortungsschwingers und/oder seineβ Trägerteiles mit einer Führung für die InjektionskanÜle in. die Gefäße nach erfolgter Ortung versehen ist.
  8. 8. Vorrichtung naoh Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (17) des Ortungsschwingers oder des Kuppelstückes (15) mit der Achse der Führung (18) einen von der normalen abweichenden Winkel bildet.
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