DE19505765C2 - Device for measuring the contact pressure of medical compression stockings and bandages - Google Patents

Device for measuring the contact pressure of medical compression stockings and bandages

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur direkten Messung des von medizinischen Kompressionsmaßnahmen an den menschlichen Körper gezielt ausgeübten Anpreßdrucks. Das Hauptanwendungsgebiet der Vorrichtung liegt bei der Über­ wachung, Quantifizierung und Kontrolle der Kompressions­ therapie venöser Beinleiden.The invention relates to a device for direct Measurement of medical compression measures at the human body targeted pressure. The The main area of application for the device is over  monitoring, quantification and control of compression therapy of venous leg disease.

Für die Funktion der Beinvenen als Arbeitsspeicher des Blutes ist ihre Dehnbarkeit zwar von großer Bedeutung, ihre Überdehnung jedoch aus verschiedenen medizinischen Gründen unerwünscht. Mit einer gezielten externen Kompres­ sion der unteren Extremität läßt sich die Dehnbarkeit des oberflächlichen Venensystems begrenzen. Für die Quantifi­ zierung der Wirkungsweise der Kompressionstherapie ist es deshalb besonders wichtig, den lokalen Anpreßdruck direkt "vor Ort" - d. h. unter dem Strumpf oder Verband am Bein des Patienten - meßtechnisch zu erfassen, und zwar sowohl beim ruhenden Patienten (statischer Ruhedruck) als auch während der Patientenbewegung (dynamischer Arbeitsdruck).For the function of the leg veins as working memory of the Blood is of great importance because of its elasticity, however, their overexpansion from various medical Reasons undesirable. With a targeted external compress sion of the lower extremity, the elasticity of the limit superficial venous system. For the quantifi It adorns the mode of action of compression therapy therefore particularly important, the local contact pressure directly "on site" - d. H. under the stocking or bandage on the leg of the patient - to measure, both in the resting patient (static resting pressure) as well during patient movement (dynamic working pressure).

Aus der Literatur sind mehrere Meßverfahren bekannt, die für die Kompressionsmessung unterschiedliche Sensorarten benutzen, die zwischen das Bein und den Strumpf an die gewünschte Meßstelle eingeführt werden. An die Sensorart, -form und -abmessungen werden wichtige Anforderungen ge­ stellt, da sich einerseits die aktive Sensormeßfläche an die Beinform elastisch anpassen muß und einige Quadratzen­ timeter nicht unterschreiten darf (um lokale Strukturinho­ mogenitäten am Bein und Strumpf ausgleichen zu können), andererseits das Sensorvolumen aus naheliegenden meßtech­ nischen Gründen keine zusätzliche Strumpfausdehnung verur­ sachen darf. Neben diversen Kraftaufnehmern (z. B. Deh­ nungsmeßstreifen-Sensoren), optoelektronischen, kapaziti­ ven und Piezosensoren haben sich aus den o. e. Gründen vor allem ballon- oder polsterartige Sensorhohlkörper bewährt, die mit Luft oder Flüssigkeit gefüllt und über einen Schlauch mit dem Druckmeßgerät verbunden sind. Several measuring methods are known from the literature, the different types of sensors for compression measurement use that between the leg and the stocking to the desired measuring point are introduced. The sensor type and shape and dimensions are important requirements sets, because on the one hand the active sensor measuring surface must adjust the leg shape elastically and some squares may not fall below timeter (for local structural to be able to compensate for leg and stocking options), on the other hand, the sensor volume from nearby measuring technology no additional stocking expansion due to technical reasons may do things. In addition to various force transducers (e.g. Deh voltage measuring strip sensors), optoelectronic, capacitive ven and piezo sensors have emerged from the above. Reasons proven in all balloon or cushion-like hollow sensor bodies, which are filled with air or liquid and over a Hose are connected to the pressure gauge.  

Das größte, bisher ungelöste Problem der letztgenannten Sensorart liegt jedoch darin, daß die Meßergebnisse abhängig waren von dem Druck des Meßmediums (Luft oder Flüssigkeit) im Sensorsystem, was wiederum in der stark nichtlinearen und von verschiedenen Randbedingungen abhängigen Volumen/Druck-Relation des Sensors physikalisch begründet ist. Bei den wassergefüllten Sensoren begrenzen zusätzlich die Praktikabilität und die Meßgenauigkeit unerwünschte hydrostatische Druckkomponenten, die durch einen Höhenun­ terschied zwischen der Sensorebene und dem Druckwandler entstehen.The biggest, so far unsolved problem of the latter However, the type of sensor is that the measurement results depend were from the pressure of the measuring medium (air or liquid) in the sensor system, which in turn is in the highly non-linear and depend on various boundary conditions Volume / pressure ratio of the sensor is physically justified is. In the case of water-filled sensors, limit additionally the practicability and the measurement accuracy undesirable hydrostatic pressure components caused by an altitude difference between the sensor level and the pressure transducer arise.

Bei einer anderen bekannten Meßmethode ist der pneuma­ tische Sensor mit einem elektrischen Kontakt auf der In­ nenwand des Sensorhohlraums ausgestattet, welcher im Ruhe­ zustand (Luftinnendruck im Sensor entspricht dem atmosphä­ rischen Druck) geschlossen ist. Nun wird der Luftinnen­ druck im Sensor so lange erhöht, bis er den externen An­ preßdruck übersteigt, was dann durch die Kontaktunterbre­ chung angezeigt wird.In another known measurement method, the pneuma table sensor with an electrical contact on the inside inner wall of the sensor cavity, which is at rest condition (internal air pressure in the sensor corresponds to the atmosphere pressure) is closed. Now the air is inside pressure in the sensor increases until it detects the external connection pressure exceeds what is then through the contact break is displayed.

Man konnte somit nach dem bisherigen Stand der Technik lediglich den statischen Anpreßdruck näherungsweise be­ stimmen, der sich bei Körperruhe unter der komprimierenden Wirkung des Strumpfes eingestellt hat.So you could according to the previous state of the art only approximately the static contact pressure agree, which is when the body is under the compressing Has stopped effect of the stocking.

Ferner geht aus der Druckschrift DE 42 12 507 A1 eine Vorrichtung zur nichtinvasiven Erfassung der Blutvolumenänderung in Extremitäten des menschlichen Körpers hervor, bei der eine definierte Luftmenge in eine Sensorblase injiziert wird. Zwar ist es mit Hilfe dieser Vorrichtung möglich, Blutvolumenänderungen zu erfassen, doch sieht die Vorrichtung nicht den Einsatz zur Bestimmung von Anpreßdrucken bei medizinischen Kompressionsmaßnahmen vor. Vielmehr geht aus der Druckschrift DE 31 32 557 A1 ein Meßgerät zur Bestimmung des Kompressionsdruckes orthopädischer Kompressionsverbände und/oder Strümpfe hervor, das durch elektrische Kontaktierung zweier Blattfedern lediglich das Überschreiten eines durch die Federkonstante vorgegebenen Anpreßdruckes anzeigt. Dynamische Druckverhältnisse können mit Hilfe dieses Meßgerätes nicht erfaßt werden. Schließlich ist in der europäischen Druckschrift EP 0 434 399 A1 eine Vorrichtung zur Untersuchung von Nachgiebigkeit und Volumenänderungen von Arterien der Extremitäten des menschlichen Körpers angegeben. Eine derartige Vorrichtung eignet sich jedoch nicht zur avisierten Bestimmung von Anpreßdrücken in Kompressionsmaßnahmen.Furthermore, from DE 42 12 507 A1 Device for non-invasive detection of the Blood volume change in human extremities Body in which a defined amount of air in a sensor bladder is injected. Although it is with help this device possible to change blood volume detect, but the device does not see the use  for the determination of contact pressures in medical Compression measures before. Rather, it goes from the Document DE 31 32 557 A1 a measuring device for Determination of the compression pressure orthopedic Compression bandages and / or stockings that by electrical contacting of two leaf springs only exceeding one by the spring constant shows the specified contact pressure. Dynamic Pressure ratios can be measured with the help of this measuring device cannot be recorded. Finally, in the European publication EP 0 434 399 A1 Compliance testing device Volume changes of arteries of the extremities of the human body specified. Such However, the device is not suitable for the intended Determination of contact pressures in compression measures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung mit einem flachen, luftgefüllten Sensor anzugeben, die die Nachteile bisher bekannter Meßverfahren beseitigt und die eine direkte Messung sowohl des statischen als auch des dynamischen Anpreßdrucks der medizinischen Kompressionsmaßnahmen erlaubt.The invention has for its object a Measuring device with a flat, air-filled sensor specify the disadvantages of previously known measurement methods eliminated and a direct measurement of both the static as well as the dynamic contact pressure of the medical compression measures allowed.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im An­ spruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 ff.An inventive solution to this problem is in the pronounced 1. Advantageous further developments are Subject of claims 2 ff.

Der Erfindung liegt der überraschenderweise einfache Grundgedanken zugrunde, bei jeder Druckmessung durch lineare Erhöhung des Luftvolumens die aktuelle Luft­ volumen-Luftdruck-Relation des Sensors - die sogenannte Kalibrierkurve - zunächst zu bestimmen, um alle Meßfehlerquellen zu beseitigen. Dies geschieht durch eine gezielte (manuelle oder automatisierte) Injektion von beispielsweise 5 ml Luft in 5 Sekunden in das pneumatische System, d. h. mit einer konstanten Füllungsrate von vorzug­ sweise 1 ml/s. Aus der Kalibrierkurve läßt sich dann er­ findungsgemäß der statische Anpreßdruck der Kompres­ sionsmaßnahme bestimmen, indem erkannt wurde, daß dieser Druck Po dem Punkt der maximalen Krümmung der Kalibrierkurve entspricht. Die maximale Krümmung wird online zum Befüllen des pneumatischen Sensorsystems elektronisch vorzugsweise durch zweifache Differenzierung der Kalibriersignals und Maximalwertbestimmung (d2P/dt2=max) berechnet.The invention is surprisingly simple The basic idea behind every pressure measurement linear increase in air volume the current air volume-air pressure ratio of the sensor - the so-called Calibration curve - first to determine all Eliminate sources of measurement errors. This happens through a  targeted (manual or automated) injection of for example 5 ml of air in 5 seconds in the pneumatic System, d. H. with a constant filling rate of preference way 1 ml / s. It can then be obtained from the calibration curve according to the static contact pressure of the compresses Determine measure by recognizing that this pressure Po the point of maximum curvature corresponds to the calibration curve. The maximum curvature will be online for filling the pneumatic sensor system electronically preferably by double differentiation the calibration signal and maximum value determination (d2P / dt2 = max) calculated.

Gleichzeitig wird berechnet, welches Luftvolumen im Sen­ sorsystem zum Erreichen des statischen Anpreßdrucks der Kompressionsmaßnahme erforderlich war. Wird nun dieses Luftvolumen im Sensor (wiederum manuell oder automatisch) eingestellt, können dann auch dynamische Kompressions­ druckmessungen, z. B. während aktiver Beinarbeit, durchge­ führt werden.At the same time, the air volume in Sen sorsystem to reach the static contact pressure of the Compression measure was required. Now will this Air volume in the sensor (again manually or automatically) then dynamic compression can also be set pressure measurements, e.g. B. during active footwork leads.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.The invention is hereinafter without limitation general inventive concept based on exemplary embodiments play exemplary with reference to the drawings to the rest of the disclosure all of the invention not explained in detail in the text Details are expressly referred to.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Sensors mit seiner Kalibrierkurve (V/P-Funktion) und dem Inflator (Be- und Entlüftungssystem), Fig. 1 shows an embodiment of the sensor with its calibration curve (V / P function) and the inflator (ventilation system),

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Meß- und Auswertevorrichtung, Fig. 2 shows the basic structure of a measuring and evaluating device according to the invention,

Fig. 3-5 verschiedene Meßergebnisse und typische Meßkurven. Fig. 3-5 different measurement results and typical measurement curves.

Fig. 1 zeigt schematisch eine mögliche Konfiguration des pneumatischen Sensorsystems. Der Sensor (S) ist vorzugs­ weise ausgebildet als ein luftdichter kapselartiger und sehr flacher Hohlkörper mit elastischen, jedoch nicht dehnbaren Folienwänden. Er wird über ein pneumatisches Schlauchsystem (P), bestehend beispielsweise aus zwei Schlauchleitungen (P1, P2) und einem 3-Wege-Hahn (P3) an einen Druckwandler (1) angeschlossen. An den 3-Wege­ Hahn wird ein Inflator (I) angeschlossen, der zur ge­ zielten Belüftung und auch Entlüftung des pneumatischen Sensorsystems verwendet wird. Als Inflator dient je nach geforderter Meßpräzision entweder ein elektronisch gere­ geltes Pump-und Ventil-System oder eine manuell bedienbare Luftpumpe. Nicht in der Figur dargestellt ist ein Tempera­ turfühler, der mit dem Sensor (S) zwischen der zu ver­ messenden Körperstelle und der Kompressionsmaßnahme, bspw. einen Gummistrumpf, zu liegen kommt. Fig. 1 shows schematically a possible configuration of the pneumatic sensor system. The sensor (S) is preferably designed as an airtight capsule-like and very flat hollow body with elastic, but not stretchable film walls. It is connected to a pressure transducer ( 1 ) via a pneumatic hose system (P) consisting, for example, of two hose lines (P1, P2) and a 3-way valve (P3). An inflator (I) is connected to the 3-way valve, which is used for targeted ventilation and also ventilation of the pneumatic sensor system. Depending on the required precision of measurement, either an electronically controlled pump and valve system or a manually operated air pump serves as the inflator. Not shown in the figure is a temperature sensor that comes to rest with the sensor (S) between the body part to be measured and the compression measure, for example a rubber stocking.

Bei der Vorbereitung der Messung wird der zuerst luftleere Sensor in der gewünschten Position zwischen Körper und Kompressionstrumpf angelegt. Wegen der Anpassung an die Beinform und Temperatur empfiehlt sich, den Sensor für einige Sekunden probeweise mit dem vollen Inflatorinhalt zu füllen. Nach anschließender Entleerung und Kalibrierung der Meßelektronik auf 0 mmHg kann die eigentliche Messung begonnen werden. Hilfreich für eine günstige Messituation ist eine gleichbleibende Temperatur, die aktuell von dem Temperaturfühler, der sich am gleichen Ort wie der Sensor befindet, angezeigt wird.When preparing for the measurement, the first is empty Sensor in the desired position between the body and Compression stocking put on. Because of the adaptation to the Leg shape and temperature is recommended to use the sensor for a few seconds with the full inflator content to fill. After emptying and calibration the measuring electronics to 0 mmHg can do the actual measurement be started. Helpful for a favorable measurement situation is a constant temperature that is currently from the Temperature sensor that is in the same place as the sensor is displayed.

In einem kostengünstigen Ausführungsbeispiel wird das Sensorsystem aus einer modifizierten Leitz-Plastikdo­ kumentenhülle (60×70×0,5 mm) als Sensor ausgebildet, zwei 1 m langen Infusionsleitungen, einem Infusionshahn und einer modifizierten 5 ml Plastikspritze. Unters­ uchungen mit unterschiedlichen Sensorgrößen haben ergeben, daß Sensoren mit Oberflächen zwischen 30 bis 40 cm² günstig sind.In an inexpensive embodiment, this is  Sensor system made from a modified Leitz plastic doo document cover (60 × 70 × 0.5 mm) designed as a sensor, two 1 m long infusion lines, an infusion tap and a modified 5 ml plastic syringe. Lower have different sensor sizes result in sensors with surfaces between 30 to 40 cm² are cheap.

Erfindungsgemäß besitzt die Plastikspritze im oberen Teil eine Entlüftungsöffnung (E), so daß beim Ausziehen des Spritzenkolbens sich automatisch der Außenluftdruck im System einstellt. Bei der Durchführung der Messung bei­ spielsweise an der unteren Extremität wird der Sensor in die gewünschte Position zwischen Bein und Kompressionsstrumpf angelegt. Bei nun langsamer Bewegung des Spritzenkolbens wird zunächst das Entlüftungsloch (E) geschlossen und anschließend der Luftinhalt der Spritze mit einer linearer Füllungsrate von vorzugsweise 1 ml/s (V(t) ist eine Gerade) in das pneumatische Sensorsystem injiziert. Die lineare Luftvolumenerhöhung wird infolge der sensorspezifischen, stark nichtlinearen V/P-Funktion (Luftvolumen/ Luftdruck-Funktion) als nichtlineare Druckfunktion P(t) vom Druckwandler (1) in ein elektri­ sches Meßsignal umgewandelt.According to the invention, the plastic syringe has a ventilation opening (E) in the upper part, so that when the syringe plunger is pulled out, the outside air pressure in the system is automatically established. When carrying out the measurement, for example on the lower extremity, the sensor is placed in the desired position between the leg and the compression stocking. When the syringe plunger moves slowly, the vent hole (E) is first closed and then the air content of the syringe is injected into the pneumatic sensor system at a linear filling rate of preferably 1 ml / s (V (t) is a straight line). The linear increase in air volume is converted as a non-linear pressure function P (t) by the pressure transducer ( 1 ) into an electrical measurement signal due to the sensor-specific, strongly non-linear V / P function (air volume / air pressure function).

Ein Ausführungsbeispiel der weiteren erfindungsgemäßen Signalauswertung zeigt die Fig. 2, und zwar für eine einkanalige Meßeinrichtung.An embodiment of the further signal evaluation according to the invention is shown in FIG. 2, specifically for a single-channel measuring device.

Das zum Luftdruck im Sensorsystem proportionale elektri­ sche Meßsignal am Ausgang des Druckwandlers (1) wird zu­ nächst vorzugsweise im Verstärker (2) aufbereitet, mit Filter (4) von eventuellen Störsignalen befreit, über einen Schalterkreis (9) zum Analog/Digitalwandler (10) geführt und schließlich als aktueller Luftdruck im Sensor­ system an einem LC-Display (11) angezeigt. Eine Kali­ brierschaltung (3) sorgt dafür, das beim atmosphärischen Luftdruck im Sensorsystem (Entlüftungsloch im Inflator geöffnet) an der Anzeige der Startluftdruck 0 mmHg ange­ zeigt wird. Während der Aufnahme der Kalibrierkurve wird das P(t) Signal zusätzlich zugeführt über Filter (5) zu einem Differenzierer (6). Nach einer zweifachen Signalab­ leitung sorgt der Schaltkreis (7) für die Maximalwert­ erkennung innerhalb eines speziell definierten Zeit­ fensters. Dieser Druckwert entspricht dem Ruhedruck Po der externen Kompressionsmaßnahme; er wird elektronisch im (8) gespeichert und kann über (11) visuell abgelesen werden oder über die analoge Schnittstelle (12) an einem x-t- Schreiber registriert werden. Die Bestimmung des Ruhe­ drucks der externen Kompression ist somit abgeschlossen.The electrical measurement signal at the output of the pressure transducer ( 1 ), which is proportional to the air pressure in the sensor system, is first preferably processed in the amplifier ( 2 ), freed of any interference signals with a filter ( 4 ), via a switching circuit ( 9 ) to the analog / digital converter ( 10 ) guided and finally shown on a LC display ( 11 ) as the current air pressure in the sensor system. A calibration circuit ( 3 ) ensures that the start air pressure 0 mmHg is shown on the display when the atmospheric air pressure in the sensor system (ventilation hole in the inflator is open). During the recording of the calibration curve, the P (t) signal is additionally fed via filter ( 5 ) to a differentiator ( 6 ). After a double signal derivation, the circuit ( 7 ) ensures maximum value detection within a specially defined time window. This pressure value corresponds to the resting pressure Po of the external compression measure; it is stored electronically in ( 8 ) and can be read visually via ( 11 ) or registered on an xt recorder via the analog interface ( 12 ). The determination of the resting pressure of the external compression is now complete.

Soll außerdem das dynamische Kompressionsdruckverhalten gemessen und registriert werden, wird wie folgt verfahren: Mit Hilfe des Inflators wird nun manuell oder automatisch das Luftvolumen im Sensorsystem eingestellt, welches dem ermittelten Ruhedruck Po entspricht. Wird nun jetzt bei­ spielsweise eine standardisierte Beinübung des Patienten durchgeführt (Gehen, Kniebeugen usw.), registriert die Meßvorrichtung die zeitabhängige Änderung des Anpreßdrucks der Kompressionsmaßnahme, was oft als der sogenannte Arbeitsdruck des Strumpfes bezeichnet wird.Also the dynamic compression pressure behavior measured and registered, the procedure is as follows: With the help of the inflator is now manual or automatic the air volume in the sensor system, which corresponds to the determined resting pressure Po corresponds. Now at for example, a standardized leg exercise for the patient performed (walking, squats, etc.), registered the Measuring device the time-dependent change of the contact pressure the compression measure, what is often called the so-called Working pressure of the stocking is called.

Wird wahlweise ein handelsübliches Microcontrollersystem (13) in die erfindungsgemäße Meßvorrichtung integriert, so kann der gesamte Meßablauf durch Steuerung des Inflators und der einzelnen Schaltungsgruppen (1 bis 12) automatisiert werden, was gleichzeitig zur Erhöhung der Meßgenauigkeit durch entsprechende Mustererkennungsalgo­ rhythmen führt. Einer dieser zusätzlicher Bere­ chnungsalgorhythmen ermittelt beispielsweise die Tangente im Punkt (dP/dt=max), was der maximaler Steilheit der Kalibrierkurve entspricht. Empirisch zeigte sich, das der Schnittpunkt der Tangente mit der Druckachse in der Regel nicht wesentlich von dem Po-Wert abweicht. So lassen sich z. B. Bedienungsfehler oder nicht valide Meßergebnisse mikroprozessorunterstützt erkennen. Über die digitale Schnittstelle (14) lassen sich die gesamten Daten und Protokolle z. B. zur Archivierung oder zur weiteren Be­ arbeitung an externe Rechnersysteme übermitteln.If a commercially available microcontroller system ( 13 ) is optionally integrated into the measuring device according to the invention, the entire measuring sequence can be automated by controlling the inflator and the individual circuit groups ( 1 to 12 ), which at the same time leads to an increase in measuring accuracy by means of appropriate pattern recognition algorithms. One of these additional calculation algorithms, for example, determines the tangent at the point (dP / dt = max), which corresponds to the maximum slope of the calibration curve. It was shown empirically that the point of intersection of the tangent with the pressure axis generally does not deviate significantly from the Po value. So z. B. Detect operating errors or invalid measurement results with microprocessor support. Via the digital interface ( 14 ), the entire data and protocols z. B. for archiving or further processing to external computer systems.

Mehrkanalige Sensormeßsysteme zur gleichzeitigen Kompressionsdruckmessung an verschiedenen Körperstellen oder in verschiedenen Beinetagen sind entsprechend mehrfach auszubilden. So ist zum Betrieb mehrerer pneumatischer Sensorelemente zur Druckmessung an unter­ schiedlichen Körperstellen nur ein einziger Inflator nötig. Die Inflatorpumpe wird in vorteilhafter Weise mit einem pneumatischen Verteilerstück verbunden, das eine Leitung in bspw. drei weiterführende Leitungen auf spaltet.Multi-channel sensor measurement systems for simultaneous Compression pressure measurement on different parts of the body or in different leg floors are corresponding train several times. So is to operate several pneumatic sensor elements for pressure measurement on under different parts of the body just a single inflator necessary. The inflator pump is used in an advantageous manner connected to a pneumatic distributor, the one Line splits into, for example, three further lines.

In jeder weiterführenden Leitung ist ein elektronisch ansteuerbares pneumatisches Ventil vorgesehen, durch das der Inflationsvorgang für jedes nachfolgende pneumatische Sensorelement getrennt vorgenommen werden kann. Rechnergesteuert kann mit diesem Aufbau der Kalibriervorgang für jedes Sensorelement zeitlich nacheinander durchgeführt werden.There is one electronic in each line controllable pneumatic valve provided through which the inflation process for each subsequent pneumatic Sensor element can be made separately. With this structure, the calibration process can be computer controlled be carried out one after the other for each sensor element.

Die pneumatischen Sensorelemente verfügen jeweils über einen getrennten Druckwandler, so daß die jeweiligen Ruhe- Anpreßdrucke unabhängig voneinander ermittelt werden können. Zur Durchführung der dynamischen Kompressions­ druckmessung ist es vorteilhaft, daß mit Hilfe der pneumatischen Ventile in den einzelnen Druckleitungen die Luftvolumina in den Sensoren vollautomatisch eingestellt werden können, die zu den jeweiligen Ruhedrucken P₀ ge­ hören.The pneumatic sensor elements each have a separate pressure transducer so that the respective idle Contact pressures can be determined independently of each other can. To perform dynamic compression pressure measurement, it is advantageous that with the help of pneumatic valves in the individual pressure lines  Air volumes in the sensors are set fully automatically can be to the respective resting pressures P₀ ge Listen.

Fig. 3 zeigt die Ergebnisse einer Testreihe, mit der die Meßgenauigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung experimentell überprüft wurde. Der Sensor wurde an einem Kunstbein angelegt. Als Kompressionsmaßnahme mit exakt definierbarem Anpreßdruck diente eine breite Blutdruck­ manschette. Bei insgesamt 33 Messungen wurde der An­ preßdruck auf vorgegebene Pext-Werte zwischen 10 und 50 mmHg mit einem geeichten elektronischen Manometersystem eingestellt und verglichen mit den durch die Erfindung gemessenen Po-Druckwerten. Die statistische Auswertung belegte eine gute Meßgenauigkeit der Vorrichtung. Bei einem Korrelationsfaktor von 0.98 betrug die Mitte­ lwertdifferenz lediglich 2% bei vergleichbaren Standard­ abweichungen. Fig. 3 shows the results of a series of tests with which the measurement accuracy of the device according to the invention was experimentally checked. The sensor was placed on an artificial leg. A wide blood pressure cuff served as a compression measure with an exactly definable contact pressure. In a total of 33 measurements, the contact pressure was set to predetermined pext values between 10 and 50 mmHg using a calibrated electronic pressure gauge system and compared with the Po pressure values measured by the invention. The statistical evaluation showed good measuring accuracy of the device. With a correlation factor of 0.98, the mean value difference was only 2% with comparable standard deviations.

Fig. 4 zeigt die Ergebnisse einer weiteren Testreihe, in der an 21 Probanden (14 Venengesunde und 7 Venenkranke) die Ruhedrucke Po von Kompressionsstrümpfen der Klasse 2, A-D, in der B-Ebene (kurz oberhalb des Knöchels) gemessen wurden. In stehender Position betrug der Ruhedruck-Mitte­ lwert 23,7+/-3,1 mmHg. Bei hochgelagerten Beinen ver­ ringerte sich der Ruhedruck-Mittelwert auf 18,4+/-3,1 mmHg, der physiologischen Vorstellung entsprechend. Fig. 4 shows the results of a further test series, in which (14 healthy veins and 7 venous patient) the resting pressures Po of compression stockings of Class 2, AD, in the B level were measured (shortly above the ankle) in 21 subjects. In the standing position, the mean resting pressure was 23.7 +/- 3.1 mmHg. With the legs elevated, the mean resting pressure value decreased to 18.4 +/- 3.1 mmHg, in accordance with the physiological idea.

Fig. 5 zeigt schließlich die Registrierung des Arbeitsdrucks eines Kompressions-Kniestrumpfes der Klasse 2, gemessen in der Unterschenkelmitte eines 48jährigen Patienten mit Krampfadern während des standardisierten Gehens (13 Schritte nach Metronomdiktat in 26 Sekunden). Der Ruhedruck vor Beginn der Übung betrug 24,8 mmHg. Die maximal registrierte Arbeitsdruckschwankung betrug 4,9 mmHg. In der Ruhephase nach Übungsende erkennt man aus der Zunahme des registrierten Anpreßdrucks die Zunahme des Blutvolumens in der Extremität. Mit der Erfindung läßt sich somit auch die Kinetik der Blutvolumenänderung in der Extremität oder die Entstauungskinetik (Verringerung des Gewebswasservolumens) bei lymphatischen Erkrankungen nach­ weisen. Fig. 5 shows finally the registration of the working pressure of a compression knee sock of class 2 as measured in the middle of a lower leg 48jährigen patients with varices during the standardized walking (13 steps metronome dictation in 26 seconds). The resting pressure before the start of the exercise was 24.8 mmHg. The maximum registered pressure fluctuation was 4.9 mmHg. In the resting phase after the end of the exercise you can see the increase in blood volume in the extremity from the increase in the registered contact pressure. With the invention, the kinetics of the change in blood volume in the extremity or the decongestive kinetics (reduction in the volume of tissue water) in lymphatic diseases can thus be demonstrated.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Anpreßdruckmessung medizinischer Kompressionsmaßnahmen mit einem pneumatischen Sensor­ system, das zwischen dem zu untersuchenden Körperteil und der Kompressionsmaßnahme anbringbar ist, und einem elektronischen Auswerte- und Anzeigesystem, dadurch gekennzeichnet,
daß das pneumatische Sensorsystem einen Druckwandler und ein geschlossenes Volumen aufweist, so daß ein sich innerhalb des geschlossenen Volumens einstellender Luftdruckanstieg erfaßbar ist,
daß ein Inflator vorgesehen ist, der das geschlossene Volumen des Sensorsystems durch lineare Luftvolumeninjek­ tion befüllt und,
daß Druckmessignale des Sensorsystems kontinuierlich an dem elektronischen Auswerte- und Anzeigesystem an­ liegen, so daß eine nichtlineare, vom externen Druck der Kompressionsmaßnahme abhängige Kalibrierkurve des Sensorsystems bestimmbar ist, wobei die Aus­ werteelektronik den maximalen Krümmungspunkt der Kalibrierkurve ermittelt, der dem gesuchten statischen Anpreßdruck der Kompressionsmaßnahme direkt entspricht.
1. Device for measuring the contact pressure of medical compression measures with a pneumatic sensor system which can be attached between the body part to be examined and the compression measure, and an electronic evaluation and display system, characterized in that
that the pneumatic sensor system has a pressure transducer and a closed volume, so that an air pressure rise occurring within the closed volume can be detected,
that an inflator is provided which fills the closed volume of the sensor system by linear air volume injection and,
that pressure measurement signals from the sensor system are continuously present at the electronic evaluation and display system, so that a non-linear calibration curve of the sensor system which is dependent on the external pressure of the compression measure can be determined, the evaluation electronics determining the maximum point of curvature of the calibration curve, which is the static contact pressure of the compression measure sought corresponds directly.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsmaßnahme ein über die menschlichen Extremitäten gummiartiger Überzug ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the compression measure over the human extremities rubbery coating is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Volumen des pneumatische Sensorsystem als extrem flacher, kapselartiger, luftdichter Hohlkörper mit weich elastischen, jedoch nicht dehnbaren Wänden ausgebildet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the closed volume  of the pneumatic sensor system as an extremely flat, capsule-like, airtight hollow body with soft elastic but not stretchable walls is. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gezielte Be- und Ent­ lüftung des pneumatischen Sensorsystems durch einen manuell bedienbaren Inflator (I) vorgenommen wird, der aus einer Injektionsspritze besteht, die eine Öffnung (E) aufweist, welche bei ausgezogenem Spritzenkolben zum automatischen Druckausgleich dient.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a targeted loading and Ent ventilation of the pneumatic sensor system by a manually operated inflator (I) is made, the consists of an injection syringe with an opening (E) which, when the syringe plunger is pulled out to automatic pressure equalization. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Inflator (I) eine elektronisch gesteuerte Pumpe-Ventil-Kombination aufweist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized, that the inflator (I) is electronically controlled Has a pump-valve combination. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß ein Mikroprozessor (13) die gesamte Meßprozedur inklusive der gezielten Be- und Ent­ lüftung eines oder mehrerer pneumatischen Sensorsysteme steuert.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a microprocessor ( 13 ) controls the entire measurement procedure including the targeted ventilation of one or more pneumatic sensor systems. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Inflator während der Auf­ nahme der Kalibrierkurve innerhalb von 5 Sekunden 5 ml Luft mit konstanter Füllungsrate von 1 ml/s in das Sensor­ system injiziert.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inflator during the up Take the calibration curve 5 ml within 5 seconds Air with a constant filling rate of 1 ml / s into the sensor system injected. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Sensorsystem mit einem Temperaturfühler kombiniert ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pneumatic sensor system is combined with a temperature sensor.   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Inflator über eine pneumatische Verteilereinheit die Be- und Entlüftung mehrerer pneumatischer Sensorsysteme vornimmt.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a single inflator over a pneumatic distributor unit for ventilation of several pneumatic sensor systems. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der pneumatischen Verteilereinheit und den pneumatischen Sensorsystemen jeweils ein elektronisch gesteuertes, pneumatisches Ventil vorgesehen ist.10. The device according to claim 9, characterized in that between the pneumatic Distribution unit and the pneumatic sensor systems one electronically controlled pneumatic valve each is provided. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Auswerteelektronik zusätzliche charak­ teristische Formmerkmale der Kalibrierkurve berechenbar sind, die zur Ermittlung der Anpreßdrucke herangezogen werden.11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized, that with the help of the evaluation electronics additional charak Teristic shape features of the calibration curve can be calculated are used to determine the contact pressure will. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Auswerteelektronik die charakteris­ tischen Formmerkmale der Kalibrierkurve nur in bestimmten Zeitfenstern berechenbar sind.12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized, that with the help of the evaluation electronics tical shape features of the calibration curve only in certain Time windows are predictable.
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