DE19532332A1

DE19532332A1 - Vorrichtung zur Eliminierung von Nullpunktsabweichungen durch hydrostatischen Druck bei der Messung von Drücken

Info

Publication number: DE19532332A1
Application number: DE19532332A
Authority: DE
Inventors: Michael Petermeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-03
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1996-04-11
Also published as: DE9414309U1

Description

Problem

Während Operationen oder auf Intensivstationen ist die direkte Messung von Blutdruckwerten (z. B. arterieller oder venöser Blutdruck) wichtiger Bestandteil der Überwachung. Hierzu wird der Katheter, der das Drucksignal aufnimmt, über einen mit Kochsalzlösung gefüllten Schlauch mit einem Druckwandler verbunden, der den Druck in ein elektrisches Signal umsetzt. Zur Messung ist die Festlegung eines externen Nullpunktes Voraussetzung, der sich z. B. in Höhe des rechten Vorhofes des Herzens befindet. Dazu wird der Wandler auf Höhe des rechten Vorhofes befestigt und der Atmosphärendruck gleich Null gesetzt.

Während Operationen kann der Patient mehrfach umgelagert werden. Nach jeder Umlagerung muß der Wandler erneut auf Höhe des rechten Vorhofes einjustiert werden, da sonst der hydrostatische Druck in der mit Wasser gefüllten Meßleitung zu Falschmessungen führen würde. Diese können dramatische Konsequenzen für das Verhalten des Anästhesisten und damit für den Patienten haben.

Stand der Technik

- Üblicherweise wird die Vorhofhöhe abgeschätzt und der Wandler, der an einem Infusionshalter befestigt ist, in die entsprechende Position gebracht. Nach Umlagerung des Patienten wird der Wandler manuell nachgeführt.
- Auf Intensivstationen wird die abgeschätzte Vorhofhöhe auf der Brustwand markiert und der Druckwandler mit einer handelsüblichen Wasserwaage einjustiert.
- Die direkte Befestigung des Wandlers an der Thoraxwand scheitert an praktischen Erwägungen, da der Patient häufig mit sterilen Tüchern abgedeckt ist und der Druckwandler zugänglich bleiben muß.
- Katheter der neuen Generation verfügen am distalen Ende über einen Druckwandler, werden aber wegen der hohen Kosten (ca. 2000 DM) selten eingesetzt.

Fundstelle: DE 29 30 869 C2, DE 34 05 086 A1, DE-AS 15 66 140, DD 40 033, WO 92/12742

Lösung

Das System besteht aus einem hydraulischen Teil und einem Differenzdruckwandler. Der hydraulische Teil besteht aus einem ca. 10 ml fassendes Reservoir, das mit Wasser gefüllt und an der Thoraxwand in Vorhofhöhe (also dem externen Nullpunkt) befestigt wird. Am Reservoir ist ein abführender Schlauch befestigt, indem der Wasserspiegel (nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren) immer die gleiche Höhe wie im Reservoir hat. Das System läßt sich einfach mit einem handelsüblichen Infusionsbesteck realisieren.

Bei Patientenumlagerungen wird die Höhe des Reservoir verändert und es tritt im abführenden Schlauch ein hydrostatischer Druck auf. Dieser Druck ist in Betrag und Vorzeichen identisch mit dem hydrostatischen Druck, der in der Meßleitung entsteht und die Messung verfälscht. Wenn beide Druckwerte voneinander subtrahiert werden, ist das Ergebnis immer Null.

Die Subtraktion erfolgt durch einen Differenzdruckwandler. Hierzu wird das Drucksignal der Meßleitung auf die eine Seite der druckregistrierenden Membran gebracht. Die andere Membranseite ist mit dem Schlauchende des hydraulischen Teils verbunden. Zu Beginn der Operation wird das Reservoirgefäß auf rechter Vorhofhöhe an der Thoraxwand fixiert und der Druckwandler in ebenderselben Höhe an z. B. einem Infusionshalter befestigt. Jetzt erfolgt die Nullpunktkalibrierung gegen Atmosphärendruck. Dazu wird die Meßleitung zum Patienten hin verschlossen und der Druckwandler zur Außenluft hin geöffnet. Üblicherweise geschieht dieses durch einen Dreiwegehahn.

Von nun an kann der Patient beliebig umgelagert werden ohne daß es zu einer Fehlmessung durch Höhenunterschiede kommt.

Beim Anschluß des hydraulischen Teiles an den Druckwandler soll das Wasser durch ein Luftpolster von der druckregistrierenden Membran isoliert sein. Damit werden elektrische Probleme vermieden und die Messung weniger gedämpft.

Erreichte Vorteile

- Das Nachführen des Druckwandlers während Umlagerung von Patienten entfällt.
- Erhöhte Patientensicherheit, da Fehlmessungen durch Höhenunterschiede zwischen Patient und Druckwandler nicht auftreten.
- Einfache Realisation bei den üblicherweise verwendeten Piezo-Druckwandlern.
- Entlastung des Anästhesisten.
- Kein zusätzliches Müllaufkommen, da der hydraulische Teil wiederverwendet werden kann. Er muß nicht einmal steril sein.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung

Die häufig verwendeten Einwegdruckwandlern sind durch eine minimale Änderung des Gehäuses als Differenzdruckwandler zu verwenden. Da der Innenraum des Gehäuses Verbindung zur Gegenseite der druckregistrierenden Membran hat, reicht eine Abdichtung des Gehäuses und das Abbringen eines normierter Anschluß (Luer-Lock) zum Anschluß des hydraulischen Teiles zur Realisierung aus.

Ein Schutz der druckregistrierenden Membran gegen eindringendes Wasser aus der Wasserwaage wäre eine Watte oder ein Filter.

Beschreibung eines Ausführungsbeispieles

In den folgenden Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert:

Abb. 1 Patienten mit korrekt einjustiertem Druckwandler,

Abb. 2 hochgelagerter Patient,

Abb. 3 Blockbild eines handelsüblichen Piezo-Einwegdruckwandlers,

Abb. 4 Erfindung.

Abb. 1 zeigt die bisher geübte Praxis der Druckmessung: einen Patienten (1) mit korrekt auf Höhe des externen Nullpunktes (Vorhofhöhe) einjustiertem Druckwandler (2). Ein z. B. zentraler Katheter in der Vena Basilica des Patienten ist über die Meßleitung (3) mit dem Transducer verbunden. Der Überwachungsmonitor (4) zeigt einen zentralvenösen Druck (ZVD) von 5 mm Hg an.

Der mit Wasser gefüllte hydraulische Teil der Erfindung besteht aus einem Schlauch (5) und einem Wasserreservoir (6), welches auf Höhe des rechten Vorhofes des Herzens befestigt ist. Die obere Meßkammer des Wandlers ist zuvor zur Atmosphäre hin geöffnet und der gemessene Druck auf Null gesetzt worden (Nullpunktkalibrierung).

In Abb. 2 ist der Patient (1) um 13 cm höher gelagert worden. Da der Druckwandler (2) nicht nachgeführt wurde, ergibt sich ein gemessener Druckwert, der um den Betrag des hydrostatischen Druckes in der Meßleitung zu hoch ist. 13 cm Wassersäule entsprechen etwa 10 mm Hg.

Abb. 3 zeigt ein Blockbild eines handelsüblichen Piezo-Einwegdruckwandlers. Die Unterseite der Meßmembran (7) ist zur Atmosphäre hin offen. Über die mit Wasser gefüllte Meßleitung (3) wird dem Druckwandler das Drucksignal zugeführt und in Spannungswerte umgesetzt.

Abb. 4 zeigt die Erfindung. Der Patient (1) ist wie in Abb. 2 um 13 cm höher gelagert. Durch den Anschluß des hydraulischen Teiles (5) an den Druckwandler (2), der jetzt als Differenzdruckwandler arbeitet, kommt es zu keiner Falschmessung.

Der angezeigte Druck entspricht dem real vorherrschenden Venendruck. Der die Fehlmessung verursachende hydrostatische Druck wird beiden Seiten der Meßmembran (7) des Transducers (2) zugeführt, so daß sich beide Drücke zu Null kompensieren. Der hydraulische Teil ist vom Transducer durch eine Luftblase (8) getrennt.

Voraussetzung für eine korrekte Messung ist die Nullpunktkalibrierung mit angeschlossenem hydraulischem Teil.

Claims

1. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eliminierung von Nullpunktsabweichungen durch hydrostatischen Druck bei der Messung von Druckwerten durch die Verwendung eines Membran-Differenzdruckmessers realisiert wird, dessen eine Membranseite dem zu messenden Druck zugewandt ist und dessen andere Membranseite Verbindung zu einem mit Wasser gefüllten Schlauch hat, dessen Wasserspiegel auf gleicher Höhe wie der Ort liegt, an dem der Druck gemessen wird.

2. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eliminierung von Nullpunktsabweichungen durch hydrostatischen Druck bei der Messung von Druckwerten durch die Verbindung eines Differenzdruckmessers mit einem System von mit Wasser gefüllten, kommunizierenden Röhren erreicht wird.

3. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schutzanspruch 2 erfüllt und das Wasser in dem System von kommunizierenden Röhren von der druckaufnehmenden Membran des Differenzdruckmessers durch Luft (8) getrennt ist.