DE19605741C1 - Gehirn-pO2-Meßvorrichtung mit Eingabeeinrichtung - Google Patents
Gehirn-pO2-Meßvorrichtung mit EingabeeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 genannten Art.
Aus
DE-Z Acta Neurochir
1993 (Suppl) 59, Seiten 50-57
auf Seite 51 unter der Überschrift "Brain Tissue pO₂-Measure ments", sowie aus
DE-Z:Medizintechnik, 110 Heft 2, 1990, Seiten 44-53 (Sonderdruck) und
Acta Neurochirurgica, 1993 (Suppl), 59, Seiten 50-57
ist es bekannt, mit einer dünnen, flexiblen Kathetersonde vom Clark-Typ direkt im Gehirngewebe zu messen.
auf Seite 51 unter der Überschrift "Brain Tissue pO₂-Measure ments", sowie aus
DE-Z:Medizintechnik, 110 Heft 2, 1990, Seiten 44-53 (Sonderdruck) und
Acta Neurochirurgica, 1993 (Suppl), 59, Seiten 50-57
ist es bekannt, mit einer dünnen, flexiblen Kathetersonde vom Clark-Typ direkt im Gehirngewebe zu messen.
Aus
Z Biotelemetry Patient Monitoring 6
1979, Seiten 16-31
und
DE-Z Proceedings Dtsch. Ges. Biomed. Techn. (1973) pp 29, 30 "Sauerstoffsensoren für in vivo-Messungen" W. Mindt
sind sehr dünne und hochflexible schlauchförmige Katheter, die eine pO₂-Sonde vom Clark-Typ ausbilden, erläutert, die für diesen Zweck geeignet ist.
DE-Z Proceedings Dtsch. Ges. Biomed. Techn. (1973) pp 29, 30 "Sauerstoffsensoren für in vivo-Messungen" W. Mindt
sind sehr dünne und hochflexible schlauchförmige Katheter, die eine pO₂-Sonde vom Clark-Typ ausbilden, erläutert, die für diesen Zweck geeignet ist.
Solche Sonden können bei geeigneter Verlegetechnik, wie in der
nachveröffentlichten Patentanmeldung
DE 195 02 183.5
beschrieben, frei im Gehirngewebe verlegt werden. Aufgrund ihres
geringen Durchmessers und ihrer hohen Flexibilität sind solche
Sonden zur Langzeitmessung im Gehirngewebe und sonstigen emp
findlichen Geweben des Körpers geeignet. Sie können den Bewe
gungen des Gewebes (Puls, Atmung) folgen, ohne dieses zu zerstö
ren und üben nur geringe Druckeffekte auf das umgebende Gewebe
aus, so daß die Sauerstoffversorgung nicht in den Meßwert verfäl
schender Weise beeinflußt wird.
Andererseits haben solche extrem dünnen Sonden aufgrund ihrer
geringen Abmessungen Nachteile hinsichtlich der technischen
Durchführbarkeit von Langzeitmessungen.
Eine Sonde der gattungsgemäßen Art hat typischerweise einen In
nendurchmesser von wenigen Zehntel Millimetern bei einer Länge
von einigen dm. Daraus ergibt sich ein mit Elektrolyt füllbarer In
nenraum in der Größenordnung weniger mm³, wovon aber nur ein
sehr kleiner Teil im Bereich der sehr kleinen Kathodenoberfläche
nutzbar ist. Ein solch geringer Elektrolytvorrat ist für pO₂-Sonden
des Clark-Typs ungewöhnlich klein und für Langzeitmessungen
nachteilig.
pO₂-Sonden des Clark-Typs setzen einen Elektrolytraum über eine
Sauerstoffdiffusionsmembran dem umgebenden Sauerstoff aus. Der
Sauerstoff diffundiert durch die Membran gegen den Diffusi
onswiderstand. Die in den Elektrolyt pro Zeiteinheit eintretende
Sauerstoffmenge hängt vom Sauerstoffpartialdruck in der Umge
bung ab. Mit zwei Elektroden, einer aus geeignetem Edelmetall
bestehenden Kathode und einer üblicherweise aus Silber bestehen
den Anode, gegebenenfalls mit Silberchloridoberfläche, wird der
eintretende Sauerstoff reduziert. Der resultierende Stromfluß
(Meßstrom) hängt eindeutig vom eindiffundierenden Sauerstoff
strom, also dem umgebenden Sauerstoffpartialdruck ab. An die
Elektroden ist dazu eine geeignete Polarografierspannung anzule
gen.
Als Elektrolyt werden wäßrige Salzlösungen, üblicherweise Natri
umchlorid, verwendet. Bei der Reduktion des Sauerstoffes entsteht
Hydroxyd. Silber von der Anode geht als Silbersalz in Lösung. Sil
ber ist an der Anode zwar in ausreichendem Vorrat vorhanden. Der
sehr kleine Elektrolytvorrat der gattungsgemäßen Sonden wird je
doch relativ schnell verbraucht. Es ändern sich die elektrochemi
schen Gleichgewichte, so daß sich der Zusammenhang zwischen
dem Meßstrom und dem einströmenden Sauerstoffstrom ändert. Die
Messung muß dann abgebrochen und die Sonde ersetzt werden.
Eine Neubefüllung mit Elektrolyt vor Ort, also im Gewebe, ist aus
geschlossen.
In
DE-Z Laborpraxis - Juli/August 1984, pp 736-739
"Ein neues Sauerstoff-Meßsystem"
Klaus Rommel
ist für Sonden dieser Art das Problem des Elektrolytverbrauchs be schrieben und zur Lösung dieses Problems eine 3-Elektrodenanord nung vorgeschlagen, die jedoch für im Gehirn verwendbare Sonden aus Gründen des erforderlichen geringen Durchmessers und der ho hen Flexibilität nicht geeignet ist und mit der auch nur der Elektro lytverbrauch erkannt, nicht aber behoben werden kann.
ist für Sonden dieser Art das Problem des Elektrolytverbrauchs be schrieben und zur Lösung dieses Problems eine 3-Elektrodenanord nung vorgeschlagen, die jedoch für im Gehirn verwendbare Sonden aus Gründen des erforderlichen geringen Durchmessers und der ho hen Flexibilität nicht geeignet ist und mit der auch nur der Elektro lytverbrauch erkannt, nicht aber behoben werden kann.
Die für die vorliegenden Zwecke geeigneten Sonden des Clark-Typs
sind schwierig herzustellen und unterliegen erheblichen Ex
emplarstreuungen hinsichtlich der Elektrodengeometrie und der
Membraneigenschaften (Diffusionswiderstand). Daraus resultieren
große Streuungen der in die Messung eingehenden Parameter, die
das Meßgerät bei der Ermittlung des anzuzeigenden Sauerstoffparti
aldruckes berücksichtigen muß. Es sind geeignete Meßgeräte be
kannt, z. B. aus
DE-Z Laborpraxis - Juli/August 1984, pp 736-739 "Ein neues Sauerstoff-Meßsystem" Klaus Rommel
die angeschlossene Sonden vor Ort in vitro eichen.
DE-Z Laborpraxis - Juli/August 1984, pp 736-739 "Ein neues Sauerstoff-Meßsystem" Klaus Rommel
die angeschlossene Sonden vor Ort in vitro eichen.
Weiterhin bekannt sind experimentelle Meßvorrichtungen der gat
tungsgemäßen Art, die in der Wissenschaft verwendet werden und
die über eine Eingabeeinrichtung verfügen, mit der zuvor ermittelte
Meßparameter der Sonde eingegeben werden können. Die Meßpa
rameter der Sonde können aus den Herstellungsdaten ermittelt oder
durch Eichung bestimmt werden. Die Eingabeeinrichtung ist zu
meist als Tastatur zur Dateiieingabe von Hand ausgebildet.
Aus
DE 41 39 122 C1
ist es bekannt, einer Sonde zugeordnete Kalibriervorschriften auf
der Verpackung als Strichcode anzubringen und diesen mit einem
Lesegerät zur Einstellung der Meßvorrichtung in diese einzulesen.
Auf diese Weise lassen sich präzisere Messungen ausführen, da die
individuellen Daten einer Sonde, die zuvor ermittelt wurden, be
rücksichtigt werden können.
Bei diesen bekannten Meßvorrichtungen bestehen aber immer noch
die folgenden wesentlichen Probleme:
- 1. Die ab Werk der Sonde beigegebenen Meßparameter können mit denen einer anderen Sonde verwechselt werden, wenn beispielsweise gleichzeitig zwei Meßvorrichtungen mit Son den bestückt werden und dabei die Meßparameter beider Sonden in die Meßgeräte eingelesen werden, anschließend aber die Sonden in vertauschter Anordnung mit den Meßvor richtungen verbunden werden. Es fehlt also an einer festen Zuordnung der Sondendaten zu den Sonden.
- 2. Muß bei Langzeitmessungen eine Meßvorrichtung ausgewechselt werden, so sind die Sondendaten nicht mehr zur Hand, da der Beipackzettel oder die Verpackung mit auf gedrucktem Strichcode längst als Müll entsorgt wurden. Es muß dann eine neue Sonde verwendet werden.
- 3. Beim Auswechseln einer Meßvorrichtung an einer Sonde geht die Historie der vorhergehenden Messungen verloren oder muß ausgelesen und in die neue Meßvorrichtung müh sam wieder eingegeben werden. Bei defekter Meßvorrich tung ist die Historie ohnehin verloren.
Diese Nachteile ergeben sich bei jedem Wechsel von Meßvorrich
tungen an derselben Sonde. Ein Wechsel ist z. B. erforderlich,
wenn eine Meßvorrichtung defekt ist, aber auch aus anderen Grün
den, wenn beispielsweise ein Patient mit langfristig gelegter Sonde
verlegt wird und im neuen Bett an eine dort stehende Meßvorrich
tung angeschlossen werden soll.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Meß
vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der Ver
wechslungen der Datenzuordnung zu den Sonden ausgeschlossen
werden und Probleme beim Wechsel der Meßvorrichtung vermie
den werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des
Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Datenträger vorgesehen, der der jeweiligen
Sonde in fester, also unverlierbarer Verbindung zugeordnet ist.
Verwechslungen werden dadurch ausgeschlossen. Die feste Zuord
nung des Datenträgers kann beispielsweise durch Integration des
Datenträgers in den Sondenstecker geschaffen werden. Beispiels
weise kann in dein Sondenstecker, der zum Anschluß der Sonde an
das Meßgerät dient, ein magnetischer Datenträger oder ein Halb
leiterdatenträger (wie auf den derzeit üblichen Telefonkarten) vor
gesehen sein. Es können auch andere Datenträger verwendet wer
den, wie beispielsweise Magnetkarten, Chipkarten oder sogar Dis
ketten, die auf geeignete Weise fest mit der Sonde verbunden sind.
Es kann sich beispielsweise um eine flexible Verbindung handeln,
wie etwa um eine Sicherungskette, die die Sonde unverlierbar mit
dem Datenträger verbindet. Im Falle einer flexiblen Verbindung
kann das Lesegerät an irgendeiner geeigneten Stelle des Meßgerätes
vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, unter Vermeidung
der beschriebenen Verwechslungsgefahr Sonden mit hoher Meß
genauigkeit unter Berücksichtigung individueller Parameter zu be
treiben. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist insbesondere für
Messungen im Gehirngewebe geeignet, läßt sich aber auch in ande
ren Körpergeweben bestens einsetzen.
Das Lesegerät ist als Schreib/Lesegerät auszubilden. Der Datenträ
ger enthält nicht nur fest vorgegebene, durch die Herstellung oder
vorherige Eichungen bestimmte Daten zur Verwendung bei der
Messung, sondern nimmt laufend Daten aus dem Meßbetrieb auf.
Diese Daten können beispielsweise später für statistische Zwecke
od. dgl. abgerufen werden. Insbesondere läßt sich aus diesen Daten
aber die Historie der Sonde nachvollziehen. Es läßt sich also z. B.
die Betriebsdauer der Sonde ermitteln, woraus auf das Ende der
Verwendbarkeit der Sonde geschlossen werden kann. Es läßt sich
insbesondere auch nachvollziehen, in welcher Betriebsart die Sonde
vor ihrer Abkoppelung betrieben wurde, so daß diese erfor
derlichenfalls nach Wiederankoppelung fortgesetzt werden kann.
Wichtig ist die sich hieraus ergebende Möglichkeit, eine Sonde
nach Betriebsunterbrechung an einem anderen Meßgerät weiterzu
benutzen, wobei, da die komplette Historie der Sonde dem neuen
Meßgerät zur Verfügung steht, kein Unterschied mehr besteht ge
genüber dem dauernden Anschluß der Sonde an einem Meßgerät.
Es kann also die Sonde beliebig abgekoppelt und angekoppelt wer
den. Für den Krankenhausalltag ist dies von wesentlicher Bedeu
tung, beispielsweise bei einer Verlegung des Patienten in ein an
deres Bett oder bei zwischenzeitlicher Entfernung des Patienten aus
dem Bett für Untersuchungen, Waschungen od. dgl. oder bei Meß
gerätedefekten.
Da auf dem Datenträger auch die Patientendaten (Name, Alter etc.)
speicherbar sind, wird nicht nur die Meßgenauigkeit und der opti
male Einsatz der Sonde, sondern auch die medizinische Sicherheit
insgesamt wesentlich erhöht.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Hier
durch ist es möglich, nicht nur die Meßgenauigkeit der Sonde be
einflussenden Parameter für jede Sonde individuell dem Meßgerät
zur Verfügung zu stellen, sondern auch Angaben über bestimmte
Meßverfahren, die für die jeweilige Sonde besonders geeignet sind.
Es werden also nicht nur stationäre Betriebsdaten der Sonde zur
Verfügung gestellt, wie beispielsweise die zu verwendete Polaro
grafierspannung, sondern beispielsweise auch zeitliche Meßabläufe.
Es kann dabei z. B. eine Einlaufzeit ohne Messung und sodann eine
Meßzeit vorgegeben werden, bis zur maximal zulässigen
Meßdauer, für die die Sonde zuverlässig betreibbar ist.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Wie
eingangs erwähnt, müssen im Gehirn verwendbare Sonden sehr
dünn und hochflexibel sein. Der zur Verfügung stehende Elektrolyt
raum ist somit sehr klein. Dadurch beschränkt sich die zur Verfü
gung stehende Meßzeit erheblich, da durch die chemischen Vor
gänge bei der Messung laufend Elektrolyt verbraucht wird. Die
Sondenparameter verändern sich sehr schnell und laufen aus dem
zulässigen Bereich heraus. Durch Umschalten der Sonde auf Strom
fluß in umgekehrter Richtung lassen sich die chemischen Prozesse
im Elektrolytraum umkehren, so daß der Elektrolyt regeneriert
wird. Nach einer gewissen Regenerierzeit kann also wieder über
längere Zeit gemessen werden. Es lassen sich auf diese Weise
Langzeitmessungen über Tage durchführen. Da die Historie der
Sonde laufend auf dem Datenträger abgespeichert wird, kann nach
Verbinden der Sonde mit einem anderen Meßgerät dieses von den
die Sonde begleitenden Datenträger die komplette Historie der
Sonde ab rufen und in der Betriebsart (Messen oder Regenerieren)
weiter fortfahren. Auch bei häufigem Wechsel des Meßgerätes, be
dingt beispielsweise durch organisatorische Gründe, durch Defekte
eines Meßgerätes od. dgl. läßt sich die Sonde stets optimal betrei
ben.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 den teilgeschnittenen Kopf eines Patienten mit einer
erfindungsgemäßen Meßvorrichtung mit Sonde und
Meßgerät,
Fig. 2 die Sonde der Meßvorrichtung der Fig. 1 im Axial
schnitt und
Fig. 3 ein stark schematisiertes Prinzipschaltbild des Meßge
rätes der Fig. 1.
Fig. 1 zeigt den Kopf 1 eines Patienten, teilweise geschnitten mit
Schädeldecke 2 und Gehirngewebe 3.
In einer Bohrung in der Schädeldecke 2 ist ein Einführungsstück 4
befestigt, z. B. eingeschraubt. Durch dieses ist eine Sonde 5 bis zum
Meßort 6 in das Gehirngewebe 3 eingeführt. Das Einführungsstück
4 kann zum Einführen mehrerer Sonden ausgebildet sein und bei
spielsweise noch eine zusätzliche, nicht dargestellte Drucksonde
aufnehmen, die den Innendruck des Gehirns bestimmt.
Die dargestellte Sonde 5 dient zur Bestimmung des Sauerstoffparti
aldruckes im Gehirngewebe 3 am Meßort 6. Sie ist im Schnitt in
Fig. 2 dargestellt.
Die Sonde 5 ist als pO₂-Sonde nach dem Clark-Prinzip ausgebildet.
Sie weist einen umschließenden Schlauch 7 auf, der die Sauerstoff
diffusionsmembran ausbildet und der beispielsweise aus Polyethylen
besteht. Der Schlauch weist beispielsweise einen Außendurchmes
ser von 0,6 mm und eine Wandstärke von 0,1 mm auf. Der vorn
liegende Meßbereich der Sonde 5 ist über eine Länge von mehreren
cm mit Elektrolyt 8 gefüllt, vorzugsweise eine wäßrige Lösung von
Natriumazetat, Natriumphosphat, Essigsäure und Natriumdihydro
genphosphat zur Bildung eines großen Pufferbereiches, der den pH
des Elektrolyten langfristig konstant halten.
Über die übrige Länge von z. B. 200 mm ist der Schlauch 7 mit
Vergußmaterial 9 verschlossen. An seinem äußeren Ende ist ein
Stecker 10 befestigt. Vom Stecker 10 kommend, verlaufen bis in
den Elektrolytraum eine Kathode 11, z. B. aus Platin oder Gold, die
im dargestellten Spitzenbereich blank liegt und über die übrige
Länge mit einer Isolierung 12 versehen ist, sowie eine aus Silber
bestehende Anode 13.
Alternativ kann auch der Schlauch beispielsweise über seine ge
samte Länge mit Elektrolyt gefüllt sein, wobei nur ein kurzer End
bereich mit Vergußmaterial 9 verschlossen ist. Es ergeben sich da
bei im wesentlichen dieselben Verhältnisse wie bei einem sehr klei
nen Elektrolytraum, da der elektrochemische Prozeß nur im sehr
engen Umgebungsbereich der Kathode abläuft. Weiter entfernte Be
reiche eines langgestreckten größeren Elektrolytraumes bleiben auf
grund der langen Diffusionswege unbeteiligt.
Die Sonde 5 ist mit ihrem Stecker 10 an eine Steckkupplung 14 ei
nes Meßgerätes 15 ankoppelbar. Das Meßgerät 15 weist, wie Fig. 1
zeigt, ein Anzeigedisplay 16 auf sowie ein Lesegerät 17, in dessen
Einsteckschlitz ein Datenträger 18 einsteckbar ist, der im darge
stellten vereinfachten Ausführungsbeispiel mit einer Sicherungskette
19 unverlierbar mit dem Stecker 10 der Sonde 5 verbunden ist.
Als Datenträger 18 kann jeder beliebige schreib- und lesbare han
delsübliche Datenträger verwendet werden, wie er heutzutage z. B.
als Scheckkarte oder Telefonkarte gebräuchlich ist. In Fig. 1 ist ein
Datenträger mit Speicherchip und Kontaktpunkten dargestellt. Der
Datenträger 18 kann auch mit einer Magnetoberfläche oder mit ei
ner magneto-optisch beschreibbaren Oberfläche versehen sein. Das
Lesegerät 17, das zum Beschreiben und zum Lesen des Datenträ
gers 18 mit Daten dient, ist passend zur Art des Datenträgers vor
zusehen. Im einfachsten Beispiel könnte das Lesegerät 17 auch ein
Diskettenlesegerät und der Datenträger 18 eine entsprechende Dis
kette sein, z. B. eine 3,5′′-Diskette.
Der Datenträger kann anders als im dargestellten Ausführungsbei
spiel auch auf sonstige Weise unverlierbar mit der Sonde 5 verbun
den sein. Beispielsweise kann er in den Stecker 10 integriert sein,
wobei die Steckkupplung 14 als Schreib/Lesegerät auszubilden ist.
Das elektronische Innenleben des Meßgerätes 15 ist in Fig. 3 stark
schematisiert als Blockschaltbild dargestellt.
Ist der Stecker 10 in die Kupplung 14 gesteckt und der in Fig. 3
nicht dargestellte Datenträger 18 in das Lesegerät 17 eingeschoben,
so ist das Meßgerät betriebsbereit. Es ist in Fig. 3 in der Meß
betriebsart dargestellt. Dabei ist die Sonde 5 in einem Stromkreis
über einen Meßverstärker 20 an eine Polarografiespannungsquelle
21 angeschlossen. Die Polarografiespannungsquelle 21 läßt in der
Sonde 5 zwischen Kathode 11 und Anode 13 durch den Elektrolyt
einen Meßstrom fließen, dessen Höhe im Meßverstärker 20 be
stimmt und über entsprechende Leitungsverbindungen (zur Verbes
serung der Übersichtlichkeit sind in Fig. 3 die Leitungen nicht ein
zeln beziffert) auf dem Anzeigedisplay 16 anzeigt. Anstelle des An
zeigedisplays 16 kann der Meßwert des Stromes auch in nicht dar
gestellter Weise externen Einrichtungen zugeführt werden, wie z. B.
einer zentralen Computeranlage oder sonstigen Auswerteinrichtun
gen, Meßschreibern od. dgl.
In der Leitung von der Steckkupplung 14 zum Meßverstärker 20 ist
ein Umschalter 22 vorgesehen, der von einer Umschaltsteuerein
richtung 23 in zwei Schaltstellungen betätigbar ist. In Fig. 3 ist er
in der Meßstellung dargestellt. Wird er in die andere Schaltstellung,
die Regenerierstellung umgesteuert, so wird die Sonde 5 unmittel
bar an eine Regenerierspannungsquelle 24 angeschlossen, die, wie
die in Fig. 3 in den Spannungsquellen 21 und 24 eingezeichneten
Polaritäten anzeigen, Spannung umgekehrter Polarität an die Sonde
5 legt. Es wird dadurch im Elektrolyten zwischen Kathode 11 und
Anode 13 ein Stromfluß in zur Meßrichtung umgekehrter Richtung
erzwungen, mit dem in Umkehrung der bei der Messung ablaufen
den chemischen Vorgänge der Elektrolyt regeneriert wird.
Die Umschaltung zwischen Regenerierbetrieb und Meßbetrieb kann
beispielsweise in vorgegebenen Zeitabständen automatisch erfolgen
oder kann von Hand über nicht dargestellte, auf der Außenseite des
Meßgerätes 15 vorgesehene Schalter gesteuert werden.
In der dargestellten Ausführungsform des Meßgerätes 15 ist eine
zentrale Steuereinrichtung 25 vorgesehen, die über Daten- und
Steuerleitungen an die übrigen Funktionselemente des Meßgerätes
angeschlossen ist. Bei diesen Leitungen ist jeweils mit einem Pfeil
die Richtung angegeben, in der Daten- bzw. Steuersignale fließen.
Die Steuereinrichtung 25 ist mit einer Sende- und einer Empfangs
leitung an das Lesegerät 17 angeschlossen. Von diesem können eine
große Vielzahl von Daten zur Verwertung bei der Messung emp
fangen werden. Solche Daten sind beispielsweise Herstellungsdaten
der Sonde, wie beispielsweise exemplarspezifische Eichdaten.
Diese Daten können vom Hersteller der Sonde auf dem Datenträger
18 abgespeichert werden. Diese sondenspezifischen Daten werden
von dem Steuergerät 25 nach geeigneter Aufbereitung über eine
Datensendeleitung an den Meßverstärker 20 gegeben, damit dieser
den Meßwert entsprechend korrigiert.
Ferner können auf dem Datenträger 18 patientenspezifische Daten
(Name, Alter etc.) gespeichert sein, die beispielsweise auf Wunsch
auf dem Anzeigedisplay 16 zur Anzeige gebracht werben können.
Es führt auch eine Datenempfangsleitung vom Meßverstärker 20
zum Steuergerät 25. Es können also laufend die Meßdaten auf dem
Datenträger 18 gespeichert werden, beispielsweise um sie später
von diesem abzurufen. Ferner kann das Steuergerät 25 z. B. die
Meßzeiten der Sonde 5 laufend auf dem Datenträger 18 abspei
chern, um jederzeit das Alter der Sonde, also die zulässige Be
triebslebensdauer ermitteln zu können.
Da der Datenträger 18 z. B. über die Sicherheitskette 19 oder auf
andere Weise unverlierbar mit der Sonde 5 gekoppelt ist, läßt sich
auf diese Weise die Sonde mit unterschiedlichen Meßgeräten ver
wenden, die stets auf den Datenvorrat des Datenträgers 18 zurück
greifen können. Es kann so gearbeitet werden, als wäre die Sonde
nie vom Meßgerät getrennt gewesen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel steuert die Steuereinrichtung
25 über entsprechende Steuerleitungen auch die Umschaltsteuerein
richtung 23 zum Umschalten zwischen Meßbetrieb und Regenerier
betrieb und steuert auch die Polarografierspannungsquelle 21 und
die Regenerierspannungsquelle 24, um diese je nach Betriebsart
ein- und auszuschalten.
Die Steuereinrichtung 25 kann auch die von den Spannungsquellen,
also der Polarographierspannungsquelle 21 und der Regenerier
spannungsquelle 24 gelieferten Spannungen steuern oder
gegebenenfalls im Falle der Regenerierspannungsquelle 24 deren
Ausgangsstrom steuern. In einer alternativen Ausbildung kann der
von der Regenerierspannungsquelle 24 gelieferte Strom bei ge
eignetem Schaltungsaufbau durch den Meßverstärker 20 fließen,
damit dieser den Regenerierbetrieb überwachen kann.
Die Steuereinrichtung 25 erhält während des Meßbetriebes laufend
die Höhe des Meßstromes vom Meßverstärker 20 und erhält ferner
ein Zeitsignal von einem Timer 26. Daraus kann sie den Elektrolyt
verbrauch errechnen, beispielsweise als Integral des Meßstromes
über der Zeit. Aus vorgegebenen Grenzwerten des Elektrolytver
brauches, die sie beispielsweise von dem Datenträger 18 liest, kann
sie den Zeitpunkt bestimmen, zu dem der Elektrolyt erschöpft ist,
und kann dann auf Regenerierbetrieb umschalten. Sie kann dabei
wiederum auf ähnliche Weise Dauer und Stromstärke bestimmen
und nach ausreichend regenerierter Elektrolytmenge zurückschalten
auf Meßbetrieb.
Wird während des Meßbetriebes oder während des Regenerierbe
triebes aus medizinischen oder organisatorischen Gründen eine Ab
kopplung der Sonde 5 vom Meßgerät 15 erforderlich, z. B. bei einer
Verlegung des Patienten in ein anderes Bett, so ist der aktuelle Zu
stand auf dem Datenträger 18 gespeichert, und es kann die Sonde 5
nach abgeschlossener Verlegung des Patienten wieder mit dem
Meßgerät oder einem anderen Meßgerät gekoppelt werden, und die
ses kann mit den Daten auf dem Datenträger 18 genau dort weiter
machen, wo vor der Betriebsunterbrechung aufgehört wurde.
Das Steuergerät 25 kann, wie erwähnt, Daten laufend mit dem Le
segerät 17 auf den Datenträger 18 abspeichern oder auch diese
selbst zwischenspeichern und nur auf Bedarf, wenn eine Abkopp
lung der Sonde 5 bevorsteht, abspeichern. Ebenso kann es auch die
zu lesenden Daten entweder bei Bedarf vom Datenträger 18 einzeln
holen oder beim Anschluß der Sonde 5 komplett von diesem her
unterspielen und in einen eigenen Zwischenspeicher laden.
Claims (3)
1. Meßvorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffpartial
druckes im menschlichen Gehirngewebe (3), mit einer Sonde
(5), die mit einem dünnen flexiblen Schlauch (7) aus gewe
beverträglichem Kunststoffmaterial in ihrem Meßbereich
einen mit Elektrolyt (8) gefüllten Raum umschließt, in dem
eine plarographische Kathode (11) mit begrenzter Oberfläche
und eine Anode (13) angeordnet sind, wobei der Schlauch (7)
wenigstens im Meßbereich sauerstoffdurchlässig ausgebildet
ist und wobei diese Elektroden (11, 13) am außerhalb des
Körpers (Kopf 1) liegenden Ende der Sonde (5) an ein
Meßgerät (15) angeschlossen sind, das an die Elektroden
(11, 13) eine Spannungsquelle (21) zur Erzeugung der
Polarographierspannung anlegt und mit einem Meßverstärker
(20) den Meßstrom bestimmt, wobei das Meßgerät (15) eine
Eingabeeinrichtung (17) zur Eingabe sondenspezifischer
Parameter zur Berücksichtigung bei der Meßwertberechnung
und -korrektur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingabeeinrichtung als Lesegerät (17) für einen der Sonde
(5) in fester Verbindung (Sicherungskette 19) zugeordneten
Datenträger (18) ausgebildet ist, wobei das Meßgerät (15)
Betriebsdaten der Sonde (5) laufend oder bei deren Abkopp
lung auf den der Sonde (5) zugeordneten Datenträger (18)
schreibt und nach Ankopplung einer Sonde (5) von diesem
liest.
2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Parameter Angaben zur Ablaufsteuerung von Meß
vorgängen enthalten.
3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Meßgerät (15) die gespeicherten Betriebsdaten über
wacht und von Zeit zu Zeit nach Umschalten (Umschalter
22) der Elektrodenanschlüsse (11, 13) diese in umgekehrter
Polarität (Regenerierspannungsquelle 24) für eine bestimmte
Zeit mit Strom versorgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19605741A DE19605741C1 (de) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Gehirn-pO2-Meßvorrichtung mit Eingabeeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19605741A DE19605741C1 (de) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Gehirn-pO2-Meßvorrichtung mit Eingabeeinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19605741C1 true DE19605741C1 (de) | 1997-07-24 |
Family
ID=7785566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19605741A Expired - Lifetime DE19605741C1 (de) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Gehirn-pO2-Meßvorrichtung mit Eingabeeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19605741C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002039056A1 (de) * | 2000-11-08 | 2002-05-16 | Willytec Gmbh | (dentale) oberflächenerfassung und erzeugung |
US7899221B2 (en) | 2001-11-08 | 2011-03-01 | Institut Straumann Ag | Devices and methods for producing denture parts |
CN109846460A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-06-07 | 南京鼓楼医院 | 一种便携式的创伤脑出血预警和快速评估装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3535642A1 (de) * | 1985-10-05 | 1986-07-03 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Einrichtung zur korrektur von messwerten |
DE4139122C1 (de) * | 1991-11-28 | 1993-04-08 | Fenzlein, Paul-Gerhard, 8500 Nuernberg, De |
-
1996
- 1996-02-16 DE DE19605741A patent/DE19605741C1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3535642A1 (de) * | 1985-10-05 | 1986-07-03 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Einrichtung zur korrektur von messwerten |
DE4139122C1 (de) * | 1991-11-28 | 1993-04-08 | Fenzlein, Paul-Gerhard, 8500 Nuernberg, De |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Acta Neurochirurgica, 1993 (Suppl.) 59, S. 50-57 * |
DE-Z.: Medizintechnik, 110, Heft 2, 1990, S. 44-53 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002039056A1 (de) * | 2000-11-08 | 2002-05-16 | Willytec Gmbh | (dentale) oberflächenerfassung und erzeugung |
US7399181B2 (en) | 2000-11-08 | 2008-07-15 | Aepsilon Gmbh | Surface mapping and generating devices and methods for surface mapping and surface generation |
US8026943B2 (en) | 2000-11-08 | 2011-09-27 | Institut Straumann Ag | Surface mapping and generating devices and methods for surface mapping and surface generation |
US8922635B2 (en) | 2000-11-08 | 2014-12-30 | Institut Straumann Ag | Surface mapping and generating devices and methods for surface mapping and surface generation |
US8982201B2 (en) | 2000-11-08 | 2015-03-17 | Institut Straumann Ag | Surface mapping and generating devices and methods for surface mapping and surface generation |
US7899221B2 (en) | 2001-11-08 | 2011-03-01 | Institut Straumann Ag | Devices and methods for producing denture parts |
CN109846460A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-06-07 | 南京鼓楼医院 | 一种便携式的创伤脑出血预警和快速评估装置 |
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