DE19650738A1 - Apparatus for volume control in blood loss - Google Patents

Apparatus for volume control in blood loss

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DE19650738A1
DE19650738A1 DE1996150738 DE19650738A DE19650738A1 DE 19650738 A1 DE19650738 A1 DE 19650738A1 DE 1996150738 DE1996150738 DE 1996150738 DE 19650738 A DE19650738 A DE 19650738A DE 19650738 A1 DE19650738 A1 DE 19650738A1
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Christoph Dr Galli
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Abstract

The invention relates to a device for volume control in case of blood loss, in particular during anaesthesia and the use of acute hypervolaemic haemodilution and acute normovolaemic haemodilution. The device comprises a near-infrared spectrum photoplethysmographic sensor (5) to measure extinction of total haemoglobin, oxygenated haemoglobin and possibly also reduced haemoglobin. The device also features a temperature sensor (6) to measure peripheral body temperature, a further temperature sensor (7) to measure central body temperature, as well as a measuring device to determine the amount of infusion solution administered. The sensors and measuring device are connected to a computer (2) with monitor (3) and keyboard (4). This device, combined with constant monitoring, enables the physician to administer colloidal infusion solutions in a targeted manner, so that blood transfusions can be reduced considerably.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Volumen steuerung bei Blutverlusten, insbesondere bei der Anästhesie und bei der Anwendung der Akuten Hypervolämischen Hämodilution und der Akuten Normovolämischen Hämodilution. The invention relates to a device for volume control in loss of blood, particularly in anesthesia and in the application of acute hypervolemic haemodilution acute normovolemic hemodilution and.

Bei der "Akuten Normovolämischen Hämodilution" werden dem Patienten präoperativ 500-1000 ml Blut entnommen und durch eine Plas maersatzlösung ersetzt. In the "acute normovolemic hemodilution" are taken from the patient before surgery 500-1000 ml blood and replaced by a Plas maersatzlösung. Durch diese Maßnahme wird die Hämoglobin-Kon zentration (= roter Blutfarbstoff als Sauerstoffträger) abge senkt und man erreicht hierdurch, daß pro Blutverlustmenge weniger Blutfarbstoff verlorengeht. By this measure the hemoglobin Kon will reduce abge concentration (= red blood pigment as an oxygen carrier) and you hereby achieved that blood loss per lot less blood pigment is lost. Nach der Operation wird das dem Patienten präoperativ entnommene Blut retransfundiert und somit die durch intraoperative Blutverluste abgesunkene Hämoglobin-Kon zentration (Hb-Konzentration) bei Operations-Ende wieder erhöht. After the operation, which is transfused to the patient before surgery collected blood, thus increasing the sunken by intra-operative blood losses Kon hemoglobin concentration (Hb concentration) in operation end again. Bei der "Akuten Hypervolämischen Hämodilution" wird im Gegensatz zur "Akuten Normovolämischen Hämodilution" dem Patienten jedoch kein Blut entnommen. In the "acute hemodilution hypervolaemic" but taken no blood to the patient as opposed to "acute normovolemic hemodilution." Der Verdünnungseffekt wird allein durch Gabe eines Volumenersatzmittels präoperativ erreicht. The dilution effect is achieved solely by preoperative administration of a volume replacement. Es wird die Ei genschaft des menschlichen Körpers genutzt, den Intravasalraum infolge der Elastizität der Blutgefäße (=Kapazitätsgefäße) zu vergrößern. It is used the egg genschaft the human body, the intravascular space due to the elasticity of the blood vessels (= capacity vessels) to enlarge. Bei einem jungen, gesunden Patienten kann daher zu Op-Beginn durch eine Volumenersatzlösung das Intravasalvolumen um 20-25% vergrößert werden. Therefore, in a young, healthy patients Intravasalvolumen can be increased by 20-25% to Op-start by a volume replacement solution. Durch diese Übertransfusion wird eine Verdünnung der Hb-Konzentration schon zu Operations-Beginn erreicht, so daß bei Blutverlusten eine geringere Hämoglobinmenge verlorengeht. Through this transfusion dilution of the Hb concentration is reached already at the beginning of operation, so that when blood loss lost a smaller amount of hemoglobin. Da die Patienten präoperativ meistens infolge der Flüssigkeitsrestriktion hypovolämisch und zentralisiert sind, können ca. 20-25% des berechneten Blutvolumens in Form von Volumenersatzmitteln verabreicht werden. As patients usually are preoperatively hypovolemic and centralized as a result of fluid restriction, about 20-25% of the calculated blood volume in the form of volume substitutes can be administered.

Das anästhesiologische Management der Infusions- und Transfusions therapie erfolgt dabei nach starren Vorgehensweisen ohne Berücksichtigung der individuellen Ausgangssituation. The anesthetic management of infusion and transfusion therapy takes place according to rigid procedures without regard to the individual initial situation. Die Hb-Konzentration wird ab und zu laborchemisch oder durch ein Blutgasanalysegerät bestimmt. The Hb concentration is determined from time to time by laboratory tests or by a blood gas analyzer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät zu schaffen, das es gestattet, die Volumensituation und Hb-Konzentration des Patienten ständig lückenlos zahlenmäßig zu erfassen und dadurch die Infusionstherapie so gezielt durchführen zu können, daß infolge Ausnutzung aller Patientenreserven Bluttransfusionen weniger notwendig sind als nach der bisher üblichen Vorgehensweise. The object of the present invention is to provide a device that makes it possible to detect the volume situation and hemoglobin concentration of the patient constantly gaps numerically and thus to be able to perform the infusion therapy targeted, that the result of utilization of all patients reserves blood transfusions are less necessary than after the usual procedure.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung zumindest einen Sensor zur Messung der Extinktion von Gesamthämo globin und/oder von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin (Hb) sowie eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Menge an einge laufener, kolloiden Infusionslösung aufweist und daß der Sensor und die Meßeinrichtung an einen Computer mit Bildschirm und Tastatur zur Dateneingabe angeschlossen sind. To achieve this object it is proposed that the device has at least globin a sensor for measuring the absorbance of Gesamthämo and / or of oxygenated and reduced hemoglobin (Hb) and having a measuring device for determining the amount of run-in, colloidal infusion solution and that the sensor and the measuring means are connected to a computer with monitor and keyboard for data entry.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann neben der Sättigung und der Pulsqualität auch die Hb-Konzentration entweder durch Addition der Extinktionen von oxygeniertem und reduziertem Hb und/oder durch direkte Bestimmung der Gesamthämoglobinextinktion gemessen werden. Using this device, the Hb concentration can be measured in addition to the saturation and pulse quality either by addition of the absorbances of oxygenated and reduced hemoglobin and / or by direct determination of the Gesamthämoglobinextinktion. Es wird hier von der Gesetzmäßigkeit Gebrauch gemacht, daß bei einem Abfall der Hb-Konzentration alle oben aufgeführten Extinktionen abnehmen. It is made here by the use regularity that at a drop of the Hb concentration remove all absorbances listed above. Schwierig ist hierbei allerdings die Eichung auf die laborchemisch üblichen Konzentrationsangaben. Difficult here, however, the calibration of the laboratory-usual concentration data. Da es in der Anästhesie bei den oben erwähnten Verfahren der Hämodilution aber in erster Linie auf die Stärke und die Schnelligkeit der Hb-Konzentrationsänderungen ankommt, spielt dieses Problem eine untergeordnete Rolle. but as it arrives in anesthesia in the above-mentioned method of hemodilution primarily on the strength and speed of Hb concentration changes, this problem plays a subordinate role. Das Problem kann aber dennoch dadurch gelöst werden, daß den gemessenen Extinktionen über die Tastatur eine laborchemisch gemessene Hb-Konzentration zugeordnet wird (1-Punkt-Eichung) und nach einer Änderung der Extinktionen eine oder mehrere weitere laborchemisch bestimmte Hb-Konzentrationen zugeordnet werden können (2-Punkt- oder Mehr-Punkt-Eichung). The problem can be solved, however, that the measured absorbances is assigned a laboratory-measured Hb concentration over the keyboard (1-point calibration) and one or more other biochemically specific Hb concentrations can be assigned after a change of absorbances ( 2-point or multi-point calibration).

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung zusätzlich einen Temperaturfühler zur Messung der peripheren Temperatur und gegebenenfalls einen weiteren Temperatursensor zur Messung der zentralen Temperatur aufweist. It is particularly advantageous when the device further comprises a temperature sensor for measuring the peripheral temperature, and optionally a further temperature sensor for measuring the central temperature. Durch die Temperatursensoren kann die zentrale und die periphere Temperatur erfaßt werden. By the temperature sensors, the central and the peripheral temperature can be detected. Bei einer Zentralisation stellt der Organismus die peripheren Blutgefäße eng. In a centralization, the organism tightly peripheral blood vessels. Dadurch kühlt sich die Haut in der Peripherie ab, während die Temperatur des Körperkerns weitgehend konstant bleibt. Thus, the skin cools in the periphery, while the temperature of the body core remains largely constant. Weiterhin verschlechtert sich die Pulsqualität der Sensoren zur Messung der Extinktionen. Furthermore, the pulse quality of the sensors for measuring the absorbances deteriorated. Eine allgemeine Auskühlung des Organismus wird durch eine Abnahme der Körperkerntemperatur erfaßt. A general cooling of the organism is detected by a decrease in core body temperature. Durch Verarbeitung der Daten der Sensoren zur Messung der Extinktionen sowie zur peripheren und zentralen Temperaturmessung mittels Computer, kann zahlenmäßig der Kreislauf-Ist-Zustand und seine Entwicklungen erfaßt werden, ie Zentralisation oder periphere Vasodilatation. By processing the data from the sensors to measure the absorbances and for peripheral and central temperature measurement by means of computer, the circuit-current state and its developments can be detected in number, ie centralization or peripheral vasodilatation. Hilfreich ist außerdem die Integration der zunehmend in der Klinik verwendeten Blutvolumenbestimmung mit dem Farbstoff Indocyanin-Grün (ICG). Also helpful is the integration of the blood volume determination are increasingly used in the clinic with the dye indocyanine green (ICG). Bei dieser Methode wird der Farbstoff ICG im Bolus über eine Vene injiziert. In this method, the dye ICG is injected in a bolus through a vein. Die Elimination des Farbstoffs erfolgt nahezu ausschließlich durch die Leber in Form einer negativen Exponential funktion, wobei nach ca. 10 Minuten nur noch ein geringer Anteil der ursprünglich injizierten Menge in Blut nachweisbar ist. The elimination of the dye takes place almost exclusively by the liver in the form of a negative exponential function, after about 10 minutes, only a small fraction of the original amount injected is detectable in blood. Der Farbstoff kann hierzu durch Extinktionsmessungen bei ca. 800 nm nachgewiesen werden. The dye can be this demonstrated by absorbance measurements at 800 nm. Durch kontinuierliches Absaugen von heparinisiertem Blut oder durch wiederholte Blutentnahmen zu genau festgelegten Zeitpunkten nach der Farbstoffinjektion kann somit über die Rekonstruktion der negativen Exponentialkurve das Blutvolumen berechnet werden. By continuously drawing off or heparinized blood by repeated blood samples at precisely specified times after dye injection, the blood volume can thus be calculated on the reconstruction of the negative exponential curve. Die Blutvolumenbestimmung mittels ICG kann daher angewendet werden, wenn die Vorrichtung zusätzlich mindestens mit einem der nachfolgenden peripheren Geräte ausgestattet ist: The blood volume determination by means of ICG can be applied, therefore, if the device is additionally equipped with at least one of the following peripheral devices:

  • 1) Dünnschichtküvette zur spektrometrischen Messung von ICG bei ca. 800 nm in Blutproben oder kontinuierlich abgesaugtem heparinisiertem Vollblut. 1) Dünnschichtküvette for spectrometrically measuring ICG at 800 nm in blood samples or continuously aspirated heparinized whole blood.
  • 2) Nichtinvasive Farbstoffmessung am Finger oder Ohr analog dem Meßprinzip der Pulsoxymetrie. 2) Non-invasive measurement of dye on the finger or ear analogous to the measuring principle of pulse oximetry.

Die von diesen peripheren Geräten erhobenen Daten werden direkt in den Computer übertragen und weiterverarbeitet. The data collected from these peripheral devices are transferred directly into the computer and processed. Anhand der Software und des Datenflusses von den Sensoren sowie der Meßeinrichtung zur Bestimmung der Menge an eingelaufener, kolloider Infusionslösung und den spektrometrischen ICG-Messungen, ist der Computer nun in der Lage, Entwicklungen und Ist-Zustand der Kreislaufsituation und der Hb-Konzentration zu berechnen und gleichzeitig die Sättigung und Pulsqualität wie bei einem her kömmlichen Pulsoxymeter anzuzeigen. On the basis of the software and the flow of data from the sensors and the measuring device for determining the amount of run-in, colloidal infusion solution and the spectrometric ICG measurements, the computer can now be calculated in a position developments and actual state of the circulatory situation and the Hb concentration and simultaneously display saturation and pulse quality as with a conventional pulse oximeter ago. Aufgrund dieser kontinuierlichen Überwachung ist der Arzt in der Lage, seine kolloidalen In fusionslösungen so gezielt einzusetzen, daß dies im Endergebnis zu erheblichen Einsparungen an Bluttransfusionen führen wird. Due to this continuous monitoring, the physician is able to retain its colloidal In such fusion solutions specifically use that this will lead in the end result in significant savings for blood transfusions. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Meßeinrichtung zur Bestimmung der Menge an eingelaufener, kolloiden Infusionslösung eine Wiegeeinrichtung, vorzugsweise eine Wiegeeinrichtung mit einer Federwaage ist, die eine Einhängevorrichtung zum Befestigen einer Infusionsflasche oder dergleichen Behältnis aufweist. It is preferably provided that the measuring device for determining the amount of run-in, colloidal infusion solution, a weighing device, preferably a weighing device with a spring balance is, having a hanging device for attaching an infusion bottle or the like container. Damit kann auf besonders einfache Weise die Gewichtsabnahme der Infusionsflasche infolge Infusion der Infusionslösung erfaßt werden. So that the weight loss of the infusion bottle infusion as a result of the infusion solution can be detected in a particularly simple manner. Beim Anhängen einer Infusionsflasche wird über die Computer-Tastatur die Art der kolloidalen Infusionsmenge und deren Menge angegeben. When you attach an infusion bottle the type of colloidal infusion amount and the amount indicated on the computer keyboard. Beim Einlaufen dieser Infusionslösung über das Infusionssystem in den Patienten erfolgt eine kontinuierliche Gewichtsabnahme, die dem Computer mitgeteilt wird. On entering this infusion through the infusion system into the patient a continuous weight loss that is communicated to the computer occurs. Es wird hierbei bewußt das einfache Verfahren der Gewichtsabnahme gewählt, das in seiner Genauigkeit für die Problemlösung ausreicht und einfach zu handhaben ist im Gegensatz zu Infusionsdosiersystemen, wie Tropfenzähler, die zwar genauer sind, dafür aber viel schwieriger zu handhaben sind. It is thereby consciously chosen the simple method of weight loss that is sufficient in its accuracy for problem solving and easy to handle, unlike Infusionsdosiersystemen how dropper that may be more accurate, are but much more difficult to handle.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. The invention with its essential details with reference to the drawings is explained in more detail.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 eine Geräteanordnung mit den schematisch als Funktions blöcke angedeuteten Funktionsteilen der Vorrichtung und Fig. 1 is a device arrangement with the schematically as function blocks indicated functional parts of the device, and

Fig. 2 ein Diagramm einer Verdünnungskurve, bei der auf der Ordinate die Hämoglobinwerte und auf der Abszisse das Volumen einer zugeführten Infusionslösung aufgetragen sind. Fig. 2 is a diagram of a dilution curve in which the ordinate represents the hemoglobin values and the abscissa the volume of the supplied infusion solution are plotted.

Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung 1 weist mehrere, miteinander verbundene Funktionsblöcke auf. A device 1 shown schematically in Fig. 1 comprises a plurality of interconnected functional blocks. Im wesentli chen sind dies ein Computer 2 , der mit einem Bildschirm 3 und einer Tastatur 4 verbunden ist. In wesentli chen this are a computer 2 which is connected to a screen 3 and a keyboard. 4 An den Computer 2 sind mehrere Meßeinrichtungen angeschlossen. Several measuring devices are connected to the computer. 2 Mit 5 ist dabei ein Sensor zur Messung der Extinktion von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin, evtl. auch von Gesamthämoglobin bezeichnet. 5 there is a sensor for measuring the absorbance of oxygenated and reduced hemoglobin, possibly also referred to total hemoglobin. Dieser Sensor ist als Pulsoxymeter ein gebräuchlicher Monitor im Anästhesie- und Intensivbereich. This sensor is a pulse oximeter, a common monitor in anesthesia and intensive care. Neu ist hierbei, daß neben der Sättigung und der Pulsqualität auch die Hämoglobin-Konzentration entweder durch direkte Messung der Gesamthämoglobinextinktion oder durch Addition der Extinktionen von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin gemessen wird. A new feature is that in addition to the saturation and the pulse quality, the hemoglobin concentration is measured either by direct measurement of Gesamthämoglobinextinktion or by addition of the absorbances of oxygenated and reduced hemoglobin. Es wird hierbei von der Gesetzmäßigkeit Gebrauch gemacht, daß bei einem Abfall der Hämoglobin-Konzentration die bisher erwähnten Hb-abhängigen Extinktionen abnehmen. It is in this case made from the regularity use that, with a drop in hemoglobin concentration remove the Hb-dependent absorbencies previously mentioned.

Weiterhin ist an den Computer 2 ein Temperaturfühler 6 zur Messung der peripheren Körpertemperatur angeschlossen. Further, a temperature sensor 6 for measuring the peripheral body temperature is connected to the computer. 2 Ein weiterer Temperatursensor 7 dient zur Messung der zentralen Körper temperatur. Another temperature sensor 7 serves to measure the temperature of the central body. Bei einer Zentralisierung stellt der Organismus die peripheren Blutgefäße eng. By centralizing, the organism tightly peripheral blood vessels. Dadurch kühlt sich die Haut in der Peripherie ab, während die Temperatur des Körperkerns weitgehend konstant bleibt. Thus, the skin cools in the periphery, while the temperature of the body core remains largely constant. Eine allgemeine Auskühlung des Organismus wird durch eine Abnahme der Körperkerntemperatur erfaßt. A general cooling of the organism is detected by a decrease in core body temperature. Durch die Verarbeitung der Daten des Sensors 1 sowie der beiden Temperatur sensoren 6 und 7 mit Hilfe des Computers 2 kann zahlenmäßig der Kreislauf-Ist-Zustand und seine Entwicklung erfaßt werden, das heißt Zentralisation oder periphere Vasodilatation. By processing the data of the sensor 1 and the two temperature sensors 6 and 7 with the aid of the computer 2, the circuit-current state and its development are detected in number, that is centralization or peripheral vasodilatation.

Schließlich ist an den Computer 2 noch eine Meßeinrichtung 8 zur Bestimmung der Menge an eingelaufener, kolloider Infusionslösung angeschlossen. Finally, a measuring device 8 for determining the amount of worn is still connected to, colloidal infusion solution to the computer. 2 Der Einfachheithalber ist hierzu vorzugsweise eine Meßeinrichtung vorgesehen, mit der die Gewichtsabnahme der Infusionsflasche während der Infusion erfaßt werden kann. For simplicity, this is preferably a measuring device provided with the weight loss of the infusion flask can be detected during the infusion. Dies kann durch eine Federwaage oder dergleichen realisiert sein, da deren Genauigkeit für die Problemlösung ausreicht und einfach zu handhaben ist. This can be realized by a spring balance or the like, since their accuracy for the problem solution is sufficient and is easy to handle.

Bei den Sensoren 5 und 6 ist strichliniert noch angedeutet, daß diese beiden Sensoren bevorzugt eine einzige Baueinheit bilden und so ausgebildet sind, daß sie an einem Finger oder einer Zehe des Patienten plaziert werden können. The sensors 5 and 6, broken lines also indicated that these two sensors preferably form a single unit and are designed such that they can be placed on a finger or toe of the patient. Der Temperatursensor 7 zur Messung der zentralen Temperatur kann entweder oral oder rektal eingeführt werden. The temperature sensor 7 for measuring the central temperature can be inserted either orally or rectally.

Zur Ermöglichung der Blutvolumenbestimmung mit Hilfe des injizierbaren Farbstoffes Indocyanin-Grün (ICG), der beim Lebergesunden über einen Zeitraum von ca. 1/4 Stunde abgebaut wird, sind an den Computer weiterhin angeschlossen: To enable the blood volume determination using the injectable dye indocyanine green (ICG), is broken down on hepatic function over a period of about 1/4 hour, are still connected to the computer:

  • 1) eine spektrometrische Meßeinrichtung 9 zur Bestimmung von ICG bei ca. 800 nm im Vollblut, 1) a spectrometric measurement device 9 for the determination of ICG at 800 nm in the whole blood,
  • 2) ein Sensor 10 in Analogie zum Pulsoxymeter zur nichtinvasiven Farbstoffmessung am Finger, der Zehe oder am Ohr. 2) a sensor 10 in analogy to the pulse oximeter for noninvasive measurement of dye on the finger, toe or ear. Dieser Sensor 10 kann mit den Sensoren 5 und 6 ebenfalls in der schon erwähnten einzigen Baueinheit plaziert werden. This sensor 10 can also be placed in the already mentioned single structural unit with the sensors 5 and 6. FIG.

Gestattet die spektrometrische Meßeinrichtung 9 auch noch die Messung bei 540 nm, so kann nach Zusatz der notwendigen Reagenslösung und Überführung des Hämoglobins der Blutprobe in das stabile Cyanhämiglobin auch noch die Hämoglobinkonzentrations messung direkt am Arbeitsplatz ohne Probleme durchgeführt werden und die Eichung zwecks Umwandlung der Extinktionswerte in Hb-Konzentrationswerte vorgenommen werden. Allows the spectrometric measuring device 9 also, the measurement at 540 nm, as can also the hemoglobin concentration measurement can be performed directly at the work without problems and the calibration for conversion of the absorbance values in after addition of the necessary reagent and conversion of the hemoglobin of the blood sample in the stable cyanhaemiglobin Hb concentration values ​​are made.

Fig. 2 zeigt die bei einem Menschen experimentell ermittelte Verdünnungskurve. Fig. 2 shows the dilution curve experimentally determined in a human. Auf der Ordinate sind die Hämoglobinwerte und auf der Abszisse das Volumen einer zugeführten Infusionslösung aufgetragen. On the ordinate, the hemoglobin levels, and on the abscissa the volume of the supplied infusion solution are plotted. Die Kurve a ist hierbei durch die Verbindungsgeraden von Meßwerten gebildet, während die Kurve b aus der Kurve a rechnerisch geglättet wurde. The curve a is in this case formed by the straight connecting line of measured values, while the curve b is smoothed from the curve a computationally.

Die Kurve(en) zeigt zwei deutlich voneinander unterscheidbare Phasen I und II, wobei in der Phase I zuerst ein steiler Abfall der Hämoglobin-Konzentration bis zum Scheitelbereich S auftritt und anschließend trotz weiterer Verdünnung nur noch ein flache Abfall der Hb-Konzentration zu verzeichnen ist. The curve (s) showing two clearly distinguishable phases I and II, wherein first a steep decrease in hemoglobin concentration to the apex area S occurs in phase I and then, despite further dilution only a flat drop of the Hb concentration can be observed ,

Dieser Kurvenverlauf wird durch folgende physiologischen Besonderheiten verursacht: This curve is caused by the following physiological characteristics:

Phase I: Phase I:
Der steile Abfall der Hb-Konzentration trotz einer anfangs relativ geringen Infusionsmenge an Plasmaersatzlösung beweist, daß das Verteilungsvolumen relativ klein ist. The steep drop of the Hb concentration, despite an initially relatively low infusion amount of plasma replacement solution proves that the distribution volume is relatively small. Klinisch sind die Patienten präoperativ meist aufgrund unzureichender Flüssigkeitszufuhr infolge Angst und vorgeschriebener Nahrungskarenz hypovolämisch, zentralisiert mit kalten Extremitäten. Clinically, patients are preoperatively mostly due to inadequate fluid intake due to anxiety and prescribed fasting hypovolemic centralized with cold extremities. Das anfängliche Verteilungsvolumen der Plasmaersatzlösung umfaßt daher nur den bei Zentralisation perfundierten Bereich. The initial volume of distribution of the plasma replacement solution therefore comprises only the perfused at centralization area. Durch Engstellung der Gefäße ist die Peripherie von der Perfusion weitgehend ausgeklammert. By narrowing of the vessels, the periphery is largely excluded from the perfusion.

Scheitelbereich S: Apex area S:
Im Scheitel erfolgt der Übergang vom steilen zum flachen Kurvenverlauf. The apex of the transition from the steep to the flat curve occurs. Physiologisch stellt der Organismus aufgrund der zunehmenden Volumenbelastung im zentralisierten Bereich die Gefäße der Peripherie weit. Physiologically, the body due to the increasing volume loading in the centralized area, the vessels of the peripheral far. Klinisch werden die Extremitäten warm und die peripheren Venen füllen sich zunehmend praller. Clinically, the extremities are warm and the peripheral veins fill increasingly plumper.

Phase II phase II
Der jetzt nur noch sehr geringe Abfall der Hb-Konzentration bei weiterer Verdünnung ist auf 2 Ursachen zurückzuführen: The now only very slight decrease in Hb concentration on further dilution is due to two causes:

  • a) Nach Weitstellung der peripheren Gefäße hat sich das Verteilungsvolumen erheblich vergrößert. a) After dilatation of the peripheral vessels, the volume of distribution has significantly increased.
  • b) In den während der Zentralisation von der Perfusion abgeriegelten peripheren Gefäßen lagern Erythrozyten, die nach Weitstellung der peripheren Gefäße dem Kreislauf zugeführt werden. b) In the sealed-off during the centralization of the perfusion peripheral vessels store erythrocytes, which are supplied by dilation of peripheral vascular circulation.

Das Verteilungsvolumen läßt sich nach folgender Formel näherungs weise berechnen: The volume of distribution can be determined by the following formula calculated approximately:

BVZ = (Hb2 . X)/(Hb1-Hb2) BVZ = (H b2. X) / (Hb1-Hb2)

dabei bedeutet: this means:
BVZ: an der Perfusion teilnehmendes Blutvolumen bei Zentralisation BVZ: participating in the perfusion blood volume at centralization
X: Infusionsmenge an Blutersatzlösung X: Infusion amount of blood substitute solution
Hb1: Hb-Konzentration vor der Verdünnung H b1: Hb concentration before dilution
Hb2: Hb-Konzentration nach der Verdünnung. Hb2: Hb concentration after dilution.

Beispiel: Example:
24jährige Patientin, 168 cm groß, 65 kg schwer; 24 year old female patient, 168 cm tall, 65 kg; präoperativ: Hb 13,0 g% preoperatively: Hb 13.0 g%
nach 500 ml Hydroxyethylstärke (HÄS): Hb 11,4 g% after 500 ml of hydroxyethyl starch (HES): Hb 11.4 g%
nach 1000 ml Hydroxyethylstärke (HÄS): Hb 11,1 g% after 1000 mL of hydroxyethyl starch (HES): Hb 11.1 g%
Berechnung des Verteilungsvolumens nach 500 ml Hydroxyethylstärke (HÄS): Calculating the distribution volume after 500 ml of hydroxyethyl starch (HES):

BVZ = (Hb2 . X)/(Hb1-Hb2) BVZ = (H b2. X) / (Hb1-Hb2)
BVZ = (11,4 . 500 ml)/(13,0-11,4) BVZ = (11,4. 500 ml) / (13.0 to 11.4)
BVZ = 3.562,5 ml. BVZ = 3562.5 ml.

Berechnung des Verteilungsvolumens BVDil nach Gefäßdilatation in folge Infusion von 1000 ml Hydroxyethylstärke (HÄS): Calculating the distribution volume BVDil by vasodilation in follow infusion of 1000 ml of hydroxyethyl starch (HES):

BVDil = (11,1 . 1.000 ml)/(13,0-11,1) BVDil = (11.1, 1.000 ml) / (13.0 to 11.1)
BVDil = 5.842,1 ml. BVDil = 5842.1 ml.

Das Blutvolumen oder besser der Intravasalraum hat sich also durch die periphere Gefäßdilatation um 2.280 ml vergrößert, das ist eine Steigerung um 64% bezogen auf den Intravasalraum während der Zentralisation. The blood volume or more of the intravascular space has thus been increased by the peripheral vasodilation to 2,280 ml, which is a 64% increase relative to the intravascular space during the centralization.

Dieses Beispiel zeigt, daß die Annahme eines konstanten Blutvolu mens bei einem Patienten falsch ist. This example shows that the assumption of a constant Blutvolu is wrong mens in a patient. Dieses Blutvolumen kann ent sprechend den Lebensgewohnheiten erheblichen Schwankungen unter worfen sein. This blood volume can be accordingly the habits considerable fluctuations among worfen. Bei gleicher Körperoberfläche, dh bei gleicher Körpergröße und gleichem Gewicht, dürfte das Blutvolumen eines Wüstenbewohners, der es gewohnt ist, mit ständigem Durst und mi nimalem Wasserverbrauch umzugehen, wesentlich kleiner sein als das Blutvolumen eines Menschen in gemäßigten Erdregionen, dessen Wasserhaushalt keinerlei Beschränkungen unterworfen ist. With the same body surface, ie at the same height and the same weight, is likely the blood volume of a desert dweller, who is used to deal with constant thirst and mi nimalem water consumption, be substantially smaller than the blood volume of a human being in temperate regions of the earth, the water balance is not subject to any restrictions , Aufgrund dieser Überlegungen können Schätzungen des Blutvolumens aufgrund der Körperoberfläche nur grobe Anhaltspunkte sein, die bei jedem einzelnen Patienten verifiziert werden müssen. Based on these considerations estimates of blood volume due to the body surface can be only rough guidelines that need to be verified for each patient. Die oben aufgeführte mathematische Formel galt nur für Verdünnungen in Hohlgefäßen. The above mathematical formula applied only to dilutions in hollow vessels. Aufgrund der in Phase II auftretenden physio logischen Besonderheiten darf sie eigentlich auf den Menschen nicht angewendet werden. Due to the occurring in Phase II physio logical peculiarities they should not be used actually to humans. In Ermangelung einer besseren anwendbaren Formel wird sie jedoch zur groben Abschätzung trotzdem verwendet. In the absence of better applicable formula but will be used to roughly estimate anyway. Folgerungen für die Praxis: Die Verdünnung beim Menschen sollte nur wenig über den Scheitelpunkt S hinaus durchgeführt werden. Implications for practice: The dilution in humans should be performed only slightly above the apex S addition. Bei weiterer Verdünnung über S hinaus, fällt die Hb-Konzentration nur noch wenig ab, es füllen sich aber die peripheren Blutgefäße immer praller. Upon further dilution via S addition, the Hb concentration falls only slightly, but it filled the peripheral blood vessels getting plumper. Durch Erhöhung des peripheren Blutvolumens im Be reich der Phase II dürfte aber der operative Blutverlust wieder stärker ansteigen, als Blut durch Verdünnung mit Blutersatzlösung eingespart wird. By increasing the peripheral blood volume in the loading phase II rich but is expected to rise more strongly again, the operative blood loss, is saved as blood by dilution with blood substitute solution. Bei der Verdünnung sollte also der starke Abfall der Hb-Konzentration im Bereich der Phase I bis zum Scheitel S ausgenutzt werden, ohne wesentlich den Blutverlust durch Steigerung der peripheren Perfusion zu erhöhen. So at the dilution of the strong decrease of the Hb concentration in the range of the phase I should be exploited to the vertex S, without significantly increasing the loss of blood by increasing the peripheral perfusion. Die Bestimmung des Scheitel punktes S wird durch die kontinuierliche Erfassung der Hb-Konzen tration während der Hämodilution ermöglicht. The determination of the vertex S is tration by the continuous detection of Hb-concentrator during the hemodilution possible. Eine gezielte Hämo dilution unter Berücksichtigung der physiologischen Mechanismen ist ohne den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nicht möglich. A targeted hemo dilution taking into account the physiological mechanisms is not possible without the use of the device 1 according to the invention.

Die Computersoftware leistet nach Eingabe der Patientendaten über die Tastatur folgende weitere Hilfestellungen: The computer software makes after entering the patient data from the keyboard following additional support:

  • 1) bei Eingabe des geschätzten Blutverlustes Empfehlung der even tuell noch notwendigen Infusionsmenge an Kolloiden und Ab schätzung der Hb-Konzentration nach Beseitigung einer eventuell bestehenden Kreislaufzentralisation. 1) when entering the estimated blood loss recommendation of cutting any more necessary infusion amount of colloids and from estimation of Hb concentration after removing a possibly existing circulatory centralization.
  • 2) Berechnung des Blutverlustes aus dem Datenverlauf von Kreis laufsituation und Hb-Konzentration mit der Empfehlung eventuell noch notwendiger Infusionsmengen an Kolloiden. 2) Calculation of blood loss from the data over circuit-running situation and Hb concentration with the recommendation may still be necessary infusion amounts of colloids. Diese Auswertung per Computer ist Teil des gesamten Gerätes. This evaluation by computer is part of the whole set.
  • 3) Aufgrund der Patientendaten und der infundierten kolloidalen Infusionsmenge wird im Zeitverlauf die Infusionsmenge berechnet, die aufgrund der Halbwertszeit der Infusionslösung intravasal zusätzlich zum Blutverlust ersetzt werden muß. 3) Based on the patient information and the infused colloidal infusion quantity is calculated the amount of infusion over time, which must be replaced due to the half-life of the infusion solution in addition to the intravascular blood loss.

Die Daten über den Volumenzustand des Patienten werden graphisch anschaulich dargestellt, damit der Arzt die Übersicht zu jeder Zeit behält. Data on the volume status of the patient are displayed graphically clear, so that the doctor keeps track at all times.

Um die Möglichkeiten des Computers auszuschöpfen, enthält dieser auch eine Datenbank, über die von verschiedenen Fragestellungen aus praxisrelevante medizinische Informationen abgerufen werden können, wie nachfolgend beschrieben. In order to exploit the possibilities of the computer, it also contains a database that can be accessed by various problems from practice relevant medical information on, as described below.

Da das Gerät über einen Computer und eine Tastatur verfügt und im Rahmen seiner Aufgabe zur Erfassung der Blutvolumensituation nicht ausgelastet ist, ist es außerdem nutzbar zur Lösung von praktischen Problemen in Anästhesie und Intensivmedizin. Since the device has a computer and a keyboard, and is underutilized as part of its task to record the blood volume situation, it is also useful for solving practical problems in anesthesia and intensive care. Dabei sind die Lösungswege von in der Praxis anfallenden Problemen über folgende Suchwege zu finden: The approaches of arising in practice problems using the following search paths can be found:

  • 1) Kurze Beschreibung der verschiedenen Techniken einschließlich Dosierungen, Komplikationen und Therapiemaßnahmen. 1) Short description of the various techniques, including dosages, complications and treatment measures. Die Techniken sind alphabetisch sortiert und können angeklickt werden. The techniques are listed in alphabetical order and can be clicked.
  • 2) Krankheiten: Definition, Pathogenese, Symptome, Therapie ein schließlich Besonderheiten für Anästhesie und Intensivmedizin. 2) diseases: definition, pathogenesis, symptoms, treatment eventually a special features for anesthesia and intensive care. Die Krankheiten sind alphabetisch sortiert und können angeklickt werden. The diseases are listed in alphabetical order and can be clicked.
  • 3) Symptome und Symptomkombinationen → Differentialdiagnosen mit Maßnahmen zum sukzessiven Ausschluß möglicher Diagnosen zwecks Findung der richtigen Diagnose. 3) Symptoms and their combinations → differential measures in successive exclusion of possible diagnoses for the purpose of finding the correct diagnosis. Die Symptome sind alphabetisch sortiert und es können mehrere Symptome angeklickt werden. Symptoms are sorted alphabetically and can be clicked several symptoms. Der Computer sucht nach den Krankheiten, für die die angegebene Situation zwingend ist. The computer searches for the diseases for which the given situation is compelling. Falls er diese Kombination nirgends findet, greift er sukzessive auf die Krankheiten zurück, bei denen die meisten der angegebenen Symptome auftauchen und die angegebene Symptomkomplikation möglich ist. If it finds this combination anywhere, it accesses successively back to the diseases in which crop up most of the symptoms specified and the specified symptom complication is possible.
  • 4) Zwischenfälle in Anästhesie und Intensivmedizin: Diagno se, Vorgehensweise. 4) incidents in anesthesia and intensive care: Diagno se approach. Aus einer alphabetisch sortierten Liste erfolgt die Auswahl. From an alphabetical list, the selection is made. Der Zugang in diese Datenbank kann auch über die Auswahl von Symptomen und Symptomkombinationen erfolgen. Access to this database can also be done by selecting symptoms and combinations of symptoms.

Diese Datenbank wird in regelmäßigen Zeitintervallen (halbjährlich oder jährlich) durch ein Update gepflegt. This database is maintained at regular intervals (every six months or a year) by an update.

Anwendungsbereiche sind alle medizinischen Bereiche, in denen die Hämodilution durchgeführt wird. Applications include all medical areas where the hemodilution is performed. Darüberhinaus kann das Gerät auch zur einfachen Überwachung von Patienten eingesetzt werden, da es mehr Informationen über den Volumenstatus des Patienten ein schließlich Hb-Konzentration ermöglicht. In addition, the device can also be used for simple monitoring of patients as it finally allows for more information about the volume status of the patient Hb concentration. Da es außerdem mit einem Informationssystem für praktische medizinische Probleme besonders in Anästhesie und Intensivmedizin ausgestattet ist, wird es zweckmäßigerweise in vorhandene Beatmungsgeräte im Anästhesie- oder Intensivmedizinbereich integriert. Since it is also equipped with an information system for practical medical problems, especially in anesthesia and intensive care, it is conveniently integrated into existing ventilators in anesthesia or intensive care area.

Das erfindungsgemäße Geräte ist in der Lage, alle zuvor aufgeführten physiologischen Parameter unblutig kontinuierlich aufzuzeichnen, die Ergebnisse der einzelnen Parameter zueinander in Beziehung zu setzen, und mit Hilfe einer Software es dem zu Arzt ermöglichen, die aktuelle Situation und Trends zu erfassen. The device according to the invention is capable of continuously recording all physiological parameters listed above without bloodshed, to put the results of each parameter related to each other, and using software to enable the doctor to detect the current situation and trends. Aufgrund dieser Übersicht ist der Arzt deutlich besser als bisher in der Lage, seine Volumentherapie vorwiegend mit Kolloiden so durchzuführen, daß dies zur Einsparung von Bluttransfusionen führt. Due to this overview, the doctor is much better than before able to primarily perform its fluid resuscitation with colloids so that this leads to saving blood transfusions.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Volumensteuerung bei Blutverlusten, ins besondere bei der Anästhesie und bei der Anwendung der Akuten Hypervolämischen Hämodilution und der Akuten Normovolämischen Hämodilution, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung ( 1 ) zumindest einen Sensor ( 5 ) zur Messung der Extinktion von Gesamthämoglobin und/oder von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin (Hb) sowie eine Meßeinrichtung ( 8 ) zur Bestimmung der Menge an eingelaufener, kolloiden Infusionslösung aufweist und daß der Sensor ( 5 ) und die Meßeinrichtung ( 8 ) an einen Computer ( 2 ) mit Bildschirm ( 3 ) und Tastatur ( 4 ) zur Dateneingabe angeschlossen sind. 1. A device for volume control in loss of blood, in particular in anesthesia and in the application of acute hypervolemic haemodilution and acute normovolemic hemodilution, characterized in that the device (1) at least one sensor (5) for measuring the absorbance of the total hemoglobin and / comprising and or of oxygenated and reduced hemoglobin (Hb) and a measuring device (8) for determining the amount of run-in, colloidal infusion solution that the sensor (5) and the measuring device (8) to a computer (2) with a screen (3) and keyboard (4) are connected to the data input.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Temperatursensor ( 6 ) zur Messung der peripheren Körpertemperatur und gegebenenfalls einen weiteren Temperatur sensor ( 7 ) zur Messung der zentralen Körpertemperatur aufweist und daß gegebenenfalls eine spektrometrische Meßeinrichtung ( 9 ) zur Bestimmung von Indocyanin-Grün bei 800 nm und von Cyanhämiglobin bei 540 nm mittels Vollblut und ein Sensor ( 10 ) zur nichtinvasiven Farbstoffmenge an Finger, Zehe oder Ohr vorgesehen ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a temperature sensor (6) for measuring the peripheral body temperature and optionally comprises a further temperature sensor (7) for measuring the central body temperature, and that optionally a spectrometric measuring device (9) for the determination of indocyanine -green at 800 nm and 540 nm by means of cyanhaemiglobin in whole blood and a sensor (10) for non-invasive dye amount of finger, toe or ear is provided.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ( 5 ) zur Messung der Extinktion von Gesamthämo globin und/oder von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin (Hb) und der Temperaturfühler ( 6 ) zur Messung der peripheren Temperatur eine Baueinheit bilden und insbesondere zum Anbringen an einem Finger oder einer Zehe des Patienten ausgebildet sind und daß in dieser Baueinheit gegebenenfalls auch der Sensor zur nichtinvasiven Farbstoffmessung von Indocyanin-Grün untergebracht ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (5) for measuring the absorbance of Gesamthämo globin and / or of oxygenated and reduced hemoglobin (Hb) and the temperature sensor (6) for measuring the peripheral temperature form a structural unit are formed, and in particular for attachment to a finger or toe of the patient and that is optionally also housed the sensor for non-invasive measurement of the dye indocyanine green in this assembly.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ( 5 ) zur Messung der Extinktion von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin (Hb) Teil eines Pulsoxymeter ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor (5) for measuring the absorbance of oxygenated and reduced hemoglobin (Hb) is part of a pulse oximeter.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Messung der zentralen Körpertemperatur als oral oder rectal einführbarer Sensor ausgebildet ist. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor for measuring the temperature of the central body is formed as an orally or rectally insertable sensor.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ( 8 ) zur Bestimmung der Menge an eingelaufener, kolloiden Infusionslösung eine Wiegeeinrichtung, vorzugsweise eine Wiegeeinrichtung mit einer Federwaage ist, die eine Einhängevorrichtung zum Befestigen einer Infusionsflasche oder dergleichen Behältnis aufweist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the measuring device (8) for determining the amount of run-in, colloidal infusion solution, a weighing device, preferably a weighing device with a spring balance is that a hanging device for attaching an infusion bottle or the like container having.
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