DE2224284C2 - Vorrichtung zur synchronen Unterstützung des Blutkreislaufs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur synchronen Unterstützung des Blutkreislaufs durch Druckausübung auf die Außenseite eines Körperteils eines

i> Patienten entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 34 03 673) ist das Gehäuse in I^ängsrichtung in zwei Hälften unterteilt und zwischen Flanschen tier beiden Gehäusehälften sind Umhüllungen au? gummielastischem Material befestigt, um zwei Beutel zu bilden, denen die Druckmiiteifiüssigkeit zuführbar ibt Dabei wird als nachteilig angesehen, daß eine verhältnismäßig große Druckbelastung des Patienten erfolgt, und daß damit insbesondere eine Gegenpulsation bei einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks nicht durchführbar ist

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 30 94 983) wird das den Körperteil aufnehmende Gehäuse mit einer Druckmittelflüssigkeit gefüllt, um pulsierende Drjckänderungen auf den Körperteil ausüben zu können. Dabei wird als nachteilig angesehen, daß bei einer verhältnismäßig großen Druckmittelmenge eine empfindliche synchrone Steuerung der Druckänderungen in Abhängigkeit von dem Herzschlag des Patienten nicht ohne weiteres durchführbar ist. Eine weitere Schwierigkeit wird bei diesem bekannten Gerät darin gesehen, daß eine Arbeitsweise bei einem verhältnismäßig geringen mittleren Druck, der unterhalb des Atmosphärendrucks liegt, nicht möglich ist. Außerdem erfolgt eine weitere unerwünschte Drosselung der Blutströmung dadurch, daß der Bauchgurt zum Zwecke der Abdichtung an dem Patienten verhältnismäßig stark angezogen werden muß.

Schwierigkeiten dieser Art sind insbesondere deswegen bedeutsam, weil es an sich wünschenswert ist, eine genaue Drucksteuerung durchzuführen, um eine Gegenpulsation zu ermöglichen (US-PS 33 03 841). Bei dieser Vorrichtung findet ein mit der Druckmittelflüssigkeit

so gefülltes flexibles Gehäuse Verwendung und eine in der Druckmittelflüssigkeit angeordnete, durch Druckluft aufblähbare Blase soll die pulsierenden Druckänderungen ermöglichen. Bei einer derartigen Konstruktion können jedoch ebenfalls Schwierigkeiten der genannten Art auftreten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei geringer Belastung des Patienten durch einen Druck unterhalb des Atmosphärendrucks eine gleichförmige synchrone Unterstützung des Blutkreislaufs (Gegenpulsation) durch eine genauere Übertragung des Druckverlaufs auf den jeweiligen Körperteil durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Besondere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen,

daß durch die Aufrechterhaltung eines unterhalb des Atmosphärendrucks liegenden Luftdrucks in dem Gehäuse eine genauere Übertragung des Druckverlaufs unter Berücksichtigung der Herztätigkeit erfolgen kann, wobei das Auftreten von Trägheitsproblemen und einer verhältnismäßig großen Masse der Druckmittelflüssigkeit weitgehend vermieden werden können, wenn eine Vielzahl von Beuteln, von denen nur einer oder wenige kleinere aktive Beutel mit der hydraulischen Einrichtung zur synchronen Steuerung der Druckänderungen in Abhängigkeit von dem Herzschlag des Patienten verbunden sind.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werder«. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß F i g. 1, bei deren praktischer Benutzung,

Fig.3 und Fig.4 einen Querschnitt durch das das Bein eines Patienten in F i g. 2 umgebende Gehäuse,

F i g. 5 eine Ansicht der passiven Beinel. die entlang dem größerer, Gehäusesegment in Fig.3 und 4 angeordnet sind,

Fig.6 eine Schnittansicht durch eine Einheit zur Erzeugung des Unterdrucks in dem Innenraum des Gehäuses und

Fig.7 eine Ansicht der Vorrichtung in einem teilweise auseinandergenommenen Zustand.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung werden Signalimpulse entlang einer Leitung 18 von einem Herztongerät empfangen. Dieser Teil dient zum Empfang, zur Abschirmung und zur Übertragung von Signalen von einem Elektrokardiografen, damit die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit dem Herzschlag des Patienten synchronisiert werden kann.

Das Eingangssignal wird einem Magnetventil 22 zugeleitet, welches die Strömung von Druckmittelflüssigkeit durch eine Leitung 23 und Nebenleitungen 26 und 28 zu beiden Seiten von Stirnflächen 30, 32 des Schieberglieds t.nes Steuerschiebers 24 steuert. In den beiden Nebenleitungen 26 und 28 ist ferner jeweils ein Steuerventil 29 enthalten, um die DurchflußgRSchwindigkeit zu dem Steuerschieber 24 einzustellen.

Ein Druckaufbau in dem an die Stirnfläche 39 angrenzenden Raum bewirkt eine Verschiebung eines doppelt wirkenden Kolbens 34 nach links und ein Druckaufbau in dem Raum angrenzend an die Stirnfläche 32 bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 34 nach rechts. Die Bewegung des Kolbens 34 verursacht, daß vor dessen Stirnfläche 40 vorhandene Druckmittelflüssigkeit in später näher zu beschreibende aktive ausdehnbare Beutel 38 gedrückt wird. Durch die Bewegung der anderen Stirnfläche 42 dieses Kolbens 34 nach rechts wird der Unterdruck in dem Gehäuse 54 weiter verringert, in dem passive Beutel 52 angeordnet sind, wie aus F i g. 2—4 ersichtlich ist.

Wenn auf die Stirnfläche 30 des Steuerschiebers 24 ein Überdruck ausgeübt wird, wird der Kolben 34 nach links verschoben, wodurch der Druck in dem aktiven Beutel 38 schnell verringert wird, wodurch gleichzeitig eine gewisse Luftmenge über eine ein Ventil 46 enthaltende Entlüftungsleitung hinausgedrückt wird. Ein auf einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks gehaltener Unterdruckspeicher 48 dient zur Dämpfung von Schwankungen eier Größe des Unterdrucks. Die Verringerung des Flüssigkeitsdrucks in dem aktiven Beutel 38 führt zur Ausübuig eines Drucks unterhalb des Atmosphärendrucks auf das Bein, falls in dem Gehäuse 54 keine beträchtliche Gasmenge vorhanden ist

Bei einer Benutzung der Vorrichtung befindet sich die Umgebung des Beins nur dann auf einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks, bis die Stirnfläche 40 des Kolbens 34 nach rechts bewegt wird, wodurch der Druck in dem aktiven Beutel 38 erhöht wird, so daß sich dieser expandiert

Wie aus den Fig.2—5 ersichtlich ist, sind in dem

ίο starren Gehäuse 54 die passiven Beutel 52 zusammen mit einem aktiven Beutel 38 angeordnet Das Gehäuse 54 besteht aus einem kleineren Gehäusesegment 56 und einem verschwenkbar daran angeordneten größeren Gehäusesegment 58. Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, sind zwei kleinere Gehäusesegmente 56 an einer später noch näher zu beschreibenden Einheit 60 so befestigt, daß zwei Gehäuse 54 zur Aufnahme je eines Beins 62 V-förmig angeordnet sind

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die aktiven Beutel 38 an den kleineren Gehäusesegmenten 56 befestigt sind. Wenn das zu behandelnde Bein 62 au* den Beutel 38 aufgelegt ist, werden die passiven Beutel j2 über das Bein 62 gelegt, indem das größere Gehäusesegment 58 verschwenkt und befestigt wird, um das starre Gehäuse 54 zu bilden. Wie aus der Darstellung in Fig.3 ersichtlich ist, wird zu diesem Zeitpunkt das Bein nicht zusammengedrückt Normalerweise dehnt sich bei Unterdruck das Bein etwas aus. Wenn der Druck durch Zufuhr von Druckmittelflüssigkeit in den aktiven Beutel 38 erhöht wird, ergibt sich der in Fig.4 dargestellte Zustand, wobei ein hydraulischer Druck mit Hilfe der passiven Beutel 52 übertragen wird, so daß praktisch die gesamte Oberfläche des Beins 62 zusammengedrückt wird. Wenn Flüssigkeit aus dem aktiven Beutel 38 abgezogen wird, fällt der Anlagedruck gegen das Bein wieder unter den Atmosphärendruck ab.

Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines passiven Beutels 52, der mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist. Der Beutel besteht aus einer Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Kanälen 66, die etwa parallel zueinander und zu dem Bein des Patienten verlaufen. Jeder Kanal 66 hat eine kleine Zuleitung 73 zur Füllung des Kanals mit der Flüssigkeil, die beispielsweise Wasser sein kann. Die Wände 68 jnd 72

•»5 der Kanäle verjüngen sich entlang ihrer Länge, um eine Anpassung an die Oberflächenform eines Beins zu ermöglichen.

Obwohl die Beutel 52 an den größeren Gehäusesegmenten 58 befestigt sind, wird eine Kraftkomponente auf die Beine des Patienten ausgeübt, die ihn zum Kopfende des Betts zu verschieben versucht, auf dem er sich befindet. Diese Kraftausübung ist dadurch bedingt, daß sich der Durchmesser eines Beins in Richtung auf den Überschenkel vergrößert, so daß in Längsrichtung des Beins eine Kraftkomponente auftritt, durch die d^r Patient zum Kopfende verschoben werden kann. Bei dem in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wirken jedoch die Innenwände 68, die an der Oberfläche des Beins anliegen, einer relativen Bewegung entlang der Innenwand 70 (F i g. 3 und 4) des Gehäuses 54 entgegen. Diese Hemmwirkung wird durch die Festlegung der Seitenwände 72 zwischen den Wänden 68 un'J 7ύ erzielt. Durch diesen Effekt wird die auf das Bein eines Patienten während der Behandlung ausgeübte Verschiebungskraft beträchtlich !-erringen.

F i g. 6 und 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer kompakten Einheit 60, die normalerweise an den beschriebenen Gehäusen für die beiden Beine befestigt

ist. Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, enthält die Einheit 60 einen Kolben 74, der wie der Kolben 34 in F i g. 1 ausgebildet ist. Der Kolben 74 ist in einem Zylinder 76 angeordnet und wird durch einen Steuerschieber 78 betätigt. Der Steuerschieber 78 ist wie der in F i g. 1 dargestellte Steuerschieber 24 ausgebildet.

Der Kolben 74 hat einen Kern 79 aus Schaumkunststoff, der durch gegenüberliegende Stirnplatten geschützt ist, die jeweils über einem elastischen Dichtungsglied 88 angeordnet sind. Die Dichtglieder 88 sind ringförmig ausgebildet und dichten zwischen Flanschen 90 ab. die durch den Zylinder 76 und den unteren Gehäuseteil 92 (für den unteren der beiden Dichtungsringe) gebildet sind sowie die durch den Zylinder 76 und ein Unterteil 94 des Gehäuses % des Unterdruckspeichers 100 (für den oberen Dichtungsring) gebildet sind. Die eine Stirnfläche 86 des Kolbens 74 grenzt an die mit dem aktiven Beutel 38 in Verbindung stehende Druckseite an. und der Raum an dessen anderer Stirnfläche 82 grenzt an den mit dem Innenraum des Gehäuses 54 in Verbindung stehende Unterdruckspeicher 100 an.

Der Steuerschieber 78 ist an Schlauchleitungen 98 angeschlossen. Er ist in dem Unterdruckspeicher 100 angeordnet, der wie der Unterdruckspeicher 48 in Fig. 1 ausgebildet ist. Die Unterdruckseite steht über ein Sperrventil 102 und den Unterdruckspeicher 100 mit dem Innenraum des Gehäuses 54 in Verbindung Durch das Sperrventil 102 kann eine Rückströmung von Gas in den Unterdruckspeicher 100 während des nach oben gerichteten Hubs des Kolbens 74 verhindert werden. An dem Unterteil 94 des Gehäuses % ist ein Ventil 106 angeordnet, um einen zu großen Unterdruck in dem Unterdruckspeicher 100 zu verhindern.

An diesem Unterteil 94 ist ferner eine Auslaßöffnung 108 mit einem nicht dargestellten Entlüftungsventil vorgesehen, welches wie das Ventil 46 in Fig. I ausgebildet ist. Die Unterdruckleitung zu dem abgedichteten Innenraum des Gehäuses 54 ist an einer öffnung 10 an dem Gehäuse % angeordnet. Gegenüber der unteren Stirnfläche 86 des Kolbens 74 ist ein Bodenteil 112 angeordnet. Der Bodenteil 112 besteht aus einer Bodenplatte 115 und einer gewölbten Platte 116, welche ein Ausbiegen des Bodenteils 112 während des Hubs des Kolbens 74 verhindert. Ein Überströmventil 118 dient zur Veinfachung des Luftablasses aus der Flüssigkeit in

ίο der Druckzone zwischen der Stirnplatte 86 und dem Bodenteil 112.

Vorzugsweise enthält das untere Gehäuseglied 114 des Bodenteils 112 einen umgebenden Ansatzteil 120, der in der aus Fig.7 ersichtlichen Weise eine nicht drosselnde Leitung 121 bildet, welche die aktiven Beutel 38 mit der Druckseite 84 des Kolbens 74 verbindet. Diese Anordnung gewährleistet eine gute mechanische Verstrebung der verschiedenen Teile des Geräts und verringert Druckverluste, die bei Verwendung üblicher Leitungen für das Druckmittel auftreten würden.

Wie am besten aus Fig.2 ersichtlich ist. wird die Steuereinheit 60 zweckmäßigerweise zwischen den Beinen des Patienten angeordnet. Das gesamte Gerät ist deshalb kompakt ausgebildet und ermöglicht eine einfache Handhabung durch das Personal. Wie ebenfalls aus Fig.2 ersichtlich ist, sind zur Abdichtung ein Bauchgurt 123 und Fußhüllen 125 vorgesehen. Duruh diese Abdichtungselemente können die Enden der Beingehäuse abgedichtet werden, ohne die Körperteile

an denjenigen Stellen einzuschnüren, an denen die Abdichtung erfolgt. Die Abdichtung wird deshalb nicht durch einen engen mechanischen Paßsitz erzielt. sondern durch die Verwendung des oben beschriebenen Unterdrucksystems, weshalb das Gerät ohne weiteres

für die meisten Patienten verwendbar ist. wobei vorteilhafterweise der Abdichtdruck auf einen Druck unterhalb des Atmosphärendrucks begrenzt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur synchronen Unterstützung des Blutkreislaufs durch Druckausübung auf die Außenseite eines Körperteils eines Patienten, mit einem starren Gehäuse zur Aufnahme des Körperteils, mit einer den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem Körperteil gegenüber der Atmosphäre abdichtenden Einrichtung, mit einer hydraulischen Einrichtung zur abwechselnden Erhöhung und Erniedrigung des über eine Druckmittelflüssigkeit, die in mit Hilfe flexibler Umhüllungen gebildeten, entlang der Innenwand des Gehäuses angeordneten Beuteln zuführbar ist, ausgeübten Drucks sowie mit einer Einrichtung zur synchronen Steuerung der Druckänderungen in Abhängigkeit von dem Herzschlag des Patienten, dadurch gekennzeichnet, daß die Beutel (38; 52) als kleinere expandierbare aktive Beutel (38) und als größere passive Beutel (52) mit darin vollständig abgeschlossener Druckflüssigkeit ausgebildet sind und bei Druckbeaufschiagung der aktiven Beute! (38) eine Deformation und Druckausübung durch alle Beutel (38; 52) erzielt wird, und daß das den Körperteil und die Beutel (38; 52) aufnehmende Gehäuse (54) an einen Unterdruckspeicher (48; 100) zur Verringerung des Luftdrucks unter den Atmosphärendruck angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem zweiteiligen Gehäuse zur Aufnahme eines Beins, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (54) entlang seiu.-r Länge in ein größeres Gehäusesegment (58) und ein kleiner« Gehäusesegment (56) unterteilt ist, und daß die passiven Beutel (52) an dem größeren und ein einzige, akt;?· τ Beutel (38) an dem kleineren Gehäusesegment angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das größere Gehäusesegment (58) einen Winkel von mehr als etwa 240° und das kleinere Gehäusesegment (56) den restlichen Urn-Tang umspannt, und daß die beiden Gehäusesegmente aneinander angelenkt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Beutel (52) durch aneinander befestigte Seitenwände (72) in in Längsrichtung verlaufende Kanäle (66) unterteilt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des aktiven Beutels (38) kleiner als die Summe der Volumina der passiven Beutel (52) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2,3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Einrichtung und die Einrichtung zur Verringerung des Luftdrucks einen durch einen Steuerschieber (24; 78) in einem Zylinder (76) verschiebbaren Kolben (34; 74) enthält, dessen eine Stirnfläche (40; 86) an die mit dem aktiven Beutel (38) in Verbindung stehende Druckseite angrenzt, und der Raum an dessen anderer Stirnfläche (42; 82) an den mit dem Innenraum des Gehäuses (54) in Verbindung stehenden Unterdruckspeicher (48; 100) angrenzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckseite über ein Sperrventil (102) und einen Unterdruckspeicher (48; 100) mit dem Innenraum des Gehäuses (54) in Verbindungsteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 5, 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gehäuse (54) zur Aufnahme je eines Beins (62) V-förmig angeordnet sind, und daß zwischen den beiden Gehäusen (54) die Einheit (60) zur Erzeugung des Unterdrucks in dem Innenraum des Gehäuses (54) und zur Änderung des hydraulischen Drucks in dem aktiven Beutel (38) angeordnet ist