DE2350175A1

DE2350175A1 - Druckuebertragungsrohr

Info

Publication number: DE2350175A1
Application number: DE19732350175
Authority: DE
Inventors: Herve Durand; Theo Grandjean
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-11
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1974-04-18
Also published as: BE805894A; GB1444423A; FR2155689A5; CH577303A5; US3893451A; DE2350175C2; IT995700B

Description

RSCHROETER-K-LEHMANN -Κλ-C* Cj. A₁O

PATENTANWÄLTE

, ™_ττ,_{Λ1ιττ>
ο} ' 8 Wüschen 70-Lipowskystr. 10-Tel. 778956 ' Herve DURAND und ■ ■ ' " ' 5· Ιο.

Theo GRANDJEAN ΕΓ.υθΕυ"ΒΕΡ:ί?Τ^.Γτυΐν&3ΕΟΗΕ 2350175

Die vorliegende Erfindung "betrifft ein Druckübertragungsrohr bzw. einen Drucktlbertragungssclilaucli für medizinische und tierärztliche Zwecke, sowie mit einem solchen Rohr bzw. Schlauch ■ ausgestattete Geräte und Instrumente.

Wie .bekannt,'beruhen derzeit das kardiovaskuläre System betreffende Diagnosen mehr und mehr auf der Messung des intravaskulären bzw. intrakardialen Drucks, sowie des Rückgrats- oder .Nierendrucks5 usw... , unabhängig von den klinischen Zeichen und von den Ergebnissen verschiedener Analysen.

Die gewöhnlich zur Blutdrucksmessung angewandte Methode besteht in der Einführung eines Katheters bis in die untersuchte Höhle, dessen Lumen mit einer physiologischen Lösung gefüllt ist s die Druckschwankungen, die am Mündungsort des Katheterlumens in der Höhle vorkommen, werden, von der nichtzusammendrückbaren Flüssigkeitssäule des Katheterlumens völlig übertragen. Das Messen bzw. Registrieren der Druckschwankungen am distalen Ende des Katheterlumens genügt also um jene der untersuchten Höhle zu kennen: dies geschieht im allgemeinen mit.Hilfe eines sogenannten "Transduktors", nach der Statham- oder einer anderen Technik, wobei der Transduktor in Abhängigkeit von der Druckschwankung eine elektrische Potentialschwankung anzeigt«

Es hat jedoch das gleichzeitige Einsetzen von zwei 'Kathetern mit verschiedenen Durchmessern, in dieselbe Höhle erlaubt,zufällig festzustellen_s dass die mit den beiden Kathetern erhaltenen Druckkurven wesentlich verschieden waren. Da es notwendig war, die vom Katheter aufgenommenen Drucksignale bis zu einer mehr oder weniger

ft

vom Patienten entfernten Elektronik zu Übertragen, musste ein Drackübertragungsrohr bzw. -schlauch zwischen dem distalen Ende des Katheters und dem Transduktor eingesetzt werden« Es wurde

409816/087^ BAD ORIGINAL

danach festgestellt, dass sich die Verzerrungen der Drucksignale zwar verändert hatten, aber immer noch da waren.

Eine aufmerksame Beobachtung dieser Erscheinungen führte au folgenden Schlussfolgerungen : Wie jeder feste, flüssige oder gasförmige Körper besitzen ein zur Druckschwankungsübertragung fShigsr Katheter und' dessen Flüssigkeitssäule eine Eigenresonanz. Diese wirkt sich immer dann aus, wen das hydraulische System, das vom distalen Ende des Eatheterlumens bis zur Eransduktormembran reicht,eine mechanische Last oder eine Druckänderung an irgendeiner Stelle erfährt. Wenn eine angemessene Dämpfungsvorrichtung fehlt, erleiden die zu messenden Druckschwankungen während der Uebertragung zum 5£ransduktor bedeutende Verzerrungen infolge der Eigenresonanzerscheinungen innerhalb des Katheters und des Druckübertragimgsrohrs. Die Eigenreson&nzfrequenzen der meisten Katheter liegen etwa zwischen 15 xsjaä 60 Hz« Wenn die zu messenden DriicIcpiLgnoEiene bei einer Frequenz auftreten, die nahe bei einer dieser Eesonanzfrequenzen liegt_t erleiden sie während ihrer Ueberfcr&gung eine Fehlverstärkung, die 4-00?» überschreiten kann. Sogar bei Drucksignalen_s die mit einer viel niedrigeren Frequenz aufeinanderfolgen, wie

kann man etwa im kardiovaskulären System,/eine FehXverstgrkung bemerken, die, wenn sie auch natürlich viel geringer ist;₉ zu nicht vernaciilSssigbaren Messfehlern führt, deren Q-rösse mangels geeigneter Bewertungsmittel ■ nicht bestimmtbar ist.

Ausserdem rufen die mechanisehen Erschütterungen^, die der Katheter bei einer Kardiokathe tsrung infolge der Hers- und Herzklappenbewegungen erleidetjhydromechanische Artefakte "bei den aufgezeichneten Druckes, iierror, die oft

eine grosse Bandbreite aufweisen und die B-rucMnirven verfälschen·

4 0 9 8 16/0879 .

Die während der Eardiokatheterung aufgezeichneten Druckkurven werden daher zugleich von den hrdromechani sehen Störungen und der . zur f alsChilenen Verstärkung der Systolenspitzen neigendai Verzerrung deformiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu vermeiden, u;zw. durch ein verbessertes Druekübertragungsrohr, das einfach zu verwenden, leicht herzustellen und dazu bestimmt ist,

ι -

zwischen dem Katheter und dem transduktor eingesetzt zu werden.

Das erfindungsgemässe DruckUbertragungsrohr ist dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest über einen Teil seiner -Länge einen Bereich aufweist, dessen Innendurchmesser von jenem der übrigen Länge des Eohrs bzw· Schläuche.abweicht, wobei letzterer Durchmesser 0,5 — 2,5 mm beträgt, währenu der Te±1 mit abweichendem Innendurchmesser eefaeäe» einen um etwa 10 - 85% verringerten ^-a^MMagMai^ Innendurchmesser hat.

Dadurch dass der Innendurchmesser des DruckUbertragungsrohrs nicht von einem bis zum anderen Ende gleiehmässig ist, sondern. mindestens eine Grössenveränderung, aufweist-, hat das erf indmigsgemässe Drucköbertragungsrohr keine Eigenresonanz und erweist sich als fähig, die Drucksignale wirksam zu filtern und aufzuzeichnen, wobei die wShrend der Uebertragung erlittenen Verzerrungen zum Grossteil unterdrückt werden. Da nämlich der Plüssigkeitsdurchfluss, die Fortpflanzung von Druckwellen und die Entstehung von Resonanzwellen in Bohren mit einem kleinen Durchmesser komplexe Erscheinungen sind, die insbesondere den Eeynoldschen und Eagen-Poiseuilleschen Gesetzen unterliegen, hängen die Resonanz- oder Dämpfungsfrequenzen von der Länge des Rohrs und insbesondere von der 4. Potenz des Innendurchmessers desselben ab. Da der Katheder, den der Arzt oder Tierarzt für eine bestimmte Untersuchung braucht, besondere Eigenschaften aufweisen muss, die unabänderlich sind, muss das

4098 16/0879 BAD ORIGINAL

j^üäiHO cm

Druckübertragungsrohr die Resonanzfrequenzen mittels einer Reihe von Rohr- "bzw. Schlauchstücken, deren Resonanzfrequenzen gegeneinander verschoben sind, unterdrücken.

Bei einer ersten Ausftfhrungsform des erfindungsgemässen Drucktibertragungsrohrs weist es einen im allgemeinen gleichmässigen Innendurchmesser auf, mit Ausnahme.einer Verengerung geringer Länge, im Betrag von $ -Summ., wobei diese Verengerung im ersten Drittel der Gesamtlänge vorgesehen ist, auf der Rohrseite, die an das Glied oder Gerät angeschlossen ist, das zum Erfassen des zu übermittelnden Drucks dient, wie etwa an einen Katheter

Bei einer anderen Ausführungsform besteht das erfindungsgemässe Druckübertragungsrohr aus zumindest zwei gesonderten, zusammengesetzten Rohr- bzw· Schiauchstiicken mit unterschiedlichen Innendurchmessern, wovon das eine einen Innendurchmesser von 0,5 - 2,5 mm aufweist und das andere einen kleineren, um 10 - 85% reduzierten Innendurchmesser, wobei die Länge des Rohrteils mit dem kleineren Innendurchmesser höchstens 3/4· der Gesamtlänge des Druckübertragungsrohrs im zusammengesetzten Zustand beträgt·

Die beiliegende Zeichnung stellt einige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung dar, die nur beispielmässig gegeben sind, ohne den Erfindungsgedanken hierdurch einzuschränken.

In der Zeichnung zeigen £
Figur 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels

des erfindungsgemässen Bruckübertragungsrohrs; Figur 2 eine Eeilansicht des Bohrs im Axialschnitt; Figur 3 eine Ansicht im Querschnitt nach Linie III - III der

Figur 2;
Figur A- eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform, bei der das Druckübertragungsrohr aus zwei Teilstücken mit

4098 16/087y

verschieden grossem Querschnitt besteht, die im Längssinn aneinander gesetzt sind j und
Figur 6 eine Ansicht im Querschnitt nach Linie VI-YI von Fig. 5·

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 besteht das erfindungsgemässe Druckübertragungsrohr aus einem einzigen Rohr bzw. Schlauch 1, dessen Länge 50 - 300 cm beträgt. Der Innendurchmesser desselben liegt zwischen 0,5 und. 2,5 eu&·

Stttzlicherweise besteht dieses Rohr z.B. aus Polyethylen, Polyamid, PVC oder dergl. An einem Ende ist das Rohr mit einem Verbindungsstück 2'versehen zum Anschluss an einen.Katheter»der dazu bestimmt .ist in eine Körperhöhle eines Menschen oder Tiers eingeführt zu werden. Am entgegengesetzten, distalen Ende trägt das Rohr ein weiteres Verbindungsstück zum Anschluss an einen Transduktor oder ein Messgerät.

Erfindungsgemäss weist das Druckübertragungsrohr eine

Verengung 3 auf _s wo sein Innendurchmesser um 10% bis 85% verringert

1 ist. Wenn z.B. der Innendurchmesser des Rohrs/im allgemeinen 1,£ mm beträgt, so ist der Innendurchmesser an der Verengungsstelle auf Q.h mm reduziert« Die Länge der Verengung ist sehr gering und beträgt nicht mehr als «i> bisOO mm,-Es sei bemerkt, dass die Verengung im ersten Drittel der Rohrlänge vom Anschlusstück 2 aus vorgesehen ist, das zur Verbindung mit dem Katheter dient. Die Resonanzfrequenzen, die aüsgefiltert werden sollen, haben nämlich immer eine höhere Frequenz als die 3· Oberwelle.

Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, kann die Verengung nCitzlicherweise dadurch gebildet werden^ dass man ein Aussenrohrstück auf das Rohr 1 aufschiebt und es an Ort und Stelle mit einer Reduziermaschine einzieht. Das Rohrstück 4- kann z.B. aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder Aluminium bestehen.

409816/0879

Bei der Ausführungsform nach Fig« 4- bis 6 "besteht das erfindungsgeiaSsse Drucktfbertragungsrohr aus zwei RohrteiXen unterschiedlichen IiKiendurchmessers, u.zw. aus dem Rohrteil la dessen Innendurchmesser Oj5 - 2,5 mm "beträgt und einem zweiten Rohrteil Ib mit einem um 10% - 85% kleineren Innendurchmesser. An seines freien Ende ist das Hohrteil la mit einem Verbindungsstück 2 zos Anschluss an einen Katheter versehen. Das freie Ende des anderen Rohrteils Ib ist mit einem Verbindungsstück versehen, mit dem es an einen Transduktor oder ein Messgerät angeschlossen werden kann. Eventuell kann das erste Hohrteil la eine Verengung Ja aufweisen, Sinnlicher -Art wie die Yerengung 3 der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.

Die beiden Rohr- bzw. Schlauchteile la und Ib sind in Längsricktung aneinandergereiht und mit einem Verbindungsglied verbunden, das im allgemeinen mit der Bezugsziffer 5 bezeiciinet ist.

Das Verbindungsglied enthält ein Metallrohr 6,dessen Innendurchmesser dank seiner Verjüngung einerseits den Innendiurchmesser des Rohrteils la und andererseits dem Rohrteil Ib genau angepasst ist, da es von grösster Bedeutung ist, rauhe Stellen zu vermeiden, die sogar winzige Luftblasen zurückhalten könnten. Das Rohr 6 kann, ebenso wie das Rohr stück 4-, aus rostfreiem StaiiX_s Aluminium oder dergl·- hergestellt werden. Schliesslich bemerkt man bei 8 ein feil, das so hergestellt werden kann, dass man es um die Enden der Soisrteile la und Ib und das Rohr 6_S das die Enden verbindet, herumformt. Dieses £eil ist nur dazu bestimmt diesen Bereich des Druck-Obertragungsrohrs zu verstärken und so einen zufälligen Bruch an dieser Stelle zu vermeiden.

Die nachstellend beschriebenen Anwendungsbeispiele sollen dem besseren Verständnis der Erfindung dienen ί

- 1. Anwendungsbeispiel - Das Problem war, ein Druckübertragungsrohr von 180 cm Länge herzustellen, das dafür gedacht ist,, an einen

4 0 9816 Au 879

klassischen Katheter, den Cournand-Katheter ITr, 5 JF-SW von 125 cm Xänge und 0,66 mm iTmendur chmes ser angeschlossen zu werden. Bas iu den physiologischen Frequenzen verzerrungslose Drucktibertragungsrohr wurde diorch Verbindung der Enden eines Eohrs von 100 cm Länge und 0,5 Jörn. Innendurchmesser und eines zweiten Rohr von. 80 cm Länge und 1,2 -am Innendurchmesser erhalten. Die Verbindung der beiden Rohrenden wurde hergestellt, wie dies in Figur 5 "bei 5 gezeigt ist. Sine genauere Beschreibung der Verbindungsstücke an den freien Rohrenden erübrigt sich, da es sich um Teile laufender Fabrikation handelt, die .jeder Katheterfabrikant kennt."

-2. Anwendungsbeispiel - Das Problem "war ein Drucküberferagungsrohr von I50 cm LSnge herzustellen, das dazu bestimmt ist am einen Katheter von 125 cm Länge und 0,9 ^n Innendurchmesser bekannt unter dem Xiamen Flexo-Pulmocath Hr. I3 angeschlossen zu werden. Das Druckübertragungsrohr wurde, der Erfindung entsprechend, durch die Verbindung der Enden eines Polyamldsohrs

. 0,5 -am Innendurchmesser und von 100 cm LSnge und/eines zweiten Polyamidrohrs von 50 cm LSnge und 1,3 mm Innendurchmesser erhalten«

- 3. Anwendungsbeispiel : Das Problem war, ein 180 cm langes Drucköbertragungsrohr herzustellen, das dazu bestimmt ist, an einen Flexo-Pulmocath-Katheter ITr. 13 von 125 cm Lsnge rad 0,9 mm Innendurchmesser angeschlossen zu werden. Das DruckÜbertragungs— rohr wurde, der Erfindung entsprechend, durch die Verbindung der Enden eines Rohrs von 90 cm Länge und 0,5 mm Innendurchmesser und eines zweiten Rohrs von 90 cm iSnge und 1,2 am Innendurchmesser erhalten.

In der Praxis können im allgemeinen, unter Berücksichtigung der Resonanzfrequenzen der gebräuchlichen Katheter mit Innendurchmessern zwischen 0,5 mm und 2,0 mm_f die Bohre bzw. Schläuche

409816/08 7 9

i *

235.0Ί75

oder Eohr- "bzw. Schlauchteile, die das erfindungsgemässe Druckübertragungsrohr bilden, Innendurchmesser zwischen 0,5 sun und 2,0 mm aufweisen. Dabei müssen Innendurchmesser und Länge der Rohre oder Rohrteile je nach dem auszurüstenden Katheter unter Berücksichtigung der oberwähnten Gesetze gewählt werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in allen Fällen angewandt werden, wo der Druck einer Höhle beobachtet oder aufgezeichnet werden soll, wie etwa interkardialen, intravaskulären, intrarachidialen, amniotischen oder peritonealen Druck, sowie Blut- und iiierendruck, usw.. Sie ist ebenso auf dem Gebiet der Medizin und der Tierheilkunde anwendbar wie in allen Laboratorien und für alle Forschungen.

Thτ» eigentlichstes Anwendungsgebiet ist jedoch die Aufzeichnung des intravaskulären und intrakardialen Blutdrucks.

Selbstverständlich, fallen in den Rahmen der vorliegenden Erfindung auch. Druckübertragungsrohre bzw. Anschlussrohre mit verschiedenen Innendurchmessern, mit oder ohne Yerengerungs- oder Erweiterungszonen, deren Aneinanderftigung die Herstellung eines Kompositrohrs bzw. -schläuche mit ungleichmässigem Innendurchmesser ermöglicht.

Ebenso fallen in den Rahmen der Erfindung DruckUbertragungsrohre, die aus Rohr- bzw, Schlauchteilen bestehen, deren zur LSngsachse seukrechte Querschnitte nicht üreirund sind sondern eine andere Form aufweisen.

Schliesslich umfasst die Erfindung auch ein Druckübertragungsrohr, aus einem Rohr bzw. Schlauch mit 'einem sich verjüngenden oder veränderlichen Innendurchmesser. Dies ist bei der Herstellung mit Hilfe einer Strangpresse mit beweglicher Spritzform und Spritzdorn erzielbar.

4098 16/08 7 9

Claims

Patentansprüche

Druckübertraguiigsrohi! bzw, -schlauch für medizinische und tierärztliche Zwecke, dazu bestimmt mit einem flüssigen Medium gefüllt zu werden, das als Druckübertragungsmittel dient, dadurch gekennzeichnet,

dass, es zumindest über einen !Teil seiner Länge einen Bereich aufweist, dessen Innendurchmesser von jenem der übrigen Länge des Rohrs bzw. Schlauch^ abweicht_? wobei letzterer Durchmesser 0,5 - 2,5 mm betragt, während der Bereich, mit abweichendem Innendurchmesser wa&mm&m einen um etwa 10 - 83% verringerten

Innendurchmesser hat₀

2, - Druckubertragungsrohr na.eb, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _s dass es einen ö,m allgemeinen über seine Gesamtlänge gleich-' massigen Innendurchmesser aufweist, mit Ausnahme einer Verengung geringer Länge? im Betrag γοη χ «· χ mm_s wobei dies© Verengung im ersten Drittel der Gesamtlänge vorgesehen ist, auf der Seite des Röhrendes, die an das G-Ii^d oder Gerät angeschlossen ist, d.as gum Erfassen des zu übermitteladen. Drucks dient, etwa an einen

Druckübertragungsrohi? nach Mspruoh S₃ dadurch gekennzeichnet ₉ das§ die Veyeygung^ dl© am Eohr var^esehen ist, aus einem Bereich besteht, dessen, Jmien4urqhmease2? durch ein Aussenrohr» StUCk₉ das aa Ort und Stelle um.diesen Bereich herum eingezogen wurde ₉ reduziert; ist«

DruckübertragungarohE aaeh iasprucfe i_s dadurch gekennzeichnet₂ dass es aus zumindest zwei gesonderten Rohr«*· "bzw, Schlauch-

4 0 a 8 Ί 6 / Ü 8 7 9

stücken mit unterschiedlichen Innendurchmessern zusammengesetzt ist, wovon das eine einen Innendurchmesser von 0,5 - ²»5 eh& aufweist und das andere einen kleineren, um 10 - 85% reduzierten Innendurchmesser, wobei die Länge des Rohrteils mit dem kleineren Innendurchmesser höchstens 3/4- der Gesamtlänge des Drucktibertragungsrohrs in zusammengesetztem Zustand "beträgt;.

5·-» Druckübertragungsrohr nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, dass es durch die Verbindung der Enden von zwei Bohren bzw. Schläuchen mit Längen von je 50 - 150 cm hergestellt ist, wovon das eine einen Innendurchmesser von 1 - 1,5 mm besitzt, während das andere einen kleineren Innendurchmesser, von 0,3 -< OfS ,mm aufweist,, wobei das Rohrteil mit dem grösseren Innendurchmesser eine Verengung aufweist, bei der der Innendurchmesser um 10 - 85% verringert ist.

6.- Druckubertragungsrobr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines seiner Enden fest an einen Katheter angeschlossen ist, der dazu "bestimmt ist, la Körperhöhlen von. Menschen oder Eieren eingeführt zu werden»

409816/087 9