DE2441434C3

DE2441434C3 - Vorrichtung zur Ermittlung des Abflußwiderstandes am Blasenhals bzw. den ableitenden Harnwegen

Info

Publication number: DE2441434C3
Application number: DE19742441434
Authority: DE
Inventors: Heinrich Prof. Dr.Med. 8000 Muenchen Tammen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2441434A1; DE2441434B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung des Abfiußwiderstandes am Biasenhais bzw. den ableitenden Harnwegen eines Menschen beim Miktionsvorgang.

Bei Patienten mit manifesten Blasenentleerungsstörungen oder Hinweisen dafür in der Anamnese wird nach üblicher Perkussion und Pa^;pation der Blase und nach rektaler Untersuchung ein Miktiogramm geschrieben. Die Miktiographie ist deshalb von Bedeutung, weil die Erfahrung der täglichen Anamneseerhebung zeigt, daß die Mehrzahl der Patienten nicht in der Lage ist, über ihre MiktL ι eine hinreichend genaue Auskunft zu geben. Es besteht sowoh¹ die f-ndenz zur Dissimulation, d. h. viele Patienten schildern ihre Harnentleerung als ausgezeichnet und ungestört obwohl bei einer genauen Messung starke Beeinträchtigungen festgestellt werden, als auch zur Aggravation, besonders bei neurotischen Patienten. Diese geben Behinderungen an, die sich jedoch bei der Messung als unrichtig herausstellen. Allein aus diesen beiden Beispielen zeigt sich die Wichtigkeit der Miktiographie. Ferner ist es ein ernstes Anliegen, den Grad der echten Harnentlleerungsstörung zu kennen.

In der messenden Diagnostik bemüht man sich, möglichst für eine Ursache auch einen Meßwert zu erhalten. Das Miktiogramm gibt quantitativ Auskunft über den Schweregrad der Miktionsstörung. Wenn die Genese der Miktionsstörung durch andere Untersuchungsverfahren gesichert ist, gilt diese quantitative Auskunft auch für den Schweregrad dieser Ursache.

Ähnliche Probleme ergeben sich in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und in der Pulmonologie, in denen die Atemwege untersucht werden. Auch in der Angiologie, w eiche sich mit der Diagnostik und mit der Therapie der Blutgefäße befaßt, ist man daran interessiert, aus Meßwerten über Druck und Fluß bei der Diagnostik Auskunft über den Schweregrad von Störungen zu erhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung des Abflußwiderstandes am Blasenhals bzw. den ableitenden Harnwegen eines Menschen Vorzuschlägen.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgäbe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung hiervon ist im Untefän' spruch aufgeführt.

Es ist zwar aus der »Zeitschrift für die gesainte experimentelle Medizin«, Bd. 128, S. 55 und 56 bekalint, den Atemwiderstand durch Messung; der Atemstromstarke sowie der Differenz zwischen dem Aiveolardruck und dem Außendruck und anschließender Quotientenbildung zu ermitteln, jedoch vermag diese auf die Atemwege bezogene Diagnostiziermethode keinen Hinweis dazu geben, diese Methode auch in der Urologie zur Anwendung zu bringen, zumal es sich bei der Ermittlung der Inhibition um die Bestimmung einer völlig neuen Diagnostiziergröße der Urologie handelt

ίο Die Stärke des Urinflusses bei konstanter Viskosität hängt ab von dem hydrostatischen Druck in der Harnblase einerseits und vom Strömungswiderstand der ableitenden Harnwege andererseits, wobei der letztere wiederum eine anatomische (Stenosen) und eine funktioneile (neurogene oder psychogene Kontraktion der Sphinktermuskulatur) Komponente haben kann. Druck und Widerstand wirken sich gegensinnig auf den Fluß aus, wobei eine Flußminderung sowohl durch eine Druckminderung als auch durch eine Widerstandserhöhung oder auch durch beides verursacht sein kann. Aus einem Miktiogramm geht nun nicht hervor, welche dieser Möglichkeiten zuiriffi, zurnindcsi gehi dies nicht unmittelbar hervor. Für die Wahl der optimalen Therapie ist dies jedoch von erheblicher Bedeutung.

Durch die Messung und Registrierung des Blasendruckes simultan mit der Harnflußmessung und Quotientenbildung der Meßwerte erhält man den jeweiligen Momentanwert des Abflußwiderstandes während des Miktionsvorganges, und in Kurvendarstel-

lungen lassen sich die Änderungen des Abflußwiderstandes während des Miktionsvorganges ohne weiteres ermitteln. Die Blasendruckregistrierung ist eine täglich in Kliniken praktizierte Methode, weiche keinerlei Schwierigkeiten mehr mit sich bringt Ein Miktiograph, der bei der Harnflußmessung zur Anwendung kommt, ist in »Acta medico-technica 19,10« (1971) von H.

T a m m e π — »Miktiograph 7005, ein neues Prinzip zur Harnflußmessung« — beschrieben.

Bei der Auswertung der simultan gemessenen Größe für den Blasendruck und den Urinfkiß kann man aus den Momentanwerten dieser Größen auf den Momentanwert des Abflußwiderstandes schließen. Stellt sich beispielsweise ein bestimmter Flußwert bei einem höheren Druck ein als in einem anderen Fall (oder als im Durchschnitt), kann man hieraus einen höheren Abflußwiderstand folgern. Das gleiche ergibt sich aus einem unterschiedlichen Urinfluß bei gleichem Blasendruck. Als Analogie kann das Ohmsche Gesetz in der Elektrotechnik befachtet werden.

so Der Blasendruck wird nur zum Teil (größeren Teil) dazu benötigt, die Energie für die Überwindung der Reibung und für die Wirbelerzeugung in den ableiten den Harnwegen zu liefern. Aus dem Rest-Druck stammt die kinetische Energie des austretenden Harnstrahls.

Bezeichnet man mit Pn den in der Harnblase gemessenen Druck und mit Pk den Anteil dieses Druckes, aus dem die kinetische Energie des austretenden Harnstrahles stammt, so ist der interessierende für die Überwindung des Abflußwiderstandes benötigte Druckanteil AP=Pb-Pk- Ferner geht der Fluß nicht linear als F, sondern exponentiell als P in die Beziehung zwischen den in Rede stehenden Größen ein. Eine den physikalischen Gesetzmäßigkeiten nahekommende Formel für den Abflüßwiderstand lautet daher

R =

AP

Diese Formel läßt sich jedoch nur dann anwenden, wenn ΔΡund * bekannt sind. Von ΔΡ—Ρ^—Ρκ ist nur der Blasendruck Pb bekannt. Der Druck Pk, der dem austretenden Harnstrahl noch eine bestimmte kinetische Energie verleiht, läßt sich kaum, d. h. jedenfalls nicht ohne Verfälschung der physiologischen Verhältnisse, direkt messen. Indirekte Methoden zur mittelbaren Bestimmung von Pk durch Messung der kinetischen Energie des Harnstrahls wurden vorgeschlagen, sind jedoch nur im Modell und vielleicht noch mit ι ο ausgewählten Versuchspersonen, jedoch keinesfalls am weitaus überwiegenden Teil der Patienten anwendbar. Die den Exponenten χ bestimmende Turbulenz ist unter physiologischen Bedingungen überhaupt nicht meßbar. Darüber hinaus hängt χ sehr stark von den individuellen anatomischen und physiologischen Verhältnissen ab. Die Bestimmung des Abflutiwiderstandes im vorstehend definierten physikalischen Sinne scheidet daher für die klinische Diagnostik aus.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß allein mit einfachen Modelldarstellungen dem zu lösenden Problem nicht bsizukommen ist. Genaue Meßwerte erhält man bei der Blasendruckmessung uud bei der Urinflußmessung. In analoger Weise zum Ohmschen Gesetz in der Elektrotechnik geht man daher bei der Erfindung davon aus, daß man durch Quotientenbildung

den Abflußwiderstand

R = _F ermitteln kann. Der

Quotient sagt diagnostisch bedeutend mehr aus, als jede einzelne dieser Größen. Dieser Quotient ist ein neues wichtiges Charakteristikum in der urologischen Diagnostik. Diese Meßgröße soll als »Inhibition« / definiert werden:

P /cmWSN

/cm WS N /cm WSN

V g/sec J \ ml/sec ) '

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Der Inhibition liegen exakte Meßwerte zugrunde. Sie eignet sich deshalb sehr gut zur quantitativen Beschreibung und läßt sich vor allem jedem klinischen Bild zuordnen, so daß die Dokumentation eigener Erfahrungswerte, der Austausch von wissenschaftlichen Informationen und die Erarbeitung statistischer Unterlagen sehr erleichtert werden. Eine große Bedeutung kommt noch der Objektivierung gutachterlicher Befunde zu.

Anhand der Figuren, in denen auch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel de( Erfindung dargestellt ist. soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung, insbesondere Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Abflußwiderstandes am Blasenhals gemäß der Erfindung,

Fig. 2 Kurvendarstellung des Blasendruckes des Urinflusses und einer äußerst hohen Inhibition.

Fig. 3 Kurvendarstellung für den Blasendruck, den Urinfluß und die Inhibition bei einem Prostata-Adenom und

F i g= 4 Kurvendarstellungen des Blasendruckes des Urinflusses und dee Inhibition nach einer Prostataresektion.

Gemäß dem in der F ί g. 1 dargestellten Blockschaltbild enthält die Vorrichtung zur Inhibitionsmessung eine Meßsonde 1, welche beispielsweise eine suprapubischc Druckmeßsonde üein kann, Diese Druckmeßsonde liefert ein Signal für eltfefi Druckmeßverstärker 2. An den Ausgang dieses Druckmeßverstärkers 2 ist ein Umkehrverstärker 3 angeschlossen. Der Ausgang des Umkehrverstärkers 3 liegt an einem der beiden Eingänge einer Dividierstufe 4.

Ferner enthält die Vorrichtung einen Urinflußmesser, insbesondere einen Miktiographen 5, dessen Meßsignal an einen Flußmeßverstärker gelegt wird. Dieser Flußmeßverstärker 6 kann natürlich auch direkt in den Miktiographen eingebaut sein. An den Ausgang des Flußmeßverstärkers 6 ist ein Umkehrverstärker 7 angeschlossen. Der Ausgang des Umkehrverstärkers 7 ist an den anderen Eingang der Dividierstufe 4 gelegt.

Die Meßsonde 1, der Druckmeßverstärker 2, der Umkehrverstärker 3 einerseits und der Miktiograph 5, der Flußverstärker 6 und der Umkehrverstärker 7 andererseits sind an die beiden Eingänge der Dividierstufe 4 gelegt. Dort werden die analogen Meßwerte dividiert und der Ausgang der Dividierstufe 4 ist der Inhibition proportional und kann fortlaufend angezeigt und registriert werden. Dieser Quotient aus Druck und Fluß wird automatisch fortlaufend c¹· -ch den dargestellten Analogrechner gebildet. Die Ausgangsspannungen Up des Druckmeßverstärkers und die Ausgangsspannung Uf des Miktiographen gelangen über die Umkehrverstärker 3 und 7, welche mit einstellbarer Gegenkopplung ausgestattet sind, an die Dividierstufe 4, wo dann die Quotientenbildung stattfindet.

Die Eichung des Registriergerätes ist einfach, da bei einem Druck P= O sich die Inhibition = O aufgrund der

Formel /= _f ergibt. Es genügt, den maximalen Schreibzeiger-Ausschlag bei P= 100 cm WS und F= 5 g/sec einzustellen. Dies entspricht einer Inhibition /=20 cm WSg-' see.

Der Gesamtmeßbereich für die Inhibition von 0—20 hat sich als zweckmäßig und ausreichend erwiesen, da Meßwerte von />20 in jedem Fall stark pathologisch und therapiebedürftig sind. Um eine noch höhere Meßgenauigkeit zu erzielen, kann man den Meßbereich für die Inhibition auch beispielsweise auf 0—10 einengen. Die F i g. 2 zeigt ein Beispiel für eine Ir'.ibition />20. Wie die Kurvendarstellungen zeigen, kommt bei hohen Blasendrucken nur eine spärliche Miktion in Gang.

In dei Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus einer Inhibiiionsmessung vor der Prostataresektion gtzeigt. Bei hohen Drucken, die teilweise über den Schreibbereich von 140 cm WS hinausreichen, wird ein schwacher Urinfluß sichtbar, der höchstens 7 g/s erreicht. Die Inhibition liegt die meiste Zeit jenseits des meßbaren Bereichs. Nach Einsetzen der Werte für den Blasendruck P= 44 und für den Urinfluß F= 2 ergibt sich eine Inhibition von /=22.

D'c Fig.4 zeigt eine Inhibitionsmessung nach Resektion des Prostata-Adenoms. Es zeigt sich, daß bei normalen Drucken eine gute Miktion nit normalen Flußraten in Gang kommt. Die Inhibition fällt bei Beginn der Mik'ion von 00 (geschlossener Blasenhals) in den meßbaren Bereich und pendelt dabei hauptsächlich in der unteren H Jfte (offener Blasenausgang). Bei Ende der Mikticn nimmt die Inhibition wieder den Wert /> 20 an,

Sowohl der Aufwand an Material wie tn Zeit kann bei der Inhibitionsmessung vermindert werden. Es ergibt sich insbesondere eine Vereinfachung des Eichvorganges für den Meßw<5rtaufnehmer wenn man je einen Meßbereich sowohl für den Blasendruck, für den Urinfluß und die Inhibition festlegt. Im Bereich der

klinischen Urologie sind folgende Meßbereiche sinnvoll:

P = O-150 cm WS

F = O-35g/sec

/ = 0-2OCmWSg-¹SeC

Man kommt mit einem Minimum an Bedienungselementen und an Justierzeit aus.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht nur zur [nhibitönsmessung am Blasenhals bzw. in den ableitenden Harnwegen geeignet ist, sondern auch zur Abflußwiderstandsmessung in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und in der Pulmonologiej bei denen die Ateifiwege untersucht werden. Auch in der Diagnostik der Blutgefäße kann die Erfindung Verwendung finden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ermittlung des Abflußwiderstandes (Inhibition) am Blasenhals bzw. den ableitenden Harnwegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine in die Blase einführbare Druckmeßsonde (1), an deren Ausgang ein dem gemessenen Druck entsprechendes elektrisches Signal erscheint, sowie ein Harnflußmesser (5), der ebenfalls ein elektrisches Meßsignal liefert, an je einen Eingang einer Dividiereinrichtung (4) angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Harnflußmesser (5) als Miktiograph ausgebildet ist