DE2640413C3

DE2640413C3 - Katheter-Überwachungsgerät

Info

Publication number: DE2640413C3
Application number: DE19762640413
Authority: DE
Inventors: Helmut 7519 Oberderdingen Wurster
Original assignee: Richard Wolf GmbH
Current assignee: Richard Wolf GmbH
Priority date: 1976-09-08
Filing date: 1976-09-08
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2640413A1; FR2364036A1; GB1574066A; DE2640413B2; FR2364036B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Überwachung der aus einem Katheter austretenden Körperflüssigkeit, bei dem unter Verwendung eines Meßgefäßes die Körperflüssigkeit aufgefangen und das Füllvolumen gemessen wird, um hieraus ein dem Füllvolumen entsprechendes elektrisches Meßsignal zu entwickeln.

Nach Operationen bzw. endoskopischen Eingriffen in der Niere und der Blase werden postoperativ Katheter eingelegt, um den Urin direkt abzuleiten. Hierbei ist es wichtig, daß eine bestimmte Urinmenge pro Zeiteinheit abgeht und daß beim Verstopfen oder Abklemmen des Katheters das Pflegepersonal alarmiert wird, um die Ursache der Störung zu beseitigen.

Es sind Überwachungsgeräte bekannt (DE-OS 19 04 256), bei denen die Körperflüssigkeit aus dem Katheter in ein Gefäß mit einem engen Auslaß geleitet wird, aus dem die Flüssigkeit tropfenweise austritt, wobei die Tropfen zwei oder mehr mit geringem Abstand zueinander liegende Elektroden kurzzeitig überbrücken. Dieser Vorgang wird elektrisch zur Steuerung einer Signalschaltung herangezogen, indem etwa ein zeitlich übermäßig langes Ausbleiben von Tropfen bzw. Elektrodenüberbrückungen einen Alarm zur Folge hat

Diese Geräte haben sich allerdings in der Praxis nicht bewährt, da sie im Aufbau zu aufwendig und störanfällig sind. Außerdem bereitet die Reinigung der Geräte meist Schwierigkeiten.

Es gibt auch Geräte zur Dosierung von Infusionsflüssigkeiten, bei denen es der Infusionstherapie entsprechend darauf ankommt, das Infusionsmittel exakt zu dosieren. Dies macht eine Überwachung der tropfenweise abzugebenden Flüssigkeit erforderlich, was man dadurch erreichen kann (DE-OS 2040 714), daß das Gerät bei jedem über eine Fallstrecke einer Tropfenkammer fallenden Tropfen einen Impuls liefert, wobei die so erzeugten Impulse mit einem Impulszähler ermittelt werden und die angesammelten Infundattropfen nach einer gewissen Zeitspanne abgegeben werden, indem dann nämlich ein Zeitglied ein in der Infundatzuführung liegendes Ventil öffnet. Im übrigen kann die Zufuhr des Infundats mittels eines weiteren Zeitgliedes überwacht werden, welches bei jedem fallenden Tropfen auf Null zurückgestellt wird und nur dann einen das genannte Ventil in die Schließstellung bringenden Impuls liefert, wenn über eine einstellbare Zeit kein Tropfen gefallen ist, also wenn etwa der Infusionsbehälter leer ist und eine Alarmgabe durch Erzeugung eines Warnsignals erforderlich ist.

Bei einem anderen bekannten Infusionsgerät dieser Art (US-PS 36 55 095) wird die tatsächlich abgegebene Tropfenmenge mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen und bei der Feststellung, daß die Ist-Menge außerhalb eines Soll-Wertbereiches liegt, ein Alarm erzeugt und bis zur Behebung des aufgetretenen Fehlers

die Infundatzufuhr unterbrochen. Dieses und auch das vorher erwähnte Gerät haben die Aufgabe, über Regelschaltungen und Regelorgane die Mrcnge der zu infundierenden Substanz zu beeinflussen. Solche Probleme stellen sich in dieser Art nicht bei Geräten, die eine vom menschlichen Körper über ein Katheter abgegebene Flüssigkeit zu überwachen haben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung von Nachteilen, wie sie bei eingangs erwähnten Geräten nach der DE-OS 19 04 256 auftreten, und vor allem in der Schaffung eines Gerätes zur Überwachung der aus einem Katheter austretenden Flüssigkeit, bei dem über ein elektrisches Warnsystem eine beliebige Einstellung der Alarmschwelle möglich ist

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das einleitend genannte Gerät nach der Erfindung so ausgebildet, daß in einem vorgegebenen Meßtakt das Meßsignal als Ist-Wert mit einem Soll-Wert verglichen wird, der einem bei einer normalen Körperfunktion in der Taktzeit zu erwartenden Füllvolumen zugeordnet ist, daß bei einem negativen Vergleich über eine Alarmeinrichtung ein Alarmsignal erzeugt wird und daß das Meßgerät vor dem jeweils nachten Meßtakt entleert wird.

Zweckmäßigerweise kann die Alarmeinrichtung so vorprogrammiert werden, daß das Alarmsignal erst nach Ablauf einer einstellbaren Anzahl von Meßtakten gegeben wird, falls das Meßsignal den Soll-Wert während dieser Meßtakte nicht erreicht hat. Auf diese Weise wird eine unnötige Alarmgabe vermieden, falls sich im Laufe der eingestellten Meßtakte die Körperfunktion des Patienten wieder normalisiert hat oder wenn es sich nur um eine unschädliche Störung des Gerätes gehandelt hat.

Aus der Feststellung jedes negativen Vergleichs wird ein elektrischer Zählimpuls erzeugt, der auf einen Zähler gegeben wird, dessen Endstellung über eine Gatterlogik programmierbar ist. Dieser Zähler zählt die unmittelbar nacheinander einlaufenden Zählimpulse und löst nach Erreichen seiner vorgewählten Endstellung Alarm aus. Anderenfalls wird der Zähler gelöscht bzw. zurückgestellt sobald er vor Erreichen seiner Endstellung ein Rückstellsignal empfängt, das bei einem positiven Vergleich des Ist-Wertes mit dem Soll-Wert erzeugt wird.

Das Füllvolumen im Meßgefäß wird kapazitiv gemessen, indem die Kapazität eines Kondensators vom zeitabhängigen Füllstand der Körperflüssigkeit beeinflußt wnd die Kapazitätsänderung zur Erzeugung des Meßsignals elektrisch ausgewertet wird.

In der anliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht des mechanischen Geräteaufbaues in teilweisem Längsschnitt und

F i g. 2 schematisch die elektrische Schaltung des Überwachungsgerätes.

Die Körperflüssigkeit gelangt gemäß F i g. 1 vom Katheter des Patienten über den Schlauch 1 zu einem Einlauftrichter 2 und von diesem aus in das Meßgefäß 3. In diesem sind zwei getrei'.u¹ Elektroden 4, 5 vorgesehen, die einen Meßkondensator bilden und von denen eine mit einem Dielektrikum 5a beschichtet ist, so daß die Körperflüssigkeit nur leitenden Kontakt mit der anderen Elektrode haben kann.

Durch die in das Gefäß 3 einfließende Flüssigkeit ändert sich wegen des direkten Kontaktes der Körperflüssigkeit mit einer Elektrode die Geometrie des Meßkondensators 4,5 und somit die Kapazität, und

zwar in direkter Abhängigkeit vom jeweiligen Füllstand und Füllvolumen im Meßgefäß. Auf an sich bekannte Weise wird in einem Meßspannungsgeber 6 aus der Kapazitätsänderung eine Spannungsänderung erzeugt, die als Meßspannung zur Verfügung steht und der zeitlichen Volumenfunktion entspricht

Das Meßgefäß 3 ist am unteren Auslauf mit einem Stößel 7 verschlossen, der als Dauermagnet 8 mit einem Mantel 9 aus Kunststoff ausgebildet ist Im übrigen ist der im Raum 10 axial geführte und mit einer Feder 11 abgestützte Stößel 7 außen von einer Wicklung 12 umgeben, die als Magnetwicklung zusammen mit dem Stößel ein Magnetventil bildet

Wie noch später näher zu erläutern ist wird der Stößel 7 bei Erregung des Magnetventils gegen die Wirkung der Feder 11 nach unten gezogen, um den Auslauf des Gefäßes 3 freizugeben und die Körperflüssigkeit in den Schlauch 13 abfließen zu lassen. Zweckmäßigerweise sollte zumindest das Innenrohr t4, der Stößel 7 mit der Feder 11 sowie das Gefäß 3 mit den Elektroden 4,5 zu Reinigungszwecken leicht ausgebaut werden können.

Der schaltungstechnische Aufbau des Gerätes geht aus der F i g. 2 hervor. Der Meßspannungsgeber 6 gibt eine dem augenblicklichen Füllvolumen im Gefäß 3 entsprechende Spannung als Meßsignal auf die Leitung 15. Ein schreibendes und anzeigendes Registriergerät 16 kann das Meßsignal direkt über die Leitung 17 aufnehmen, um so die unmittelbar abgehende Körperflüssigkeit als Volumen registrieren zu können. Hierdurch kann man sich beispielsweise ein Bild darüber verschaffen, wie gleichmäßig die Nieren Urin ausscheiden.

Weiterhin kann das Meßsignal über einen Integrierkreis 18 zum Gerät 16 geleitet werden, um die gesamte Menge der in das Gefäß 3 geflossenen Flüssigkeit registrieren zu lassen. Schließlich ist auch noch ein Differenzierkreis 19 vorgesehen, in dem das Meßsignal differenziert wird und dessen Ausgangssignal dann die zeitliche Strömungsrate darstellt, die ebenfalls im Gerät 16 zur Registrierung kommt.

Eine Aussage darüber, ob ein Patient ausreichend Körperflüssigkeit ausscheidet, läßt sich dadurch erzielen, daß man das in einer bestimmten Zeit im Gefäß 3 angesammelte Füllvolumen als Ist-Wert in Vergleich setzt zu einem Soll-Wert, der bei einer normalen oder einer auf den jeweiligen Behandlungsfall abgestellten Körperfunktion an sich erwartet werden muß.

Für das Füllvolumen steht eine Vergleichsgröße durch das vom Meßgeber 6 kommende Meßsignal als Spannung auf der Leitung 15 zur Verfügung. Diese Spannung gelangt auf einen Eingang eines Differenzverstärkers 20. Der Soll-Wert wird am Stellwiderstand 21 vorprogrammiert und auf den anderen Eingang des Verstärkers 20 gegeben.

Die einzuhaltende Meßzeit wird von einem Taktgeber 22 bestimmt, dem ein Impulsgeber 22a zugeordnet ist. Dieser erzeugt innerhalb der gesamten Taktzeit T einen Impuls a, der zur Einleitung des Vergleichs zwischen dem tatsächlichen Füllstand im Gefäß 3 als Ist-Wert und dem am Widerstand 21 eingestellten Soll-Wert auf die Leitung 23 gegeben wird.

Wfc.m der Ist-Wert den Soll-Wert erreicht hat und damit der Vergleich positiv ausfällt, ist am Ausgang des Differenzverstärkers 20 ein Ausgangssignal vorhanden, das an einem Eingang des Tores 24 ansteht, während der andere Eingang dieses Tores mit dem Impuls a beaufschlagt wird. Bei diesem Betriebszustand wird am

Ausgang des Tores 24 ein Rückstellimpuls entstehen, der über die Leitung 26 einen Zähler 27 auf »0« stellt mit der Folge, daß die nachgeschaltete Alarmeinrichtung 28 kein Signal gibt.

Wenn andererseits am Tor 24 kein Ausgangsimpuls entsteht, also wenn der Vergleich zwischen Ist-Wert und Soll-Wert negativ ausgefallen ist, erzeugen während der Meßzeit der Inverter 29 und das Tor 30, an dessen einem Eingang ebenfalls der Impuls a liegt, einen Zählimpuls, der über die Leitung 31 auf den Eingang des Zählers 27 gelangt und diesen um eine Zählstellung weiterstellt. Wie noch nachfolgend beschrieben wird, würde bei dieser Zählerstellung eine Alarmgabe ausgelöst, wenn die Endstellung des Zählers 27 auf »1« programmiert ist

Die jeweiligen Endstellungen des Zählers werden mit einer Gatterlogik 32 programmiert Beispielsweise könnte die Endstellung auf »4« eingestellt werden, wie es auch in der Zeichnung dargestellt ist. Hieraus wird folgen, daß insgesamt vier Zählimpulse nacheinander über die Leitung 31 in den Zähler 27 einlaufen müßten, bevor diese in die vorprogrammierte Endstellung »4« gelangt und über die Leitung 33 ein Alarmsignal zur Alarmeinrichtung 28 gibt, die hierdurch in Betrieb gesetzt wird. Auf diese Weise hätte man im Vergleich zu einer Zählerendstellung »1« eine Zeitvorgabe von vier Meßtakten bis zu einer Alarmauslösung für den Fall, daß nacheinander vier negative Vergleiche ermittelt werden und damit auch vier Zählimpulse auf der Leitung 31 ankommen. Dies bringt insofern Vorteile, als eine kurzzeitige unschädliche Störung oder ein nur vorübergehend ungenügender Fluß von Körperflüssigkeit keine unnötige Alarmgabe verursachen wird, da bei einem wieder positiven Vergleich während der Zeit von vier Takten und vor Erreichen der Zählerendstellung über die Leitung 26 das Zählerrückstellsignal kommen wird.

Zum Taktgeber 22 gehört ein weiterer Impulsgeber 22b, der nach Durchführung des vorher beschriebenen Meßvorganges einen Impuls b über die Leitung 34 zur Wicklung 12 des Magnetventils gibt, um durch Einwirkung des sich aufbauenden Magnetfeldes den Stößel 7 von der Auslauföffnung des Gefäßes 3 abzuheben und dieses leerlaufen zu lassen. Nach j Beendigung dieses Steuerimpulses wird der Magnet entregt, und die Feder 11 drückt den Stößel 7 auf seinen Sitz zurück.

Um kontrollieren zu können, ob das Gefäß 3 vor dem nächsten Meßtakt und Meßvorgang vollständig entleert

lu ist, wird in der zum Taktgeber 22 gehörenden Schaltung 22c ein Impuls c erzeugt, der auf die Leitung 35 und zunächst an den einen Eingang eines Tores 36 gelangt. Am anderen Eingang dieses Tores ist der Ausgang eines Verstärkers 37 angeschlossen, der über die Leitungen 15

ι '> und 38 mit dem Meßsignal gespeist wird.

Wenn das Gefäß 3 während der Dauer des Impulses c leer ist, entsteht am Ausgang des Tores 36 ein Impuls. Dieser wird über den Inverter 39 und das Tor 40 gedreht, an dem ebenfalls der Impuls cüber die Leitung

in 41 ansteht. Dies hat zur Folge, daß kein Alarmsignal auf der Leitung 42 zur Alarmeinrichtung 28 kommen wird. Wenn dagegen das Meßgefäß 3 nicht völlig leer ist, entsteht am Ausgang des Tores 40 ein Alarmimpuls, der die Alarmeinrichtung 28 in Betrieb setzt, um einen

ü technischen Fehler des Gerätes anzuzeigen.

Das Signal, das einen solchen Fehler anzeigt, soll sich von dem Signal, das ein ungenügendes Füllvolumen anzeigt, eindeutig unterscheiden, damit das Pflegepersonal sofort erkennen kann, wo eine Störung gegeben ist

id und wo eine Prüfung stattzufinden hat. Das eine Signal kann also beispielsweise akustisch mit dem Lautsprecher 43 und das andere Signal optisch mit der Lampe 44 erzeugt werden. Andererseits könnte man auch nur mit Lampen oder Lautsprechern bzw. akustischen Signalge-

ii bern arbeiten, wenn man die Unterscheidung durch unterschiedliche Lichtfarben oder sich stark voneinander abhebende Tonhöhen bzw. Tonpegel gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Überwachung der aus einem Katheter austretenden Körperflüssigkeit, bei dem unter Verwendung eines Meßgefäßes die Körperflüssigkeit aufgefangen und das Füllvolumen gemessen wird, um hieraus ein dem Füllvolumen entsprechendes elektrisches Meßsignal zu entwikkeln, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgegebenen Meßtakt (T) das Meßsignal als Ist-Wert mit einem Soll-Wert verglichen wird, der einem bei einer normalen Körperfunktion in der Taktzeit zu erwartenden Füllvolumen zugeordnet ist, daß bei einem negativen Vergleich über eine Alarmeinrichtung (28) ein Alarmsignal erzeugt wird und daß das Meßgefäß (3) vor dem jeweils nächsten Moßtakt entleert wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (28) so programmierbar ist, daß das Alarmsignal nach Ablauf einer einstellbaren Anzahl von Meßtakten (T) gegeben wird, falls während dieser Meßtakte kein positiver Vergleich zwischen Ist-Wert und Soll-Wert anfällt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Feststellung jedes negativen Vergleichs ein elektrischer Zählimpuls entwickelt wird, der auf einen Zähler (27) gegeben wird, dessen Endstellung über eine Gatterlogik (32) vorprogrammiert ist, daß der Zähler die unmittelbar nacheinander einlaufenden Zählimpulse zählt und nach Erreichen seiner Endstellung Alarm auslöst und daß der Zähler gelöscht bzw. zurückgestellt wird, sobald er vor Erreichen seiner Endstellung ein aus einem positiven Vergleich entwickeltes Rückstellsignal empfängt.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Funktionsablaufes mittels eines Taktgebers (22) erfolgt, der kurz vor Ende jeder Taktzeit (T) einen ersten Impuls (a) zur Durchführung des Vergleichs zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert abgibt, nachfolgend einen zweiten Impuls (b) zum Entleeren des Meßgefäßes (3) und anschließend einen dritten Impuls (c) für eine Prüfschaltung (36, 37, 39, 40) liefert, welche die Vollständigkeit der Entleerung des Meßgefäßes überprüft und bei nicht entleertem Meßgefäß ein Alarmsignal auslöst, welches sich vom anderen möglichen Alarmsignal unterscheidet.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein schreibendes und/oder anzeigendes Registriergerät (16), dem das dem Füllvolumen entsprechende Meßsignal wahlweise einzeln oder in Kombination direkt, nach Differentiation über einen Differenzierkreis (19) und nach Integration über einen Integrierkreis (18) zwecks Aufzeichnung zugeführt wird.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllvolumen im Meßgefäß (3) kapazitiv gemessen wird, indem die Kapazität eines Meßkondensators (4, 5) vom zeitabhängigen Füllstand im Meßgefäß beeinflußt und die Kapazitätsänderung zur Erzeugung des Meßsignals ausgewertet wird.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kondensatorelektrode (4 oder 5) mit einem Dielektrikum beschichtet ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf des

Meßgefäßes (3) durch den federbelasteten Stößel (7) eines Magnetventils verschlossen ist, das beim Auftreten des vom Taktgeber (22,22b) kommenden Signals zur Entleerung des Meßgefäßes erregt wird, um den Ventilstößel zur Freigabe des Gefäßauslaufes zu betätigen.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zu Reinigungszwekken zumindest teilweise demontierbar isL