DE2907787C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen von Blutgasproben aus einem Blutgefäß in einen Gasanalysator.

Die Kenntnis der Menge jedes Gases in dem menschlichen Blutstrom ist ein wertvolles medizinisches Diagnosehilfsmittel, und eine Anordnung zum kontinuierlichen Überwachen des arteriellen Systems und Analysieren der Blutstromgase eines oder mehrerer Patienten, beispielsweise in einer postoperativen Intensivstation, wäre eine äußerst günstige Hilfe zur Bestimmung des Zustands der Atmungssysteme von Patienten und würde eine Frühwarnung für ein mögliches Versagen liefern.

Derzeit geschieht die Analyse der Blutstromgase in der Weise, daß eine arterielle oder venöse Blutprobe entnommen und ohne Berührung mit der Atmosphäre das Blut einer Gasproben-Einlaßschleuse eines Massenspektrometers dargeboten wird. Eine viel genauere Methode, um eine Probe von Blutstromgasen zu erhalten, wäre, einen Katheter in den Blutstrom einzuführen und Gasproben abzusaugen. Ein solches System ist zwar für einen einzigen Patienten brauchbar, wenn der Katheter sehr nahe zum Massenspektrometer angebracht werden kann, ist aber nicht praktikabel, wenn gleichzeitig die Atmungssysteme mehrerer Patienten überwacht werden sollen, weil die außerordentlich kleinen Proben der Blutgase eine zu lange Zeit benötigen, um durch die molekulare Strömung vom distalen Ende des Katheters bis zum Massenspektrometer zu gelangen. Wenn die Blutgase vom Katheter zum Spektrometer mit einer viel höheren Geschwindigkeit strömen könnten, dann wäre es möglich, die Atmungssysteme mehrerer Patienten mit einem einzigen Massenspektrometer zu überwachen.

Zur Untersuchung von Gas- oder Substanzproben ist bereits aus der US-Patentschrift 39 26 561 eine Vorrichtung bekannt geworden, bei der die zu untersuchende Probe an einer permeablen Membran entlanggeführt wird, durch die bestimmte Gasanteile bzw. Substanzanteile verschieden schnell hindurch diffundieren. Auf der dem Probenstrom abgewandten Seite der Membran werden die durch die Membran hindurchgetretenen Gase bzw. Substanzteile durch einen Trägergasstrom mitgenommen und zu einem Analysator geführt. Um die einzelnen zu untersuchenden Bestandteile gut analysieren zu können, wird die Vorrichtung so ausgelegt, daß jeweils die einzelnen Bestandteile zeitlich getrennt aufeinanderfolgend der Analysiervorrichtung zugeführt werden. Diese bekannte Vorrichtung eignet sich nicht dazu, etwa den Kreislaufzustand eines Patienten, etwa während einer Operation, kontinuierlich und so zu überwachen, daß ein schnelles und rechtzeitiges Eingreifen bei bedrohlichen Zustandsänderungen möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der Blutgasproben kontinuierlich überwacht werden können, und mit der Änderungen der Blutgasproben schnell feststellbar sind.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen Katheter (10) mit einem proximalen und einem distalen Ende, dessen distales Ende (14) so ausgebildet ist, daß es in ein Blutgefäß einführbar ist und wenigstens eine Öffnung hat, die mit einer für Gas durchlässigen und für Blut undurchlässigen Membran (12) verschlossen ist, eine Leitung (18), die das proximale Ende des Katheters mit dem Gasanalysator (30) verbindet, und eine Einrichtung (22, 20) zum Einspeisen eines Trägergases in das distale Ende des Katheters (10) unter Druck, um eine laminare Strömung durch den Katheter (10) und die Leitung in Gang zu setzen und zu unterhalten. Mit der vorliegenden Vorrichtung wird es möglich, Blutgasproben von einem Katheter zu einem Massenspektrometer, das 16 m entfernt ist, in annähernd 4 Sekunden zu überführen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die verschiedenen Gase in dem Blutstrom mit Hilfe eines Massenspektrometers analysiert.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform umfaßt die Einrichtung zum Einspeisen eines Trägergases eine Kapillarröhre, die sich durch den Hohlraum des Katheters erstreckt und mit ihrem einen Ende am distalen Ende des Katheters endigt, sowie einen Trägergasvorrat, der mit dem anderen Ende der Kapillarröhre verbunden ist.

Als Trägergas wird vorzugsweise Helium oder Wasserstoff verwandt.

Vorteilhafter wird in die zu dem Gasanalysator führende Leitung kurz vor dem Gasanalysator eine Extraktionseinrichtung eingefügt, um das Trägergas aus dem Blutgas zu extrahieren.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden, das in der einzigen Figur dargestellt ist, die eine Schnittansicht eines typischen Katheters mit Einrichtungen zum Einleiten eines Trägergases zeigt.

In der Figur ist ein Katheter gezeigt, der aus einer Metallröhre (10) besteht, deren offenes distales Ende mit einer Membran (12) verschlossen ist. Die Membran (12) ist vorzugsweise aus einem Material, etwa Teflon, das ausreichend porös ist, um Blutstromgase durchzulassen, das Blut aber aufhält. Die Katheterröhre (10) kann einen Außendurchmesser von etwa 3 mm und eine Wandstärke von etwa 1/2 mm haben. Sie ist an ihrem distalen Ende (14) so zugespitzt, daß sie in eine Arterie eingeführt werden kann. In dem dargestellten Beispiel bedeckt die Membran (12) das gesamte distale Ende (14) des Katheters (10), doch können andere Ausbildungen wirksamer sein, zumal Katheter mit für Blutgasen durchlässigen Mitteln in der Technik gebräuchlich sind. Das proximale Ende der Katheterröhre (10) ist in eine Schlauchmuffe (16) geschoben, die die Katheterröhre (10) mit einem Gasleitungsschlauch (18) verbindet.

Nach der Lehre der Erfindung wird ein "Träger"-Gas, etwa Helium, Wasserstoff oder ein anderes leichtes Gas, das in einem Behälter (20) gespeichert ist, durch eine sehr enge Kapillarröhre (22) in die Katheterröhre (10) eingeleitet. Die Kapillarröhre (22) tritt durch die Schlauchmuffe (16) und läuft durch die Länge des Hohlraums der Röhre (10), um kurz vor der Membran (12) am distalen Ende (14) der Katheterröhre zu enden.

Im Betrieb wird das im Behälter (20) aufgenommene Trägergas dosiert in die Kapillarröhre (22) unter einem Druck von etwa 1 at eingeführt. Das distale Ende (14) der Katheterröhre wird in eine Arterie eingeführt, so daß die Membran (12) in die Lage kommt, eine Probe der Blutstromgase zu entnehmen. Diese Gase gehen durch die Membran (12) in den Hohlraum der Katheterröhre 10, wo sie mit dem Trägergas unter Druck gemischt werden und durch die Röhre 10 und den Gasleitungsschlauch (18) in eine Kammer (24) getrieben werden, wo das Trägergas aus dem Gasgemisch entfernt wird. Es ist zwar nicht wesentlich, das Trägergas auszuscheiden, doch ist es zweckmäßig dies zu tun, vorzugsweise unter Zuhilfenahme von Verfahren, die in der Gaschromatographie gebräuchlich sind, etwa mittels eines Ryhage-Trenners oder eines Palladium-Wasserstoff-Extraktors. Die Kammer (24) in dem Beispiel der Figur ist ein Ryhage-Trenner, der den leichten Gasen, wie Helium oder Wasserstoff, erlaubt, sich rasch auszudehnen und von einer Vakuumpumpe (26) abgezogen zu werden, während die schweren Blutgase, die sich weniger ausdehnen, in die Probeneinlaßschleuse (26) eines Massenspektrometers (30) eintreten. Das Spektrometer (30) ist nicht Teil der Erfindung, sondern dient als Beispiel für eine zweckmäßige Einrichtung zum Bestimmen der proportionalen Anteile aller Blutgase in der Probe, die vom Katheter abgenommen und zur Analyse rasch über eine verhältnismäßig lange Strecke transportiert worden sind.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Überführen von Blutgasproben aus einem Blutgefäß in einen Gasanalysator, gekennzeichnet durch einen Katheter (10) mit einem proximalen und einem dista­ len Ende, dessen distales Ende (14) so ausgebildet ist, daß es in ein Blutgefäß einführbar ist und wenigstens eine Öffnung hat, die mit einer für Gas durchlässigen und für Blut undurchlässigen Membran (12) verschlossen ist, eine Leitung (18), die das proximale Ende des Katheters mit dem Gasanalysator (30) verbindet, und eine Einrichtung (22, 20) zum Einspeisen eines Trägergases in das distale Ende des Katheters (10) unter Druck, um eine laminare Strömung durch den Katheter (10) und die Leitung (18) in Gang zu setzen und zu unterhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einspeisen eines Trägergases eine Kapillarröhre (22), die sich durch den Hohlraum des Katheters (10) erstreckt und mit ihrem einen Ende am distalen Ende (14) des Katheters endet, sowie einen Trägergasvorrat (20) umfaßt, der mit dem anderen Ende der Kapillarröhre verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Extraktionseinrichtung (24), die an die Leitung (18) kurz vor dem Gasanalysator (30) angeschlossen ist, um das Trägergas aus dem Blutgas zu extrahieren.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas Helium ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas Wasserstoff ist.