DE3921929A1

DE3921929A1 - Single-use catheter with thermo-optical temp. sensor - in fluorescent-crystal form glued into side recess and in contact with optical fibre

Info

Publication number: DE3921929A1
Application number: DE19893921929
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Phys Eichenlaub; Otto Prof Dr Ing Anna; Gustav Werner Dr Fehrenbach
Original assignee: B Braun Melsungen AG; Degussa GmbH
Current assignee: B Braun Melsungen AG; Evonik Operations GmbH
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1991-01-17
Also published as: DE3921929C2

Abstract

A temp. sensor (19) in thermal contact with the surroundings is integrated in a flexible catheter (10). An optical fibre (22) passing through the latter has one end in contact with the sensor and the other end connectable to a pulse-driven light source and an evaluator contg. a photo detector. The temp. sensor is of fluorescent crystal, pref. in powder from emedded in a binder matrix. The sensor is held in a recess (18) by an optically transparent, heat-conductive glue (20). It is coupled to the optical fibre via the latter. USE/ADVANTAGE - monitoring patients circulation in intensive care medicine. Simply and cheaply produced for single use.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathetervorrichtung mit thermo-optischem Temperatursensor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a catheter device thermo-optical temperature sensor in the generic term of claim 1 specified Art.

Bei der Patientenüberwachung im Bereich der Intensiv medizin ist eine Kontrolle des Herz-Kreislauf-Systems von großer Wichtigkeit. Für Aussagen über die Belastung oder die Belastbarkeit des Herzens müssen die hämo dynamischen Grundgrößen des Herz-Kreislauf-Systems bekannt sein, d.h. es müssen Blutdruck, Blutstrommenge und Strömungswiderstand bestimmt werden. Diese Mes sungen sollen mit geringstmöglichem Risiko und ohne zu sätzliche Belastung für den Patienten in unmittelbarer Herznähe oder im Herzen selbst durchgeführt werden. Ein übliches Verfahren zur Herzdiagnostik ist die Herz katheterisierung. Zur Messung der Blutstrommenge oder des Herzzeitvolumens (HZV) wird ein Thermodilutions katheter benötigt, der die Injektion einer kalten Flüs sigkeit ermöglicht und einen Temperatursensor nahe am Katheterende aufweist. Durch Infusion der kalten Flüs sigkeit ändert sich die Temperatur an dem Temperatur sensor, der im Abstand von der Austrittsstelle der Flüssigkeit am Katheter angeordnet ist. Durch Zeit integration über den Temperaturverlauf wird das Strö mungsvolumen pro Zeiteinheit, und damit die Pump leistung des Herzens, ermittelt.In patient monitoring in the area of intensive care medicine is a control of the cardiovascular system of great importance. For statements about the load or the resilience of the heart need the hemo dynamic basic parameters of the cardiovascular system be known, i.e. there must be blood pressure, blood flow and flow resistance can be determined. This measurement solutions should be with the lowest possible risk and without additional burden on the patient in the immediate Close to the heart or in the heart itself. A The usual method for cardiac diagnosis is the heart catheterization. To measure the amount of blood flow or of cardiac output (HZV) becomes a thermodilution catheter needed to inject a cold river liquid and a temperature sensor close to Has catheter end. By infusing the cold rivers The temperature changes with the temperature sensor located at a distance from the exit point of the Liquid is arranged on the catheter. Through time Integration over the temperature curve becomes the current volume per unit of time, and thus the pump performance of the heart.

Zur Temperaturmessung im Körperinneren sind Katheter bekannt, die nahe dem patientenseitigen Katheterende einen Thermistor aufweisen, welcher in wärmeleitendem Kontakt mit der Umgebung steht. Der Thermistor ist über elektrische Drähte, die durch den Katheter hindurch führen, mit einer Auswerteeinrichtung verbunden. Da der Thermistor mit Spannung versorgt werden muß, entsteht bei fehlerhafter Isolierung des Thermistors ein elek trischer Kontakt zum Patienten, was zu einer elek trischen Reizung des Herzens führen kann. Thermistoren in hinreichend kleiner Ausführung sind außerdem schwer in einen Katheter einzubauen. Infolge der Flexibilität des Katheters können auch Leitungsbrüche auftreten, wodurch der Thermistor funktionsunfähig wird.Catheters are used to measure the temperature inside the body known, near the patient's catheter end have a thermistor, which in thermally conductive Contact with the environment. The thermistor is over electrical wires passing through the catheter lead, connected to an evaluation device. Since the Thermistor must be supplied with voltage, arises with faulty insulation of the thermistor an elek trical contact with the patient, which leads to an elec trical irritation of the heart. Thermistors in a sufficiently small version are also difficult to be installed in a catheter. Because of the flexibility the catheter can also have line breaks, which makes the thermistor inoperable.

In der Zeitschrift "The Journal of Nuclear Medicine and Allied Sciences" - Vol. 23, No. 4, 1979, 173-177 und der Zeitschrift "J. Biomed. Engng." 1980, Vol. 2, October, 257-264 sind Katheter bekannt, die einen Flüs sigkristall-Thermosensor enthalten, welcher in opti schem Kontakt mit mehreren durch den Katheter hindurch führenden Lichtleitern steht. Der Flüssigkristall-Tem peratursensor wird durch einen der Lichtleiter hindurch mit dem Licht einer externen Lichtquelle beleuchtet. Das Wärmemeßprinzip beruht darauf, daß cholestrische Flüssigkristalle (CLC) ein selektives Reflektionsver mögen haben, das stark temperaturabhängig ist. Der Sen sor ist zusammen mit den Enden der Lichtleiter in einer Silberkapsel untergebracht. Die optische Kopplung des Kristalls mit den Lichtleitern erfolgt über eine Mylar-Schicht. In der Regel sind vier Lichtleiterfasern erforderlich. Hierbei handelt es sich um Quarzfasern, deren Enden zur Ankopplung sehr sorgfältig bearbeitet werden müssen. Die Konfektionierung eines solchen Katheters mit Flüssigkristall-Thermosensor ist sehr aufwendig und teuer. Die Katheter stellen aber Einmal- Artikel dar, bei denen eine einfache Herstellungsmög lichkeit erwünscht ist.In the journal "The Journal of Nuclear Medicine and Allied Sciences "- Vol. 23, No. 4, 1979, 173-177 and the journal "J. Biomed. Engng." 1980, vol. 2, October, 257-264 catheters are known to flow sigkristall thermal sensor included, which in opti chemical contact with several through the catheter leading light guides. The liquid crystal tem temperature sensor is through one of the light guides illuminated with the light of an external light source. The principle of heat measurement is based on the fact that cholestric Liquid Crystals (CLC) a selective reflection ver may have, which is strongly temperature-dependent. The sen sor is in one with the ends of the light guides Silver capsule housed. The optical coupling of the Crystal with the light guides takes place over a Mylar layer. There are usually four optical fibers required. These are quartz fibers, the ends of which are very carefully machined for coupling Need to become. The assembly of such Catheters with liquid crystal thermosensor is very complex and expensive. However, the catheters Items with a simple manufacturing facility is desired.

Aus EP-02 38 856 ist ein thermo-optischer Temperatur sensor bekannt, der einen Fluoreszenzkristall enthält. Dieser Sensor wird über einen Lichtleiter mit Licht impulsen beaufschlagt. Nach der Anregung durch einen Lichtimpuls sendet der Fluoreszenzkristall Licht einer anderen Wellenlänge mit einer zeitlich abklingenden Intensität aus. Die Abklingkurve des Fluoreszenzlichts wird ausgewertet, um die Temperatur am Fluoreszenz kristall zu ermitteln. Diese Vorrichtung dient vor wiegend für Temperaturmessungen im industriellen Be reich und es ist in der Regel eine Kapselung des Tempe ratursensors erforderlich.From EP-02 38 856 is a thermo-optical temperature Sensor known that contains a fluorescent crystal. This sensor is over a light guide with light impulses applied. After the suggestion by one The fluorescent crystal sends a light pulse another wavelength with a decaying in time Intensity off. The decay curve of the fluorescent light is evaluated to determine the temperature at fluorescence to determine crystal. This device serves before mainly for temperature measurements in industrial applications rich and it is usually an encapsulation of the tempe temperature sensor required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kathe tervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der der für den ein maligen Gebrauch bestimmte Katheter auf einfache Weise und kostengünstig herstellbar ist. The invention has for its object a Kathe device in the preamble of claim 1 to create specified type, in which the for the one single use of certain catheters in a simple manner and is inexpensive to manufacture.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an gegebenen Merkmalen.This object is achieved with the invention in the characterizing part of claim 1 given characteristics.

Bei der erfindungsgemäßen Kathetervorrichtung wird als Temperatursensor ein Fluoreszenzkristall-Sensor be nutzt, der mit einem einzigen, durch den Katheter hin durchführenden Lichtleiter in optischem Kontakt steht. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Empfind lichkeit von Fluoreszenzkristall-Sensoren ausreicht, um die Temperaturmessung in relativ engen Bereichen mit der erforderlichen Genauigkeit, wie sie bei Kathetern in menschlichen Körpern erforderlich ist, durchgeführt werden kann. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Ankopplung des Lichtleiters an den Fluoreszenz kristall-Sensor auf sehr einfache Weise lediglich mit optischem Kontakt möglich ist, wobei keine bestimmten Phasenbeziehungen eingehalten werden müssen. Der Fluoreszenzkristall-Sensor muß lediglich in dem Katheter fixiert werden und es muß sichergestellt werden, daß dieser Sensor in optischem Kontakt mit dem Lichtleiter steht. Zur Erzielung eines verlustarmen Übergangs sollte das Ende des Lichtleiters einer ent sprechenden Fläche des Sensors planparallel gegenüber liegen, wobei diese Flächen vorzugsweise vollflächig gegeneinander liegen. Es ist jedoch auch möglich, daß die Flächen einen Abstand voneinander haben. Die An kopplung des Lichtleiters an den Sensor kann durch losen Berührungskontakt oder auch mit einem Luftspalt erfolgen. Sowohl der Sensor als auch der Lichtleiter sind im Katheter fixiert, so daß sichergestellt ist, daß ihre gegenseitige Zuordnung eingehalten wird. Bei spielsweise besteht die Möglichkeit, den Sensor in einer Ausnehmung des Katheters so unterzubringen, daß der Sensor eine definierte Lage beibehält, ohne daß er mit den Wänden der Ausnehmung verklebt ist. Wichtig ist, daß der Katheter in dem Sensor so festgehalten wird, daß seine relative Lage sich in Bezug auf das Ende des Lichtleiters nicht verändert.In the catheter device according to the invention is used as Temperature sensor be a fluorescent crystal sensor uses one with one, through the catheter performing optical fiber is in optical contact. Surprisingly, it has been shown that the sensitivity fluorescence crystal sensors is sufficient to the temperature measurement in relatively narrow areas the required accuracy, as with catheters is required in human bodies can be. A particular advantage is that the coupling of the light guide to the fluorescence crystal sensor in a very simple way just with optical contact is possible, with no specific Phase relationships must be observed. The Fluorescence crystal sensor only needs to be in that Catheters are fixed and it must be ensured be that this sensor is in optical contact with the Light guide stands. To achieve a low loss Transition should be the end of the light guide speaking surface of the sensor opposite plane-parallel lie, these surfaces preferably all over lie against each other. However, it is also possible that the surfaces are spaced apart. The An The optical fiber can be coupled to the sensor by loose contact or with an air gap respectively. Both the sensor and the light guide are fixed in the catheter to ensure that their mutual assignment is observed. At for example, it is possible to put the sensor in to accommodate a recess of the catheter so that the sensor maintains a defined position without it is glued to the walls of the recess. Important is that the catheter is so retained in the sensor is that its relative position in relation to the End of the light guide not changed.

Der Sensor ist vorzugsweise mit einem optisch transpa renten wärmeleitfähigen Kleber in eine Ausnehmung des Katheters eingeklebt. Die optische Kopplung zwischen Lichtleiter und Sensor erfolgt ebenfalls über den Kleber. Bei der Kathetervorrichtung wird der Kleber in die Ausnehmung des Katheters eingebracht und danach der Sensor in den Kleber eingedrückt. Der Lichtleiter, der sich in einem Lumen des Katheters befindet, wird mit seinem Ende gegen den Kleber und gegen den Sensor ge drückt. Nach Erhärten des Klebers besteht ein mecha nischer und optischer Kontakt zwischen Lichtleiter und Sensor. Die Außenseite des Sensors wird mit Kleber be deckt, der bündig mit der Kontur des Katheters ab schließt. Auf diese Weise ist der thermo-optische Tempe ratursensor in den Katheter integriert. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß eine Festkörperkapselung des Sensors nicht erforderlich ist und daß der Sensor ledig lich in den Kleber eingebettet wird. Als Kleber eignet sich ein klarsichtiger Epoxy-Kleber mit einer Transpa renz im Bereich zwischen 600 nm und 700 nm und einem Brechungsindex in der Nähe von 1,5. Es können aber auch andere Kleber, die medizinisch verträglich sind, ver wendet werden.The sensor is preferably with an optically transparent anneal thermally conductive glue in a recess of the Glued catheter. The optical coupling between The light guide and sensor also take place via the Glue. In the catheter device, the adhesive is in introduced the recess of the catheter and then the Sensor pressed into the adhesive. The light guide, the is located in a lumen of the catheter its end against the adhesive and against the sensor presses. After the adhesive has hardened, there is a mecha African and optical contact between light guide and Sensor. The outside of the sensor is covered with adhesive covers that is flush with the contour of the catheter closes. This is the thermo-optical tempe temperature sensor integrated in the catheter. A special The advantage is that a solid encapsulation of the Sensor is not required and that the sensor is single Lich is embedded in the adhesive. Suitable as an adhesive a clear epoxy with a transpa limit in the range between 600 nm and 700 nm and one Refractive index near 1.5. But it can also other adhesives that are medically compatible, ver be applied.

Als Lichtleiter eignet sich eine einfache Plastikfaser. Plastikfasern haben im Vergleich zu Quarzfasern den Nachteil einer höheren Dämpfung. Bei der benötigten Faserlänge von etwa 1,50 m ist die Dämpfung jedoch relativ unbedeutend. Plastikfasern sind leicht zu bear beiten. Das Zuschneiden der Faser auf die benötigte Länge kann mit einem scharfen Messer erfolgen, wobei sich Schnittflächen mit ausreichender optischer Güte ergeben, so daß ein Polieren der Schnittflächen, wie es bei Glasfasern erforderlich ist, entfällt.A simple plastic fiber is suitable as a light guide. Plastic fibers have the compared to quartz fibers Disadvantage of higher damping. When needed However, the attenuation is a fiber length of about 1.50 m relatively insignificant. Plastic fibers are easy to bear work. Cutting the fiber to the required size Length can be done with a sharp knife, whereby cut surfaces with sufficient optical quality result in polishing of the cut surfaces as it does glass fiber is not required.

Der Temperatursensor muß nicht aus einem Einkristall bestehen, sondern er kann aus Fluoreszenzkristallpulver bestehen, welches in eine Bindemittelmatrix eingebettet ist. Bei einem solchen Fluroeszenzkristallpulver ist die Verteilung des Dotiermaterials normalerweise gleichmäßiger als bei einem Einkristall.The temperature sensor does not have to be a single crystal consist, but it can be made of fluorescent crystal powder exist, which is embedded in a binder matrix is. With such fluorescent crystal powder the distribution of the dopant normally more uniform than with a single crystal.

Der Sensor kann zusätzlich zur Wärmemessung auch zur Druckmessung benutzt werden, insbesondere, wenn er aus Fluoreszenzkristallpulver besteht. Nur ein Teil des auf den Sensor auftreffenden Lichts wird zur Fluoreszenz erzeugung benutzt, während ein anderer Teil dieses Lichts reflektiert wird. Diese Reflektion ist abhängig von der Dichte des Sensormaterials. Wenn sich diese Dichte entsprechend dem auf das Sensormaterial einwir kenden Druck verändert, so kann aus dem Reflektions signal der Druck ermittelt werden. Eine Trennung der Fluoreszenzstrahlung und der Reflektionsstrahlung kann auf einfache Weise mit einer Filtervorrichtung erfol gen. Die Reflektionsstrahlung hat dieselbe Wellenlänge wie die anregende Strahlung, während die Wellenlänge der Fluoreszenzstrahlung hiervon verschieden ist.The sensor can also be used for heat measurement Pressure measurement can be used, especially if it is off Fluorescent crystal powder exists. Just part of the on light hitting the sensor becomes fluorescence generation used while another part of this Light is reflected. This reflection is dependent on the density of the sensor material. If this Density according to the effect on the sensor material kenden pressure changed, so from the reflection signal the pressure can be determined. A separation of the Fluorescence radiation and the reflection radiation can in a simple manner with a filter device The reflection radiation has the same wavelength like the exciting radiation while the wavelength the fluorescence radiation is different from this.

Die erfindungsgemäße Kathetervorrichtung ist anwendbar in der Kardiologie, vorzugsweise zur Messung des Herz zeitvolumens, und bei der Gehirndruckmessung. Bei der Gehirndruckmessung kann mit dem Temperatursensor die Temperaturabhängigkeit des Drucksensors eliminiert werden.The catheter device according to the invention is applicable in cardiology, preferably for measuring the heart time volume, and when measuring brain pressure. In the Brain pressure measurement can be done with the temperature sensor Temperature dependency of the pressure sensor eliminated will.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeich nungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er läutert.In the following with reference to the drawing Solutions embodiments of the invention he closer purifies.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Thermodilutionskatheter, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a thermodilution catheter,

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch eine andere Aus führungsform des Thermodilutionskatheters, und Fig. 2 is a partial longitudinal section through another form of imple mentation of the thermodilution catheter, and

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Auswertung bei kombinierter Wärme- und Druckmessung. Fig. 3 is a schematic representation of the evaluation with combined heat and pressure measurement.

Der in Fig. 1 dargestellte Katheter 10 besteht aus einem langgestreckten flexiblen Kunststoffschlauch, der mehrere Kanäle oder Lumen aufweist. Das Injektionslumen 11 führt zu einer Austrittsstelle 12, die im Abstand von der Katheterspitze 13 angeordnet ist. Durch das Injektionslumen 12 kann Flüssigkeit in den Körper eingeführt werden, die anschließend in Richtung zur Katheterspitze 13 strömt. Das Druckmeßlumen 14 er streckt sich über die gesamte Länge des Katheters und endet in einer Öffnung 15 an der Katheterspitze 13.The catheter 10 shown in Fig. 1 consists of an elongated flexible plastic tube which has several channels or lumens. The injection lumen 11 leads to an exit point 12 which is arranged at a distance from the catheter tip 13 . Liquid can be introduced into the body through the injection lumen 12 and then flows in the direction of the catheter tip 13 . The pressure measuring lumen 14 it extends over the entire length of the catheter and ends in an opening 15 at the catheter tip 13th

Durch das Druckmeßlumen 14 kann am rückwärtigen Katheterende eine Druckmessung des an der Öffnung 15 herrschenden Drucks erfolgen.The pressure measurement lumen 14 allows the pressure prevailing at the opening 15 to be measured at the rear end of the catheter.

In der Nähe der Katheterspitze 13 ist ein ringförmiger Ballon 16 vorgesehen, der aufgeblasen werden kann, um den Katheter an der dafür vorgesehenen Stelle festzu halten. Der Ballon 16 steht mit einem Lumen 17 zum Auf blasen in Verbindung.In the vicinity of the catheter tip 13 , an annular balloon 16 is provided which can be inflated to hold the catheter in place. The balloon 16 is connected to a lumen 17 for blowing.

Hinter der Katheterspitze 13 und hinter dem Ballon 16 ist in einer Ausnehmung 18 des Katheters 10 der Tempe ratursensor 19 untergebracht. Dieser Temperatursensor 19 besteht aus einem Fluoreszenzkristall, beispiels weise einem Cr:YAG-Kristall. Der Sensor 19 ist stab förmig ausgebildet und hat einen Durchmesser von etwa 0,4 mm und eine Länge von etwa 2 mm. Er ist in die Aus nehmung 18 mit einem Epoxy-Kleber 20 eingeklebt und liegt auf dem Boden der Ausnehmung 18, wobei das von dem Sensor 19 nicht ausgefüllte Volumen der Ausnehmung 18 von dem Kleber 20 ausgefüllt ist. Der Kleber 20 schließt bündig mit der Umfangsfläche des Katheters 10 ab. Der Kleber 20 ist optisch durchlässig und gut wärmeleitend.Behind the catheter tip 13 and behind the balloon 16 , the temperature sensor 19 is accommodated in a recess 18 of the catheter 10 . This temperature sensor 19 consists of a fluorescent crystal, for example a Cr: YAG crystal. The sensor 19 is rod-shaped and has a diameter of approximately 0.4 mm and a length of approximately 2 mm. It is glued into the recess 18 with an epoxy adhesive 20 and lies on the bottom of the recess 18 , the volume of the recess 18 not filled by the sensor 19 being filled by the adhesive 20 . The adhesive 20 is flush with the peripheral surface of the catheter 10 . The adhesive 20 is optically permeable and has good heat conductivity.

Die seitlich am Katheter 10 angebrachte Ausnehmung 18 steht mit dem in Längsrichtung des Katheters 10 ver laufenden Lumen 21 in Verbindung. Dieses Lumen 21 ent hält einen Lichtleiter 22 aus einer einzigen Plastik faser mit einem Durchmesser von etwa 500 µm. Dieser Lichtleiter 22 ist aus dem rückwärtigen Katheterende herausgeführt und mit einem Anschlußstecker 23 ver sehen.The recess 18 on the side of the catheter 10 communicates with the lumen 21 running in the longitudinal direction of the catheter 10 . This lumen 21 contains an optical fiber 22 made of a single plastic fiber with a diameter of about 500 microns. This light guide 22 is led out of the rear end of the catheter and see ver with a connector 23 .

Bei der Montage des Sensors 19 wird zunächst Kleber 20 in die Ausnehmung 18 eingegeben und dann der Sensor 19 in die seitliche Ausnehmung 18 eingesetzt. Der zuvor in das Lumen 21 eingeführte Lichtleiter 22 wird dann vor geschoben, bis sein Ende gegen den Kleber und gegen die Stirnseite des stabförmigen Sensors 19 stößt. Dabei entsteht zwischen dem glatt abgeschnittenen Ende des Lichtleiters 22 und dem Sensor 19 eine dünne Kleber schicht 20a, über die der Lichtleiter mit dem Sensor 19 mechanisch und optisch verbunden wird. Anschließend wird die Ausnehmung 18 mit Kleber ausgefüllt und die Oberfläche geglättet.When mounting the sensor 19 , adhesive 20 is first inserted into the recess 18 and then the sensor 19 is inserted into the lateral recess 18 . The light guide 22 previously introduced into the lumen 21 is then pushed forward until its end abuts the adhesive and against the end face of the rod-shaped sensor 19 . This creates between the smoothly cut end of the light guide 22 and the sensor 19, a thin adhesive layer 20 a, via which the light guide is mechanically and optically connected to the sensor 19 . The recess 18 is then filled with adhesive and the surface smoothed.

Der Katheter ist ein Thermodilutionskatheter für die Kardiologie. Wenn der Katheter im Herzen oder in Herz nähe positioniert ist, wird durch das Injektionslumen 11 kalte Flüssigkeit zugeführt. Diese Flüssigkeit strömt zusammen mit dem Blut an der Stelle des Sensors 19 entlang. Der Sensor 19 reagiert auf die Temperatur änderung. Durch Auswertung des zeitlichen Temperatur verlaufs kann das Herzzeitvolumen (HZV) ermittelt wer den, d.h. die Pumpleistung des Herzens.The catheter is a thermodilution catheter for cardiology. When the catheter is positioned in the heart or near the heart, 11 cold fluid is supplied through the injection lumen. This liquid flows along with the blood at the location of the sensor 19 . The sensor 19 reacts to the temperature change. By evaluating the temperature profile over time, the cardiac output (HZV) can be determined, ie the pumping capacity of the heart.

Die Temperaturmessung geschieht in der Weise, daß in den Lichtleiter 22 ein kurzer Lichtimpuls eingegeben wird, der auf den Sensor 19 trifft. Zur Anregung des Sensors wird beispielsweise rotes Licht benutzt. Der Fluoreszenzkristall-Sensor erzeugt daraufhin Licht im nahen Infrarotbereich, dessen Amplitude nach einer Exponentialfunktion abklingt. Die Dauer des Abklingens des Fluoreszenzsignals ist ein Maß für die Temperatur. Die Temperaturmessung kann auch in der Weise erfolgen, daß die Intensität oder die Wellenlänge des Fluoreszenz signals ausgewertet wird. Die an den Lichtleiter 22 angeschlossene Auswerteschaltung kann so ausgebildet sein wie die in EP-02 38 856 A1 beschriebene Auswerte schaltung.The temperature measurement takes place in such a way that a short light pulse is input into the light guide 22 , which impinges on the sensor 19 . For example, red light is used to excite the sensor. The fluorescent crystal sensor then generates light in the near infrared range, the amplitude of which decays after an exponential function. The duration of the decay of the fluorescence signal is a measure of the temperature. The temperature measurement can also be carried out in such a way that the intensity or the wavelength of the fluorescence signal is evaluated. The evaluation circuit connected to the light guide 22 can be designed in the same way as the evaluation circuit described in EP-02 38 856 A1.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 besteht der in eine Ausnehmung 18 eingeklebte Fluoreszenzkristall- Sensor 19 aus einem Fluoreszenzkristallpulver, welches in eine Bindemittelmatrix eingebettet ist. Die optische und mechanische Kopplung zwischen dem Sensor 19 und dem Lichtleiter 22 erfolgt auch hier über eine Schicht 20a des Klebers 20, mit dem der Sensor in die Ausnehmung 18 eingeklebt ist.In the embodiment of FIG. 2, the fluorescent crystal sensor 19 glued into a recess 18 consists of a fluorescent crystal powder which is embedded in a binder matrix. The optical and mechanical coupling between the sensor 19 and the light guide 22 also takes place here via a layer 20 a of the adhesive 20 with which the sensor is glued into the recess 18 .

Fig. 3 zeigt die Auswerteeinrichtung, die an den Licht leiter 22 angeschlossen ist. Diese Auswerteeinrichtung enthält eine Lichtquelle 24 in Form einer LED oder vor zugsweise in Form einer Laserdiode, welche Licht für die Anregung des Fluoreszenzkristalls aussendet, z. B. rotes Licht. Das Licht der Lichtquelle 24 wird über einen Strahlenteiler 25 und eine Optik 26 in den Licht leiter 22 eingekoppelt. Fig. 3 shows the evaluation device, which is connected to the light guide 22 . This evaluation device contains a light source 24 in the form of an LED or preferably in the form of a laser diode, which emits light for the excitation of the fluorescent crystal, for. B. red light. The light from the light source 24 is coupled via a beam splitter 25 and an optic 26 into the light guide 22 .

Das aus dem Lichtleiter 22 zurücklaufende Licht wird über eine Filtervorrichtung 27 aufgeteilt in Fluores zenzstrahlung und Reflektionsstrahlung. Die Fluores zenzstrahlung im nahen Infrarot wird einem ersten Foto detektor 28 zugeführt und die (rote) Reflektionsstrah lung wird einem zweiten Fotodetektor 29 zugeführt. Die Signale beider Fotodetektoren 28 und 29 werden in Ver arbeitungseinrichtungen 30 und 31 verarbeitet, wobei die Verarbeitungseinrichtung 30 die Temperatur ermit telt, während die Verarbeitungseinrichtung 31 den Druck ermittelt. Die Verarbeitungseinrichtungen 30 und 31 sind mit einer Steuereinrichtung 32 verbunden, die die Aussendung der Lichtimpulse durch die Lichtquelle 24 und die Auswertung der Temperatur- und Drucksignale steuert. Die Verarbeitungseinrichtung 30 kann in der Weise aufgebaut sein wie in EP-02 38 856 beschrieben. Die Verarbeitungseinrichtung 31 mißt den Reflektions index des roten Lichts, das an dem Übergang zwischen Lichtleiter 22 und Sensor 19 reflektiert wird. Dieser Reflektionsindex ist abhängig von dem auf den Sensor 19 einwirkenden Druck.The light returning from the light guide 22 is divided by a filter device 27 into fluorescent radiation and reflection radiation. The fluorescence radiation in the near infrared is fed to a first photo detector 28 and the (red) reflection radiation is fed to a second photo detector 29 . The signals of both photodetectors 28 and 29 are processed in processing devices 30 and 31 , the processing device 30 determining the temperature, while the processing device 31 determines the pressure. The processing devices 30 and 31 are connected to a control device 32 which controls the transmission of the light pulses by the light source 24 and the evaluation of the temperature and pressure signals. The processing device 30 can be constructed in the manner described in EP-02 38 856. The processing device 31 measures the reflection index of the red light, which is reflected at the transition between light guide 22 and sensor 19 . This reflection index is dependent on the pressure acting on the sensor 19 .

Claims

1. Catheter device with thermo-optical temperature sensor, with a flexible catheter ( 10 ) into which the temperature sensor ( 19 ) is integrated in thermal contact with the environment, and with a light guide ( 22 ) leading through the catheter ( 10 ) , one end of which is in contact with the temperature sensor ( 19 ) and the other end of which can be connected to a pulsed light source ( 24 ) and to a photodetector ( 28 ) containing evaluation device ( 30, 31 ), characterized in that Temperature sensor ( 19 ) is a fluorescent crystal sensor.

2. Catheter device according to claim 1, characterized in that the temperature sensor with an optically transparent, thermally conductive adhesive ( 20 ) glued into a recess ( 18 ) of the catheter ( 10 ) and via the adhesive ( 20 a) optically with the light guide ( 22 ) is coupled.

3. Catheter device according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature sensor ( 19 ) consists of fluorescent crystal powder which is embedded in a binder matrix.

4. Catheter device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the temperature sensor ( 19 ) reflects the radiation impinging on it from the light guide ( 22 ) with a reflection factor which changes as a function of pressure and that a filter device ( 27 ) is provided, which directs the fluorescence radiation to a first photodetector ( 28 ) and the reflection radiation to a second photodetector ( 29 ).

5. Catheter device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light source ( 24 ) is a laser diode.

6. Catheter device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the light guide ( 22 ) consists of a single plastic fiber.